Відкрити домашню сторінку

Як правильно підібрати стабілізатор напруги

При виборі стабілізатора виникає 2 питання:

1. Який вид стабілізатора використати?

2.Якої потужності повинен бути стабілізатор?

Щодо першого питання. Стабілізатори бувають наступних видів (поділ умовний: чим далі вниз — тим вища ціна):

  1. Механічні:
  2. Електронні:
  3. З подвійним перетворенням:

Сервопривідні — класична конструкція, звичайний латор (лабораторний автотрансформатор), трансформатор круглої форми, всередині по вихідних витках рухається контакт-бігунок, який управляється моторчиком (сервоприводом). Проблема в тому, що 20 процентів витків витираються бігунком на 80% вже через рік-два. Якщо напруга погана, то знос через рік гарантовано. Іншим недоліком є те, що це найповільніший із стабілізаторів. Він добрий лише у випадках, коли напруга стабільно завищена, або стабільно занижена, без різких перманентних коливань. Хороші тим, що регулювання відбувається достатньо плавно і з хорошою точністю (1-3%).

Релейні — мають ступеньки (виводи із вторинної обмотки), перемикання між ступеньками відбувається з допомогою механічних реле. Хороші вакуумні реле, достатньо дорогі й у дешевих китайських стабілізаторах практично не використовуються так само як у псевдоукраїнських і псевдоросійських. Виходжуюють до 3 років. Релейні Phantom — до 5-ти років. Чим більше ступеньок, тим точніший вихід і дорожчий виріб. Достатньо повільні, час перемикання 50мс. Реле можуть управлятися примітивною електронною схемою на варисторах, або ж процесором з програмою, тоді менше "зайвих" перемикань і немає "розхитування" напруги на порогах перемикання (коли на вході напруга коливається в межах 2В а на виході +-20В, за це електрики дешеві релейні моделі називають "дестабілізаторами напруги":).

Мотор-генератори — використовуються переважно у військових цілях для розв'язки зовнішньої електромережі з внутрішньою електромережею (захист інформації по ДСТЗІ). Потужний двигун з інертним маховиком обертає генератор струму. Стабілізація відбувається за рахунок інертності маховика. Повинні мати постійне навантаження на виході, інакше є економічно невигідними. Останнього "звіра", якого довелось бачити на власні очі 1,5 роки тому розібрали на запчастини.

Тиристорні — використовують фазо-імпульсну модуляцію (яка немовби "склеює" дві четвертиники синусоїди у потрібному місці), за рахунок цього виникає спотворення синусоїди в межах 5%, але на роботі приладів це не відображається (перевірено на собі). Якщо ж потрібно поставити дорогу, чутливу Hi-Fi акустику, краще поставити стабілізатор з подвійним перетворенням або ББЖ. Якщо по ціні "ну ніяк", то під хай-фай краще вже тоді придбати симісторні з Т-нормалізацією. Тиристорні стабілізатори Phantom працюють на чверть і півперіодах, тому найшвидші 10мс.

Симісторні — використовують такий самий принцип, що й релейні, але перемикання між ступеньками відбувається за допомогою симісторних ключів, управління за допомогою процесора. Як і у випадку з релейними, чим більше ступеньок, тим більша точність. При перемиканні між ступеньками лампочка розжарювання підблимує (значно більшою мірою, ніж іноді спостерігається у тиристорних). Тому дуже важливо правильно підібрати розмір ступеньки. У симісторних стабілізаторах Phantom додатково є фільтр Т-нормалізації синусоїди. Час перемикання 20мс.

Феромагнітні — використовують принцип феррорезонансу. В залежності від значення напруги на вході сердечник трансформатора підмагнічується, в результаті зростає індуктивний опір котушки вторинної обмотки. Дуже шумні, дорогі, не допускають холостого ходу, спотворюють синусоїду, менший ККД, малий діапазон стабілізації, єдиний плюс — точність достатньо висока.

На базі ШІМ (широтно-імпульсної модуляції) — випускає Новатек-електро. Ступеньками формується синусоїда на виході (синусоїда не гладка, а у формі ламаної кривої). Має дуже компактні розміри. Клієнт, який брав їх на пробу, відмовився на користь тиристорного Phantoma, причина — "лампочки дуже блимають". Висновок — без подвійного перетворення і хорошого ШІМ-генератора не виправдовують сподівань.

Стабілізатор фаз і напруги (СФН) — незамінний, коли встановлене трифазне обладнання. В основі лямбда-трансформатор, який вирівнює напругу між фазами (щось схоже на метод сполучених посудин), якщо котрась із фаз пропадає — відновлює її, пропадає "нуль" — генерує свій "нуль", на виході кожної фази симісторний стабілізатор. Є можливість із трикутника з трьох фаз по 127В, одна з яких приземлена, зробити три повноцінних фази по 220В і чистий "нуль". Функціонал СФН: усуває перекос по фазах, забезпечує 3 фази з двох у випадку аварії, забирає імпульси, повністю усуває блимання від роботи зварювального апарата, гальванічна розв'язка з електромережею (для захисту інформації по ДСТЗІ). Є моделі, розраховані на дуже великі потужності (на рівні підстанцій для мікрорайонів). Тут вже маємо промислове рішення, яке можна застосувати у домашніх умовах, якщо дозволяють фінанси, звичайно. Основні клієнти: магазини, майстерні, цехи, банки, офіси, великі котеджі.

Інвертор — це половина стабілізатора з подвійним перетворенням, дозволяють зробити з постійного струму змінний квазісинусоїдальний ("майже синусоїда"). Постійний беруть з акумуляторної батареї. Як правило робляться невеликих розмірів для живлення котлів систем опалення.

Стабілізатор з подвійним перетворенням — практично "ідеальний" стабілізатор, але дуже дорогий. Принцип роботи: перетворює змінний струм у постійний, вирівнює його (це простіше, бо постійний струм "піддається дресурі", а змінний дуже важко), потім з допомогою інвертора (ШІМ-генератора) перетворює постійний струм у квазісинусоїдальний. Якщо частота дискретизації ШІМ-генератора досить висока, понад 20кГц, квазісинусоїда одержується навіть краща, ніж рідна синусоїда на вході, вона просто ідеально рівна. Має найширший діапазон стабілізації 90-400В. Якщо додати акумулятори отримуємо он-лайновий ББЖ.

Оф-лайновий ББЖ (блок безперебійного живлення) — пропускає через себе струм, якщо він не виходить за порогові значення, паралельно заряджає акумулятори. Якщо напруга виходить за рамки порогових значень, вбудований інвертор починає генерувати змінний струм з акумуляторних батарей. Офлайнові ББЖ, як правило, розраховані для живлення імпульсних блоків живлення теле-, радіо-, компютерної апаратури. Їхня квазісинусоїда має форму лямбда-кривої, тому електродвигуни від неї не працюють. Якщо поставити комп'ютерний ББЖ для котла він працюватиме лише як відсікач і живлення для електроніки керування колом, помпи, які ганяють воду по системі не працюватимуть. Для котлів треба ставити інвертори або ББЖ з "правильною синусоїдою".

Он-лайновий ББЖ — постійно перетворює змінний струм у постійний, вирівнює його, потім інвертує у квазісинусоїдальний змінний, паралельно підзаряджає батарею. У випадку, коли на вході струм зникає, бере його з батареї. Не слід ганятися за високою ємністю батарей, памятайте, що ви мінятимете їх щотрироки. Лише дуже дорогі Німецькі акумулятори є розраховані на 10 років. Основний функціонал акумуляторів заповнити короткочасні провали в струмі, дати можливість AVR запустити дизель- чи бензиновий генератор. Якщо у вас ББЖ на 8кВт, постійний струм ББЖ повинен мати 240В (для менших потужностей 48В), а це означає, що потрібно мати 20 батарей по 12В. Краще взяти щонайменшої ємності 7Агод і поставити бензиновий генератор. Цей вид пристроїв найдорожчий і використовується для живлення чутливої і (або) високоточної апаратури.

Що стосується потужності, то користувачу пропонують задачку з області "занимательная арифметика" + "загадати все". По-перше, йому слід згадати усі електроприлади, які є в домі, по-друге, просумувати їхні потужності включно з пусковими струмами. Одним словом, щоб "хлоп мав чим на вечір зайнятися". Насправді все надзвичайно просто і давно вже за вас прораховано на рівні електрика + обленерго, які запломбували лічильник. Отже, берете потужність запломбованого автомата на вході (наприклад, на ньому пише С25 — це означає побутовий автомат на 25А) й дивитесь по таблиці, якої потужності стабілізатор вам потрібен (тут принцип такий: вхідний автомат за потужністю повинен збігатися з автоматом на самому стабілізаторі).

Таблиця відповідності вхідного автомата і потужності стабілізатора

Потужність автомата
Потужність стабілізатора
25А 5 кВт
32А 8 кВт
40А 10 кВт
50А 12,5 кВт
63А 15 кВт
100А (мною не зустрічались у житловому будинку ні разу) 18-20кВт

От якщо автомат не один, а декілька (як це буває у квартирах) і перед ними ви ставите стабілізатор, тоді дійсно потрібно порахувати потужності, тільки пам'ятайте: ну не використовуєте ви всіх електроприладів одночасно, а тим більше не запускаєте всі одночасно (тому й не сумуйте пускові струми разом, бо вийде космічне число). Памятайте, на квартиру одного стабілізатора на 5 або 8 кВт цілком достатньо (перевірено 5-річним досвідом). І нічого переплачувати за зайву потужність — ми дешевим китаєм не торгуєм.

Відкрити домашню сторінку

Для консультацій: Dr.Stab@stab.lviv.ua ICQ: 322293894, моб. тел. 050 555 96 01; 067 67 530 67 Святослав
©, 2010, «Dr.Stab» Передрук й поширення без згоди власника веб-сторінки заборонено