8 804 333-65-64Бесплатный звонок по всей России

Нюансы выбора релейного стабилизатора напряжения: принцип работы, особенности, преимущества и недостатки

Релейный стабилизатор напряжения картинка
24.04.2019

В настоящее время на рынке электропитания представлено несколько типов стабилизаторов напряжения, каждый из которых имеет свои особенности работы и принцип защиты нагрузки от проблем в электросети. Релейный стабилизатор является одним из них. Несмотря на немалое количество недостатков, обусловленных конструкцией и принципом действия, данное устройство до сих пор довольно часто выбирают для электрозащиты бытовой техники. В основном покупателей привлекает невысокая стоимость прибора.

Однако, даже если приоритетным критерием при выборе приборе является цена, очень важно понимать технические возможности и особенности релейного стабилизатора до совершения покупки и подключения защищаемой нагрузки. Именно этому и посвящена данная статья. Мы рассмотрим подробнее устройство релейного стабилизатора напряжения, особенности его конструкции и принципа действия, их влияние на технические характеристики прибора и спектр допустимых к подключению к нему нагрузок.

Устройство релейного стабилизатора

Релейный стабилизатор напряжения состоит из следующих основных узлов:

Автотрансформатор – это разновидность трансформатора напряжения с электрически связанными первичной и вторичной обмотками. Вторичная обмотка имеет несколько отводов от катушки – выводов, напряжение на которых будет разным при одинаковом значении первичного напряжения. Разность напряжений на выводах секций катушек обусловлена соответствующим коэффициентом трансформации устройства, напрямую зависящим от количества задействованных в преобразовании витков обмотки.

Принцип действия релейного стабилизатора

Работа релейного стабилизатора в общих чертах может быть описана следующим образом:

  1. Напряжение на входе проходит через фильтр подавления помех и измеряется электронной схемой. Затем показатели сетевого напряжения сравниваются с номинальным значением, которое должно быть на выходе.

  2. При недопустимом отклонении значения напряжения в сети от номинального, электронная схема формирует сигнал на включение определенных силовых реле, коммутацией которых будет обеспечен необходимый коэффициент трансформации. За счет этого на выходе сформируется значение напряжения, максимально приближенное к номинальному.

  3. Электронная схема может остановить работу стабилизатора при возникновении коротких замыканий, токовых перегрузок, длительных импульсов или несоответствии фактического напряжения в сети значениям рабочего диапазона входного напряжения стабилизатора.

Схема релейного стабилизатора напряжения картинка

Особенности релейного стабилизатора напряжения

Благодаря простоте конструкции релейный стабилизатор компактен, его эксплуатация осуществляется без специального обслуживания. Такой прибор не издает сильного шума при работе, за исключением щелчков в момент срабатывания. Как правило, стабилизаторы этого типа неприхотливы и сохраняют работоспособность в широком температурном диапазоне. Риск перегрева во время работы сводится к минимуму.

Однако с конструктивными особенностями релейного стабилизатора связан и ряд недостатков. Так как регулировка напряжения происходит за счет механического перемещения реле, прибор срабатывает не мгновенно. Время реакции на резкий скачок напряжения может составлять около 10-20 мс. Казалось бы, немного, но для сложной современной техники, например, компьютерного или отопительного оборудования, этого может оказаться достаточно для возникновения сбоев.

Если через стабилизатор подключены осветительные приборы, момент срабатывания можно заметить невооруженным глазом: свет может мигать в момент переключения реле. Кроме того, при длительной эксплуатации стабилизатора реле могут оказаться его слабым местом: при частых срабатываниях они быстро изнашиваются, в особенности у стабилизаторов дешевых моделей.

Если через стабилизатор подключены осветительные приборы, момент срабатывания можно заметить невооруженным глазом: свет может мигать в момент переключения реле. Кроме того, при длительной эксплуатации стабилизатора реле могут оказаться его слабым местом: при частых срабатываниях они быстро изнашиваются, в особенности у стабилизаторов дешевых моделей.

Преимущества и недостатки релейных стабилизаторов

Преимущества

Недостатки

  • Простота конструкции.

  • Компактность.

  • Отсутствие требований в специальном обслуживании при эксплуатации.

  • Высокая стойкость к перегрузкам.

  • Не требует специального охлаждения.

  • Широкий диапазон рабочей температуры внешней среды (-20 - +40).

  • Возможность работы с нулевой нагрузкой.

  • Небольшая стоимость.

  • Ступенчатая неплавная коррекция напряжения.

  • Медленная реакция на резкие перепады напряжения (10-20 мс).

  • Низкая точность стабилизации – 5-10% (зависит от количества используемых силовых реле).

  • Шум при работе (характерные щелчки от срабатываний реле являются серьезным ограничением в размещении устройств в жилых помещениях).

  • Наличие механических деталей в силовых реле (негативно влияют на срок службы).

Сферы применения релейных стабилизаторов напряжения

Область применения релейных стабилизаторов определяется их техническими особенностями. Часто их выбирают в качестве недорогого способа защиты от перепадов напряжения бытовых приборов в квартире или загородном доме. Они привлекают внимание многих потребителей благодаря компактности и невысокой цене.

