Розеточные стабилизаторы напряжения: назначение и принцип работы

Различия стабилизаторов по фазам

Стабилизаторы напряжения различаются по фазам на однофазные и трёхфазные.Однофазные стабилизаторы предназначены для домовых сетей с напряжением 220В. Именно такие стабилизаторы установлены в большинстве квартир.

Их плюс:

Беспрерывный контроль входного напряжения.

Минусы:

• Низкая реакция.
• Шумность.

Трёхфазные стабилизаторы предназначены для электросетей с напряжением 380В. Они выдерживают большую нагрузку, и потому могут использоваться не только в квартирах, но и в коттеджах, на промышленных объектах.

Их плюс:

Устойчивость к высоким нагрузкам.

Минус:

В случае поломки одной из фаз защитный режим недоступен.

Розетка со встроенным стабилизатором напряжения:

Розетка со встроенным стабилизатором напряжения – это устройство, которое позволяет поддерживать стабильное напряжение в сети электропитания. Оно предназначено для защиты подключенных к нему устройств от резких перепадов напряжения, что может привести к их повреждению или поломке.

Преимущества использования розетки со встроенным стабилизатором напряжения:

Защита электроники: Розетка со встроенным стабилизатором напряжения предотвращает повреждение электронных устройств, таких как компьютеры, телевизоры, роутеры и прочее, в результате перепадов напряжения

Это особенно важно в регионах с нестабильной сетью электропитания.

Удобство использования: Розетка со встроенным стабилизатором напряжения подходит для любых устройств, которые требуют стабильного напряжения. Она может быть использована как дополнительная розетка или замена существующей.

Экономия времени и денег: Благодаря использованию розетки со встроенным стабилизатором напряжения вы сможете избежать необходимости замены поврежденных устройств, что позволит сэкономить время и деньги.

При выборе розетки со встроенным стабилизатором напряжения, следует обращать внимание на следующие характеристики:

• Мощность: Выбирайте розетку, которая подходит по мощности к вашим устройствам. Не забывайте учитывать наибольшую потребляемую мощность устройства и их суммарную мощность, если вам необходимо подключить несколько устройств одновременно.
• Диапазон стабилизации напряжения: Розетка со встроенным стабилизатором напряжения должна иметь широкий диапазон стабилизации, чтобы предотвратить повреждение устройств даже при больших перепадах напряжения.
• Дополнительные функции: Некоторые розетки со встроенным стабилизатором напряжения также могут иметь дополнительные функции, такие как защита от короткого замыкания, защита от перенапряжения и др. Подумайте о том, какие функции вам необходимы и выбирайте соответствующую модель.

Выводя розетку со встроенным стабилизатором напряжения из цепи, следует обратить внимание на следующие правила:

1. Отсоедините все подключенные устройства: Перед извлечением розетки со встроенным стабилизатором напряжения из розетки, убедитесь, что все подключенные устройства отключены для избежания повреждения их цепью.
2. Выключите розетку: Перед извлечением розетки со встроенным стабилизатором напряжения из розетки, убедитесь, что она выключена, чтобы избежать возможности поражения электрическим током.
3. Проверьте розетку: После извлечения розетки, проверьте ее на наличие видимых повреждений. Если обнаружены повреждения, не используйте розетку и обратитесь к производителю для получения замены или ремонта.

Важно помнить, что розетка со встроенным стабилизатором напряжения – это полезное устройство, которое защитит ваши электронные устройства от повреждений, вызванных перепадами напряжения в сети электропитания

При выборе такой розетки обращайте внимание на мощность, диапазон стабилизации напряжения и дополнительные функции, чтобы получить максимальную выгоду от ее использования

Принцип работы и область применения

Релейные устройства функционируют на основе следующего принципа:

1. Входной ток подаётся на электронную схему, которая выполняет сравнение его параметров с требуемыми на выходе;
2. Вычислив разницу характеристик входного и выходного напряжения, управляющий блок подбирает необходимое для стабилизации число обмоток и количество их витков, которые нужно задействовать;
3. С помощью реле осуществляется последовательное переподключение витков каждой из трансформаторных обмоток;
4. В результате последовательного увеличения и уменьшения вольтажа на обмотках трансформатора на выход стабилизатора подаётся ток, параметры которого находятся в допустимых для нормальной работы подчинённой сети пределах.

