|
В связи с изношенностью электротехнического оборудования и недостаточной пропускной способностью линий электропередач мы часто сталкиваемся с пониженным или повышенным напряжением питающей сети, что приводит к невозможности использовать домашние электроприборы, либо вовсе выводит их из строя.
Задача стабилизатора напряжения - автоматически поддерживать на нагрузке уровень напряжения в 220В при отклонениях от нормы величины входного напряжения питающей сети. Для нормальной работы стабилизатора напряжения необходимо правильно подойти к выбору его типа и номинальной мощности.
Итак, среди предлагаемых стабилизаторов можно выделить три основные группы:
Ступенчатые стабилизаторы - самый дешевый и массовый тип универсальных стабилизаторов. Схема основана на коммутации отводов автотрансформатора с помощью контактов реле или симисторных ключей. Данный тип стабилизаторов напряжения хорошо подходит для стабилизации напряжения питания и защиты бытовой и промышленной техники, в том числе компьютеров, аппаратуры связи, дорогой видеотехники, торгового и медицинского оборудования, а также для комплексного питания промышленного оборудования, коттеджей, квартир и офисов. Их недостатком является то, что напряжение на выходе стабилизатора изменяется ступенчато, что визуально немного заметно по лампам освещения, но никак не отражается на работе другой техники. Время срабатывания при переключении у разных моделей составляет от 2 до 12 мс (для реле 5-7 мс). Релейные стабилиз аторы уступают симисторным уровнем шума в работе и меньшим сроком службы.
Электромеханические стабилизаторы - основу схемы составляет регулируемый электродвигателем автотрансформатор, включенный в первичную обмотку вольтодобавочного трансформатора. Вторичная обмотка включается в разрыв фазы сети. Данная схема позволяет плавно регулировать напряжение без прерывания фазы и без искажения синусоиды. Стабилизаторы достаточно компактны и пригодны для любого типа нагрузки. Среди преимуществ стабилизаторов напряжения на основе электромеханической системы можно выделить высокую точность удержания выходного напряжения, отсутствие помех при работе и искажений формы напряжения, хорошую нагрузочную способность, широкий диапазон коррекции входного напряжения. К недостаткам можно отнести длительное время реакции на изменение входного напряжения. Применяются в силовых сетях коттеджей, банков, промышленных объектов, медицинских учреждений, там где отсутствуют резкие скачки напряжения и наблюдается плавное его изменение в течение суток (как правило это электросети спальных районов и административного центра города). Некоторые модели предназначены для работы в условиях очень низкого напряжения.
Действие феррорезонансных стабилизаторов напряжения построено на основе использования явления магнитного насыщения ферромагнитных сердечников трансформаторов, обеспечивающего непрерывное регулирование выходного напряжения в определенных пределах изменения нагрузки. В настоящее время находят ограниченное применение из-за ряда недостатков: высокий уровень шумов при работе стабилизатора, зависимость качества стабилизации от величины нагрузки, недопустимость работы в режимах холостого хода и при перегрузках, низкое значение КПД. Достоинствами феррорезонансных стабилизаторов являются высокие точность поддержания выходного напряжения (1-3%) и скорость регулирования.
При выборе стабилизатора напряжения необходимо отталкиваться от типа сети потребителя, если сеть однофазная - то выбор очевиден, при наличии хотя бы одного трехфазного потребителя потребуется трехфазный стабилизатор. Если сеть трехфазная, но вся нагрузка однофазная можно использовать три однофазных стабилизатора (при условии отсутствия трехфазных потребителей электроэнергии).
Стабилизатор можно устанавливать для стабилизации напряжения, как отдельного взятого оборудования, так и всего объекта в целом. Это зависит от конкретных требований и возможностей. Чтобы сделать выбор модели стабилизатора напряжения по критерию необходимой мощности, нужно рассчитать:
· суммарную мощность, потребляемую нагрузкой.
· Мощность, потребляемую конкретным устройством, (можно узнать из паспорта или инструкции по эксплуатации). Иногда потребляемая мощность вместе с напряжением питания и частотой сети указывается на задней стенке прибора или устройства.
При подсчете мощности, потребляемой устройством, следует учитывать так называемую полную мощность. Полная мощность — это вся мощность, потребляемая электроприбором, она состоит из активной мощности и реактивной мощности, в зависимости от типа нагрузки. Активная мощность всегда указывается в ваттах (Вт), полная - в вольт-амперах (ВА). Устройства - потребители электроэнергии зачастую имеют как активную, так и реактивную составляющие нагрузки.