Однако возможности использования релейных стабилизаторов довольно сильно ограничены их недостатками: современные электронные устройства (компьютеры, аудиотехника, котлы с электронным управлением, системы безопасности) предъявляют более высокие требования к качеству входного напряжения, чем могут обеспечить стабилизаторы этого типа. В частности, их нельзя использовать для устройств, которые могут выйти из строя, если стабилизатор сработает с задержкой. Примерами такой нагрузки являются отопительные системы. Кроме того, щелчки, которые издает релейный стабилизатор при срабатывании, тоже могут оказаться нежелательными, особенно для дорогой аудиотехники.

Gde primenyaetsya relejnyj stabilizator.png

Критерии выбора релейного стабилизатора

Если вы решились на покупку релейного стабилизатора, то, чтобы правильно подобрать модель, необходимо руководствоваться следующими критериями:

Разберем подробнее некоторые из этих критериев.

Выходная мощность

Мощность устройства рекомендуется выбирать с учетом резерва в 20-30% от суммарной потребляемой мощности нагрузки. При наличии нагрузки с высокими пусковыми токами (например, электроприборов с электродвигателями) резерв по мощности целесообразно увеличить.

Диапазон рабочего напряжения

Современные релейные стабилизаторы достаточно хорошо работают в сетях с большой просадкой напряжения. Однако при частых значительных колебаниях от устройств этого типа лучше отказаться. Частота срабатываний силовых реле снижает их рабочий ресурс и, конечно, не увеличивает срок службы самих стабилизаторов.

Допустимая температура эксплуатации

Устройства этого типа, как правило, обладают широким диапазоном температуры эксплуатации, однако, при установке стабилизатора в неотапливаемом помещении следует убедиться, что показатели допустимых температур выбранной модели соответствуют фактическим условиям эксплуатации.

Скорость и точность коррекции выходного напряжения

Учитывая ступенчатость коррекции напряжения, рекомендуется выбирать устройства с большим количеством силовых реле. Большее число ступеней регулирования обеспечивает лучшую точность его работы.

Сравнение релейных и электронных стабилизаторов

Электронным и релейным устройствам характерна ступенчатость регулирования напряжения на выходе. Дискретность коррекции напряжения в стабилизаторах зависит от количества ступеней регулирования – это полупроводниковые ключи в электронных или электромеханические реле в релейных приборах.

Электронные устройства лучше использовать, когда требуется высокое быстродействие. Релейные аналоги значительно проигрывают по этому показателю - скорость коммутирования электромеханических реле гораздо ниже, чем электронных силовых ключей. К тому же, последние работают совершенно бесшумно в отличие от обычных реле, что делает их куда более пригодными для установки в жилых помещениях.

Большая надежность работы и длительность срока службы электронных стабилизаторов обусловлена полным отсутствием подвижных механических деталей в конструкции. Механика реле подвержена быстрому износу, что особенно проявляется при эксплуатации в сетях с крайне нестабильным сетевым напряжением.

Электронные устройства менее стойки к перегрузкам, которые могут быть причиной перегрева и выхода дорогостоящих силовых ключей из строя. Кроме того, электронные стабилизаторы могут сами вносить искажения в форму выходного сигнала.

Стоимость электронных стабилизаторов значительно выше, чем у релейных: последние в настоящее время стоят значительно дешевле, что делает их гораздо более предпочтительными для организации бюджетной защиты нагрузки, нетребовательной к качеству электропитания.

Характеристика

Релейный стабилизатор

Электронный стабилизатор

Средство переключения обмоток трансформатора

 Электромеханические реле

Полупроводниковые ключи

Тип регулировки напряжения

Дискретный

Дискретный

Быстродействие

Показатели хуже, реакция медленнее (10-20 мс), так как скорость коммутирования электромеханических реле ниже, чем электронных ключей.

Показатели лучше (5-10 мс), более быстрая реакция на изменения параметров напряжения.

Точность стабилизации

Низкая (5-10%)

Высокая (может достигать 3%)

Уровень шума

Издают щелчки от срабатываний реле.

Работают бесшумно

Надежность и длительность срока службы 

Показатели хуже из-за быстрого износа коммутационных реле.

Показатели лучше из-за полного отсутствия подвижных механических деталей в конструкции. 

Стойкость к перегрузкам

Показатели лучше, высокая стойкость к перегрузкам.

Показатели хуже, слабая перегрузочная способность из-за высокого риска выхода из строя дорогостоящих силовых ключей при перегреве.

Добавление искажений в выходной сигнал

Не вносят

Могут вносить

Цена

Невысокая стоимость

Высокая стоимость

Инверторный стабилизатор как альтернатива релейным

Если вы хотите надежно защитить электронные устройства, которыми пользуетесь в квартире или загородном доме, стоит рассмотреть возможность покупки более современных моделей стабилизаторов – инверторных.

Принцип действия этих приборов основан на современных технологиях, которые позволили устранить все недостатки, свойственные предыдущим поколениям стабилизаторов напряжения: устройства мгновенно реагируют на колебания входного напряжения и максимально точно выполняют его регулировку.

Инверторные стабилизаторы компактны и не издают шума при работе. Их преимущества заметны и при длительном использовании:

Все эти особенности делают инверторные стабилизаторы оптимальным решением для обеспечения качественного электроснабжения в квартире или загородном доме.

Более высокая цена, чем у релейных стабилизаторов, оправдана, ведь вы получаете более надежное и высокотехнологичное устройство, которое прослужит долго.

Читайте также:

Модельный ряд инверторных стабилизаторов «Штиль»

Подарок за отзыв о стабилизаторе Штиль
Подарок за отзыв о стабилизаторе Штиль