Стабилизатор напряжения


источник бесперебойного питания,
                 блок бесперебойного питания, бесперебойник

Стабилизатор напряжения – это электромеханический или электронный прибор, предназначенный для поддержания стабильного выходного напряжения даже при изменении входного напряжения.


С тех пор как появились электроприборы сложнее, чем лампочка накаливания, остро стала проблема поставки качественной электроэнергии. Так как и в случаях с другими товарами и услугами к поставляемой электроэнергии тоже существуют определенные требования. Одним из таких требований является напряжение. Обычно поставщики электроэнергии обязуются поставлять электроэнергию с напряжением 220 В и частотой 50 Гц, с погрешностью ±10%. То есть диапазон поступающих напряжений, без учета аварийных ситуаций, составляет от 198 В до 242 В. Если взять техпаспорт любого электроприбора находящегося в вашем доме, можно найти информацию, на какое напряжение рассчитан электроприбор, обычно для нашей страны оно составляет 230 В 50 Гц, в США и Японии принято использовать напряжение 110 В 60 Гц.


В статьях про реле контроля напряжения и источники бесперебойного питания упоминалось про причины скачков напряжения, но следует упомянуть про это еще раз. Так как во времена, когда конструировались электроподстанции, нагрузки сильно возросли, а также из-за того, что однофазные потребители не могут потреблять электроэнергию одинаково в разные периоды времени, происходят перекосы по фазам. Говоря простым языком, зависимость напряжения по трем фазам работает по принципу рычага, если на одной фазе напряжение понижается ( в связи с временным повышением нагрузки), то на другой фазе оно повышается.


Абсолютно все электроприборы боятся перепадов напряжения, но также у них снижается срок службы из-за стабильно низкого или стабильно высокого напряжения. И, в зависимости от того какую цель вы преследуете, необходимо подбирать оборудование, хотя желательно использовать все способы защиты, но не всегда это целесообразно с финансовой точки зрения.


Типы стабилизаторов напряжения


Изначально для стабилизации напряжения использовались два отдельных электроприбора: электродвигатель и электрогенератор. Принцип действия такой установки очень прост и достаточно надежен. Электродвигатель подключается к общей сети, в которой наблюдается нестабильное напряжение, и вращает вал электрогенератора, выходящее напряжение и частота которого неизменно. Но такой вид стабилизации напряжения имеет ряд недостатков: дороговизна, требует много места, повышенный шум, собственное потребление электроэнергии для работы электродвигателя и т.д.


В дальнейшем появились феррорезонансные стабилизаторы напряжения. Принцип действия которых основан на использовании резонансных явлений и нелинейных свойств насыщенных стальных магнитопроводов. То есть, по сути это трансформатор, который при изменении входного напряжения создает резонанс намагничивания сердечника, за счет чего напряжение на выходе остается стабильным. Но, так как такие стабилизаторы очень чувствительны к частоте, применяют их довольно редко.


Сервоприводный стабилизатор основан на работе ЛАТРа (лабораторный трансформатор). ЛАТР является трансформатором, который работает по принципу автотрансформатора, у которого можно менять напряжение на выходе за счет увеличения или уменьшения количества витков. В сервоприводном стабилизаторе имеется схема слежения напряжения и сервопривод, который в зависимости от данных блока слежения вращает ЛАТР. Сервоприводный стабилизатор имеет ряд преимуществ при применении в относительно спокойных сетях и при изготовлении для потребителей большой мощности свыше 60 кВт. Серьезным недостатком является наличие медленной реакции на входное напряжение, результатом чего при слишком просаженном напряжении, допустим 100 В, его резкое возвращение в нормальное состояние к 220 В, в течении двух секунд может произойти скачек напряжения на выходе до 400 В, прежде чем опустится до 220 В. По этой причине его крайне нежелательно использовать его для бытовых нужд.


Автотрансформаторные стабилизаторы напряжения с релейной коммутацией работают по принципу переключения различных реле со своим напряжением. Явным недостатком является ступенчатое переключение, видимое невооруженным глазом. Но имеет преимущество перед сервоприводными стабилизаторами в более быстрой реакции (приборы не успевают заметить скачек напряжения).


Автотрансформаторные стабилизаторы напряжения с тиристорной или семисторной схемой регулировки. Работают по такому же принципу, как и с релейной схемой, но благодаря тому, что тиристоры и семисторы переключаются намного быстрей, сглаживается выходное напряжение.


И наконец, самые современные инверторные стабилизаторы, а вернее, двойные преобразователи напряжения. Действие таких стабилизаторов подобно блокам бесперебойного питания типа on-line. Входное переменное напряжение преобразуется в постоянное напряжение 12 В, а потом 12-ти вольтовое напряжение снова преобразуется в переменное 220 В. Таким образом получается самая надежная, на сегодняшний день, стабилизация напряжения, но и самая дорогая.


Как выбрать стабилизатор напряжения


При выборе стабилизатора напряжения, во-первых, необходимо определиться насколько часто у вас бывают скачки напряжения в сети. Если кабельные сети в вашем многоквартирном доме или поселке довольно старые, и зачастую наблюдается пониженное или повышенное напряжение, то желательно выбирать стабилизаторы с высокой реакцией переключения и как можно более простые в обслуживании. Так как все стабилизаторы напряжения производят определенное количество шума, на это тоже стоит обратить внимание.


Если же у вас некое предприятие, с наличием довольно мощного оборудования, которое необходимо защитить от скачков напряжения, в таком случае стоит рассмотреть вариант с использованием сервоприводных стабилизаторов.


А вообще-то, стабилизаторы напряжения относятся к специализированному оборудованию. Каждый случай установки индивидуален. Не рекомендуется самостоятельно (если, конечно, вы не имеете электротехнического образования) заниматься подбором и, тем более, установкой и подключением стабилизатора напряжения. Лучше обратиться к квалифицированному электрику.