Kritériá pre výber regulátora napätia 220 V pre domácnosť

Existujú rôzne možnosti ochrany elektrických spotrebičov, ak sa parametre elektrického vedenia líšia od menovitých. Sínusový signál s veľkosťou 220 voltov sa prenáša cez sieťovú sieť, odchýlky tejto hodnoty sú prípustné do 15 percent a sú bežne vnímané domácimi spotrebičmi. Ak chcete zachovať hodnotu napätia, ktorá nevyjde z tohto limitu, je najjednoduchšie použiť regulátor napätia.

Typy a princíp fungovania stabilizátora

V predajniach nájdete rôzne typ a princíp činnosti regulátory napätia, inými slovami sa nazývajú normalizátory. Napriek rôznorodosti však majú rovnaké úlohy - udržiavať menovité napätie v napájacej sieti. Požiadavky, ktoré sa na ne kladú, majú zaistiť rýchlosť reakcie na zmeny signálu, vysokú účinnosť, prenos správnych sínusoidov a spoľahlivosť monitorovania vstupných a výstupných signálov.

Pred rozhodnutím, ktorý regulátor napätia si vyberiete, je potrebné poznať ich rozdiely. Klasifikácia regulátorov napätia prebieha podľa ich princípu činnosti, môžu byť:

• relé;
• tyristor;
• elektromechanická;
• ferorezonance;
• dvojnásobná konverzia.

Okrem toho sa vyznačujú technickými charakteristikami vrátane hodnôt menovitého výkonu, rozsahu stabilizovaného napätia, typu používanej siete.

Zariadenie typu relé

Ide o najpopulárnejší typ zariadení, ktoré sú charakterizované nízkou cenou. Hlavné prvky používané v reléových zariadeniach sú:

• relé;
• transformátor;
• riadiacej jednotky.

Konštrukcia je založená na schopnosti relé pripojiť alebo odpojiť pomocou svojich kontaktov vetvy zo sekundárneho vinutia transformátora. Relé sú vyrobené v uzavretom priestore, ktorý ich chráni pred prachom. Ktoré pripojenie vinutie je analyzované riadiacou jednotkou.

Obsluha zariadenia je nasledovná. Riadiaca jednotka monitoruje zmenu úrovne signálu na vstupe stabilizátora a porovnáva ho s referenčným napätím 220 voltov. Keď je napätie redukované pomocou relé, je pripojené ďalšie napätie transformátora, pridaním hodnoty napätia, Je potrebné porovnať jej úroveň s referenčnou hodnotou. Keď sa zvyšuje, naopak vypne jeden z vinutia. Z dôvodu tohto druhu práce sa používa transformátor, ktorý sa nazýva posilňovač.

Samotný transformátor pracuje podľa nasledujúceho princípu: napätie siete spadá na jeho primárne vinutie. Keď preteká premenlivým prúdom, vytvára sa striedavý magnetický tok. Tento prúd preniká do jadra a všetkých vinutia, v ktorých je indukovaná elektromotorická sila (EMF). Ak je na sekundárne vinutie pripojené zaťaženie, cez ňu začne prúdiť striedavý prúd. V tomto prípade má sekundárne vinutie niekoľko vetví vykonaných na rôznych miestach. Na zvýšenie napätia sa zvýši počet pripojených otočení a pokles sa zníži.

Počet prídavných vinutia závisí od modelu zariadenia a ovplyvňuje presnosť výstupného signálu. Čím viac z nich, tým bližšie k hodnote 220 voltov bude výstupná hodnota. Vzhľadom na stupňovitú formu riadenia dochádza k prepätiu napätia pri prepínaní vinutí a výstupný signál bude medzi 203 a 237 voltami.

výhody tento typ stabilizácie, okrem ceny, je vysoká schopnosť odolávať preťaženiu a širokej škále prevádzkových teplôt od -40 do +40 stupňov Celzia. Také normalizátory sú prakticky necitlivé na formu frekvencie signálu na vstupe. Nevýhody sú: hluk generovaný relé, nízky výkon a spoľahlivosť. Spoľahlivosť závisí od kvality relé. Metóda nastavenia signálu krok za krokom vedie k krátkym výbojom úrovne napätia, ktorá negatívne ovplyvňuje techniku ​​pripojenú k stabilizátoru.