Стабилизаторы релейного типа осуществляют переключение между обмотками достаточно быстро. Но чем интенсивнее будут скачки входного напряжения, тем заметнее будут отличаться от номинальных значений параметры выходного тока.

Релейные устройства стабилизации часто используется для защиты:

• Бытовых электроприборов;
• Систем освещения (кроме светодиодных);
• Инженерных сетей с автоматизированными системами контроля и управления;
• Лабораторного, медицинского, испытательного, электросварочного оборудования;
• Ретрансляционных и локационных станций;
• Систем навигации;
• Систем зарядки аккумуляторных батарей;
• Компьютерных и телекоммуникационных сетей.

Наиболее целесообразно использовать релейные стабилизаторы напряжения для дома или офиса, где к электросети подключены потребители с низкой чувствительностью к отклонениям выходных токовых характеристик. Во многих случаях вместе со стабилизаторами этого типа стоит дополнительно использовать блоки бесперебойного питания.

Феррорезонансные

Феррорезонансные стабилизаторы работают по принципу электромагнитных колебаний, которые происходят в контуре трансформатора и индуктивности. Вследствие этого им абсолютно не страшны различные помехи, которые могут создаваться работающим оборудованием.

Основывается принцип их работы на стабилизации посредством насыщения железа, неспособного передавать магнитный поток к выходной катушке от входной. Вдобавок установлена и дополнительная катушка, отвечающая за гашение магнитного потока в сердечнике в зависимости от нагрузки. Благодаря используемому в системе конденсатору производится максимально точное выравнивание выдаваемой мощности.

Высокая надежность и эффективность приводит к тому, что данные модели применяются практически в любых условиях для стабилизации напряжения в крайне широком диапазоне. Выгодно отличаются подобные приборы и по своей стоимости.

Основные недостатки:

• Высокий уровень шума.
• Качество стабилизации напрямую зависит от величины нагрузки.
• На сегодняшний день недостаточная скорость реагирования.

На какие характеристики нужно смотреть при выборе стабилизатора напряжения

Тип. Стабилизаторы напряжения, в зависимости от основных принципов работы, можно разделить на несколько типов:

• релейные — одни из самых доступных устройств на рынке, которые небольшую точность выходного напряжения компенсируют высокой скоростью работы и широким диапазоном напряжений;
• электромеханические — более точные, но не такие быстрые и адаптивные, как релейные аналоги;
• гибридные (комбинированные) — эти стабилизаторы напряжения сочетают достоинства релейных и электромеханических устройств;
• электродинамические — следующий этап эволюции электромеханических стабилизаторов: точные, надёжные и дорогие;
• электронные — тоже далеко не самые дешёвые, но однозначно одни из самых удобных, точных и быстрых стабилизаторов;
• инверторные — стабилизаторы, которые считаются наиболее современными и отличаются широким диапазоном рабочих напряжений, малыми погрешностями и очень низкими задержками в работе — за счёт, разумеется, высокой цены.

Фазность. Как правило, в городских квартирах используется однофазная электрическая разводка, а вот для питания частных домов и промышленного оборудования нередко применяют трёхфазную, которая позволяет использовать напряжение не 220, а 380 вольт. Стабилизатор с неподходящей фазностью просто не будет работать, так что этот момент обязательно нужно иметь в виду при выборе.

Мощность. Едва ли не самый важный параметр при выборе стабилизатора напряжения. Если его мощности не хватит для обслуживания всех потребителей, то стабилизатор откажет. Соответственно, потребляемая мощность должна соответствовать возможностям прибора (плюс желательно добавить ещё 20-30% — на всякий случай).

