Официальный интернет-магазин производителя
Меню

Инверторные стабилизаторы: устройство, принцип работы, преимущества и недостатки

23 марта 2022

Долгое время самыми эффективными стабилизаторами на рынке считались электронные тиристорные/симисторные модели. Но в 2015 году российский производитель «Штиль» выпустил принципиально новый продукт, не имеющий аналогов на отечественном и зарубежном рынках электрооборудования, – инверторные стабилизаторы напряжения. С тех пор за счет своих высоких технических характеристик данные изделия завоевывают всю большую популярность на рынке, вытесняя трансформаторные модели старого поколения.

В нашей статье рассмотрены основные особенности инверторных стабилизаторов (устройство, схема, принцип работы), их преимущества и недоставки, а также главные отличия от приборов старого поколения.

Стабилизаторы напряжения – средство автоматической защиты от перепадов в сети

Проблемы с сетевым напряжением, в частности резкие провалы, скачки, высоковольтные выбросы, искажения формы сигнала, отрицательно сказываются на повседневной работе большинства бытовых и коммерческих электроприборов: котлов отопления, холодильной техники, насосного оборудования, компьютеров и IT инфраструктуры и прочей нагрузки, без которой современному человеку сегодня практически не обойтись.

Поэтому на рынке присутствует устойчивый спрос на технические средства, минимизирующие или полностью исключающие негативное воздействие нештатных сетевых ситуаций на ответственные электроприборы. Одним из самых популярных таких средств, особенно в бытовом секторе, является стабилизатор напряжения. Его основная функция – удержание величины питающего нагрузку выходного напряжения в допустимых пределах при значительных отклонениях поступающего из электросети входного.

На рынке присутствует огромный ассортимент стабилизаторов напряжения от отечественных и зарубежных производителей: начиная от самых простых бюджетных моделей для потребительского сектора и заканчивая премиальными моделями для работы на особо ответственных объектах в отраслях медицины, связи, энергетики и транспортном секторе. Несмотря на видимое разнообразие моделей и их ценовых категорий, все присутствующие ранее в магазинах стабилизаторы можно было отнести к одному из трех основных типов: релейным, электромеханическим и электронным (симисторным/тиристорным). Они неплохо справлялись с проблемами сети, однако обеспечить полноценную защиту техники от проблем с качеством электроснабжения из-за своего принципа работы не могли.

Ситуация изменилась с появлением на рынке стабилизаторов напряжения инверторного типа, которые, во-первых, смогли обеспечить качество стабилизации, не доступное для рассмотренных выше типов стабилизаторов старого поколения, а во-вторых, избавлены от всех присущих им недостатков.

Остановимся далее подробнее на недостатках стабилизаторов старого поколения и рассмотрим подробнее особенности инверторных устройств, объясняющие их конструктивное, техническое и функциональное превосходство над всеми типами приборов, представленных на рынке.

Недостатки стабилизаторов старого поколения

Стабилизаторы напряжения старого поколения (релейные, электромеханические и симисторные/тиристорные типы) имеют ряд принципиальных недостатков, которые обусловлены схемой их работы. Принцип действия данных устройств основывается на использовании автотрансформатора и коммутационных элементов (реле, сервопривода иди полупроводниковых ключей), за счет работы которых выполняется коррекция сетевого напряжения. Если входное напряжение изменяется, блок управления стабилизатора фиксирует его разницу с номинальным значением, после чего коммутационное устройство переключается на нужную обмотку трансформатора, которая способна обеспечить наиболее приближенное к номиналу значение выходного напряжения.

Из-за инерционности регулирования напряжения сети трансформаторные стабилизаторы характеризуются:

  • не мгновенной реакцией на сетевые перепады (у электромеханических моделей скорость срабатывания может быть более 100 мс, что недопустимо особенно для высокоточного электронного оборудования, используемого, в частности, при организации систем связи);
  • возможной подачей на нагрузку высокого напряжения (до 330 В) при резких и значительных сетевых скачках;
  • ступенчатой регулировкой напряжения и, соответственно, не высокой точностью его коррекции (у релейных и симисторных/тиристорных стабилизаторов);
  • трансляцией искажений сети (несинусоидальности формы напряжения) на выход, что особо критично в распространённых случаях некачественного электропитания;
  • возможностью общего негативного влияния на внешних потребителей и электропроводку, связанную с отсутствием фильтрации и коррекции тока нагрузки;
  • наличием движущихся элементов в конструкции, необходимостью их регулярного обслуживания для обеспечения безотказной работы и характерным шумом во время их работы (у электромеханических и релейных стабилизаторов).

