Ahora el problema de la baja tensión en la red está cobrando fuerza. Es posible solucionarlo con un regulador de tensión, que protegerá todos los aparatos de las averías. Para elegir el equipo adecuado, hay que familiarizarse con los distintos tipos, su funcionamiento y sus ventajas e inconvenientes.
Contenido
Principales tipos y clases de reguladores de tensión
Relé
El segundo nombre de los dispositivos son los escalonados. Este tipo es el más comprado para uso doméstico y en casas de campo. Esto se debe al bajo precio del estabilizador y a su gran precisión de regulación. Los estabilizadores de relé funcionan según el siguiente principio: los devanados del transformador son conmutados por un relé de potencia, que se activa automáticamente. Un sensor controla el estado de la red. Si la tensión está fuera de los límites permitidos, los relés la ajustan. El ajuste se realiza cambiando los devanados de uno a otro cuya tensión sea lo más parecida posible a la primera.
Los estabilizadores de relé están diseñados para proteger los siguientes dispositivos:
- electrodomésticos;
- Aparatos de iluminación (excepto LED);
- Equipos de laboratorio y médicos;
- sistemas de navegación;
- sistemas de carga;
- redes informáticas y de comunicaciones.
Ventajas de los transformadores de relé:
- compacidad;
- Amplia gama de parámetros de corriente de entrada y temperatura de funcionamiento (puede funcionar en el rango de -40 a +40 grados);
- precio bajo;
- larga vida útil (capaz de funcionar hasta 10 años).
Observemos las desventajas de los transformadores de relé:
- la naturaleza del cambio es gradual;
- En comparación con otros tipos de reguladores, la capacidad de carga de los contactos de los relés es escasa;
- un alto nivel de ruido acústico;
- La forma de onda sinusoidal de la corriente de carga está muy distorsionada a altas tensiones de entrada, lo que se debe a la saturación magnética del núcleo.
Electrónica - relés triac y tiristores
Los conmutadores electrónicos tienen una estructura similar a la de los relés electromagnéticos. Sin embargo, en este caso, se utilizan semiconductores para la conmutación por etapas del devanado del autotransformador. Hay varios tipos de estos circuitos electrónicos, cada uno de los cuales es responsable de la conmutación automática de la relación de transformación. Actualmente se fabrican dispositivos en los que los triacs y los tiristores se encargan de la conmutación por pasos.
Un tiristor es un sistema semiconductor en el que existe una profunda retroalimentación positiva. Proporciona una conmutación rápida durante el funcionamiento de la llave.
Un triac son dos tiristores combinados con electrodos de control. Se conectan en un sistema contraparalelo. Los transformadores de tiristores tienen un alto rendimiento debido a su capacidad de transportar corriente en ambas direcciones.
Sin embargo, las unidades de tipo tiristor se compran más a menudo, ya que están diseñadas en un circuito simplificado. Esto significa que también son más fáciles de mantener.
Los transformadores electrónicos se utilizan para proteger los siguientes dispositivos:
- equipos de vídeo y audio;
- Sistemas de aire acondicionado y refrigeración;
- ordenadores y sus accesorios;
- electrodomésticos de cocina;
- lavadoras;
- sistemas de calefacción por suelo radiante.
Principales ventajas:
- alto factor de estabilización;
- ajuste rápido del diferencial;
- parámetros convenientes;
- alta fiabilidad;
- bajo consumo de energía;
- protección contra las interferencias externas;
- funcionamiento a temperaturas interiores de hasta -40 grados Celsius.
Desventajas de los estabilizadores electrónicos:
- precio elevado;
- los altos costes de reparación;
- No es adecuado para cargas reactivas.
Servoaccionado (electromecánico)
Los transformadores electromecánicos resuelven uno de los principales problemas de los dispositivos con relés mecánicos, que sólo pueden proporcionar una forma escalonada de regulación de la tensión de salida. El mecanismo de los servoestabilizadores consiste en cambiar la relación de transformación. Esto se hace mediante un cepillo que se conecta al electrodo de los terminales de salida. Un motor eléctrico adicional ayuda a la escobilla a desplazarse por el devanado secundario.
