Что такое регулятор напряжения и какие бывают его типы?
Термин «регулятор напряжения» имеет весьма широкое толкование, однако в быту под ним часто понимают такой электроприбор, как стабилизатор напряжения, который служит для коррекции входного напряжения и доведения его значения до номинального – 220/230 В в однофазных и 380/400 В в трехфазных электросетях.
Кроме регулировки входного напряжения, в зависимости от модели, стабилизатор способен защищать подключенную нагрузку от высокочастотных помех, импульсных перенапряжений, короткого замыкания и сетевых аварий.
Сегодня в бытовом секторе применяется несколько типов таких устройств, а именно: релейные, электромеханические, электронные и инверторные модели. Каждое изделие имеет определенный принцип функционирования и свои технические особенности.
Регуляторы напряжения на основе трансформатора
Релейные, электромеханические, электронные устройства основаны на трансформаторной технологии стабилизации. Схема их работы включает автотрансформатор, коммутирующее устройство (реле, сервопривод или полупроводниковые ключи) и плату управления.
При изменении параметров сети данные стабилизаторы автоматически перемещают свой коммутационный элемент на необходимую секцию обмотки трансформатора, за счет чего на нагрузку подается выходное напряжение со значением, максимально приближенным к номинальному. Чем больше витков у трансформатора, тем точнее будет значение напряжения на выходе.
Однако за счет такой схемы работы трансформаторные стабилизаторы имеют следующие ограничения: они не способны выполнять коррекцию искажений сети, часто имеют медленную скорость реакции на сетевые перепады (у электромеханических моделей она может доходить до 100 мс), невысокую точность стабилизации и узкий диапазон напряжений, в котором они могут функционировать (в среднем он составляет 130-270 В). В связи с этим такие приборы не могут применяться в следующих случаях:
- если в электросети происходят частые и значительные перепады напряжения;
- если присутствует нагрузка, работа которой сильно зависит от качества электросети, например, система отопления, компьютерная техника, холодильник.
Регуляторы напряжения на основе инвертора
Инверторные стабилизаторы основаны на бестрансформаторной технологии двойного преобразования электроэнергии. В их составе отсутствует трансформатор и какие-либо коммутирующие элементы, а вместо них установлен выпрямитель, конденсатор, инвертор и микропроцессор.
Принцип работы инверторных моделей заключается в том, что нестабильное сетевое напряжение поступает на выпрямитель и трансформируется в постоянное, затем оно накапливается в конденсаторе и переводится с помощью инвертора обратно в переменное. За счет двойного преобразования выходное напряжение приобретает эталонные технические характеристики, полностью независящие от их значения во входной сети. Благодаря накопленной в конденсаторе энергии данные устройства способны мгновенно стабилизировать даже самые резкие и значительные сетевые перепады, а также защищать нагрузку от кратковременных пропаданий напряжения в сети (до 200 мс). У инверторных стабилизаторов самый большой диапазон напряжений, в которых они могут работать (90-310 В). При этом на нагрузку они всегда подают сигнал высокой точности и идеальной синусоидальной формы.
Данные изделия эффективно защищают любую электрочувствительную технику и пригодны для работы в загородных и сельских сетях, в которых наиболее часто встречаются проблемы с перепадами напряжения.
Критерии подбора стабилизатора для защиты бытовых электроприборов
Рассмотрим основные критерии выбора модели стабилизатора напряжения для защиты бытовой нагрузки.
| Критерий подбора | Описание |
| Фазность |
Как известно, для сети 220/230 В применим только однофазный стабилизатор. Однако, если в дом проведена трехфазная сеть, то можно воспользоваться разными вариантами организации защиты оборудования, а именно:
|
| Выходная мощность | Чтобы у стабилизатора не возникала перегрузка, его выходная мощность должна быть больше на 20-30% суммарной потребляемой мощности подключаемого оборудования. При этом важно учитывать возможные пусковые токи нагрузки, имеющей в своем составе электромоторы, например, холодильника, стиральной машины или насоса. Так как при их возникновении мощность такой техники может увеличиваться в несколько раз. Информацию о данном параметре нагрузки можно узнать в паспорте изделия. |
| Рабочий диапазон входного напряжения | У каждой модели стабилизатора есть свой рабочий диапазон напряжений. И если параметры сети будут выходить за его рамки, устройство уйдет в защиту и отключится, обесточив нагрузку. Поэтому изделие нужно подбирать, исходя из того, какие перепады напряжения бывают в домашней электросети. Для этого требуется самостоятельно или с помощью специалистов выполнить соответствующие замеры. |
| Точность коррекции напряжения | Погрешность значения выходного напряжения стабилизатора должна соответствовать требованиям подключаемой нагрузки. Данный параметр также указывается в паспорте изделия. Как правило, для большинства бытовых приборов оно составляет 5-7%, для светильников – 3%, а для высокоточной аппаратуры – до 1%. |
| Форма выходного напряжения | Для некоторых видов нагрузок важна не только высокая точность выходного сигнала, но и его форма. Искаженная синусоида может негативно сказаться на работе оборудования с электромоторами, систем освещения, аудио- и видеоаппаратуры, котлов отопления с циркуляционными насосами и др. Для таких электроприборов требуется напряжение только идеальной синусоидальной формы. |
| Виды электронной защиты | Чем больше у стабилизатора установлено электронных защит, тем лучше он защищен от проблем в электросети и, соответственно, эффективнее оберегает от их негативного воздействия подключенное оборудование. |
| Место установки |
В зависимости от размеров места установки и его предназначения (жилое или нежилое помещение), стабилизатор подбирается по двум параметрам:
|
| Дополнительный функционал | Часто стабилизаторы обладают дополнительным функционалом, который может быть полезным для пользователя. Например, некоторые модели оснащаются возможностью организации удаленного контроля их работы через интернет, позволяют настраивать значение выходного напряжения под требования нагрузки или имеют дополнительные разъемы для удобного подключения группы оборудования. |
Модельный ряд стабилизаторов напряжения «Штиль»
Российский производитель систем электропитания «Штиль» выпускает широкий модельный ряд инверторных стабилизаторов напряжения, которые рассчитаны на работы в электросетях 220 / 230 В и 380 / 400 В. Среди них следующие модели:
- однофазные настенного и универсального (напольного/стоечного) исполнения с выходной мощностью от 0,3 до 18 кВт;
- трехфазные универсального (напольного/стоечного) с выходной мощностью от 5,4 до 16 кВт;
- с конфигурацией 3 в 1 (с трехфазным в ходом и однофазным выходом) универсального (напольного/стоечного) с выходной мощностью от 5,4 до 16 кВт.