Важный аспект: мощность может быть не только активной, но и реактивной. Высокий пусковой ток, который отличает устройства с электродвигателями, типа пылесосов и электромясорубок, может вывести стабилизатор из строя. Для таких реактивных потребителей в расчёт стоит брать не только активную мощность, измеряемую в ваттах, но и полную мощность — в вольт-амперах. Чтобы вычислить последнюю, необходимо активную мощность разделить на специальный коэффициент, указанный в паспорте устройства (для простоты его можно принять равным 0,7 или 0,8).

Точность стабилизации. Высокая точность стабилизации означает, что стабилизатор будет выдавать напряжение, как можно более близкое к эталонным 220 В. Для устройств разных типов точность может колебаться в пределах 2-10%.

Скорость стабилизации. Обычно она составляет от 5 до 20 мс — в зависимости от типа и особенностей конкретного устройства. Разумеется, чем быстрее стабилизатор будет реагировать на скачки напряжения, тем лучше.

Рабочий и предельный диапазон напряжений. Возможности стабилизаторов не безграничны: они способны привести в норму только напряжение определённых уровней

Причём предельные, пиковые значения аппараты выдерживают совсем недолго, поэтому обращать внимание стоит именно на диапазон рабочих напряжений, с которыми стабилизатору будет справляться легче

Индикация. Желательно, чтобы стабилизатор был оснащён ЖК-дисплеем, который будет передавать показания вольтметра (по возможности — не только на выходе, но и на входе). Однако в самых простых моделях вместо экранов используют светодиодную индикацию. Это не так информативно, зато дёшево и надёжно.

Установка. Стабилизаторы могут размещаться на полу, на стене или устанавливаться в специальные стойки.

Особенности розеточного устройства

Стабилизатор напряжения Digitop VP-16AS в розетку

Розеточные стабилизаторы представляют собой малогабаритные устройства, отличающиеся небольшим весом и привлекательным внешним видом.

Состоят они из таких частей:

• Электроника. В различных моделях она представляет собой плату с впаянными деталями или микропроцессор. Электронные устройства осуществляют измерение параметров поступающего тока, изменение его показателей до нормы и выработку команд на механические части прибора. Команды передаются в виде импульсов определенной частоты в соответствии с заложенной программой.
• Механика. Легкие модели оснащены пружинами и фиксаторами, которые при превышении пиков нагрузки осуществляют разрыв цепи. Последующее включение происходит в автоматическом или ручном режиме в зависимости от модели и стоимости прибора.

Производители

Выбор производителя всегда самое сложное. В случае со стабилизаторами, кроме схемы, очень большую роль играет ещё и качество сборки, качество деталей. От всех этих «мелочей» зависит насколько хорошо будет работать агрегат. Потому перед покупкой постарайтесь изучить не только характеристики, но и отзывы. Иногда даже у хороших производителей бывают неудачные модели, либо партия запчастей попалась проблемная, либо схему доработали неудачно.

Итак, как обычно производителей делят по географическому признаку. Производители стабилизаторов напряжения не исключение. Есть на рынке:

В общем есть один ориентир – цена, а она попросту не может быть слишком низкой. Как уже выяснили, любой прибор, кроме инверторного, сделан на основе трансформатора. Сэкономить без ущерба для качества просто нереально. Так что если рассматриваемая вами модель имеет цену ниже российских моделей на 20% и больше, стоит задуматься.

Выбор по мощности

Если напряжение в розетке падает за пределы допустимых значений (до 160В), то могут не работать агрегаты с электродвигателями и большим потреблением энергии (стиральная машинка, холодильник). Оргтехника с импульсными блоками питания сама стабилизирует поток, потому нуждается в стабилизации тока только для продления работы на некоторое время (чтобы выключить компьютер, чтобы не сгорели матрица с микропроцессором). Данные устройства используются и для заряда аккумуляторов, батарей, защиты микроконтроллеров. Все приборы, которые входят в «группу риска», делятся на две группы:Те, что имеют только активную мощность (преобразуют электроэнергию в тепло или свет, например, лампочки, электроплиты)