Las principales ventajas son:
- bajo coste;
- pequeñas dimensiones;
- amplio rango de ajuste de la tensión;
- proceso de ajuste sin problemas;
- resistencia a la sobrecarga a corto plazo;
- alto nivel de eficiencia.
Desventajas:
- La unidad funciona de forma ruidosa, especialmente perceptible por la noche;
- La operación no es instantánea;
- Hay partes móviles, que se rompen más a menudo que las partes estáticas;
- La necesidad de un mantenimiento regular;
- La posibilidad de funcionamiento a una temperatura de al menos 5 grados Celsius;
- susceptibilidad a la entrada de polvo en la unidad.
Ferro-resonante
La característica principal de este tipo de transformadores es el uso de devanados, que se colocan en núcleos magnéticos de diferente sección. Los estabilizadores ferrorresonantes se caracterizan por una regulación precisa de la tensión.
Vamos a nombrar los pros de estos tipos:
- alta fiabilidad, que se debe a la ausencia de circuitos de conmutación;
- servicio a largo plazo;
- capacidad para funcionar en condiciones de alta humedad y fluctuaciones de temperatura;
- alta precisión de alineación;
- resistencia a la sobrecarga.
Enumeremos las desventajas de los dispositivos ferroresonantes:
- alto nivel de ruido durante el funcionamiento;
- gran tamaño y peso;
- Incapacidad para funcionar cuando se sobrecarga mucho;
- La calidad del funcionamiento depende de la magnitud de la carga;
- Generación de interferencias electromagnéticas.
Inversor (continuo, sin transformador, IGBT, PWM)
Este tipo de regulador se considera uno de los más caros, pero al mismo tiempo fiable. Por eso se utiliza no sólo en el hogar, sino también en las grandes industrias. El mecanismo de acción del regulador inversor es el siguiente: la corriente alterna se convierte en corriente continua y viceversa. Esto se debe a la presencia de un microcontrolador y un oscilador de cuarzo en el dispositivo. Hay varios tipos de dispositivos en el mercado con diferentes tipos de conversión de corriente. Los más comunes son los dispositivos PWM y los transformadores con transistores IGBT.
Las ventajas del equipo son:
- respuesta rápida a las subidas de tensión, así como una regulación precisa;
- parámetros convenientes del dispositivo debido a la ausencia de un transformador automático;
- Eficiencia de hasta el 90%;
- Posibilidad de funcionar al ralentí;
- supresión eficaz de las sobretensiones y del ruido de impulsos;
- funcionamiento a temperaturas mínimas;
- funcionamiento silencioso;
- alta precisión en la regulación de la tensión.
Desventajas del dispositivo:
- La calidad del funcionamiento se deteriora con las sobrecargas;
- el alto coste de los equipos;
- Diseño de circuito complejo, lo que complica el trabajo de reparación;
- El rango de tensiones de entrada disminuye a medida que aumenta la carga.
Monofásico y trifásico
Los estabilizadores de tensión pueden ser monofásicos o trifásicos. Si necesita seleccionar el dispositivo para pisos y casas, que suelen ser monofásicos, debe comprar transformador con tensión de 220 V.
Si tiene una red trifásica, puede instalar tanto equipos monofásicos como trifásicos. Todo depende de las posibilidades financieras y de las condiciones de instalación. Los expertos dicen que es mejor tener tres estabilizadores monofásicos.
Esto se debe a que en la situación en la que al menos una fase se apaga, todo el dispositivo se apagará hasta que se restablezca la energía en todas las fases. No se producirían problemas similares con tres unidades monofásicas. El único inconveniente de esta elección es el espacio que ocupa.
Otro argumento a favor de la instalación de tres estabilizadores monofásicos es el hecho de que la carga de las líneas se distribuye de forma desigual.
A la hora de seleccionar cualquier estabilizador, es importante estudiar sus características, una de las cuales es el consumo de energía. El valor depende del número y de la potencia de los aparatos eléctricos que están constantemente enchufados.
Conclusión
En este artículo hemos revisado los principales tipos de reguladores de tensión. Cabe señalar que su elección depende de varios factores: las características funcionales, el coste y el uso previsto del aparato. No hay que escatimar en la compra, ya que el dispositivo protege todos los equipos existentes de las averías debidas a las subidas de tensión.
Artículos relacionados:
