Aké typy a druhy regulátorov napätia pre domácnosť?

V súčasnosti naberá na intenzite problém s nízkym napätím v sieti. Je možné to vyriešiť pomocou regulátora napätia, ktorý ochráni všetky spotrebiče pred poruchami. Aby ste si mohli vybrať správne zariadenie, musíte sa oboznámiť s rôznymi typmi zariadení, ich fungovaním a výhodami a nevýhodami.

Hlavné typy a druhy regulátorov napätia

Relé

Druhý názov zariadení je stupňovitý. Tento typ sa najčastejšie kupuje na použitie v domácnostiach a na chatách. Dôvodom je nízka cena stabilizátora a jeho vysoká presnosť regulácie. Reléové stabilizátory pracujú na tomto princípe: vinutie transformátora je spínané výkonovým relé, ktoré sa spúšťa automaticky. Senzor monitoruje stav siete. Ak je napätie mimo povolených limitov, relé ho upraví. Nastavenie sa uskutočňuje prepínaním vinutia z jedného na druhé, ktorého napätie je čo najbližšie k prvému.

Stabilizátory relé sú určené na ochranu týchto zariadení:

• domáce spotrebiče;
• Osvetľovacie zariadenia (okrem LED);
• Laboratórne a zdravotnícke vybavenie;
• navigačné systémy;
• nabíjacie systémy;
• počítačové a komunikačné siete.

Výhody reléových transformátorov:

• kompaktnosť;
• široký rozsah parametrov vstupného prúdu a prevádzkovej teploty (môže pracovať v rozsahu od -40 do +40 stupňov);
• nízka cena;
• dlhá životnosť (môže fungovať až 10 rokov).

Všimnime si nevýhody reléových transformátorov:

• charakter prepínania je postupný;
• V porovnaní s inými typmi regulátorov slabá kapacita zaťaženia kontaktov relé;
• vysoká akustická hlučnosť;
• Sínusový priebeh záťažového prúdu je pri vysokých vstupných napätiach veľmi skreslený - je to spôsobené magnetickým nasýtením jadra.

Elektronické - triakové a tyristorové relé

Elektronické komutátory majú podobnú konštrukciu ako elektromagnetické relé. V tomto prípade sa však na krokové spínanie vinutia autotransformátora používajú polovodiče. Existuje niekoľko typov takýchto elektronických obvodov, z ktorých každý je zodpovedný za automatické prepínanie pomeru transformátora. V súčasnosti sa vyrábajú zariadenia, v ktorých sú za krokové spínanie zodpovedné triaky a tyristory.

Tyristor je polovodičový systém, v ktorom je hlboká kladná spätná väzba. Zabezpečuje rýchle prepínanie počas práce s kľúčom.

Triak sú dva kombinované tyristory s riadiacimi elektródami. Sú zapojené v protibežnom systéme. Tyristorové transformátory majú vysokú účinnosť vďaka svojej schopnosti prenášať prúd v oboch smeroch.

Častejšie sa však kupujú tyristorové jednotky, pretože sú navrhnuté v zjednodušenom zapojení. To znamená, že sa aj ľahšie udržiavajú.

Elektronické transformátory sa používajú na ochranu týchto zariadení:

• video a audio zariadenia;
• Klimatizačné a chladiace systémy;
• počítače a ich príslušenstvo;
• kuchynské spotrebiče;
• práčky;
• systémy podlahového vykurovania.

Hlavné výhody:

• vysoký stabilizačný faktor;
• rýchle nastavenie diferenciálu;
• vhodné parametre;
• vysoká spoľahlivosť;
• nízka spotreba energie;
• ochrana pred vonkajším rušením;
• prevádzka pri vnútorných teplotách do -40 stupňov Celzia.

Nevýhody elektronických stabilizátorov:

• vysoká cena;
• vysoké náklady na opravu;
• Nie je vhodný pre jalové zaťaženie.

Servomotor (elektromechanický)

Elektromechanické transformátory riešia jeden z hlavných problémov zariadení s mechanickými relé, ktoré môžu poskytovať len stupňovitú formu regulácie výstupného napätia. Mechanizmus servostabilizátorov spočíva v zmene transformačného pomeru. To sa vykonáva pomocou kefky, ktorá je pripojená k elektróde výstupných svoriek. Prídavný elektromotor pomáha kefám pohybovať sa po sekundárnom vinutí.

Hlavné výhody sú:

• nízke náklady;
• malé rozmery;
• široký rozsah nastavenia napätia;
• hladký proces nastavenia;
• krátkodobá odolnosť voči preťaženiu;
• vysoká úroveň účinnosti.

