Problemet med låg spänning i nätet har fått allt större betydelse. Det är möjligt att lösa det med en spänningsregulator som skyddar alla apparater från haverier. För att välja rätt utrustning måste du bekanta dig med de olika typerna, hur de fungerar och vilka för- och nackdelar de har.
Innehåll
Huvudtyper och typer av spänningsregulatorer
Relä
Den andra benämningen på enheterna är de stegvisa enheterna. Denna typ är den mest köpta för hemmet och stugan. Detta beror på stabilisatorns låga pris och dess höga reglernoggrannhet. Relästabilisatorer fungerar enligt följande princip: transformatorlindningarna kopplas om av ett kraftrelä som utlöses automatiskt. En sensor övervakar nätverkets status. Om spänningen ligger utanför de tillåtna gränserna justerar reläerna den. Justeringen sker genom att man växlar från en lindning till en annan vars spänning ligger så nära den första som möjligt.
Relästabilisatorer är utformade för att skydda följande enheter:
- hushållsapparater;
- Belysningsarmaturer (utom LED);
- Laboratorie- och medicinsk utrustning;
- navigeringssystem;
- laddningssystem;
- dator- och kommunikationsnät.
Fördelar med relätransformatorer:
- kompakthet;
- brett utbud av parametrar för ingångsström och driftstemperatur (kan fungera inom intervallet -40 till +40 grader);
- lågt pris;
- lång livslängd (kan fungera i upp till 10 år).
Låt oss ta del av nackdelarna med relätransformatorer:
- Omställningen sker stegvis;
- Jämfört med andra typer av regulatorer har de dålig kapacitet att belasta reläkontakter;
- högt akustiskt buller;
- Belastningsströmmens sinusform är mycket förvrängd vid höga ingångsspänningar - detta beror på kärnans magnetiska mättnad.
Elektroniska - triac- och tyristorreläer.
Elektroniska kommutatorer är uppbyggda på samma sätt som elektromagnetiska reläer. I det här fallet används dock halvledare för stegvis omkoppling av autotransformatorns lindning. Det finns flera typer av sådana elektroniska kretsar, som var och en ansvarar för automatisk omkoppling av transformatorförhållandet. Det tillverkas nu enheter där triacs och tyristorer ansvarar för stegomkopplingen.
En tyristor är ett halvledarsystem där det finns en djup positiv återkoppling. Den ger snabb växling under nyckelmanövrering.
En triac är två kombinerade tyristorer med styrelektroder. De är anslutna i ett motparallellt system. Thyristortransformatorer har en hög verkningsgrad på grund av det dubbelriktade strömflödet.
Enheter av thyristortyp köps dock oftare eftersom de är konstruerade i en förenklad krets. Det innebär att de också är lättare att underhålla.
Elektroniska transformatorer används för att skydda följande anordningar:
- video- och ljudutrustning;
- Luftkonditionering och kylsystem;
- datorer och deras tillbehör;
- köksmaskiner;
- tvättmaskiner;
- golvvärmesystem.
De viktigaste fördelarna:
- hög stabiliseringsfaktor;
- Snabb justering av differential;
- bekväma parametrar;
- hög tillförlitlighet;
- Låg energiförbrukning;
- skydd mot yttre störningar;
- drift vid inomhustemperaturer ner till -40 grader Celsius.
Nackdelar med elektroniska stabilisatorer:
- högt pris;
- höga reparationskostnader;
- Inte lämplig för reaktiva laster.
Servodrivna (elektromekaniska)
Elektromekaniska transformatorer löser ett av de största problemen med enheter med mekaniska reläer, som endast kan ge en stegvis reglering av utgångsspänningen. Servostabilisatorernas mekanism är att ändra transformationsförhållandet. Detta görs av en borste som är ansluten till elektroden i utgångsterminalerna. En extra elmotor hjälper borsten att röra sig längs den sekundära lindningen.
De viktigaste fördelarna är:
- låg kostnad;
- små dimensioner;
- brett spänningsjusteringsområde;
- smidig justeringsprocess;
- kortsiktigt överbelastningsmotstånd;
- hög effektivitet.
Nackdelar:
- Enheten är högljudd, vilket är särskilt märkbart på natten;
- Operationen är inte omedelbar;
- Det finns rörliga delar som går sönder oftare än statiska delar;
- Behovet av regelbundet underhåll;
- Möjligheten att arbeta vid en temperatur på minst 5 grader Celsius;
- känslighet för damm som tränger in i enheten.
Ferro-resonant
Det viktigaste kännetecknet för sådana transformatorer är användningen av lindningar som är placerade på magnetiska kärnor med olika tvärsnitt. Ferroresonantstabilisatorer kännetecknas av precisionsreglering av spänningen.
Låt oss nämna fördelarna med dessa typer:
- Hög tillförlitlighet, vilket beror på att det inte finns några kopplingskretsar;
- långsiktig service;
- Förmåga att fungera under förhållanden med hög luftfuktighet och temperaturväxlingar;
- hög noggrannhet vid justering;
- motstånd mot överbelastning.
Låt oss räkna upp nackdelarna med ferroresonanta enheter:
- hög ljudnivå under drift;
- stor storlek och tung vikt;
- Oförmåga att fungera vid kraftig överbelastning;
- Driftskvaliteten beror på belastningens storlek;
- Generering av elektromagnetiska störningar.
Inverter (steglös, transformatorlös, IGBT, PWM)
Denna typ av regulator anses vara en av de dyraste, men samtidigt tillförlitlig. Därför används den inte bara i hemmet utan även i stora industrier. Inverterregulatorns verkningsmekanism är följande: växelström omvandlas till likström och vice versa. Detta beror på att det finns en mikrokontroller och en kvartsoscillator i enheten. Det finns flera typer av apparater på marknaden med olika typer av strömkonvertering. De vanligaste är PWM-enheter och transformatorer med IGBT-transistorer.
Fördelarna med utrustningen är:
- snabb reaktion på spänningstoppar och exakt reglering;
- bekväma enhetsparametrar på grund av avsaknaden av en automatisk transformator;
- Effektivitet på upp till 90 %;
- Möjlighet att köra på tomgång;
- Effektivt dämpning av överspänningar och impulsljud;
- drift vid minusgrader;
- ljudlös drift;
- hög noggrannhet i spänningsregleringen.
Nackdelar med enheten:
- Driftskvaliteten försämras vid överbelastning;
- höga kostnader för utrustningen;
- Komplex kretsdesign, vilket försvårar reparationer;
- Ingångsspänningarna minskar när belastningen ökar.
Enfas och trefas
Spänningsstabilisatorer kan vara enfasiga eller trefasiga. Om du behöver välja en enhet för lägenheter och hus, som ofta är enfasiga, bör du köpa transformator med 220 V spänning.
Om du har ett trefasnät kan du installera både enfas- och trefasutrustning. Allt beror på de ekonomiska möjligheterna och installationsvillkoren. Experter menar att tre enfasiga stabilisatorer är mer rationella.
Detta beror på att om minst en fas går ut kommer hela enheten att stängas av tills strömmen är återställd till alla faser. Liknande problem skulle inte uppstå med tre enfasiga enheter. Den enda nackdelen med detta val är det utrymme som tas i anspråk.
Det faktum att belastningen på linjerna är ojämnt fördelad är också ett argument för att installera tre enfasstabilisatorer.
När man väljer en stabilisator är det viktigt att studera dess egenskaper, bland annat energiförbrukningen. Värdet beror på antalet och effekten av de elektriska apparater som ständigt är inkopplade.
Slutsats
I den här artikeln har vi gått igenom de viktigaste typerna av spänningsregulatorer. Det är värt att notera att deras val beror på flera faktorer: funktionella egenskaper, kostnad och avsedd användning av enheten. Du bör inte snåla på köpet, eftersom enheten skyddar all befintlig utrustning från driftsstörningar på grund av strömstötar.
Relaterade artiklar:
