Дача, скачки напряжения и стабилизатор

Выключение при нагрузках

Частой причиной похода в сервисный центр является отключение стабилизатора при повышении нагрузки. Причин такого выхода из строя может быть несколько.

Вариант решения проблемы состоит в полном разборе стабилизатора. Далее следует осмотреть внутреннюю конструкцию на предмет сильного запыления. В случае его присутствия следует тщательно прочистить прибор.

Также стоит обратить внимание на температуру внутреннего блока. В случае наличия следов гари следует исследовать изоляцию обмоток

Решением проблемы будет замена трансформатора. Если повреждения не сильные, то может помочь перемотка.

Одним из подтипов стабилизатора напряжения является сервоприводный вид. Для него характерны частые проблемы с графитовым слоем щетки.

Так, со временем она стирается, и материал попадает на поверхность трансформатора. Графит способен вызвать замыкания и перегрев. В этом случае специалисты рекомендуют убрать стружку и произвести чистку.

После этого стоит зачистить поверхность ластиков канцелярского типа.

Принцип действия релейного стабилизатора напряжения

В первую очередь, в стабилизаторе замеряется входящее напряжение, далее, в зависимости от полученных результатов, с платы управления посылается сигнал на открытие того или иного реле, соответственно электрический ток с одной из отпаек автотрансформатора, уменьшенный или увеличенный до нужного значения, поступает на выводы стабилизатора, к потребителю.

В качестве примера работы стабилизатора, давайте примем, что каждый отвод автотрансформатора даёт +/- 15 Вольт изменения напряжения, работает это следующим образом:

– Если напряжение в сети 220В – оно сразу передаётся к потребителю, коэффициент трансформации при этом 1. Соответственно в пределах от 205В до 235В (220В +/-15В), напряжение на выход стабилизатора, будет передаваться без изменений.

– Как только входящее напряжение опускается до значения, меньшего чем 205 Вольт, задействуется первая вторичная обмотка автотрансформатора, с коэффициентом трансформации 1,075, тем самым на выходе снова получается 220 В (205*1,075). В этот момент отвечающее за этот отвод автотрансформатора рале замыкается, пуская ток на выходные контакты стабилизатора, а все другие размыкаются.

Далее, пока напряжение не упадет еще на 15В т.е. до 190В (205В-15В), будет продолжать действовать эта вторичная обмотка с тем же коэффициентом трансформации, таким образом, если в сети напряжение упадет до 196В (граница переключения на следующий режим), на выходе получается 211В (196*1,075).

– Когда входящее напряжение опускается ниже 190В, срабатывает очередное реле, а предыдущее размыкается, тем самым включается следующая вторичная обмотка автоматического трансформатора, с коэффициентом трансформации уже 1,15 и напряжение на выходе опять становится 220В (196*1.15) и так далее, каждые 15В переключается обмотка до, допустим, 145В – после чего стабилизатор уходит в защиту.

– Если же наоборот, напряжение в сети возрастает выше 235В, с помощью соответствующего реле задействуется понижающая вторичная обмотка, с коэффициентом трансформации 0,94 и опять же напряжение в сети выравнивается до требуемых 220В (235*0,94).

Думаю, теперь, принцип действия релейного стабилизатора вам понятен, теперь давайте рассмотрим какие у стабилизатора этого типа сильные и слабые стороны, в каких сферах его лучше всего применять.

Как сделать диодный мост

Преобразовать переменный ток в постоянный поможет диодный мост — схема и принцип действия этого устройства приводятся ниже. В обычной осветительной цепи течет переменный ток, который 50 раз в течение одной секунды меняет свою величину и направление. Его превращение в постоянный — достаточно часто встречающаяся необходимость.

Выпрямитель с большим дросселем. Типы сердечников с обмотками на обеих колонках имеют несколько лучший коэффициент охлаждения. без оболочки с изоляционной пленкой. Избранным был золотой центр. Его можно изготовить из ламината. толщина пластины воздушного зазора уменьшается. Дроссель требует воздушного зазора. ядро из демонтированного сварочного трансформатора также можно было использовать и иногда появляться в рекламе старых оригинальных дросселей. Поверхность готовой обмотки остается свободной для охлаждения.

Максимальное насыщение в сердечнике рассматривается. Следует учитывать значительную изоляцию обмоток от туши. но и больше проблем с пиками напряжения. пики напряжения действительно высоки. для наиболее часто используемых домашних электродов. Большая индуктивность приведет к лучшему фильтрующему коэффициенту. каков требуемый загрузчик и что такое конструкция дросселя. будь то ядро.

Детали для самостоятельного создания устройства

Один только прибор монтировать не рекомендуется. Для обеспечения устойчивости и эффективности его работы понадобятся различные компоненты. Если говорить о самом устройстве и его применении, то стабилизатор напряжения 12 вольт в авто, как правило, используется для работы с подсветкой. Он позволяет избавиться от моргания и позволяет сделать свечение равномерным. Для этого нам понадобятся:

1. Конденсаторы SMD ёмкостью на 0,1 и 0,33 микрофарад.
2. Стабилизатор напряжения (12 вольт, 1,5 А).
3. Радиатор для охлаждения;
4. Предохранитель на 1,6 А;
5. Крепления для проводов платы;
6. По желанию можно взять ещё 2 электролитических конденсатора на 220 мкФ и припаять их на вход и выход стабилизатора.

Стоимость данного устройства составит максимум несколько сотен рублей (в зависимости от того, где все необходимые детали будут покупаться).

Стабилизация напряжения на основе тиристоров и симисторов

Активное проникновение в электротехнику полупроводниковых компонентов нашло своё отражение и в вопросе стабилизации электрической энергии. В конце 1970-х начались разработки стабилизаторов напряжения, работающих на основе тиристоров – полупроводниковых приборов, имеющих два состояния «закрытое» с низкой проводимостью и «открытое» с высокой.

Обычно тиристоры используются как силовые ключи в различных электронных устройствах, например, в переключателях скорости электродвигателей, таймерах, диммерах и т.д. Отметим, что тиристоры в зависимости от конструкции могут проводить ток как в одном направлении, так и в двух (приборы второго типа получили название – симисторы).

Тиристорные и симисторные стабилизаторы напряжения по принципу своей работы схожи с релейными и отличаются лишь тем, что коммутация обмоток автотрансформатора выполняется не релейными блоками, а электронными, состоящими из тиристоров или симисторов. Применение таких блоков позволяет регулировать напряжение гораздо быстрее, чем с помощью классических электромеханических реле. Другие преимущества данной технологии: абсолютная бесшумность работы и отсутствие требующих технического обслуживания деталей.

Сегодня симисторные и тиристорные стабилизаторы являются одними из самых распространённых и популярных, что, однако, не отменяет их главного недостатка – ступенчатого регулирования напряжения (аналогично релейным моделям).

Более подробно о тиристорных и симисторных стабилизаторах рассказано в статье «Электронные стабилизаторы напряжения».

Несколько советов по выбору стабилизатора

Если устройство выбрано правильно, то на него всегда можно положиться и довериться. Если в технике не особо разбираться, то можно положиться на предложения и советы продавца по выбору стабилизатора напряжения. Профессионал порекомендует для начала:

• определиться с мощностью, типом стабилизатора и рабочим диапазоном напряжения;
• выявить и проанализировать проблематику: повышенное, пониженное или скачкообразно изменяющееся напряжение в сети питания.

Исходя из полученных данных, затем приступить к выбору устройства.

Как правильно рассчитать мощность прибора? В идеале нужно определить, какой самый мощный потребитель присутствует в схеме электроснабжения. Допустим, электроприёмниками являются насосная станция мощностью 1, 5 кВт, сауна – 10 кВт плюс ещё какой-либо прибор с большим энергопотреблением. Все значения в киловаттах необходимо сложить и получить искомую мощность прибора.

Стабилизатор выбирается с небольшим запасом мощности (20%), особенно если в цепи присутствует оборудование с большим пусковым током. Речь идёт об электродвигателях и насосах, которые при пуске потребляют энергии больше, чем в обычном режиме.

Запас мощности обеспечивает долгую жизнь прибора, благодаря щадящему режиму работы, и создаёт резервный потенциал для подключения нового оборудования.

Выбирая стабилизатор также нужно учитывать сервисное обслуживание, потому что прибор следует правильно и качественно подключить, а также воспользоваться гарантийным сроком и отремонтировать в случае неисправности.