Nevýhody:

• Zariadenie pracuje hlučne, čo je viditeľné najmä v noci;
• Operácia nie je okamžitá;
• Sú tu pohyblivé časti, ktoré sa kazia častejšie ako statické časti;
• Potreba pravidelnej údržby;
• Možnosť prevádzky pri teplotách najmenej 5 stupňov Celzia;
• náchylnosť na vniknutie prachu do jednotky.

Ferorezonančné

Hlavným znakom takýchto transformátorov je použitie vinutí, ktoré sú umiestnené na magnetických jadrách rôzneho prierezu. Ferrorezonančné stabilizátory sa vyznačujú presnou reguláciou napätia.

Vymenujme si výhody týchto typov:

• vysoká spoľahlivosť, ktorá je spôsobená absenciou spínacích obvodov;
• dlhodobé služby;
• schopnosť pracovať v podmienkach vysokej vlhkosti a kolísania teploty;
• vysoká presnosť zarovnania;
• odolnosť proti preťaženiu.

Uveďme si nevýhody ferorezonančných zariadení:

• vysoká hladina hluku počas prevádzky;
• veľká veľkosť a veľká hmotnosť;
• Neschopnosť fungovať pri veľkom preťažení;
• Kvalita prevádzky závisí od veľkosti zaťaženia;
• Generovanie elektromagnetického rušenia.

Menič (bezstupňový, beztransformátorový, IGBT, PWM)

Tento typ regulátora sa považuje za jeden z najdrahších, ale zároveň spoľahlivých. Preto sa používa nielen v domácnostiach, ale aj vo veľkých priemyselných podnikoch. Mechanizmus činnosti regulátora meniča je nasledovný: striedavý prúd sa mení na jednosmerný a naopak. Je to spôsobené prítomnosťou mikrokontroléra a kremenného oscilátora v zariadení. Na trhu existuje niekoľko typov zariadení s rôznymi typmi konverzie prúdu. Najbežnejšie sú zariadenia PWM a transformátory s tranzistormi IGBT.

Výhody zariadenia sú:

• rýchla reakcia na prepätie, ako aj presná regulácia;
• vhodné parametre zariadenia z dôvodu absencie automatického transformátora;
• Účinnosť až 90 %;
• Možnosť prevádzky na voľnobeh;
• účinné potlačenie prepätí a impulzného šumu;
• prevádzka pri mínusových teplotách;
• bezhlučná prevádzka;
• vysoká presnosť regulácie napätia.

Nevýhody zariadenia:

• kvalita prevádzky sa pri preťažení zhoršuje;
• vysoké náklady na vybavenie;
• Konštrukcia obvodu je zložitá, čo komplikuje opravy;
• S rastúcim zaťažením sa rozsah vstupných napätí zmenšuje.

Jednofázové a trojfázové

Stabilizátory napätia môžu byť jednofázové alebo trojfázové. Ak potrebujete vybrať zariadenie pre byty a domy, ktoré sú často jednofázové, mali by ste si kúpiť transformátor s napätím 220 V.

Ak máte trojfázovú sieť, môžete nainštalovať jednofázové aj trojfázové zariadenie. Všetko závisí od finančných možností a podmienok inštalácie. Odborníci tvrdia, že je lepšie mať tri jednofázové stabilizátory.

Je to preto, lebo v situácii, keď vypadne aspoň jedna fáza, celé zariadenie sa vypne, kým sa neobnoví napájanie všetkých fáz. Podobné problémy by sa pri troch jednofázových jednotkách nevyskytli. Jedinou nevýhodou tejto voľby je zabraný priestor.

Argumentom v prospech inštalácie troch jednofázových stabilizátorov je aj skutočnosť, že zaťaženie vedení nie je rovnomerne rozložené.

Pri výbere akéhokoľvek stabilizátora je dôležité preskúmať jeho vlastnosti, medzi ktoré patrí aj spotreba energie. Hodnota závisí od počtu a výkonu elektrických spotrebičov, ktoré sú neustále zapojené do siete.

Záver

V tomto článku sme sa venovali hlavným typom regulátorov napätia. Je potrebné poznamenať, že ich výber závisí od niekoľkých faktorov: funkčných vlastností, nákladov a zamýšľaného použitia zariadenia. Na kúpe by ste nemali šetriť, pretože zariadenie chráni všetky existujúce zariadenia pred poruchami spôsobenými prepätím.

Súvisiace články: