Можно ли использовать дроссель для защиты от повышенного напряжения (как стабилизатор)?

Защита электротехники: что лучше хороший стабилизатор напряжения или сетевой фильтр?

Сложно представить современного человека, который не пользуется бытовыми электроприборами. Но зачастую такие изделия имеют высокую стоимость и поэтому будет очень неприятно, если с ними что-либо произойдёт. Поэтому бережливые люди стараются обезопасить работу техники от перебоев в электросети, которые, к сожалению, не являются редкостью.

Основной причиной большинства поломок электрических приборов считаются скачки напряжения, для борьбы с которыми были разработаны различные фильтрующие и стабилизирующие устройства.

Эти приборы помогут защитить имущество человека от непредвидимых поломок.

Но чтобы выбрать подходящее устройство в конкретно взятом случае нужно разбираться, что лучше подойдёт для того или иного вида техники стабилизатор напряжения, а, может, сетевой фильтр.

Для чего нужна защита бытовой техники?

Большинство электроприборов не переносят изменений параметров электросети, особенно если происходит резкий скачок напряжения.

Если напряжение длительно будет выше нормы, то увеличится риск поломки блоков питания, микросхем и других запчастей, которые будут сильно греться.

Если же напряжение сильно понизится, то все узлы и схемы начнут работать на предельных нагрузках, что в итоге в лучшем случае значительно снизит их эксплуатационный ресурс, а в худшей ситуации приведёт к их поломке.

Обратите внимание

Пагубно влияют на срок службы электронных узлов незапланированные отключения электричества. К несчастью с такими проблемами отечественного электроснабжения знакомы как люди, проживающие в мегаполисах, так и в отдалённых деревнях.

Обычно производители бытовых приборов предусматривают минимальную защиту выпускаемой электронной продукции, но диапазон стабильной работы большинства изделий не превышает 198–242 В. При этом в случае поломки техники, по причине перебоев в электроснабжении она не подлежит гарантийному обслуживанию.

Основные разновидности устройств защиты

В зависимости от того, какое электрическое устройство и с какой целью требуется защищать, происходит классификация защитного оборудования:

  • выключатели автоматического типа;
  • источники, обеспечивающие бесперебойное питание;
  • приборы, фильтрующие сетевое напряжение;
  • изделия, стабилизирующие параметры электрической сети.

Автомат – устройство, предназначенное для аварийного отключения электроприборов. Такие устройства защищают электронное оборудование от утечки тока и перегрева, обусловленного нарушением изоляции или плохого контакта. Это позволяет предотвратить пожар или поражение человека током. Такие изделия используют в распределительных щитках в квартирах и частных домостроениях.

Выбор автоматических выключателей основывается на параметрах номинального тока и количестве потребителей используемых в квартире.

Сегодня на рынке электротехники представлены переносные модели таких защитных устройств, которые просто включают в розетку, а уже через них подаётся питание к электроприборам.

Однако такое изделие не защитит от перебоев в электросети, а просто отключит потребитель, в случае если показатели тока превысят максимально допустимые значения.

Для электроники, которая требует деликатного обращения, например, компьютер, который должен правильно завершить свою работу целесообразно использовать устройство обеспечения бесперебойного питания. Такой прибор продлевает подачу электричества на протяжении определённого времени в случае незапланированного отключения основной электросети.

Для чего нужен сетевой фильтр?

Основным предназначением сетевого фильтра является сглаживание помех в электросети. Такой эффект был достигнут благодаря использованию небольшой электронной схемы, которая поглощает незначительные скачки напряжения и изменения частотных показателей в сети. При возникновении более серьёзных проблем такое устройство просто отключает подачу питания за счёт предохранителя.

Сетевые фильтры выпускаются с разным числом розеток, что позволяет подключать несколько бытовых приборов одновременно. Однако нужно учитывать, что фильтр рассчитан на определённый уровень нагрузки, превышение которой недопустимо. Поэтому подключать несколько мощных устройств к одному фильтру нельзя.

Таким образом, можно резюмировать, что под сетевым фильтром подразумевается защитное устройство, которое эффективно сглаживает низкочастотные и высокочастотные помехи в сети и отключает оборудование в случае перегрузок по току или возникновении короткого замыкания.

Особенности работы сглаживающего фильтра

Для защиты электротехники от импульсных скачков в электросети фильтры оснащаются варисторами – приборами, которые могут увеличивать внутреннее сопротивление, преобразовывая импульсную энергию в тепловую. Очень часто это приводит к поломке варистора, но защищает дорогостоящую технику.

Чтобы подавить помехи высокой частоты от электросварки или электродвигателя схемой предусмотрена установка LC-фильтров. Качественные сглаживающие устройства включают в свою конструкцию конденсаторы и индукционные катушки, которые улучшают стабильность подачи электричества, тем самым продлевая срок службы бытовых устройств.

Увлекаться экономией при покупке сетевого фильтра не целесообразно, так как дешёвые модели скорее выполняют функции удлинителя, а не защитного прибора.

Также, покупая защитное устройство, важно обращать внимание на количество розеток и длину кабеля, так как часто удобно проложить такую переноску для подключения множества приборов, например: компьютера, монитора и принтера в одном месте.

Конструктивные особенности и принцип работы стабилизатора

Под стабилизатором подразумевается устройство в автоматическом режиме, преобразующее разные показатели напряжения в стабильное значение, равное 220 В.

Электронный прибор, подключённый к источнику питания со стабильными параметрами напряжения, работает значительно дольше, чем аналог, включённый напрямую в розетку.

При этом к основным функциям стабилизатора можно отнести следующие параметры:

  • стабилизация перепадов напряжения;
  • защита потребителей от помех в электросети;
  • защита от возможности возникновения коротких замыканий;
  • сглаживание частотных помех.

Самыми распространёнными типами стабилизаторов являются приборы со ступенчатым и электромеханическим принципом работы. При этом популярными и недорогими являются ступенчатые стабилизаторы, которые работают по принципу переключения обмоток трансформатора путём прерывания на несколько миллисекунд. Благодаря этому происходит увеличение или уменьшение параметров напряжения.

Электромеханические приборы работают по принципу плавной регулировки напряжения без прерывания. Они обладают высокой нагрузочной способностью, но требуют проведения регулярных профилактических мероприятий из-за повышенного износа сервомотора и токосъемных щёток. Плюс ко всему они дороже ступенчатых аналогов.

Чему отдать предпочтение – сетевому фильтру или стабилизатору?

Проводя сравнительную характеристику сетевого фильтра и стабилизатора, становится понятно, что последний намного эффективней справляется с различными проблемами энергоснабжения.

По сравнению со сглаживающим фильтром, который имеет простейшую конструкцию стабилизатор – сложное устройство, с многоуровневой защитой, благодаря которой любая бытовая техника будет надёжно защищена.

Сетевые фильтры абсолютно бесполезны, если в электросети понижается или повышается напряжение.

Важно

В свою очередь, стабилизирующее устройство выравнивает параметры напряжения в достаточно широких диапазонах в зависимости от модели прибора.

При этом в случае с резким увеличением напряжения стабилизатор плавно отключит электронный прибор, когда в фильтрующем устройстве сгорит предохранитель.

Естественно, цена стабилизаторов немного выше сетевых фильтров, но затраты того стоят. Единственно, что при выборе подходящего прибора нужно учитывать параметры его мощности и выбирать изделие исходя из суммарных показателей подключаемого в него электрического оборудования с запасом в 20%.

Когда лучше стабилизатор, а когда сетевой фильтр?

Покупки сетевого фильтра достаточно только в том случае, когда в доме не наблюдается скачков напряжения, особенно в меньшую сторону. Но если выбор пал на фильтрующий прибор, то не стоит экономить, так как дешёвые изделия чаще вредят электронному оборудованию, чем защищают его.

В свою очередь, установка качественного стабилизатора напряжения оправдана в следующих ситуациях:

  • при частом понижении напряжения в электросети до таких значений, что бытовые приборы начинают работать на износ или, вообще, отключаться;
  • в случае использования дорогостоящей техники, в разы превосходящей цену стабилизатора.

Ознакомившись с принципом работы разных защитных устройств, потребителю будет несложно понять, что лучше выбрать сетевой фильтр или стабилизатор напряжения. Чтобы защитить дорогостоящий двухконтурный котёл лучше потратиться на покупку стабилизатора. В свою очередь, для старого монитора вполне достаточно фильтра.

Источник: https://elektro.guru/elektrooborudovanie/bytovaya-tehnika/stabilizatory-i-ibp/chto-luchshe-kupit-stabilizator-napryazheniya-ili-setevoy-filtr.html

Какой стабилизатор напряжения выбрать для холодильника: расчет мощности и нужен ли он для компрессора инверторного типа?

Когда вы покупаете новую бытовую технику, продавец, как правило, обязательно постарается навялить вам какие-нибудь дополнительные аксессуары к ней. Одним из таких допов является стабилизатор напряжения.

И если, например, для телевизоров этот прибор совершенно бесполезен (по-крайней мере для современных телевизоров), то для холодильника стабилизатор является вполне уместным приобретением. Однако покупать его следует только при соблюдении некоторых условий.

Остановимся на этом моменте чуть подробнее.

Нужен ли стабилизатор напряжения для холодильника или достаточно сетевого фильтра?

Все зависит от того, насколько напряжение в вашей сети отличается от номинала. Согласно п.4.2.2 ГОСТ 32144-2013 допустимым отклонением является 10%, т.о. нормальным напряжением в розетке считается напряжение в диапазоне 198-242 В. Любая бытовая техника, в том числе и все холодильники, рассчитаны на длительную работу при таких напряжениях.

Но что если напряжение в вашем доме сильно прыгает и периодически выходит за рамки допустимого? Например, вы живете на даче, а ваш левый сосед по ночам что-то пилит на циркулярке, а правый сосед пятый год варит забор? А может быть ваши линии электропередач еще помнят молодого Брежнева? Или питание в вашем коттедже обеспечивается от дизельного генератора царских времен? Во всех этих случаях напряжение в розетке может опускаться до очень низких (150 В и ниже) или, что еще хуже, подниматься до опасно высоких значений (260+).

Заметить такие перепады напряжения можно наблюдая за яркостью свечения ламп накаливания. Самые педантичные могут воспользоваться простейшим стрелочным вольтметром (цифровой мультиметр для этих целей не подойдет, так как с его помощью сложно отследить быстрые броски напряжения).

к содержанию ↑

Пониженное напряжение

Итак, если напряжение в сети сильно занижено, то его может оказаться недостаточно для запуска двигателя компрессора. В некоторых схемах через обмотки неработающего двигателя будет продолжать протекать ток, что в конечном итоге приводит к его перегреву и выходу из строя.

Если же двигатель все-таки запустился и работает, то при пониженном напряжении для обеспечения той же мощности через обмотки двигателя будет протекать бОльший ток, что также приводит к чрезмерному перегреву двигателя и его поломке.

Конечно, ответственный производитель предусмотрел такой сценарий и поэтому в качественные холодильники всегда встроено тепловое реле, которое должно обесточить всю схему в случае перегрева. Но такой режим работы является аварийным и желательно его всячески избегать.

к содержанию ↑

Повышенное напряжение

Не менее опасно и повышенное напряжение. В простейших схемах существует прямая зависимость мощности двигателя компрессора от напряжения питания. При повышенном напряжении двигатель начинает работать с превышением своей расчетной мощности и ресурс его заметно сокращается.

Кроме того, высокое напряжение может привести к межвитковому пробою в обмотке ротора/статора, а также вывести из строя электронику.

Таким образом, если напряжение в вашей сети нестабильно и вы не хотите рисковать дорогостоящим холодильником, покупка стабилизатора будет правильным решением. Стоимость стабилизатора не слишком велика, но зато он обеспечит круглосуточную защиту от пониженного и повышенного напряжения.

Читайте также:  Сравниваем лампы накаливания и светодиодные – какие лучше?

Кстати говоря, холодильники с двигателем инверторного типа еще более требовательны ко всем параметрам питающего напряжения.

к содержанию ↑

Высоковольтные помехи

Если с напряжением в розетке все в порядке, это еще не значит, что вашему холодильнику ничего не угрожает. Большую опасность для электронной начинки холодильников (впрочем, как и любой другой бытовой техники) представляют кратковременные высоковольтные помехи.

Длительность таких скачков напряжения очень небольшая (миллисекунды), поэтому они не вызывают вспышек люстр и прочих светильников (вольфрамовая нить слишком инерционна, чтобы успеть среагировать).

Однако даже одного такого импульса может оказаться более, чем достаточно, чтобы спалить электронную начинку вашего холодильника.

Возникают такие помехи по разным причинам — это может быть близкий разряд линейной молнии, попадание шаровой молнии в ЛЭП, аварийные ситуации у поставщика электроэнергии, коммутация какой-либо мощной индуктивной нагрузки и т.п. Даже перегорание обычной лампы накаливания вызывает в электрической сети импульс высокого напряжения из-за возникновения ЭДС самоиндукции.

Но на самом деле все не так страшно. Все уважающие себя производители всегда встраивают в свою технику фильтры от ВЧ и импульсных помех. Особенно, если это какая-нибудь чувствительная к помехам аппаратура — усилители, компьютеры, телевизоры. Понятное дело, что никому не придет в голову встраивать фильтры в какой-нибудь утюг или паяльник.

Дополнительной защитой от высоковольтных импульсных помех служит сетевой фильтр. Только это должен быть именно сетевой фильтр, а не простой удлинитель на котором китаец написал, что это «сетевой фильтр». Настоящий девайс никак не может стоить меньше тысячи рублей.

Внутри должна быть плата со схемой, с дросселями, конденсаторами и варисторами, обязательно наличие заземляющего контакта на вилке и во всех розетках. Нет смысла покупать сетевой фильтр, если вы уже купили стабилизатор (т.к.

каждый стабилизатор по умолчанию содержит цепи фильтрации входного напряжения).

Итак, резюмируем вышесказанное. Если напряжение в розетке сильно скачет, то для подключения холодильника желательно использовать стабилизатор.

Если же напряжение в сети достаточно стабильное и не слишком отклоняется от 220В, то покупать стабилизатор нецелесообразно.

Совет

Для защиты нежных и чувствительных электронных схем холодильника от высоковольтных импульсных помех можно применить качественный (дорогой) сетевой фильтр.

Наверное, тут будет уместно напомнить, что фирма Samsung выпускает холодильники с интеллектуальной системой Volt Control. По сути это холодильники с собственным встроенным стабилизатором напряжения.

к содержанию ↑

Какой стабилизатор напряжения выбрать для холодильника?

Выбирать стабилизатор нужно с учетом ваших требований — мощность холодильника, пониженное или повышенное напряжение сети и т.д. Можно, конечно, купить дорогущий прибор, который гарантированно подойдет любому, но зачем переплачивать?

Сразу можно сказать, что вам нужен только однофазный стабилизатор. Трехфазные используются для питания промышленного холодильного оборудования и это явно не ваш случай.

На остальных характеристиках следует остановиться более подробно. Итак, какой же стабилизатор нужен для холодильника? Пойдем по порядку.

к содержанию ↑

Мощность

Самая главная характеристика, на которую нужно обратить внимание при выборе стабилизатора – это максимальная мощность нагрузки, которую к нему можно подключать. В нашем случае она соответствует пусковой мощности холодильника, и измеряется в Вольт-Амперах (ВА).

Следует отличать номинальную потребляемую мощность и максимальную (пиковую, пусковую, стартовую).

Дело в том, что двигатель в компрессоре холодильника (стиральной машины, кондиционера, фекального насоса и т.п.) в момент запуска и до тех пор, пока не выйдет на рабочие обороты, потребляет значительные токи. Это так называемые пусковые или стартовые токи.

Любой стабилизатор — это низкоинерционное устройство, быстро реагирующее на любые изменения как во входной цепи, так и в нагрузке.

Поэтому, если не предусмотреть значительный запас мощности, стабилизатор в момент включения компрессора будет уходить в защиту по перегрузке.

Так какой же мощности стабилизатор нужен для холодильника?

За пиковую потребляемую мощность можно брать 5-кратное значение номинальной мощности, которая приведена в инструкции по эксплуатации (также ее можно отыскать на наклейке на задней стенке холодильника). Если не удается отыскать эти значения, то ориентировочно можно считать, что номинальная потребляемая мощность для однокамерного холодильника обычно лежит в диапазоне 150-200 Вт, а для двухкамерного — 200-400Вт.

Также следует учитывать, что максимальная выходная мощность стабилизатора всегда указывается для нормального режима работы, т.е. когда напряжение в сети равно 220 Вольт. При пониженном напряжении, максимальный порог выдаваемой мощности также будет снижаться.

Из этого следует, что выбирая стабилизатор, необходимо отталкиваться от максимальной мощности вашего холодильника плюс еще 20%-ый запас сверху. Тогда мощности будет достаточно, чтобы запитать холодильник как при пониженном, так и при повышенном напряжении.

Таким образом, с главной характеристикой стабилизатора, мощностью, мы определились. Если кратко: берем стабилизатор на 20% мощнее, чем максимальная потребляемая мощность холодильника. Например, если у вас ATLANT М 7184-003 со средней потребляемой мощностью 120 Вт, то вам нужно подобрать стабилизатор с выходной мощностью больше чем:

Pстаб. = 120 Вт ⋅ 5 + 120 Вт ⋅ 5 ⋅ 0.2 = 720 Вт

Обратите внимание

Минимально необходимая мощность стабилизатора напряжения для холодильников (для наиболее распространенных моделей) приведена в таблице:

Модель холодильникаКоличество камерМощность компрессораНеобходимая мощность стабилизатора
Саратов 264 2 135 Вт 670 Вт
Indesit NBS 20 AA (UA) 2 200 Вт 1000 Вт
Саратов 213 2 140 Вт 700 Вт
Indesit DF 5180 2 190 Вт 950 Вт
LG GA-B409UEQA 2 210 Вт 1150 Вт
Ariston HF 4200 2 190 Вт 950 Вт
Бирюса 129 2 130 Вт 720 Вт
LG GA 499 2 170 Вт 680 Вт
Liebherr CBNes 3857 2 189 Вт 1300 Вт

к содержанию ↑

Рабочий диапазон

Следующая немаловажная характеристика стабилизатора — диапазон входных напряжений. Тут сложно ошибиться — чем этот диапазон шире, тем лучше. Существуют модели, рассчитанные на работу от 70 до 330 Вольт. Однако, типовой диапазон наиболее распространенных моделей — 100…260 В или 120…300 В. Смотрите сами, что больше подходит для вашей сети.