Активная нагрузка. У этого вида нагрузки вся потребляемая электроэнергия преобразуется в другие виды энергии (тепловую, световую и т. п. ). Примеры - лампы накаливания, обогреватели, электроплиты, утюги и т. п. Если их указанная потребляемая мощность составляет 1 кВт, для их питания достаточно стабилизатора мощностью 1кВА.
Реактивные нагрузки. Все остальные. Пример — устройства, содержащие электродвигатель, электронная, бытовая техника.
Полная мощность в вольт-амперах и активная мощность в ваттах связаны между собой коэффициентом cosφ (Fi). На приборах, имеющих реактивную составляющую нагрузки, часто указывают их активную потребляемую мощность в ваттах и cosφ (Fi). Чтобы подсчитать полную мощность в ВА, нужно активную мощность в Вт разделить на cosφ (Fi). Например: если на дрели написано 600 Вт и cosφ (Fi) =0,6, это означает, что на самом деле потребляемая инструментом полная мощность будет равна 600/0,6=1000 ВА. Если cosφ (Fi) не указан, для грубого расчета активную мощность можно разделить на 0,7.
Высокие пусковые токи. Любой электродвигатель в момент включения потребляет энергии в несколько раз больше, чем в штатном режиме. В случае, когда в состав нагрузки входит электродвигатель, который является основным потребителем в данном устройстве (например, погружной насос, холодильник), его паспортную потребляемую мощность необходимо умножить на 3, во избежание перегрузки стабилизатора в момент включения устройства.
Кроме того, выдаваемая мощность стабилизатора напряжения зависит от величины напряжения на входе в стабилизатор. Закономерность различна для разных моделей, примерные соотношения таковы: 150В — 50% мощности, 170В — 75%, 190В и выше — 100%.
Рекомендуется выбирать модель стабилизатора с 20% запасом от потребляемой мощности нагрузки. Во-первых, Вы обеспечите щадящий режим работы стабилизатора, тем самым, увеличив его срок службы, во-вторых, создадите себе резерв мощности для подключения нового оборудования.
|
Бытовые электроприборы
|
Электроинструмент
|
|
потребитель
|
мощность
|
потребитель
|
мощность
|
|
фен для волос
|
450-2000
|
дрель
|
400-800
|
|
утюг
|
500-2000
|
перфоратор
|
600-1400
|
|
электроплита
|
1100-6000
|
электроточило
|
300-1100
|
|
тостер
|
600-1500
|
дисковая пила
|
750-1600
|
|
кофеварка
|
800-1500
|
электрорубанок
|
400-1000
|
|
обогреватель
|
1000-2400
|
электролобзик
|
250-700
|
|
гриль
|
1200-2000
|
шлифовальная машина
|
650-220
|
|
пылесос
|
400-2000
|
Электроприборы
|
|
радио
|
50-250
|
|
телевизор
|
100-400
|
компрессор
|
750-2800
|
|
холодильник
|
150-600
|
водяной насос
|
500-900
|
|
духовка
|
1000-2000
|
циркулярная пила
|
1800-2100
|
|
СВЧ-печь
|
1500-2000
|
кондиционер
|
1000-3000
|
|
компьютер
|
400-750
|
электромоторы
|
550-3000
|
|
электрочайник
|
1000-2000
|
вентиляторы
|
750-1700
|
|
электролампы
|
20-250
|
сенокосилка
|
1800-2100
|
|
бойлер
|
1200-1500
|
насос высокого давления
|
2000-2900
|
|
проточный водонагреватель
|
5000-6000
|
стиральная машина
|
1800-3000
|
Для выбора точности стабилизации необходимо определить диапазон напряжений, допустимых для питания защищаемой стабилизатором напряжения аппаратуры:
· Для питания сложной медицинской аппаратуры и точных измерительных приборов желателен стабилизатор напряжения с точностью до 3%.
· Осветительную аппаратуру (люстры, прожекторы, софиты и т. п. ) рекомендуется подключать через стабилизатор с точностью не менее 5%. Чем выше точность стабилизации, тем меньше разброс выходного напряжения, и соответственно, меньше видимое изменение интенсивности света при резких скачках входного напряжения.
· Электропитание большинства бытовых приборов и аппаратуры можно осуществлять напряжением 220В +/— 5-7%.
Правильный выбор стабилизатора напряжения обеспечит его долгосрочную службу, а также качественную и надежную электропитающую сеть в доме.
|
