Мощный стабилизатор напряжения
Содержание
Для постоянного контроля сетевого напряжения и предохранения электрического оборудования от чрезмерного понижения или повышения показателя, а также резких его скачков целесообразно приобрести мощный стабилизатор напряжения. Это устройство, призванное держать значения параметра в рамках рабочего диапазона и выключать электрооборудование, если ситуация может ему навредить.
Автоматический стабилизатор напряжения
Виды устройств
Существуют различные типы стабилизирующих приборов: архаичные релейные, электромеханические, дорогие варианты с плавной регулировкой и сложной электронной начинкой. Важно выбрать вариант, подходящий для эксплуатируемой сети.
Электромеханический тип
В трансформатор, используемый в таком приборе, вмонтирован сервопривод на базе двигателя с функцией реверса (работы в обратную сторону). Управляется механизм посредством электронной платы. При изменении положения контактов число витков во вторичной катушке меняется. Регулировать напряжение с помощью изделия получается только резко, без ступеней.
Электромеханический прибор с сервоприводом
Электронные
В этом случае, напротив, получается ступенчатое управление, при этом одни ступени призваны понижать показатель, другие – повышать. В приборе использованы тиристорные или симисторные элементы. При одновременном замыкании обоих типов ступеней получается достаточный спектр регуляции, позволяющий плавно изменять напряжение. Кроме того, этот ход нивелирует мигание ламповых компонентов. Устройство отличается бесшумной работой, что делает возможной его установку практически в любом помещении.
Какие лучше
Электромеханические варианты пользуются большой популярностью из-за невысокой цены. Они не искажают синусоидальную кривую, могут выдерживать короткие перегрузки. Но применять их целесообразно в тех электросетях, для которых не характерны мощные скачки стабилизируемого показателя. Перед приобретением нужно проверить, на какую силу тока рассчитан прибор. Минусы этой группы приборов – медленная коррекция показателя и невозможность эффективной эксплуатации при низких температурах.
Электронные изделия контролируют ситуацию в сети не резко, быстро коммутируются, практически не издают шума, легче переносят перегрузки. Кроме того, они отличаются большим сроком службы, так как не имеют движущихся деталей, склонных к износу. При температуре ниже нуля аппараты сохраняют эксплуатационные свойства. Единственный недостаток этих устройств, помимо относительно высокой цены, – меньшая точность регулировки, чем у механических приборов.
Выбор по техническим параметрам
Приобретая стабилизатор пониженного напряжения или устройство, защищающее электрооборудование от избыточной нагрузки, важно выделить основные критерии выбора.
Основные характеристики
Выбрав тип исполнения изделия, нужно изучить его особенности:
- Число фаз. Для электросети 220 В подойдет устройство с одной фазой. Если жилище подсоединено к трехфазной сети, отталкиваются от того, есть ли в нем приборы, использующие все фазы. Если да, приобретается прибор с тремя фазами.
- Мощность. Не всегда рассмотрение стабилизаторов напряжения большой мощности является наиболее целесообразным. Можно опираться на номинальный параметр входного автоматического выключателя. Если стабилизатор будет работать с несколькими приборами, их мощностные значения суммируют и умножают на 1,3. Если электродвигатель относится к асинхронному типу, показатель умножают уже на 3. Обычно прибор со значением в 10 квт подходит для домашнего использования.
- Точность (отклонение от целевого показателя). Самое малое возможное отклонение – 0,5%. Если оно превышает 2%, такой прибор лучше не покупать.
- Спектр рабочих значений на входе. Если то напряжение, что поступает, находится в его границах, на выходе будет стабильно получаться четкий заданный показатель.
- Спектр предельных значений. Аппарат еще работает, но выходное напряжение может отличаться от целевого показателя. При выходе за рамки данного диапазона прибор выключится.
Детали
Помимо этого, качество работы прибора характеризуют дополнительные параметры:
- Температурный диапазон, при котором дозволяется эксплуатировать устройство. Электромеханические приборы не стоит ставить там, где градусник опускается ниже нуля, так как подвижные элементы в этом случае замерзают. Электронный – можно установить и в неотапливаемом помещении.