к содержанию ↑

Быстродействие

Хороший стабилизатор должен иметь достаточную скорость срабатывания при изменениях входного напряжения. Только так можно уберечь нежную электронику контроллера холодильника.

Но, обратите внимание, скорость должна быть именно достаточная (на практике это 10-20 мс). Нет никаого смысла гнаться за сверхвысоким быстродействием, что бы вам не говорили маркетологи.

Приемлемое время отклика обеспечивают все современные стабилизаторы, исключение составляют лишь старые электромеханические модели (работающие по принципу ЛАТРа).

Чтобы вы понимали, о каких скоростях идет речь, вспомните, что в 20 миллисекунд укладывается всего лишь один период сетевого напряжения (50 Гц или 1/50 с). А так как электронный блок управления холодильником запитан через емкостные фильтры, схема даже не успевает заметить скачка напряжения. Не говоря уже о том, чтобы выйти из строя.

к содержанию ↑

Надежность и безопасность

Так как любой холодильник работает круглосуточно, то стабилизатор должен иметь повышенную надежность. Не стоит покупать откровенную китайщину, даже не смотря на ее низкую стоимость.

Проблема с дешевыми моделями в том, что они не проходят никакой сертификации и не обеспечивают заявленных характеристик.

Никто не даст вам гарантию, например, что выходная мощность стабилизатора соответствует указанной на этикетке.

К тому же, в погоне за дешевизной, производитель не комплектует свои приборы даже элементарными ступенями защиты от перенапряжения, перегрузки, перегрева. А это уже небезопасно и может привести не только к выходу дорогостоящего холодильника из строя, но и к поражению электротоком или пожару.

Про такие характеристики, как выходная мощность на границах заявленного диапазона и скорость стабилизации, можно вообще не упоминать. Китайцы на это плюют с высокой колокольни, т.к. прекрасно знают, что выявить такие недостатки можно только с помощью тестов, недоступных рядовому потребителю.

Поэтому мой вам совет, не ведитесь на дешевизну, не создавайте сами себе проблем. Вот надежные и проверенные временем производители стабилизаторов:

  • Progress (ООО «Энергия», Псков);
  • Штиль (ЗАО «Тенси-Техно», Тула);
  • ССК («Энергетические Технологии», Москва)
  • Lider (ООО «НПП ИНТЕПС», Псков)
  • RUCELF (ООО «Кодис», Днепропетровск)

Окончательно решение о том, какой стабилизатор напряжения для холодильника лучше можно принять исходя из отзывов владельцев. Чуть ниже будет список очень хороших моделей, рассчитанных на кошельки разной толщины.

к содержанию ↑

Стоимость

Все стабилизаторы, отвечающие заявленным характеристикам и имеющие сертификаты качества, имеют довольно высокую цену — от 6000 руб и гораздо выше (до нескольких десятков тысяч рублей в зависимости от мощности). В таблице приведены наиболее популярные модели текущего года:

МодельМощностьДиапазонТипЦена
Штиль R 500i 500 Вт 90…310 В двойное преобразование 6400 руб
RUCELF SRWII-12000-L 10 кВт (12 кВА) 140…260 В релейный 14300 руб
PROGRESS 8000ТR 6400 Вт (8000 ВА) 120…245 В тиристорный 38500 руб
Lider PS10000W-50 10000 ВА 128…320 В тиристорный 46700 руб
ЭНЕРГИЯ АРС-1500 1500 ВА 140…260 В релейный 6500 руб
Штиль R 800 800 ВА 165…265 В релейный 6300 руб
БАСТИОН SKAT-ST-1300 1300 ВА 145…260 В релейный 6250 руб

Если для вас покупка таких устройств не под силу, придется занизить планку и обратить взор на технику китайского производства. Но здесь надо очень внимательно подходить к выбору. Вот перечень китайцев, которые, судя по отзывам, очень неплохо себя зарекомендовали на российском рынке:

МодельМощностьДиапазонТипЦена
РЕСАНТА LUX АСН-500Н/1-Ц 500 Вт 140…260 В релейный 2000 руб
Defender AVR Initial 2000 955 Вт (2000 ВА) 175…285 В релейный 3140 руб
SVEN AVR SLIM 2000 LCD 1600 Вт (2000 ВА) 100…280 В релейный 3100 руб
Эра STA-1000 1000 Вт 140…270 В релейный 2900 руб
Powercom TCA-2000 1000 Вт (2000 ВА) 176…264 В релейный 1800 руб
SVEN AVR SLIM 1000 LCD 800 Вт (1000 ВА) 140…260 В релейный 2200 руб
Ippon AVR-3000 3000 ВА 140…280 В релейный 3950 руб

Все перечисленные однофазные стабилизаторы имеют провод с вилкой и выходные розетки. Подключить холодильник через стабилизатор очень просто — втыкаете вилку холодильника в розетку на корпусе стабилизатора и включаете устройство.

В аппаратах мощностью до 2 кВт нет вентиляторов, поскольку им достаточно естественной циркуляции воздуха через вентиляционные отверстия в корпусе. Поэтому единственный шум, который они производят, это переключение силовых реле. Стабилизаторы с электронной стабилизацией (на тиристорах) работают совсем бесшумно.

Некачественно собранные стабилизаторы могут гудеть, как старые советские трансформаторы.

В зависимости от исполнения устройства, их располагают рядом с холодильником либо на полу либо на стене. Можно поставить прямо на холодильник. Все стабилизаторы небольшой мощности достаточно компактны и не занимают много места.