Она и есть полная, указана в техпаспорте в ваттах, будет иметь такое же значению в вольт-амперах – это важно, поскольку мощность приборов для стабилизации тока измеряется не в киловаттах, а в кВА. Те, что имеют активную и реактивную мощность (работают на основе двигателей или имеют импульсные блоки – пылесосы, компьютеры)

Их полная мощность может не указываться, чтобы узнать ее, нужно активную разделить на 0,7. Если хотите выбрать стабилизатор для локальной защиты нескольких приборов или установки устройства на весь дом у электрощита, полную мощность всей техники надо суммировать

Результат не должен быть выше, чем показатели устройства. На дачах всегда есть много техники, имеющей реактивную мощность (насосы для отопления, подачи воды, компрессоры). Поскольку они имеют большую пусковую мощность, стоит выбрать устройство, превышающее этот показатель в 3 раза. Чтобы иметь дополнительный запас питания для аварийного снабжения, добавьте к мощности 20-30%.

Советы по выбору стабилизатора

При выборе учитывайте следующие факторы:

1. Модель стабилизатора по числу фаз сети. Если в вашей трехфазной сети работают 1-фазные устройства, то для защиты от перепадов напряжения лучше применять три отдельных однофазных стабилизатора.
2. Мощность прибора. При определении этого параметра нужно учесть, что некоторые устройства имеют асинхронные двигатели, у которых высокие пусковые токи.
3. Точность стабилизации для защиты бытовых устройств, его быстродействие.
4. Наличие вспомогательных функций.
5. Условия работы прибора.
6. При выборе прибора необходимо учесть схему разводки проводов цепи питания.

Сравнение релейного и тиристорного стабилизатора

Как выбрать подходящую розетку со стабилизатором напряжения

Розетка со встроенным стабилизатором напряжения является полезным устройством, которое помогает защитить ваши электрические приборы от скачков напряжения в сети. При выборе подходящей розетки со стабилизатором напряжения следует учитывать несколько важных факторов.

Мощность стабилизатора

Перед тем как выбрать розетку со стабилизатором напряжения, необходимо определить мощность, которую она должна поддерживать. Мощность стабилизатора указывается в ваттах и должна быть достаточной для питания всех подключаемых к нему приборов. Рекомендуется выбирать розетку со стабилизатором напряжения с запасом мощности, чтобы избежать перегрузки и перегрева устройства.

Диапазон стабилизации

Следующим важным параметром для выбора розетки со стабилизатором напряжения является диапазон стабилизации. Он указывает на то, в каких пределах стабилизатор способен поддерживать постоянное напряжение. Рекомендуется выбирать розетку со стабилизатором напряжения с широким диапазоном стабилизации, чтобы быть уверенным в защите ваших приборов в любых ситуациях.

Дополнительные функции

Некоторые розетки со стабилизатором напряжения имеют дополнительные функции, которые могут быть полезными в определенных ситуациях. Например, некоторые модели обладают функцией защиты от перенапряжения, функцией автоматического выключения при перегрузке, функцией фильтрации сетевых помех и др

При выборе розетки со стабилизатором напряжения стоит обратить внимание на наличие таких дополнительных функций и определить, какие из них могут быть полезными именно в вашей ситуации

Надежность и качество

Выбирая розетку со стабилизатором напряжения, важно обратить внимание на надежность и качество устройства. Рекомендуется выбирать модели от известных производителей, которые имеют положительные отзывы от пользователей. Также стоит обратить внимание на гарантию и сертификацию устройства, чтобы быть уверенным в его надежности и соответствии стандартам безопасности

Также стоит обратить внимание на гарантию и сертификацию устройства, чтобы быть уверенным в его надежности и соответствии стандартам безопасности.

