4 вида стабилизаторов напряжения. выбор лучшего. сравнение цен за 1квт

Тип стабилизатора

При выборе не так уж важен его принцип действия

Для потребителя важно качество работы и стоимость. Поэтому мы приведем только преимущества и недостатки каждого типа устройства, а вы определите, какой вам больше подходит

После прочтения, у вас не останется вопросов, какой стабилизатор напряжения лучше, релейный или электромеханический, потому что вы будете знать, с какими недостатками в каждом случае вам придется считаться.

Релейные

Преимущества:

• Компактность;
• Небольшая масса;
• Доступная цена;
• Высокая скорость нормализации;
• Устойчивость к провалам и скачкам вводного вольтажа;
• Возможность использования при температуре до -15 Со;
• Долговечность за счет отсутствия движущихся (изнашивающихся) деталей.

Недостатки:

• Ступенчатое переключение;
• Громкие щелчки при переключении диапазонов;
• Освещение при переключении обмоток мигает;
• Низкая точность выводимого напряжения (зависит от количества обмоток, а от последнего зависит стоимость).

Электромеханические

Преимущества:

• Высокая точность;
• Невосприимчивость к перегрузкам;
• Широкий диапазон вводного вольтажа;
• Относительно доступная стоимость (выше, чем у релейных, но ниже, чем у электродинамических).

Недостатки:

• Необходимость раз в 3-5 лет менять изношенные щетки;
• Низкая скорость нормализации;
• Нельзя использовать при температуре меньше -5 Со;
• Шумная работа;
• Искрение и обугливание пыли.

Электродинамические

Это те же электромеханические выравниватели, но вместо щетки у них ролик. Поэтому переписывать те же характеристики нет смысла

Важно лишь то, что у электродинамических преобразователей напряжения срок службы повышается, но растет цена

Симисторные

Преимущества:

• Высокая скорость нормализации;
• Плавное переключение;
• Тихая работа;
• Точность выводимого напряжения.

Недостатки:

• Высокая стоимость;
• Проблемы с платой управления (частая перенастройка либо смена).

Если вы еще думаете, какой стабилизатор лучше, релейный или симисторный, то имейте в виду, что из-за ступенчатого переключения обмоток первого вы будете наблюдать мигание света (резкая смена яркости). У симисторного допускаемая переключение плавное, поэтому изменение яркости останется незамеченным. Да и точность, бесшумность последнего (кроме цены) делают выбор в его пользу.

Смешанные

Смешанный выравниватель напряжения – это совмещенный электромеханический стабилизатор с релейным. При небольшом диапазоне выводимого напряжения работает электромеханическое устройство, и качество нормализации аналогичное. Если же оно не справляется (при очень низких или высоких значениях напряжения), то в работу включается релейный стабилизатор, и ее качество уже согласуется с релейным типом.

Поскольку гибрид совмещает в себе два типа преобразователя напряжения, оно имеет крупные габариты, много весит и стоит немало

Но его преимущество заключается в широком диапазоне вводного вольтажа – что очень важно при сильных провалах и скачках вольтажа в сети

Какой стабилизатор напряжения выбрать для частного дома

Выбор стабилизатора напряжения следует начинать с его типа. Во-первых, они бывают сетевыми и магистральными. Сетевые работают от розетки и стабилизируют напряжение для одного-двух подключенных устройств. Магистральные — подключаются прямо к проводке и защищают всю электросеть в доме. В случае частного дома имеет смысл вести речь о покупке магистрального стабилизатора.

Магистральные стабилизаторы делятся на несколько видов.

Ступенчатые стабилизаторы

Ступенчатые стабилизаторы разделяются на релейные и электронные.

Релейный стабилизатор содержит трансформатор, обмотки которого замыкаются с помощью программно управляемых реле. При переключении происходит повышение или понижение напряжения. Релейные стабилизаторы компактные, имеют широкий диапазон изменения напряжения, выдерживают длительную перегрузку в сети, работают даже в условиях низких температур, бесшумно и очень долго — до 10 лет. А стоят при этом недорого, так что очень широко применяются в быту.