- Скорость реакции на изменения значения на входе (она зависит от вида устройства).
- Скорость процесса стабилизации (особенно важна при выравнивании сильных скачков).
- Способ охлаждения – естественный или с использованием вентилятора. Во втором случае спектр температур, при которых прибор функционирует нормально, выше.
- Механизм подсоединения в сеть. У мощных аппаратов есть клеммная колодка – туда ставится нагрузка и то напряжение, которое надо выпрямлением привести в линейный вид. Более скромные агрегаты имеют на корпусе розеточное гнездо, к которому включают нагрузку.
Стабилизация напряжения бытовой сети
Она необходима для поддержания бытовой техники в работоспособном состоянии и обеспечения безопасности электросетей. Чаще стабилизирующее оборудование применяется для работы с насосами, газовыми котлами, морозильными камерами.
Высоковольтный стабилизатор напряжения на полевом транзисторе
Для высоковольтной стабилизации используют силовое устройство трансформации и полевые транзисторы высокой мощности, например, вида IRF840. На первичную катушку подается показатель до 250 В. После ее прохождения ток идет к диодному мосту для выпрямления, затем к транзисторному компоненту. Одна из вторичных катушек работает в блоке с потенциометром и выпрямителем. Этот блок формирует сигнал управления, идущий к затвору IRF840.
Схемные решения стабилизации электросети 220В
Чтобы осуществить сборку прибора своими руками, нужно выбрать подходящую схему.
Вариант 1 Феррорезонансная схема
Она использует магнитно-резонансный эффект. Конструкция тяжеловесна, массивна, но проста и не требует обилия деталей: она включает два дросселя и конденсаторный компонент.
Вариант 2 Автотрансформатор или сервопривод
Автоматическая трансформация подаваемого напряжения реализуется посредством сервопривода (управление которым происходит через датчик) и реостата. Прибор подойдет для дачного домика или хозяйства в частном секторе. Еще один вариант – использование реле для изменения коэффициента трансформации через включение или выключение нужных катушек.
Вариант 3 Электронная схема
Она может включать в себя транзистор или симистор, усилитель, блок электронного управления. В некоторых видах применяются полевые силовые транзисторные компоненты.
Схема электронного устройства
На приведенной схеме цифрой 1 обозначаются входные зажимы, 4 – выходные (к ним подключают нагрузку), 2 – блок на симисторах, манипулирующий катушками трансформатора, 3 – микропроцессорный отдел.
Подробные инструкции по сборке
Для самодельного стабилизатора подойдет трансформатор, обеспечивающий на выходе нагрузку до 2 кВт. Иногда подходящее под эту задачу устройство можно демонтировать из вышедшего из эксплуатации телевизора.
Сетевой трансформатор для сборки стабилизатора
Шаг 1 Изготовление корпуса стабилизатора
Подойдет достаточно вместительный короб из диэлектрика: текстолита или пластика, в котором легко размещаются все элементы конструкции. Надо разместить на нем пазы для входа, выхода и выключателя.
Шаг 2 Изготовление печатной платы
Подготавливают макет, иллюстрирующий связи между компонентами системы (исключая трансформатор), делают по нему разметку листка покрытого фольгой текстолита. Потом по фольге рисуют подготовленную трассировку и приступают к травлению платы. Затем на луженую оловом плату монтируют электронные компоненты. Можно заказать печатную конфигурацию у стороннего мастера.
Шаг 3 Сборка стабилизатора напряжения
Плату крепят на диэлектрике, и от нее прокладываются коммуникационные линии к интерфейсам входа и выхода, выключателю, трансформирующему устройству. Подсоединяют внешние компоненты, вмонтированные в корпус. Транзистор-ключ ставят на радиатор.
Сейчас потребители могут выбрать из широкого спектра стабилизирующих устройств наиболее подходящее по эксплуатационным характеристикам. Простой вариант возможно смонтировать самому при наличии навыка травления печатных плат.