Начало производства стабилизаторов нового поколения

Указанные выше проблемы решили инверторные стабилизаторы напряжения (альтернативное название – стабилизаторов с двойным преобразованием), которые были разработаны и впервые выпущены на рынок в 2015 году российским производителем систем электропитания «Штиль». Данные приборы, построенные на основе ранее не использованного в стабилизаторах принципа двойного преобразования энергии, по праву стали называться устройствами нового поколения. Они являются результатом научной деятельности высококвалифицированных специалистов ГК «Штиль», среди которых доктора и кандидаты технических наук, чьи работы запатентованы и отмечены престижными международными наградами и грантами.

Благодаря лучшим техническим, функциональным, массогабаритным показателям, инверторные устройства быстро себя зарекомендовали в практическом применении и стали очень популярны на отечественном рынке. В настоящее время они активно используются для защиты как бытовой нагрузки, так и специализированной ответственной электротехники в сфере IT, телекоммуникаций, торговли и производства. Все больше покупателей отдают свое предпочтение именно инверторным устройствам и, согласно анализу их отзывов, остаются очень довольны своим выбором.

Тренд уловили и другие производители и со временем начали выпуск своих моделей, во многом конструктивно аналогичных изделиям «Штиль».

В настоящее время инверторные стабилизаторы прочно заняли свою нишу на рынке систем электропитания и демонстрируют на нём высокие показатели по непрерывному увеличению покупательского спроса, постепенно вытесняя релейные, электромеханические и другие стабилизаторы старого поколения.

Особенности инверторных стабилизаторов

Рассмотрим подробнее, почему инверторные стабилизаторы являются устройствами нового поколения, в чем их особенности и чем они отличаются от приборов старого поколения.

Устройство и структурная схема

В отличие от стабилизаторов «классической компоновки» (релейных, электромеханических и электронных) инверторные приборы не содержат в своем составе автотрансформатора и сопряжённых с ним коммутационных элементов. Вместо этих блоков в них на основе полупроводниковых элементов реализована электронная схема, главными компонентами которой являются выпрямитель, инвертор, промежуточные конденсаторы, выполняющие роль накопителей энергии, и управляющий микроконтроллер.

Структурная схема инверторного стабилизатора «Штиль» картинка

Рисунок 1 – Структурная схема инверторного стабилизатора «Штиль»

В силовой схеме инверторных стабилизаторов отсутствуют крупные металлические элементы и коммутационные устройства, что значительно улучшает их массогабаритные характеристики. Другой особенностью конструкции этих устройств является полное отсутствие подвижных деталей, склонных к механическому износу, и, как следствие, большой рабочий ресурс. Например, срок службы инверторных моделей «Штиль» составляет более 10 лет, в течение которых приборы не требуют специфического технического обслуживания и замены расходных материалов.

Принцип работы (технология двойного преобразования)

Работа инверторных стабилизаторов напряжения построена на основе успешно применяемого в ИБП топологии on-line принципа двойного преобразования энергии (см. рисунок 2).

Принцип двойного преобразования энергии картинка

Рисунок 2 – Принцип двойного преобразования энергии

Выпрямитель выполняет первое преобразование энергии. Он переводит входное переменное напряжение в промежуточное постоянное, которое затем поступает в накопитель-конденсатор, а после на инвертор.

Конденсатор (промежуточный накопитель энергии) накапливает электрический заряд, за счет чего обеспечивается непрерывность стабилизации напряжения и отсутствие задержек при реагировании на колебания сети даже при резком скачке напряжения.

Инвертор производит второе преобразование энергии. Промежуточное постоянное напряжение он трансформирует обратно в переменное, но уже с необходимыми техническими параметрами.