Читайте также:  Технические характеристики и причина опасности провода пунп

к содержанию ↑

Заключение

Для тех, кому некогда вникать, подведем краткие итоги:

  1. Стабилизатор для холодильника нужен только если напряжение в сети отклоняется больше чем на 10% от значения 220 Вольт.
  2. Для бытовых холодильников нужен однофазный стабилизатор.
  3. Мощность стабилизатора должна быть хотя бы немного выше, чем максимальная мощность холодильника.
  4. Подойдет стабилизатор любого типа, кроме электромеханических. Последние обладают недостаточно высоким временем отклика.
  5. Для обеспечения высокой надежности следует приобретать сертифицированные модели от проверенных производителей. Но они стоят дорого.

Источник: http://rukipro.ru/electrooborudovanie/stabilizatory/dlya-xolodilnika.html

Необходим ли стабилизатор напряжения для генератора?

23.07.2018

В настоящее время прослеживается тенденция снижения спроса на электрогенераторы с ручным управлением и роста – на генераторы с автоматической системой запуска.

Такие устройства более современны и оперативно срабатывают при отключении электроэнергии, обеспечивая бесперебойное электропитание подключенной нагрузки, будь то жилой дом или сооружение промышленных масштабов.

Но, если совместно с генератором не установить стабилизатор напряжения, то в реалиях российской энергосистемы функция автоматического включения может стать причиной повышенного расхода топлива и быстрого износа генератора.

Почему стабилизатор необходим для генератора?

Суть проблемы заключается в том, что полное отключение электроэнергии встречается не часто, более распространены –колебания сетевого напряжения. При этом падения даже до 160-170 В достаточно для автоматического включения генератора. То есть, устройство будет работать и расходовать топливо при наличии электричества в сети, которое можно просто отрегулировать до нужных параметров.

Автоматическая система запуска включает генератор и при повышенном напряжении – более 230 В. Конечно, параметры сети чаще падают, чем поднимаются, но в непосредственной близости от промышленных предприятий скачки напряжения выше нормы являются привычным явлением.

Еще одна распространенная причина автоматического запуска генераторной установки – кратковременный, буквально на доли секунды, перерыв в электропитании, после которого напряжение в сети восстанавливается.

Стоит отметить, что системы запуска современных генераторов при появлении электричества останавливают работу устройства.

Важно

Но, во-первых, такая функция есть не у всех моделей, а, во-вторых, система может просто не уловить момент включения сетевого питания, после молниеносного обрыва, вследствие чего электростанция продолжит работать, расходуя топливо без необходимости.

Стабилизатор напряжения, нейтрализующий сетевые скачки, решит перечисленные выше проблемы. Получая напряжение с выхода стабилизатора, генератор запустится только в случае действительного отключения электроэнергии.

Следовательно, использование автоматизированного генератора в связке со стабилизатором позволит избежать лишних запусков устройства, что защитит его механические элементы от преждевременного износа и заметно сократит расход топлива.

Вышесказанное позволяет уверенно утверждать – приобретение качественного стабилизатора напряжения быстро окупит себя!

Какая последовательность подключения стабилизатора и генератора правильная?

Следует понимать, что генератор и стабилизатор, как и любые электроприборы – изделия повышенной опасности, неверный монтаж которых может привести к повреждению оборудования, серьезным травмам или смертельному исходу. Поэтому настоятельно рекомендуем доверять установку и подключение такой техники только профессиональному – сертифицированному специалисту!

Если стабилизатор необходим для решения проблемы реагирования автоматической системы запуска на кратковременные отключения и перепады напряжения, то правильная последовательность подключения:

  • 1) электросчетчик;
  • 2) стабилизатор напряжения;
  • 3) генератор;
  • 4) нагрузка.

Установка стабилизатора после генератора не избавит последнего от лишних запусков, так как сетевое напряжение будет сначала попадать на генератор, а уже затем проходить через стабилизатор.

Однако может сложиться ситуация, при которой выходное напряжение генератора не будет удовлетворять требования к качеству электропитания подключенной нагрузки.

В таком случае, на выход генератора возможно подключать ещё один стабилизатор, который отрегулирует напряжение, передаваемое непосредственным потребителям, но не напряжение входной сети!

Обратите внимание – не все типы стабилизаторов смогут корректно функционировать при подключении после генератора!

Стабилизатор какого типа лучше использовать при подключении перед генератором?

В принципе, для подключения перед генератором, то есть для защиты от негативных влияний из внешней сети, подойдёт любой их четырёх наиболее распространённых топологий стабилизатор:

  • релейный;
  • электромеханический (сервоприводной);
  • полупроводниковый (тиристорный и симисторные);
  • инверторный.

Но практика показывает, что лучше всего с решением данной задачи справляются полупроводниковые и инверторные стабилизаторы, эти устройства:

  • отличаются высокой скоростью срабатывания;
  • работают в широком диапазоне входного напряжения, что позволяет минимизировать количество запусков генератора;
  • обладают лучшей точностью стабилизации (низкой погрешностью), что важно для корректного функционирования электроники автоматической системы запуска;
  • долговечны и не требуют технического обслуживания.

Стоимость полупроводниковых стабилизаторов обычно чуть ниже инверторных, но инверторные устройства отличаются большей точностью и быстродействием, и, кроме того, избавлены от главной проблемы, присущей в большей или меньшей мере всем остальным типам стабилизаторов – трансляции возмущающего воздействия из внешней сети на выход устройства. Благодаря этому, практически при любом качестве внешней электросети инверторные стабилизаторы обеспечат питание генератора напряжением с идеальной синусоидальной формой и значением максимально близким к номинальному (±2%).

Стабилизатор какого типа лучше использовать при подключении после генератора?

Подключение стабилизатора после генератора сопряжено с некоторыми проблемами, главная из которых – пилообразная форма выдаваемого генератором напряжения, частота которого может варьироваться от 48 Гц до 52 Гц. В условиях такого входного сигнала любой стабилизатор, кроме инверторного, не сможет нормально работать и рано или поздно выйдет из строя.

Кроме того, нагрузка в виде стабилизатора негативно сказывается на генераторе, для которого свойственны сниженные обороты при запуске, обуславливающие падение выходного напряжения. В этот момент стабилизатор пытается повысить напряжение и начинает переключать обмотки автотрансформатора, тем самым осложняя работу генератора.

Инверторные стабилизаторы избавлены от вышеназванных проблем.

Данные устройства имеют широкий диапазон входной частоты – 43-57 Гц и корректируют форму входного напряжения, что обеспечивает выходной сигнал идеальной синусоидальной формы даже при электропитании от генератора. Кроме того, отсутствие в конструктиве автотрансформатора, позволяют снизить обратное влияние инверторного стабилизатора на генератор.

Как определить мощность стабилизатора для генератора?

В случае установки стабилизатора перед генератором, мощность устройства должна быть не меньше номинальной мощности генератора, желательно наличие запаса в 20-30%, учитывающего возможные перегрузки.

При выборе стабилизатора для установки после генератора, необходимо ориентироваться на нагрузку, подключаемую непосредственно к стабилизатору. Актуальная мощность устройства в таком случае равна мощности нагрузки, увеличенной на запас в 20-30%. Если потребителей несколько, то их мощность суммируется, а запас определяется исходя из полученного суммированием значения.

Все устройства, имеющие в своём составе электродвигатель, характеризуются наличием высоких пусковых токов. При определении мощности стабилизатора для подобных электроприборов необходимо использовать не номинальную мощность, а максимальную – пусковую (обычно превышает штатную минимум в 3 раза).

Совет

Выбирая стабилизатор, обязательно изучите техническую документацию защищаемого оборудования и найдите сведенья о потребляемой мощности в различных режимах работы. Мощность стабилизатора определяется по максимальному из приведённых значений!

Подробнее об инверторных стабилизаторах напряжения «Штиль» для генераторов.

Источник: https://www.shtyl.ru/support/articles/stabilizator-napryazheniya-dlya-generatora/

“Электронный дроссель”

Николай Петрушов

Такое название в последнее время приходится часто встречать в схемах блоков питания ламповых и не ламповых конструкций. Что это такое? давайте поближе познакомимся с особенностями работы “электронного дросселя” и с часто встречающимися ошибками при его сборке и использовании.

Рисунок 1.

В блоках питания ламповых усилителей в последнее время, радиолюбителями довольно широко используются стабилизаторы напряжения, выполненные на полевом транзисторе. Такие стабилизаторы называют ещё “электронный дроссель”, “усилитель ёмкости” и даже “виртуальная батарея”.

Будем называть его “электронный дроссель”, хотя по сути – это обычный стабилизатор с плавающим опорным напряжением, изменяющимся в зависимости от входного, или активный фильтр с функцией задержки подачи напряжения и ничего общего с обычным дросселем (накопителем энергии) и принципом его работы он не имеет. “Электронный дроссель” можно собирать и на биполярных транзисторах, такие схемы известны ещё с 60-х годов, но на полевых схема имеет гораздо лучшую эффективность, поэтому будем рассматривать здесь “электронный дроссель” на мощных полевых транзисторах.

Рассмотрим обычную схему, гуляющую по сети. См. рисунок 2.

Рисунок 2.
“Электронный дроссель” на IRF830.

У некоторых радиолюбителей эта схема работает, у некоторых нет, почему? Эта схема имеет  свои недостатки, которые сейчас рассмотрим. Входное напряжение здесь подаётся на С1 через резистор R1 большого сопротивления.

Ток стока транзистора практически нулевой и при качественном конденсаторе С1 (с очень маленькой утечкой) он зарядится до уровня напряжения входа, транзистор уйдёт в насыщение и пользы от такого “дросселя” будет мало.

Если конденсатор С1 будет не очень качественный (иметь утечку больше тока заряда R1), то напряжение на затворе транзистора будет меньше входного и схема может работать. Для нормальной работы схемы, напряжение на затворе должно быть меньше входного, минимум на величину пульсаций при номинальном токе нагрузки. Это ещё не учитывается нестабильность напряжения сети.

То есть входное напряжение сначала должно подаваться на делитель напряжения. Этот делитель и определяет разность между входным и выходным напряжением “электронного дросселя”. Сделать такой делитель можно, добавив всего одно сопротивление (R3).

Рисунок 3.
“Электронный дроссель” на IRF830. Второй вариант.

На второй схеме ЭД, входное напряжение на конденсатор С1 подаётся с  делителя (R1, R3). Коэффициент такого делителя рассчитывается таким образом, что бы разница между входным и выходным напряжением, для обеспечения нормальной работы ЭД, была 20 – 30 вольт.

Обратите внимание

Сопротивление резистора R1 можно уменьшить, что бы компенсировать ток утечки у конденсатора С1, если он попадётся не очень качественный. Для увеличения времени заряда конденсатора (увеличение времени задержки нарастания выходного напряжения), его ёмкость можно увеличить. Время заряда конденсатора определяется величиной R1 и ёмкостью конденсатора, т.е. постоянная времени заряда.

Так, как постоянная времени R1, C1 очень большая (десятки секунд), то; 1) Обеспечивается плавное нарастание выходного напряжения. 2) Быстрые изменения и колебания сети не проходят на выход схемы.

3) Очень качественная фильтрация напряжения, так как на затворе транзистора практически отсутствуют пульсации и в виду наличия у полевого транзистора огромнейшего входного сопротивления и весьма большой крутизны характеристики, на выходе имеем пульсации почти такие же как и на RC-фильтре в цепи затвора.

Рассмотрим назначение элементов схемы; Резистор R2 подобен “антизвоновому” резистору в цепи сетки лампы выходного каскада, и необходим для предотвращения самовозбуждения транзистора. Его величина выбирается в пределах 1 – 10 кОм. Наличие его обязательно. При монтаже, его лучше припаять непосредственно к выводу транзистора (и стабилитрон VD2 тоже).

Стабилитрон VD2 предназначен для защиты транзистора от переходных процессов и статики. Напряжение его стабилизации выбирается в пределах 14 – 18 вольт. В нормальном режиме работы он заперт. Его можно не ставить, если он уже встроен в транзистор (есть транзисторы со встроенным стабилитроном). Если у транзистора отсутствует встроенный диод между истоком и стоком, то его необходимо поставить.

Он защищает транзистор от обратного напряжения, и если (например при выключении питания) входные конденсаторы разрядились (на схеме не показаны), а выходные ещё нет и напряжение на них больше напряжения входного, то открывается этот диод и конденсаторы на выходе, подключаются через диод к входным и к делителю R1, R3. Диод VD1 необходим для быстрой разрядки конденсатора С1.

Читайте также:  Какой автомат установить для печи банной?

Рассмотрим некоторые особенности монтажа подобных схем. Транзистор желательно применять в изолированном корпусе. Если корпус транзистора не изолирован, то на радиатор он крепится через изолирующую прокладку (например слюда), а корпус радиатора заземляется. Антизвоновый резистор и защитный стабилитрон лучше распаять непосредственно на выводах транзистора.

Наличие в схеме “электронного дросселя” не отменяет необходимость в установке конденсаторов после него,которые играют роль источника энергии для быстрых импульсов тока потребления нагрузкой и уменьшают выходное сопротивление источника питания.

“Электронный дроссель”, в отличии от обычного дросселя, не является накопителем энергии, и соответственно не применим  (как замена обычному дросселю) в схемах выпрямителей с L-фильтром там, где дроссель отдаёт накопленную энергию. Хотя бытуют различные мнения у противников “транзисторизации” ламповых схем, вплоть до замены индикаторов на светодиодах – неоновыми лампочками (хотя попадаются неонки с очень большим уровнем шума), скажу однозначно – применение в блоке питания лампового усилителя “электронного дросселя”, нисколько не ухудшает его звучание, а в некоторых случаях гораздо его улучшает, позволяя при этом сэкономить габариты и вес любительских конструкций.  

 

Источник: http://vprl.ru/publ/istochniki_pitanija/bloki_pitanija/quot_ehlektronnyj_drossel_quot/11-2-0-20

Схема стабилизатора напряжения 220в своими руками

Главная > Теория > Схема стабилизатора напряжения 220в своими руками

По установленному стандарту ГОСТ 29322-2014 (IEC 60038:2009), напряжение в линии от промышленных источников питания подается с частотой 50±0,2 Гц и 230В±10 %. Несоблюдения определенных правил установки электроустановок при монтажных работах в процессе эксплуатации вызывают аварийные ситуации.

В этих случаях установленные параметры сети могут существенно отклоняться, что отрицательно воздействует на оборудование, которое используется в качестве нагрузки. Особенно чувствительна к скачкам напряжения старая бытовая техника: стиральные машины, холодильники, кондиционеры, пылесосы и ручные электроинструменты.

Для исключения этих отрицательных явлений напряжение сети стабилизируется до 220 вольт.

Общий вид одного из самодельных стабилизаторов напряжения

В случаях повышенного напряжения обмотки электродвигателей перегреваются, коллектора быстро изнашиваются, возможны пробои изоляционного слоя и межвитковое замыкание в обмотках. При заниженном напряжении двигатели запускаются рывками или не запускаются вообще, это приводит к преждевременному износу элементов пускового оборудования.

Важно

Контакты на магнитных пускателях искрят и пригорают, световые приборы работают не на полную мощность и светятся тускло.

Оптимальным вариантом стабилизировать параметры напряжения в сети без отрицательных последствий считается применение в схеме питания вольтодобавочного трансформатора, напряжение вторичной обмотки которого складывается с сетевым, приближая его к установленным параметрам.

В новых образцах радиоэлектронной аппаратуры, телевизорах, персональных компьютерах, видео,- или аудиоплеерах устанавливаются импульсные блоки питания, они эффективно выполняют работу стабилизирующих элементов.

Импульсный блок питания в состоянии поддерживать нормальную работу аппаратуры при напряжении сети в пределах от 160 до 230В. Такой способ надежно защищает оборудование от выгорания отдельных элементов входной цепи при перенапряжении в сети.

Для защиты устаревших видов техники используются отдельные стабилизаторы напряжения, через которые подключаются приборы.

Такие стабилизаторы продаются в специализированных магазинах, но при желании и наличии определенных знаний и практических навыков простейшие схемы можно собрать самостоятельно. Многие любители делают стабилизатор напряжения своими руками.

Виды стабилизаторов напряжения

В зависимости от мощности нагрузки в сети и других условий эксплуатации, используются различные модели стабилизаторов:

  • Феррорезонансные стабилизаторы считаются самыми простыми, в них применяется принцип магнитного резонанса. Схема включает в себя всего два дросселя и конденсатор. Внешне он похож на обычный трансформатор с первичной и вторичной обмотками на дросселях. Такие стабилизаторы имеют большой вес и габариты, поэтому почти не используются для бытовой аппаратуры. Благодаря высокому быстродействию, эти приборы применяются для медицинского оборудования;

Схема феррорезонансного стабилизатора напряжения

  • Сервоприводные стабилизаторы обеспечивают регулировку напряжения автотрансформатором, реостатом которого управляет сервопривод, получающий сигналы с датчика контроля напряжения. Электромеханические модели могут работать с большими нагрузками, но имеют малую скорость срабатывания. Релейный стабилизатор напряжения имеет секционную конструкцию вторичной обмотки, стабилизация напряжения производится группой реле, сигналы на замыкание и размыкание контактов которых поступают с платы управления. Таким образом, осуществляется подключение нужных секций вторичной обмотки для поддержания выходного напряжения в пределах установленных величин. Скорость регулировки осуществляется быстро, но точность установки напряжения невысокая;

Пример сборки релейного стабилизатора напряжения

  • Электронные стабилизаторы имеют аналогичный принцип, как и релейные, но вместо реле используются тиристоры, симисторы или полевые транзисторы для выпрямления соответствующей мощности, в зависимости от тока нагрузки. Это значительно повышает скорость переключения секций вторичной обмотки. Бывают варианты схем без трансформаторного блока, все узлы выполнены на полупроводниковых элементах;

Вариант схемы электронного стабилизатора

  • Стабилизаторы напряжения с двойным преобразованием осуществляют регулировку по инверторному принципу. Эти модели преобразуют переменное напряжение в постоянное, потом обратно в переменное напряжение, на выходе преобразователя формируется 220В.