Например, это стабилизаторы Ресанта:

Электронный стабилизатор вместо реле использует микроэлектронные компоненты, которые способны замыкать обмотки — ключи-тиристоры. По сигналу с управляющей платы они включаются и выключаются с определенной периодичностью, тем самым регулируя напряжение.

Электронные стабилизаторы имеют более высокую точность регулировки напряжения, более эффективно поддерживают мощность тока в сети при стабилизации (тогда как при переключении реле свет может «моргать») и также работают совершенно бесшумно. Однако, они имеют большие габариты и вес, а также стоят дорого.

Среди популярных марок — например, БАСТИОН:

Электромеханические стабилизаторы

Электромеханические стабилизаторы разделяются на собственно электромеханические, электродинамические и гибридные.

Электромеханический стабилизатор имеет графитную щеточку с сервоприводом, которая переключает количество витков обмотки трансформатора, тем самым повышая или понижая напряжение. Эти стабилизаторы имеют широкий диапазон входных напряжений, устойчивы к перегрузкам и искажениям тока на входе. Но зато у них недолгий срок работы — через 3-4 года угольная щеточка уже подлежит замене. Кроме того, он плохо работает в условиях низких температур и высокой влажности, а при стабилизации на долю секунды раздаются характерные щелчки. Стоят они намного дешевле электронных, но куда дороже релейных.

Популярные модели таких стабилизаторов выпускает, к примеру, RUCELF: 

Электродинамические стабилизаторы — это подвид электромеханических стабилизаторов, в которых вместо щеточки переключения используется специальный ролик, который практически не изнашивается. Таким образом, они лишены главного недостатка элекромеханических стабилизаторов — быстрого выхода из строя, при этом сохраняя их достоинства.

К сожалению, это самый дорогой вид стабилизаторов. К этому виду относятся, к примеру, итальянские стабилизаторы ORTEA:

Гибридные стабилизаторы представляют собой комбинацию между электромеханическим и релейным стабилизатором. В них применяется и замыкание обмоток при помощи реле, и переключение количества витков, что позволяет объединить достоинства двух типов и побороть недостатки — к примеру, невозможность работы при низкой температуре.

Такие стабилизаторы стоят примерно как электронные — то есть, недешево. Например, их делает фирма Энергия:

Стабилизаторы с двойным преобразованием

Предыдущие типы стабилизаторов принимают на входе переменный ток из сети и выдают на выходе переменный ток. Стабилизаторы с двойным преобразованием сначала преобразуют переменный ток в постоянный, который питает инвертор, на выходе опять отдающий переменный ток — но со стабильным напряжением 220 В, частотой 50 Гц и синусоидальной формой.

Такой правильный, «выхолощенный» от всех помех ток — главное преимущество стабилизаторов с двойным преобразованием: он безопасен для питания любой техники, поэтому их рекомендуют для дорогостоящего оборудования. Недостаток — низкий коэффициент полезного действия: слишком много пустого расхода электроэнергии.

У стабилизаторов с двойным преобразованием широкий разброс цен. Например, вот такой стабилизатор Штиль относительно недорог:

Как выбрать стабилизатор для дачи? Для сезонного дачного домика наиболее рентабелен обыкновенный релейный стабилизатор. Но если вы живете в частном доме постоянно, и у вас есть отопление, можно задуматься об одной из электромеханических моделей. А если у вас, к тому же, дорогая бытовая техника, то и устройство с двойным преобразованием не будет лишним.

Как выбрать подходящий стабилизатор напряжения для частного дома?

Мы ответили на вопрос о том, как выбрать стабилизатор напряжения 220В для дома по его конструктивному исполнению.

Следующий этап — оценка технических характеристик, указанных в инструкции по применению:

• Количество фаз тока (1 или 3).
• Мощность Ватт-Амперы (ВА).
• Время реакции на изменение входного напряжения (миллисекунды, мс).
• Порог отключения – верхний и нижний, Вольт.
• Выходное напряжение с точностью регулирования (Например, 220В +/- 5%).
• Способ установки (напольный или настенный).

Наибольшие затруднения у новичков вызывает вопрос правильного подбора мощности защитного устройства. Поэтому на нем мы остановимся более детально.