Другая важная особенность данной схемы – безостановочное регулирование входного напряжения и, как следствие, отсутствие задержек при реагировании на его колебания. Для стабилизации напряжения устройству с двумя последовательными преобразованиями не требуется совершать каких-либо дополнительных действий помимо непрерывной и независящей от качества питающей сети работы выпрямителя и инвертора.

Преимущества и недостатки

Большинство потребителей интересует не только теоретическая информация о принципе двойного преобразования энергии, но и практические преимущества реализованных на его базе устройств.

Рассмотрим подробнее положительный эффект, который принесёт каждое из преимуществ инверторного стабилизатора.

Какие недостатки есть у стабилизаторов с двойным преобразованием? Их гораздо меньше, чем преимуществ. Все они представлены в таблице ниже.

Некоторые пользователи в качестве недостатка инверторных стабилизаторов называют шум, который происходит во время работы их принудительной системы охлаждения. Вентиляторы действительно могут издавать негромкий шум во время своего вращения, однако их громкость не превышает громкость звука работы классического системного блока персонального компьютера. В данной ситуации многое зависит от индивидуального восприятия – если подобный уровень шума доставляет дискомфорт, то стабилизатор с вентиляторным охлаждением не стоит размещать в жилой комнате. Тем более существуют инверторные стабилизаторы с естественным (безвентиляторным) охлаждением – их мощности вполне хватит для питания используемых в подобных помещениях электроприборов.

Основные отличия от устройств старого поколения

За счет технологии двойного преобразования энергии инверторные стабилизаторы имеют отличительные технические характеристики, которых нет у трансформаторных типов устройств, а именно:

  • мгновенную стабилизацию напряжения даже при резких и значительных сетевых перепадах;
  • работу в расширенном диапазоне напряжений (например, у моделей «Штиль» он составляет от 90 до 310 В);
  • коррекцию входного сигнала с высокой точностью (например, у стабилизаторов «Штиль» отклонение от номинального значения составляет не более 2%);
  • идеальную синусоидальную форму выходного напряжения независимо от формы сигнала на входе;
  • бесперебойную работу ответственной электротехники при кратковременных обрывах сети (например, не более 200 мс у всех изделий «Штиль»).

Кроме того, в инверторных устройствах производства «Штиль» применена инновационная система многоуровневой аварийной защиты, которая включает в себя защиту от короткого замыкания, длительной перегрузки, перегрева, предельно повышенного и критически пониженного напряжения, а также интеллектуальную защиту нагрузки от сбоев в работе стабилизатора.

Сравнение технических характеристик инверторных стабилизаторов с другими типами устройств приведено в таблице ниже:

Наглядно сравним особенности коррекции сетевого напряжения инверторным стабилизатором и устройствами предыдущего поколения.

На основании всего вышесказанного можно с полной ответственностью заявить, что на сегодняшний день инверторные стабилизаторы являются уникальными техническими решениями, которые по своим техническим характеристикам, конструктивным особенностям и функционалу сильно превосходят решения старого поколения!

Инверторные стабилизаторы напряжения «Штиль»

Производитель систем электропитания «Штиль», объединяющий передовые российские научно-производственные предприятия, уже много лет является неоспоримым лидером в области разработки и производства инверторных стабилизаторов. Компания накопила колоссальный опыт в данном направлении. Ежегодно объем выпускаемой ею продукции непрерывно растет, ассортимент инверторных стабилизаторов на момент написания данной статьи превышает 50 моделей (предложение конкурентов обычно ограничивается только несколькими изделиями).

Выпускаемые под брендом «Штиль» устройства можно считать образцовыми стабилизаторами инверторного типа, которые по максимуму используют все преимущества технологии двойного преобразования энергии, отличаются высоким качеством изготовления и обеспечивают эталонный уровень защиты (подтверждено практическими испытаниями).

Модельный ряд инверторных стабилизаторов «Штиль», объединённый в серию «ИнСтаб», включает в себя:

  • однофазные стабилизаторы настенной (навесной) установки с выходной мощностью 0,35-20 кВА;
  • однофазные стабилизаторы напольной/стоечной установки с выходной мощностью 1-20 кВА;
  • стабилизаторы с уникальной конфигурацией 3 в 1, предназначенные для питания однофазных электроприборов в сети 380/400 В;
  • трехфазные стабилизаторы напольной/стоечной установки с выходной мощностью 6-20 кВА.