Как правильно выбирать стабилизатор напряжения для дома?

Можно воспользоваться самым простым вариантом: определить потребление мощности из сети по номиналу вводного автомата в квартирном щитке. Таким образом, узнаётся пропускная способность автомата и максимально возможная мощность потребления на бытовые нужды.

Приведём простой пример. Как выбрать стабилизатор напряжения 220 В для дома, если на вводе стоит автомат S40. С таким номинальным током от сети можно получить не более 10 кВт. Исходя из расчётных данных, и выбирается аппарат.

На сегодняшний день низкое напряжение в сети – проблема весьма актуальная и решить её лучше всего одним способом – приобрести стабилизатор, который защитит всю технику в доме от выхода из строя. Чтобы правильно выбрать устройство, сначала нужно разобраться с его разновидностями, а также преимуществами каждого варианта исполнения.

Почему происходят перепады напряжения, чем они опасны?

Причины

Скачки напряжения в бытовой электрической сети на 220 Вольт могут произойти по целому ряду самых разных причин.

Вот основные из них:

• Отключение от сети мощных приборов. Если один из потребителей электроэнергии отключает от сети мощные приборы, напряжение резко повышается. Такое обычно бывает при прекращении подачи электропитания на производственную или торговую технику.
• Некорректная работа трансформатора. Пожалуй, самая распространенная причина. Электроэнергия, выработанная электростанции, имеет напряжение от 150 до 1 150 Кв. Уменьшают его с помощью трансформаторов, находящихся на специальных распределительных подстанциях. Вследствие некорректной настройки трансформатора, его износа или производственного брака прибор может работать ненадлежащим образом и не стабилизировать напряжение, приводя к периодическим изменениям.
• Перегрузка сети. К повышению вольтажа может привести не только массовое отключение, но и массовое подключение к ней электроприборов. Это особенно актуально для домов советской постройки, в которых проводка не рассчитана на запитывание таких требовательных приборов как, например, сплит-системы. Сеть в таком случае обычно испытывает перегрузку и напряжение меняется в сторону уменьшения или увеличения.

Не менее распространенной причиной скачков является неграмотная работа электриков. При недостаточном заземлении или неправильном монтаже так называемого «нуля» перепады – обычное дело. Также нередко скачки вызывает подключение к сети сварочного аппарата.

Чем опасны?

Интенсивные перепады могут вывести из строя технику моментально.

Незначительные скачки напряжения электросети (повышение или понижение до 25%) существенно сокращают срок службы любой бытовой техники. Особенно опасны подобные явления для кристаллов центральных процессоров компьютера, видеоадаптеров.

Мнение эксперта
Торсунов Павел Максимович

Не стоит думать, что резкое повышение напряжения может сжечь только компьютер. Сегодня процессоры встроены почти во всю бытовую электронику. Они есть и в телевизорах, и в микроволновых печах, и в холодильниках, и в других электроприборах. Это означает, что резкие перепады опасны и для них.

Надеюсь стало немного понятно, теперь переходим к ошибкам:

• Не стоит покупать трех-фазный стабилизатор. Три фазы это три раза по одной фазе, не более того, проще и дешевле купить три однофазных и если какой либо из них сломается, по крайне мере другие будут работать.
• Лучше покупать диодный стабилизатор, но даже релейный это лучше чем полное отсутствие любого стабилизатора.
• На стабилизаторах пишут не мощность а соотношение, то есть маркировка 5000 совсем не означает, что это 5 кВт, это вольт-ампер, что в пересчете составляет выдаваемую мощность около 4 кВт. Некоторые «умные продавцы» рекомендуют покупать 8000 вольт-ампер, что составляет около 6 кВт (при выделенной мощности 5 кВт). Так вот этот подход не верен. 5000 вольт-ампер хоть и выдает около 4 кВт (на выходе), но из сети то он забирает именно 5 кВт и делает из неправильных 5 кВт правильные 4 кВт, а эти самые 5 кВт как правило и являются ограничением потребляемой мощности, дальше вырубает автомат.
• Самое главное: нашим покупателем был установлен дополнительный стабилизатор релейного типа в дополнение к уже имеющемуся. В моем понимании этого делать просто нельзя, однако порывшись в Интернет и просто ахнул. Люди с полной уверенностью дают советы «поставьте второй стабилизатор» ай! Интересно этим «гениям» кто нибудь пробовал выставлять претензии вида «у меня все погорело, оплати пожалуйста». Давайте просто логически посмотрим что происходит:

Что будет если подключить сварочный аппарат к стабилизатору?