Кроме активной мощности, которую потребляет каждый бытовой прибор, в некоторых устройствах присутствует реактивная. Она возникает при наличии индуктивности (когда у потребителя энергии имеется достаточно мощный электродвигатель). В момент его пуска ток в сети возрастает в несколько раз. Поэтому, если вы выберете стабилизатор только по его паспортной (активной) мощности, и не учтете реактивную, то он не справится с пиковой нагрузкой.

Второй фактор, существенно влияющий на выбор — коэффициент трансформации. Он равен нулю, когда стабилизатор работает в идеальных условиях: получает на вход 220В и без изменений передает их бытовой технике. Если же ему приходится «поднимать или опускать» напряжение на 20-30%, то его мощность соответственно уменьшается. Данная зависимость отражена в таблице.

Соотношение между входным напряжением и коэффициентом трансформации

Что это означает в практическом плане? Допустим, что в вашей домашней электросети напряжение стабильно низкое и составляет 170 Вольт. Смотрим на таблицу и видим, что ему соответствует коэффициент трансформации 1,35. Значит, при выборе стабилизатора для одного прибора или для целой группы устройств его мощность должна быть выше паспортной минимум на 35%.

В качестве примера рассмотрим выбор стабилизатора для газового котла в доме с повышенным напряжением (250 В). В котле установлен циркуляционный насос с электродвигателем.

Поскольку его мощность невелика (порядка 80-150 Ватт), то пусковые токи не окажут существенного влияния на работу стабилизатора. Поэтому для защиты электронной платы управления котла нам хватит защитного устройства, мощностью 150 Ватт помноженной на коэффициент трансформации 1,35 = 200 Ватт. По модельному ряду подбираем ближайший подходящий по мощности прибор – 500 Ватт (ВА).

Если же мы будем подбирать защиту для холодильника или водяного насоса, в которых стоят более мощные электромоторы, то в этом случае активную мощность нужно помножить минимум на 3. Так мы учтем большие пусковые токи, инициирующие реактивную мощность.

Нужно сказать несколько слов и о том, какой стабилизатор напряжения лучше выбрать: рассчитанный на весь дом или на защиту одного чувствительного устройства (котла, телевизора, кондиционера, холодильника)? Очевидно, что один общий стабилизатор, обслуживающий все жилище, выгоднее. В этом случае вам не придется думать, в какую розетку включить конкретный прибор или периодически носить за ним «индивидуальное средство защиты».

Подбор общего стабилизатора для дома ведут, суммируя активные мощности всех бытовых приборов (с учетом реактивных нагрузок). Полученную цифру умножают на коэффициент трансформации и на коэффициент, учитывающий вероятность одновременного включения всех приборов (0,7).

Например, для дома с пониженным напряжением 170 Вольт данный расчет будет выглядеть следующим образом (с учетом пускового тока):

стиральная машина (2,3 кВт) + холодильник (0,6 кВт) + LCD телевизор (0,3 кВт) + водяной насос (1,2 кВт) + газовый котел (0,1кВт) + кондиционер (2,5 кВт) + освещение (0,7 кВт) = 7,7 кВт х 1,35 (коэффициент трансформации) х 0,7 (вероятность одновременной включения) = 7,27 кВт. Значит, нужно купить защитный прибор мощностью не менее 7,5 кВт.

Общий внутридомовой стабилизатор подключают в сеть сразу после счетчика электроэнергии. От него запитываются все потребители. Как правило, в таких устройствах имеются автоматы защиты. Они отключают ток в том случае, когда скачок или падение напряжение превышает порог стабилизации.

Электромеханический стабилизатор

Основу стабилизатора этого типа составляет автотрансформатор, обмотка которого не имеет отводов. Он имеет тороидальную конструкцию. В нижней части трансформатора установлен низковольтный серводвигатель. На его роторе закреплён ползунок с графитовой щёткой. По аналогии с релейным стабилизатором, в этом устройстве так же имеется плата контроля и управления.