Обзор инверторных стабилизаторов напряжения IS5000 (5 кВА / 4,5 кВт) и IS7000 (7 кВА / 5,5 кВт) «Штиль»

Такой широкий модельный ряд позволяет подобрать устройство практически для любой сферы применения и нагрузки, начиная от отопительного оборудования в частных домах и заканчивая специализированной аппаратурой на производственных и научных предприятиях.

Рядовым потребителям, рассматривающим варианты для защиты используемого в быту электрооборудования, будут в первую очередь интересны однофазные модели малой и средней мощности, выпускаемые в исполнении для напольной установки и для навесного размещения на вертикальной поверхности

Особенности производства инверторных стабилизаторов «Штиль»

Инверторные стабилизаторы «Штиль» выпускаются полностью на собственных производственных мощностях компании, расположенных в России. При их изготовлении используется современное оборудование и передовые технологии. На заводе компании налажен полный цикл производства, начиная от обработки металла и заканчивая изготовлением и монтажом электронных компонентов, в том числе печатных плат.

Производство инверторных стабилизаторов «Штиль» картинка

Где купить инверторные стабилизаторы «Штиль»?

Российским производителем систем электропитания «Штиль» создан официальный интернет-магазин, в котором можно купить любую модель инверторного стабилизатора. На сайте можно подробно ознакомиться с техническими характеристиками, возможностями и сферами применения каждого прибора. Для скачивания доступны инструкции по эксплуатации и прочая документация об изделиях.

Заказать системы электропитания могут физические и юридические лица. Это займет всего несколько минут. При оформлении покупки потребуется выбрать удобный способ безналичной оплаты и транспортную компанию, которая доставит товар практически в любой город России в кратчайшие сроки. Кроме того, доступно быстрое оформление кредита на покупку через онлайн-сервис Сбербанка.



Читайте также

12 апреля 2022

Особенности подбора стабилизатора напряжения при подключении до или после генератора
Разбираем возможные проблемы автономного питания от генераторов, причины их возникновения и способы устранения с помощью стабилизаторов.

6 апреля 2022

Какой стабилизатор напряжения выбрать для защиты компьютера от перепадов напряжения?
Срок службы компьютера в условиях некачественного электропитания сокращается. Подключаем стабилизатор напряжения!

1 апреля 2022

Подробная инструкция по выбору стабилизатора напряжения для квартиры
Даем пошаговую инструкцию, как правильно подобрать стабилизатор для защиты электроприборов в вашей квартире.

18 ноября 2021

Как выбрать стабилизатор напряжения для насоса?
Нередко причиной нарушения работы насоса становятся перепады напряжения. Чтобы этого избежать, необходимо установить стабилизатор напряжения.

26 октября 2021

Нужен ли стабилизатор напряжения для стиральных машин?
Выбираем лучший стабилизатор напряжения для защиты стиральной машины от некачественного электроснабжения в квартирах и загородных домах.

23 сентября 2021

Встроенные и внешние средства защиты холодильников от колебаний напряжения
Срок службы холодильника зависит от соблюдения правил эксплуатации, в частности, от обеспечения качественного электроснабжения.

2 сентября 2021

Однофазные стабилизаторы напряжения: типы, особенности, характеристики
В этой статье мы поговорим об однофазных стабилизаторах, рассмотрим их основные типы, особенности и характеристики.

20 августа 2021

Зачем нужен стабилизатор напряжения в коттедже или частном доме?
Оптимальным вариантом комплексной защиты дома от перебоев электропитания является использование стабилизатора напряжения. Выбирать такое устройство для домашнего применения следует очень внимательно и рационально.

29 июля 2021

ТОП-5 способов, как защитить телевизор от скачков напряжения
Какой из существующих способов защиты телевизора от скачков напряжения лучше? В нашей статье ответ на этот вопрос.

2 декабря 2019

Стабилизаторы напряжения для медицинского оборудования
К чему может привести некачественное электропитание медицинской техники, какому оборудованию и почему особенно важно стабильное напряжение?
7 890 ₽
14 540 ₽
20 400 ₽
21 070 ₽
27 390 ₽
24 780 ₽
31 580 ₽
28 640 ₽
34 960 ₽