В итоге, при выборе подходящей розетки со стабилизатором напряжения, следует учесть мощность стабилизатора, диапазон его работы, наличие дополнительных функций, а также обратить внимание на надежность и качество устройства. Правильный выбор поможет защитить ваши электрические приборы от скачков напряжения и продлит их срок службы

Принцип работы и область применения

Релейные устройства функционируют на основе следующего принципа:

1. Входной ток подаётся на электронную схему, которая выполняет сравнение его параметров с требуемыми на выходе;
2. Вычислив разницу характеристик входного и выходного напряжения, управляющий блок подбирает необходимое для стабилизации число обмоток и количество их витков, которые нужно задействовать;
3. С помощью реле осуществляется последовательное переподключение витков каждой из трансформаторных обмоток;
4. В результате последовательного увеличения и уменьшения вольтажа на обмотках трансформатора на выход стабилизатора подаётся ток, параметры которого находятся в допустимых для нормальной работы подчинённой сети пределах.

Стабилизаторы релейного типа осуществляют переключение между обмотками достаточно быстро. Но чем интенсивнее будут скачки входного напряжения, тем заметнее будут отличаться от номинальных значений параметры выходного тока.

Релейные устройства стабилизации часто используется для защиты:

• Бытовых электроприборов;
• Систем освещения (кроме светодиодных);
• Инженерных сетей с автоматизированными системами контроля и управления;
• Лабораторного, медицинского, испытательного, электросварочного оборудования;
• Ретрансляционных и локационных станций;
• Систем навигации;
• Систем зарядки аккумуляторных батарей;
• Компьютерных и телекоммуникационных сетей.

Наиболее целесообразно использовать релейные стабилизаторы напряжения для дома или офиса, где к электросети подключены потребители с низкой чувствительностью к отклонениям выходных токовых характеристик. Во многих случаях вместе со стабилизаторами этого типа стоит дополнительно использовать блоки бесперебойного питания.

Релейный стабилизатор напряжения

Сегодня невозможно представить квартиру, в которой не было бы бытовой техники. Каждое устройство требует защиты от перепадов напряжения в бытовой сети. Одним из таких приборов защиты является релейный стабилизатор напряжения.

Благодаря такому прибору можно создать комфортные условия работы электрических устройств. Уровень напряжения в номинальном режиме должен составлять 220 В. Релейный вид стабилизатора встречается во многих областях. Это популярный вид защитного прибора, так как имеет простое устройство.

Конструктивные особенности

Перед применением прибора требуется изучить, как он устроен и работает. Релейный стабилизатор включает в себя автотрансформатор и схему электронных элементов, управляющих его действием. В корпусе кроме этого имеется реле. Стабилизатор релейного типа считается повышающим, так как при пониженном напряжении прибор осуществляет повышение напряжения.

Возрастание напряжения будет осуществляться путем подключения дополнительной обмотки. Чаще всего в трансформаторе есть 4 обмотки. При превышении напряжения в сети стабилизатор снижает излишнее напряжение. Схема стабилизатора релейного типа состоит из:

1. Повышающий трансформатор.
2. Управляющий микроконтроллер.
3. Реле.

Это основные элементы релейного стабилизатора. Также устройство может содержать вспомогательные элементы, например, дисплей.

Принцип действия

Разберемся в процессе функционирования стабилизатора релейного типа. Электронная система измеряет параметры входящей электроэнергии. После считывания данных прибор сравнивает эти параметры с величинами номинального режима.

Прибор автоматически производит подключение необходимой обмотки трансформатора для достижения нужных параметров сети. Работа релейного стабилизатора довольно простая. Прибор регулирует параметры сети по ступеням, в результате чего при очередной ступени напряжение изменяется на конкретную величину. Бывают ситуации, когда уровень напряжения не соответствует норме даже после корректировки. Такие ступенчатые регулировки могут также вызвать перепады напряжения.

Если подробно разобраться в принципе действия, то можно понять, что прибор быстро выбирает нужные обмотки. Такие ступенчатые скачки параметров считаются незначительными. Они станут заметнее, если на входе будут наблюдаться подобные скачки напряжения. При подключении к сети высокочувствительных устройств при сильных перепадах напряжения устройства выйдут из строя.