Сварка это цикл кратковременных электрических импульсов, каждый из которых существенно понижает мощность тока на выходе стабилизатора. Таким образом сварка понижает мощность, стабилизатор пытается повысить, но импульс по времени меньше, чем  время срабатывания и в результате: сварка понижает, стабилизатор пытается повысить, но не успевает и опять понижение, повышение, понижение. Для понимания к примеру время срабатывания стабилизатора 1 секунда, но на выходе он видит перепад 220 — 150 — 220 — 150 — 220 с промежутком в 0.5 секунды, что произойдет? Правильно он будет пытаться выровнять, но не успеет, потом опять и опять и опять. Сгорит или в лучшем случае заблокируется. НО в короткие моменты на выходе в сети будет то 180 то 220 то 280 вольт, то есть полный хаос. Все просто: на выходе 220 — хорошо, потом падение до 180, стабилизатор подключает две обмотки и как только  подключил, оп нагрузка снимается, а обмотки подключены и значит уже 280 и так много раз. Один, два, пятьдесят раз это не критично, но постоянно это катастрофа. Аналогично, если сосед профессионал-сварщик, только перепады будут на входе стабилизатора, предложите ему по новой обставить Ваш дом. 

Теперь ставим второй стабилизатор за первым.

В общем это тоже, что подключить сварку. Предположим время срабатывания у обоих 1 секунда:

220 падает до 180 вольт: первый стабилизатор включает две обмотки за 1 секунду, но в течение этой секунды мощность в 180 вольт передается дальше и следовательно и второй стабилизатор фиксируя 180 вольт подключает две обмотки.

180 на входе, но на выходе из первого стабилизатора уже 220, а второй также включил две обмотки, то есть на выходе из него уже 280 и он пытается  снизить, но импульс есть.

Вход 180 возврат на 220, стабилизатор первый выключает две обмотки, второй тоже. 

Вы понимаете, к чему приводят два стабилизатора? Это цикл кратковременных высоковольтных импульсов, которые происходят всякий раз как мощность входящего тока падает и в ДВА раза превышают цифру на которую падает мощность. Так с случае падения с 220 до 150 на выходе второго стабилизаторы вы получите импульс 290 вольт.

Здесь я логически пытался объяснить, что же происходит при включении двух последовательных стабилизаторов, массу цифр я привел в соответствие с величинами ощущаемыми человеком, на самом деле все происходит намного быстрее но сути дела это не меняет. 

Зачем нужны стабилизаторы напряжения и его важность

Все электрические устройства спроектированы и изготовлены для работы с максимальной эффективностью с типичным источником питания, который известен как номинальное рабочее напряжение. В зависимости от расчетного безопасного предела эксплуатации рабочий диапазон (с оптимальной эффективностью) электрического устройства может быть ограничен до ± 5%, ± 10% или более.

Из-за многих проблем источник входного напряжения, которое мы получаем, всегда имеет тенденцию колебаться, что приводит к постоянно меняющемуся источнику входного напряжения. Это изменяющееся напряжение является основным фактором, способствующим снижению эффективности устройства, а также увеличению частоты его отказов.

Рис. 2 — Проблемы из-за колебаний напряжения

Для чего нужен стабилизатор напряжения для дома

Начать хотелось бы с констатации факта – в большинстве случаев качество электричества в сетях не соответствует предъявленным ГОСТ требованиям. Несоответствующие качественные характеристики электрической энергии могут проявляться по-разному, начиная от повышенного напряжения, заканчивая высоко вольтовыми импульсами.

Следует отметить, что все электрические приборы, которые сполна облегчают нашу жизнь, делая её комфортной, очень чувствительны к качественным характеристикам электрической энергии. Не забывать также стоит, что такая чувствительность может обойтись очень дорого, если электропитание будет низкого качества. Это может привести к выходу из строя любого электроприбора. Чаще всего от такой проблемы страдают компьютерные устройства, оргтехника, холодильные камеры, в общем, всё то, что сегодня стоит недёшево.

Стабилизаторы напряжения 220в или реле контроля, что лучше для дома сравнительная характеристика плюсы и минусы видео

Уклониться от незапланированных растрат можно, со стабилизатором риск поломки электрических приборов от низкого качества и нестабильного напряжения, снижается в несколько раз. Рассматриваемый прибор смело можно назвать неким стражем, одновременно который заботится о вашем денежном потенциале, всех электрических приборах и вашей нервной системе, страдающей, в случае выхода из строя дорогих бытовых приборов.

Нужно заметить, что такой прибор может также быть щитом для всего электрического потока в доме, то есть, обеспечивает квартиру, здание качественной электроэнергией в целом, а не просто определённого оборудования.

Типы стабилизаторов

Еще одним немаловажным параметром при выборе стабилизатора является его тип. На данный момент в магазинах широко представлены электромеханические и электронные (тиристорные, симисторные, релейные) стабилизаторы.

Электромеханические стабилизаторы

В основе данного типа лежит сервопривод и автотрансформатор. Плата управления отслеживает входное напряжение и в зависимости от ситуации передает сигнал на сервоприводный двигатель. Электродвигатель перемещает токосъемные щетки вдоль обмотки автотрансформатора, тем самым регулируя напряжение.

Такая схема позволяет плавно регулировать напряжение, обеспечивает более высокую точность стабилизации, на выходе имеем отсутствие помех и искажения сигнала, устойчивость к перегрузкам.

Из недостатков данного типа стоит отметить низкое быстродействие в случае резких перепадов напряжения, изнашивание щеток. В настоящее время в магазинах продаются электромеханические стабилизаторы, в которых вместо щеток используются ролики, которые намного более долговечны.

Электронные стабилизаторы

Независимо от того, релейные ли это, тиристорные или симисторные стабилизаторы, принцип действия всего класса электронных стабилизаторов примерно одинаков. Он основан на ступенчатой регулировке напряжения путем переключения обмоток автотрансформатора с помощью силовых ключей (реле, тиристоров, симисторов). Точность стабилизации зависит от количества ступеней. Чем больше ступеней , тем точность стабилизации выше.

К достоинствам электронных стабилизаторов можно отнести высокую скорость стабилизации, возможность стабилизировать напряжение в широком диапазоне, небольшие габариты и вес, высокое КПД.

Из недостатков стоит выделить невысокую точность регулирования выходного напряжения у релейных стабилизаторов. Симисторные этого недостатка практически лишены, но их цена на порядок выше релейных.

Кроме всего прочего при выборе стабилизатора обращайте внимание на такой параметр как диапазон входного напряжения. Для того, чтобы понять какой диапазон подходит, нам надо знать пиковые значения отклонений сетевого напряжения

Для этого придется воспользоваться мультиметром и в течении пары недель замерять напряжение в доме в разное время суток. Желательно выбирать более широкий диапазон, так как в зимний и летний периоды отклонения сетевого напряжения будут неодинаковы.

Из других полезных характеристик стабилизаторов напряжения стоит отметить:

• Время отклика на изменение входного напряжения (чем выше, тем лучше)
• Наличие режима «байпас» (режим обхода) — при переключении в режим «байпас» происходит коммутация входного сигнала в обход функциональных блоков прямо на выход, таким образом исключая работу всего стабилизатора. Это бывает полезно, если мощность используемой нагрузки больше мощности стабилизатора, напряжение в сети стабильно и не выходит за рамки, в случае неисправности стабилизатора.
• Наличие на входе и выходе стабилизатора напряжения фильтров подавления импульсных помех. Это полезная функция, которая защитит электроприборы от помех в радиочастотном диапазоне.
• Перегрузочная способность — способность выдерживать кратковременные перегрузки от электроприборов, имеющих высокие пусковые токи.

В завершении хотел бы сказать, что правильный выбор стабилизатора напряжения — не самый простой вопрос и подходить к нему надо грамотно и взвешенно, все таки техника довольно дорогостоящая. Если у вас есть какие-то сомнения или что-то непонятно, то лучше обратитесь к специалисту.

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.