Электромеханический стабилизатор напряжения работает следующим образом. Изменение напряжения сети измеряется схемой сравнения, которая фиксирует отклонение от номинала в большую или меньшую сторону. Плата управления вырабатывает сигнал на серводвигатель, который перемещает свой ротор на определённый угол.

В результате, контакт ползунка увеличивает или уменьшает напряжение на выходе. Как только напряжение на входе приходит в норму, серводвигатель снова срабатывает, поэтому если сеть нестабильна, перемещение ползунка с контактом происходит постоянно.

Преимущества и недостатки

Электромеханические стабилизаторы могут быть использованы в быту, на производственных объектах, в некоторых медицинских и общеобразовательных учреждениях. Именно электромеханические системы работают в промышленных стабилизаторах большой мощности, которая может достигать 1,5-2,0 МВт. Приборы этого типа имеют свои достоинства и недостатки.

К достоинствам относятся:

• Высокая точность регулирования;
• Чистый синусоидальный сигнал;
• Способность к перегрузкам;
• Возможность работы в условиях низкого напряжения.

Среди недостатков у стабилизаторов этого типа есть весьма серьёзные:

• Медленная скорость коррекции;
• Необходимость в техническом обслуживании;
• Пожароопасность.

Низкое быстродействие может привести к выходу из строя какой-либо электронной аппаратуры, когда стабилизатор не успеет отработать резкий бросок напряжения. Графитовые щётки могут стираться, что требует их замены, а пыль, попадающая под контакт, может привести к возгоранию самого стабилизатора.

Количество фаз заведенных в дом

К частному дому может быть подведена однофазная или трехфазная сеть. Вид сети указывается в документации на дом, в разделе о технических условиях по электроснабжению. Если документов нет, проверьте количество жил у подведенного к дому кабеля:

• две жилы (или два провода) – однофазная сеть 220В;
• четыре жилы и более – трехфазная сеть 380В.

Либо обратите внимание на установленный счетчик – однофазный снабжен одним светодиодным индикатором импульсов, трехфазный – тремя, для фаз А, В, С. Также для однофазной сети используется однополюсной либо двухполюсный автоматический выключатель, в то время как для трехфазной – трех- или четырехполюсный

Важно! Если сеть трехфазная, то у вас есть выбор – вы можете установить три однофазных стабилизатора либо один трехфазный. Выбор трехфазных моделей ограничен – они бывают только электромеханическими, электродинамическими и гибридными

В случае использования однофазных устройств добавляются релейные и электронные.

Установка трех однофазных стабилизаторов дает возможность создать три независимые однофазные сети на территории своей усадьбы. Для каждой выделенной зоны подбирается стабилизатор с оптимальными параметрами, в зависимости от количества и характеристик подключаемых электроприборов. Такой подход удобен, если нет электрооборудования, для питания которого требуется напряжение 380 В.

Лучшие электронные стабилизаторы напряжения

Электронные стабилизаторы бывают тиристорными или симисторными. Они отличаются высоким КПД, быстро реагируют на перепады напряжения. Пользователи выбирают эти устройства за бесшумную работу. Эксперты рекомендуют присмотреться к следующим моделям.

Lider PS15W-50 (12 кВт)

Рейтинг: 4.9

Лидером категории выступает тиристорный электронный стабилизатор от бренда Lider, который обладает номинальной мощностью 12 кВт, но кратковременно способен поддерживать устройства на 15 кВт. Система состоит из трех блоков с принудительным охлаждением, которые функционируют с нулевым уровнем шума. Это актуально, если рядом с ним расположено рабочее место. Еще техника примечательна точностью стабилизации 4.5%, а значит даже лампочка не будет мигать во время корректировок. Производитель разрешает устанавливать аппаратуру в помещениях с влажностью 98%. Еще электроника не чувствительна к холоду и хорошо переносит температуру -40…+40 градусов.

Стабилизатор выделяется способностью «вытягивать» нормальное напряжение для работы электроприборов из входящих 128 В. Интересен товар и в случае слишком высоких скачков, например на уровне 320 В. Все остальные устройства просто разомкнут цепь, а этот продолжит работать. Это идеальный вариант для подачи стабильного напряжения в серверные и другие помещения с чувствительной аппаратурой.

• диапазон 12-15 кВт;
• регулирует от 128 до 320 В;
• точность стабилизации 4.5%;
• нулевой уровень шума.

• очень высокая стоимость;
• масса 78 кг;
• огромные блоки занимают достаточно места.

Энергия Classic 7500

Рейтинг: 4.8

Электронный стабилизатор Энергия Classic 7500 прекрасно справляется с низким порогом напряжения (60 В). В этом параметре у него нет конкурентов среди аналогичных приборов. Проигрывает модель победителю рейтинга в мощности (5,25 кВт) и времени отклика (20 мс). Высокую точность стабилизации (5%) аппарату обеспечивает 12-ступенчатая система. Благодаря продуманной конструкции производителю удалось довести КПД до отметки 98%. Модель предназначена для настенного крепления, ее вес составляет 20 кг. А вот работать стабилизатор может только в отапливаемом помещении, где температура не опускается ниже +10С.

Отечественная разработка получила от пользователей много положительных отзывов. Потребители довольны долговечностью модели и большим входным диапазоном напряжений.

Виды стабилизаторов постоянного тока

В практике применяется два вида стабилизаторов, работающих на постоянном токе — линейный и импульсный. Ниже рассмотрим каждый из типов более подробно.

Линейный

Такие устройства представляют собой делители напряжения.  С одной стороны (на вход) аппарата приходит меняющееся U, после чего оно стабилизируется и поступает к выходу с плеча делителя. Поддержание U в требуемом диапазоне происходит путем изменения параметра R (сопротивления) одного из плеч делителя.

Если разница U на входе и выходе существенна, КПД линейного стабилизатора снижается из-за потерь на тепло. Вот почему регулировочный элемент монтируется на специальном радиаторе, имеющем достаточную площадь для эффективного охлаждения.

Линейные устройства бывают двух видов (по типу включения) — с последовательным и параллельным подключением нагрузки. Кроме того, они делятся на два типа — на параметрические и компенсационные.

В первом случае принцип действия построен на использовании участка вольтамперной характеристики, где сопротивление дифференциального типа минимально в большом диапазоне токов нагрузки.

Второй тип приборов (компенсационный) подразумевает наличие обратной связи, когда выходное U сравнивается с эталонным показателем. Далее берется разница, из которой и создается сигнал для подачи на элемент регулировки.

Импульсный

Особенность импульсных устройств заключается в подаче тока на элемент, аккумулирующий энергию (дроссель или емкость) путем создания кратковременных импульсов (формируются с помощью электронного ключа).

Пока упомянутый узел находится в закрытом состоянии, происходит передача напряжения на выход стабилизирующего аппарата. Использование дросселя в роли накопителя позволяет менять U на выходе.

Преимущество импульсной модели заключается в большом КПД, благодаря работе в режиме ключа. Из минусов стоит выделить сложность организации и наличие помех.

В зависимости от схемы и режима ключевого управления выделяется пять видов импульсных стабилизаторов — инвертирующий (изменение полярности на выходе), повышающий, понижающий, с функций понижения и повышения, а также универсальный аппарат (совмещает опции перечисленных выше моделей).

Штиль IS2500

Тип — инверторный
Мощность — 2 кВт
Входное напряжение — 90-310 В
Время реакции — отсутствует
Количество ступеней регулировки — непрерывная регулировка
Подключение через клеммную колодку, выход — 2 евророзетки
Есть байпас

Штиль ИнСтаб IS2500 — единственный в данном обзоре стабилизатор с двойным преобразованием напряжения.

Наша отечественная разработка, полное соответствие международным стандартам, отличное качество монтажа — качественная пайка, отсутствие следов флюса, всюду кембрики и термоусадки:

И все это запрятано в надежный металлический корпус:

Инверторные стабилизаторы на сегодняшний день являются САМЫМ ЭФФЕКТИВНЫМ РЕШЕНИЕМ по защите аппаратуры от пониженного и повышенного напряжения, от искажения формы питающего напряжения и его частоты, от импульсных и высокочастотных помех. И в стабилизаторах Штиль серии ИнСтаб в полной мере реализован весь перечисленный функционал.

Если снять крышку, первое, что бросается в глаза — отсутствие массивного тороидального транса (неотъемлемый элемент стабилизаторов других типов). Это значительно уменьшает массу устройства и полностью избавляет от привычного трансформаторного гудения. Вообще, Штиль IS2500 работает почти бесшумно, если не считать звук вентиляторов. Если говорить по чесноку, то они, конечно же, шумят, но на таких высоких частотах, которые не способно уловить не только человеческое, но и даже кошачье ухо.

Второе, на что сразу обращаешь внимание, — это элементы входного и выходного фильтра для защиты от помех. Видите эти массивные дроссели на ферритовых кольцах и желтые прямоугольные конденсаторы типа Х2?

Кстати, заодно можете сравнить качество монтажа Штиля с любой Ресантой. Как говорится, комментарии излишни.

Схемотехника стабилизаторов двойного преобразования такова, что выходное напряжение практически не зависит от входного. И действительно, если провести эксперимент при помощи ЛАТРа, то Штиль ИнСтаб IS2500 показывает абсолютную стабильность выходного напряжения в фантастическом диапазоне от 90 до 310 вольт.

В качестве доказательства могу привести сравнительные осциллограммы выходного напряжения стабилизатора Штиль ИнСтаб IS25000 и обычного релейного и электромеханического стабилизаторов.

Осциллограммы наглядно показывают реакцию стабилизаторов различных типов на резкий скачек входного напряжения (на 60 вольт вниз):

Как видите, стабилизатор Штиль IS2500 обладает нулевым временем реакции на изменение входного напряжения. На выходе всегда 220 вольт независимо от того, что поступает на вход. Если добавить сюда низкие требования к форме и частоте питающего напряжения, невероятно широкий рабочий диапазон, то это просто сказочный прибор. Такой стабилизатор идеально подойдет для работы от простенького дизель-генератора, у которого плавает не только амплитуда выдаваемого напряжения, но и частота.

При выходе напряжения за пределы рабочего диапазона (ниже 90 вольт или выше 310), стабилизатор тут же отключает нагрузку и на передней панели загорается красный светодиод и появляется соответствующая индикация. Как только напряжение возвращается в рабочий диапазон, все автоматически включится в работу.

Интересно то, что при возникновении даже 150%-ой перегрузки, стабилизаторы Штиль ИнСтаб не отрубаются мгновенно, а выжидают целых 5 секунд прежде чем уйти в защиту. Для нас это означает, что через такие стабилизаторы можно подключать бытовые приборы с большими пусковым мощностями (такие как холодильники, кондиционеры и мясорубки). Нужно только правильно выбрать мощность стабилизатора.

Кстати, график зависимости мощности стабилизатора двойного преобразования от входного напряжения приведен ниже:

ВЫВОД: инверторный стабилизатор напряжения Штиль ИнСтаб IS2500 обладает беспрецедентными характеристиками и оставляет далеко позади стабилизаторы любых других типов (релейные, электронные, сервоприводные), поэтому может быть использован для защиты особо важной и дорогостоящей бытовой техники. Единственным недостатком можно считать высокую стоимость, которая, несомненно, будет снижаться по мере развития технологии, удешевления элементной базы и появления здоровой конкуренции

В комплекте со стабилизатором идет набор для настенного монтажа — пластиковые дюбеля и специальная крепежная пластина. Все продумано.

Лучше купить один стабилизатор напряжения на дом или несколько на разное оборудование?

Я рекомендую купить один стабилизатор на весь дом. В этом случае вы защитите не только сейчас существующую технику, но и свои будущие приобретения. Купленный прибор сразу будет включаться в хорошее напряжение.

Не редко бывает, что в доме кроме обычных бытовых устройств есть сверхчувствительное оборудование, например, газовый котел, музыкальные или лабораторные приборы тонкой настройки и т.д. А стабилизатор, установленный на весь объект, не обеспечивает высокий уровень точности. Тогда рекомендую докупить высокоточный стабилизатор уже на конкретный прибор.

Три стабилизатора SANTEK внутри электрощита