Недобросовестные производители могут запрограммировать стабилизатор таким образом, что на его дисплее всегда будет показывать значение 220 В.

Чаще всего релейный стабилизатор справляется с перепадами сети за 0,15 с. Такой прибор может отключить питание выходным током, когда на входе возникли значения тока наименьшего допустимого значения. После нормализации напряжения прибор снова подключится к работе. Напряжение восстанавливается за 0,6 с.

Достоинства

Основными преимуществами релейной модели стабилизатора можно назвать:

1. Малые габаритные размеры, так как трансформатор имеет только функцию повышения напряжения.
2. Большой интервал значений напряжения.
3. Значительный диапазон рабочих температур. Многие приборы нормально работают при температуре -40 +40 градусов.
4. Низкий уровень шума.
5. Допускается перегрузка до 110%.

Многие изготовители приборов утверждают, что их продукция способна функционировать много лет.

Недостатки

В работе релейных моделей стабилизаторов есть недостатки, которые обусловлены его методом работы, схемой прибора. Слабым звеном его конструкции считается реле. Если изготовитель установил некачественное реле, то оно может стать причиной неисправности прибора. Также при переключении режимов возникают щелчки и шумы.

Другим значимым недостатком является ступенчатое действие устройства выравнивания напряжения. При переключении с одной обмотки на другую напряжение может значительно изменяться, образуя некоторые скачки.

Недорогие модели имеют слабую мощность, которая не больше 30% от мощности бытовых устройств.

Прочие мелочи

При выборе также сделайте выбор среди параметров:

• Способ установки преобразователя (настенный, напольный, универсальный). Зависит от ваших предпочтений;
• Восприимчивость к перегрузкам (способность работать при перегрузке, обычно указывается допускаемая перегрузка и время, в течение которого стабилизатор справляется с ней). Тут вариантов масса: от доли секунды до нескольких минут и больше. Если у вас вольтаж скачет часто, но не задерживается на критических значениях, то подойдет способность в несколько секунд. Если критический вольтаж задерживается, то понадобится несколько минут, чтобы вы не заметили перебоев напряжения.

Это полное руководство по выбору нормализатора тока для частного дома. Теперь, придя в магазин, вы сможете точно назвать все параметры, которые для вас важны. Поэтому продавец сможет быстро выделить подходящие для вас варианты. Вам останется только сравнить несущественные характеристики, которые отличают их друг от друга, и сделать покупку.

Устройство релейных стабилизаторов

Основа стабилизатора релейного типа – автоматический вольтодобавочный трансформатор. Работой устройства управляет электронная схема.  Коммутационные реле подключают трансформаторные витки в соотношении, необходимом для обеспечения номинальных выходных параметров тока.

Число ступеней регулировки выходного напряжения определяет соотношение количества обмоток трансформатора и количества реле. В среднем, это число равно 5-7, но может увеличиваться до 9. Чем меньшим оно будет, тем большей будет погрешность выходного вольтажа.

Необходимое количество комбинаций и алгоритм переподключения витков задействованных обмоток задаёт схема релейного стабилизатора напряжения. Она может быть одно- или многопроцессорной, то есть иметь 1 или несколько блоков управления и защиты.

Последние являются главными узлами схемы и отвечают за выполнение следующих функций:

• Контроль параметров входного и выходного тока;
• Формирование импульсов, управляющих работой реле;
• Отслеживание критических значений сетевого напряжения и температуры коммутационных контактов и обмоток;
• Отключение при необходимости (в случае короткого замыкания, длительных избыточных импульсов или нехватки напряжения) сетевой нагрузки до момента нормализации характеристик входного тока.

Релейные стабилизаторы в большинстве случаев имеют защищённое от воды и пыли исполнение. Они могут размещаться как на корпусе стабилизатора (в моделях мощностью выше 5 кВА), так и непосредственно на плате управления (в устройствах мощностью 500-5000 ВА).