Tyristorové normalizátor napätia

Prevádzka tohto typu stabilizátora sa nelíši podľa princípu činnosti relé. Iba namiesto nespolehlivých a hlučných relé sa používa polovodičový prvok, tyristor. Je to rádioelement s dvoma stabilnými stavmi, ktorý má tri alebo viac p-n prechodov. Vo svojej práci sa podobá elektronickému kľúču.

Takéto zariadenia sa tiež nazývajú triaky, rozdiely spočívajú len v tom, že tyristor prechádza signál iba v jednom smere a triak v oboch. Dva tyristory, ktoré sú paralelne a sú navzájom proti sebe, tvoria triak. Stabilizácia nastane pripojením alebo odpájaním prídavných vinutí otvorením alebo zatvorením tyristora.

Tyristorové stabilizátory sa vydávajú ako jeden, a dve fázy transformácie. V druhom prípade je úroveň signálu v prvej fáze zhruba nastavená a na druhom je presná. To umožňuje dosiahnuť vysokú presnosť úrovne výstupného napätia. Medzi výhody patrí:

• absenciu hluku;
• vysoká spoľahlivosť;
• nízka spotreba energie;
• vysoká rýchlosť;
• malé fyzické rozmery.

Okrem toho, kvôli použitiu riadenia mikroprocesorom, tyristorový stabilizátor neprináša skreslenie do tvaru výstupného signálu.

Nevýhody sú vysoká cena v dôsledku použitia drahých tyristorov a sofistikovaného elektronického riadiaceho obvodu. A takisto tyristorové normalizátory nie sú zbavené stabilizácie reléového typu, a to krokov regulácie. Napríklad so stabilizačnou presnosťou 2% je krok výstupného napätia 6 voltov.

Typ servopohonu normalizácie

Ďalším názvom servopohonom je elektromechanický stabilizátor alebo servomotor. Takéto zariadenie sa skladá z troch hlavných prvkov:

• autotransformer;
• elektrický motor;
• správnej rady.

Princíp činnosti spočíva v plynulom pohybe pomocou motora uhlíkových kefiek, ktoré uzatvárajú sekundárne vinutia autotransformátora. Jeho vinutia sú prepojené a v dôsledku toho dochádza k magnetickým aj elektrickým spojeniam. Sekundárne vinutie autotransformátora má najmenej štyri vetvy, z ktorých každá má vlastnú hodnotu napätia.

Motor je riadený elektronickou doskou s mikroprocesorom. Vďaka tomuto prístupu dochádza k stabilizácii napätia bez prechodov a tvar výstupného signálu sa nemení. Správny sínusoid je dôležitý pre zariadenia, ktoré používajú motory v ich konštrukcii, ktoré sa prehrievajú, keď je signál veľmi hlučný.

Nevýhodou servomotorových regulátorov je nízka rýchlosť odozvy. Ak sa napríklad hodnota vstupného signálu odchýli o 5%, doba odozvy je 0,2 sekundy. Navyše počas prevádzky takéto stabilizátory vytvárajú zvuk.

Zariadenie s účinkom ferro-rezonancie

Tento typ normalizátora používa vo svojej práci ferro-rezonančný účinok, ktoré vznikajú vo zväzku transformátorového kondenzátora. Z tohto dôvodu dostal svoje meno: stabilizátor s ferozónovou rezonanciou. Štruktúrne je tento druh normalizátora podobný typu transformátora. Ale tu použitý transformátor nie je symetrický, sekundárne vinutie je umiestnené na magnetickom obvode s veľkým prierezom, ktorý neumožňuje, aby bol v nasýtenom stave.

V takomto transformátore existujú tri magnetické toky zmeny výkonu, ktorých veľkosť vedie k vyrovnávaniu napätia na výstupe. Súbežne so sekundárnym vinutiem, a preto je záťaž pripojená ku kondenzátoru. Pridanie kondenzátora stabilizuje napätie pri nízkych magnetizačných prúdoch a zvyšuje výkonový faktor.

Hlavnou nevýhodou tohto typu zariadenia je faktor výkonu v malej hodnote. Navyše má stabilizátor pri prevádzke veľkú hmotnosť a veľkosť, hlučnosť. Jeho výhody sú presne nastavenie a vysoká spoľahlivosť.