Вариант схемы инверторного стабилизатора напряжения

Схема стабилизатора не преобразует напряжение сети. Инвертор постоянного напряжения в переменное при любом напряжении на входе генерирует на выходе 220В переменного тока. Такие стабилизаторы совмещают высокую скорость срабатывания и точность установки напряжения, но имеют высокую цену по сравнению с ранее рассмотренными вариантами.

Схема электронного стабилизатора напряжения

Выбираем стабилизатор напряжения для дома

Рассмотрим более подробно, как сделать электронный стабилизатор напряжения своими руками на 220В, сборку схемы и настройку. Схема такого стабилизатора проста и востребована у потребителей, проверена временем.

Основные технические характеристики:

  • Диапазон входного напряжения сети – 160-250В;
  • Напряжение на выходе после стабилизации – 220В;
  • Допустимая мощность, потребляемая нагрузкой, – 2 кВт;

Такой мощности вполне достаточно, чтобы подключить через стабилизатор один или несколько ценных бытовых приборов, чувствительных к перепадам напряжения. Вес и габариты прибора зависят от корпуса, основные элементы, трансформатор и плату можно разместить в готовой коробке или корпусе от другой электротехники.

Практика показывает, что самодельный стабилизатор напряжения при сборке имеет некоторые сложности: одним из трудоемких процессов в сборке схемы стабилизатора является изготовление трансформатора, но в нашем случае эту работу можно упростить. Для данной схемы на стабилизатор напряжения 220в идеально подходят трансформаторы марки ТС180-ТС320, в торговых сетях их может не быть, но в старых телевизорах и на рынках можно купить за 300-500 рублей.

Внешний вид трансформатора ТС-180

Трансформаторы серий ТН, ТПП тоже неплохо показали свою работу в составе этой схемы. Вторичные обмотки этих трансформаторов выдают напряжение от 24 до 36 вольт, выдерживают токи нагрузки до 8А.

Основные элементы и принцип работы схемы

На первичную обмотку трансформатора поступает сетевое напряжение 160-250В, после трансформации с выхода вторичной обмотки напряжение 24-36 подается на диодный мост VD1.

Ключевой транзистор VT1 подключен в цепь через стабилизатор напряжения DA1 c переменным сопротивлением R5, которым регулируется напряжение на выходе стабилизатора.

Параллельный стабилизатор DA1 и диодный мост VD2 контролируют напряжение ошибки и усиливают его.

Схема электрическая принципиальная электронного стабилизатора

Совет

При повышении напряжения сети увеличивается напряжение вторичной обмотки и на конденсаторе С3, что приводит к открытию стабилитрона DA1, таким образом, шунтируется напряжение на резисторе R7. Это приводит к падению напряжения на затворе транзистора VT1, он закрывается, на выходных контактах стабилизированного напряжения ХТ3, ХТ4 его увеличение ограничивается.

При пониженном напряжении на первичной обмотке происходит обратная реакция: снижается напряжение на вторичной обмотке, закрывается стабилитрон DA1, транзистор открывается, напряжение на вторичной обмотке растет.

Светодиод HL1 показывает состояние ключевого транзистора, когда он открыт, на вторичную обмотку подается дополнительное напряжение, диод светится. Стабилитрон VD3 ограничивает напряжение до установленного наминала, защищая затвор транзистора от перенапряжения.

Транзистор устанавливается на дюралевый радиатор 50x50x10 мм, обычно этого достаточно для отвода тепла, провода силовой линии должны быть сечением не менее 4 мм2, провода в цепях управления – меньшего сечения.

Пример установки транзистора на радиатор

Предохранители FU1, FU2 желательно ставить плавкие на 8-10 А.

Характеристики элементов схемы

Наименование деталиМаркаНоминальное значениеКоличество
DА1 Ис источника опорного напряжения TL431 *
VТ1 MOSFET-транзистор IRF840 *
VD1 Диодный мостик RS805 *
VD2 Выпрямляющий диод RL102 ****
VD3 Паралельный стабилитрон КС156Б *
C1 Конденсатор (емкость) 0.1 mkf 400 В *
C2 Конденсатор(электролит) 10 mkf 450 В *
C3 Электролитический конденсатор 47 mkf 25 В *
C3 Конденсатор 1000 pF *
C4 Конденсатор 0.22 mF *
R1 Сопротивление 5600 Ω *
R2 Сопротивление 2200 Ω *
R3 Сопротивление 1500 Ω *
R4 Сопротивление 8200 Ω *
R5 Переменный резистор 2200 Ω *
R6 Сопротивление 1000 Ω *
R7 Сопротивление 1200 Ω *
Т1 Трансформатор ТС320 *
НL1 Светодиод АЛ307Б *
FU1, FU2 Предохранитель 10 A **
SА1 Переключатель *
ХТ1-ХТ4 Вилка с клеммой заземления **

Для монтажа всех элементов используется печатная плата, изготовление которой требует более детального рассмотрения в отдельной теме. При необходимости можно заказать изготовление платы для данной схемы у специалистов, которые занимаются этим профессионально на сайте http://megapcb.com/.

Как видно, схема стабилизатора напряжения 220в своими руками собирается несложно и надежно работает.

Очень важно! После сборки требуется отрегулировать пределы стабилизации выходного напряжения. Для этого на выход стабилизатора подключается обычная лампа накаливания 100-200 Вт, далее нужно выставить переменным резистором R5 на выходе 225В.

Потом подключить больше нагрузку до 1.5 кВ и довести напряжение до 220В. Измерения можно проводить обычным мультиметром или установить в схему стрелочный вольтметр.

После 10 минут работы на максимальной нагрузке потрогайте, как сильно разогрелся транзистор, при необходимости увеличьте размеры радиатора.

Важно! Не забывайте, что транзистор на радиатор крепится с использованием теплопроводящей пасты через слюдяную прокладку. В целях безопасности на входе стабилизатора используйте трехпроводной шнур или кабель с вилкой, у которой есть заземляющая клемма. Заземляющий провод подключите к нейтральной линии на плате и корпусу, особенно когда он металлический.

Видео

Источник: https://elquanta.ru/teoriya/skhema-stabilizatora-napryazheniya-220v.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector