(1) Электрические стабилизаторы напряжения, несмотря на постоянные перепады напряжения в электросети, используются не очень часто. Обычно их применяют в промышленной сфере и для бытовых газовых котлов. И это невзирая на то, что ежегодно множество украинских семей терпят издержки из-за вышедшего из строя по причине сетевых колебаний оборудования. Эту проблему можно и нужно решать.
Зачем нужен стабилизатор
В доме у каждого жителя нашей страны имеется множество электроприборов, работающих в однофазной сети 220В. Ввиду разнообразных обстоятельств, как зависящих от поставщика электроэнергии, так и случайных, напряжение в розетке может прыгать в широком диапазоне, порой достигая опасных значений. Если повезет - оборудование во время всплеска просто выключится, в ином случае сработает встроенная защита или оборудование просто сгорит.
Стабилизатор - это электроприбор, который корректирует нестабильное напряжение, выдавая на выходе безопасный сигнал. Принцип работы данного устройства очень важен, так как от реализованной схемы зависят основные технико-эксплуатационные характеристики. Поэтому рассмотрим, как работает стабилизатор и какие разновидности конструкций актуальны на рынке Украины.
Виды стабилизаторов напряжения
Стабильный выходной сигнал - это результат, на который и рассчитан стабилизатор. А вот способы достижения этого результата могут быть разные.
Значительная часть электрических стабилизаторов регулирует выходное напряжение за счет изменения коэффициента трансформации силового трансформатора. Принцип работы таких устройств заключается в том, чтобы подстроить коэффициент трансформации так, чтобы поступившее значение увеличить или уменьшить в зависимости от того, наблюдается ли на входе сплеск или просадка. По способу изменения коэффициента трансформации стабилизаторы делятся на устройства со ступенчатым и бесступенчатым принципом регулирования:
Электрические стабилизаторы со ступенчатым регулированием
В данном случае обмотка силового автотрансформатора разделена на ступени, каждая из которых соответствует тому или иному коэффициенту трансформации. В зависимости от входного напряжения автоматика коммутирует при помощи ключа ту ступень, с которой снимается ближайшее к 220В значение.
По своей конструкции ступенчатые стабилизаторы делятся на релейные и электронные (также их называют симисторные или тиристорные). Название, в принципе, говорит само за себя: в первом случае коммутация осуществляется при помощи электромагнитных реле, а во втором - за счет полупроводниковых ключей (симметричных тиристоров - симисторов). Преимущество релейного подхода заключается в очень демократичной цене, так как один симистор может стоить как сборка электромагнитных реле. Полупроводниковые же ключи отличаются невероятной надежностью, бесшумной коммутацией, а также мгновенным быстродействием. Электронный вариант является самым популярным на рынке Украины благодаря своей сбалансированности - это типичный представитель среднего ценового сегмента, который подходит для большинства задач. Существуют также и флагманы, в которых реализована электронная схема стабилизации с большим количеством ступеней (36 и даже 48), что позволяет добиться практически идеальной точности стабилизации.
Теперь, когда мы знаем, как работает релейный стабилизатор напряжения и его полупроводниковый аналог, перейдем к еще одной интересной группе.
Электрические стабилизаторы с бесступенчатым регулированием
Если наличие шага регулировки у приборов ступенчатого типа Вам не подходит, следует обратить внимание на бесступенчатые стабилизаторы напряжения. Вышеупомянутые примеры представляют собой бюджетный и средний ценовой сегмент, а в случае с бесступенчатым регулированием стабилизаторы могут быть либо бюджетными, либо флагманскими.
Бюджетный сегмент представлен электромеханическими (сервоприводными) стабилизаторами. Они представляют собой ЛАТР с добавлением автоматики. Здесь вращение токосъемной щетке придает сервомотор. При фиксации сетевых колебаний сервомотор перемещает токосъемник на тот виток обмотки трансформатора, с которого снимается 220В. Такой способ стабилизации считается довольно точным и плавным, однако он устарел и его характеристики для многих задач не подходят из-за медлительности. Ввиду простоты конструкции и доступной элементной базы (силовая схема представлена лишь трансформатором) сервоприводные стабилизаторы напряжения относятся к бюджетному ценовому сегменту и являются “плавным” конкурентом релейных аналогов.
Рассматривая устройства с бесступенчатой стабилизацией нельзя не упомянуть наиболее современные решения, реализующие принцип двойного преобразования наподобие ИБП класса on-line. Вообще даже некорректно говорить, что такие стабилизаторы осуществляют какую-либо регулировку. Фактически устройство данного типа из входного напряжения получает сигнал DC (постоянный ток), который затем используется для генерации напряжения AC (переменный ток). Иными словами, колебания на входе не оказывают никакого влияния на выход, так как выходное напряжение - это отдельно сгенерированный сигнал, не имеющий никакого отношения ко входному. Такой подход лишен всех недостатков, свойственных рассмотренным ранее типам, будь то недостаточно быстрое срабатывание или наличие шага регулировки. Электрические стабилизаторы с двойным преобразованием всегда выдают чистое по форме и стабильное напряжение вне зависимости от того, что происходит на входе. Это флагманские решения, которые в быту обычно не используются ввиду высокой цены. Да и столь высокая точность поддержания выходного напряжения не нужна для подавляющего большинства бытовой техники и электроники.