Normalizátor meniča

Princíp fungovania je založený na dvojitej konverziia vstupný signál najprv v konštantnej hodnote a potom opäť v premennej. Jeho nespochybniteľnou výhodou je použitie nie ťažkopádnych 50 hertzových transformátorov na báze dizajnu, ale komplex implementácie softvéru a hardvéru. To umožňuje dosiahnuť účinnosť viac ako 90% a zároveň poskytnúť vynikajúcu presnosť stabilizácie napätia.

Štruktúra stabilizátora meniča zahŕňa:

• napäťový vodič;
• mikroradič;
• kontajner;
• usmerňovač;
• výkonový ekvalizér.

Striedavý prúd, ktorý prichádza k usmerňovaču a prechádza frekvenčným filtrom, sa prevedie na konštantnú hodnotu. Na invertor sa aplikuje stabilizovaný signál vysokého napätia, ktorý sa zhromažďuje na kondenzátoroch zbernice DC. Jednotka invertora je zostavená na čipovej šírke modulácie (PWM) a výkonových tranzistoroch IGBT. Regulátor PWM generuje vysokofrekvenčný signál, približne 20 kHz, ktorý riadi otváranie tranzistorov IGBT. Potom sa pomocou kapacitno-indukčného filtra vytvorí striedavý výstupný signál.

Vďaka použitiu tohto prístupu zariadenie plynule prispôsobuje signál a vytvára sínusoidy vynikajúcej kvality, čo je dôležité napríklad pri prevádzke plynových kotlov. Nevýhodou je použitie drahých rádiových komponentov, čo vedie k najvyššej cene všetkých druhov stabilizátorov. IGBT napájacie spínače potrebujú v ochrane pred prehriatím, takže sú inštalované na chladičoch, čo zvyšuje hluk.

Výber regulátora napätia

Výberom stabilizátora na prácu s konkrétnym zariadením alebo jeho použitím na vkladanie elektrickej energie do domu, kritériá výberu zostávajú rovnaké.

V závislosti od typu zvolenej siete pre jednofázové 220 V a 380 V trojfázového zariadenia. Dôležitým parametrom je rozsah vstupného napätia, pretože pri výstupe z tohto limitu stabilizátor odpojí zaťaženie, ktoré je k nemu pripojené, alebo sa sám vypne. Aby ste si ho mohli správne vybrať, potrebujete poznať rozloženie napätia v elektrickej sieti. Môžete sa naučiť meraním signálu v rôznych časoch dňa niekoľko dní.

Pri výbere regulátora napätia pre dom nie je braný do úvahy len typ prístrojov, ktoré potrebujú ochranu, ale aj ich špičkový výkon. Jeho hodnota sa zaberá s rozpätím najmenej pätnásť percent a vypočíta sa pripočítaním výkonu všetkých zariadení pripojených k stabilizátoru. Aktívne napájanie je vždy uvedené vo wattoch (W) a je plné vo voltových ampéroch (VA). Vzájomne súvisia ako 1VA = 0,6 - 0,8 W. Je potrebné si uvedomiť, že motory majú štartovacie prúdy a výkon stabilizačných zariadení pri použití asynchrónnych elektrických motorov, kompresorov a čerpadiel by mal byť 3-4 krát vyšší ako pracovná sila spotrebiteľov.

Uprednostnenie znamenať zariadenie je vziať do úvahy, že elektromechanický model vhodný pre ochranu vysoko presných zariadení. Relé a tyristor pre linky, na ktorých sa vyskytujú významné skoky napätia, a požiadavky na presnosť stabilizácie nie sú hlavným faktorom. Napríklad, že je citlivý na napätie odchýlky hodnôt elektroniky zostavy, ktoré majú byť inštalované do chladničky, mrazničky a podobných zariadení, ktoré majú vo svojom dizajne spúšťanie motorov.

Podľa štatistík patria medzi najobľúbenejšie zariadenia na trhu, ktoré získali dôveru zákazníkov:

• APC;
• Luxeon;
• Resanta;
• Powercom;
• Rucelf;
• energie;
• Logicpower.

Pri získavaní zariadenia zo známych značiek spotrebiteľ obdrží nielen súlad s deklarovanými parametrami s reálnymi charakteristikami, ale aj poskytovanie záručnej a pozáručnej servisnej podpory. Takmer všetky zariadenia na stabilizáciu napätia sú vybavené informačnými obrazovkami, ktoré môžu byť výstupné: hodnota vstupného a stabilizovaného napätia, hodnota spotreby energie, priebeh vlny a podobne.