Полезные статьи » Релейный тип стабилизатора. Описание характеристик и принципа работы.
При выборе стабилизатора напряжения, покупателю прежде всего необходимо определится с рядом необходимых технических параметров: количество фаз, мощность, диапазоны номинального и предельного напряжения, быстродействие, КПД и многое другое.
Одним из важнейших критериев выбора становится тип стабилизатора напряжения, потому что не всегда оправдана покупка самой дорогой и современной модели.
Всего выделяется пять основных типов стабилизаторов переменного напряжения: феррорезонансные (практически не используется на данный момент, так как считается устаревшим), релейные, электромеханические или сервоприводные, электронные и инверторные.
В этой статье речь пойдет о релейном типе, так как на сегодняшний день, это наиболее распространенный тип стабилизаторов напряжения. Рассмотрим достоинства и недостатки, устройства данного типа и особенности его конструкции.
Стабилизатор напряжения релейного типа– является оптимальным выбором для стабильной работы аудио- и видеооборудования, а также любого вида бытовой техники и даже некоторых видов производственного оборудования с небольшими пусковыми токами, т.
Суть работы релейного стабилизатора.
На входе напряжение пропускается через фильтр, который подавляет помехи и измеряется электронной схемой управления. Далее полученные показатели сравниваются со значением, заявленным на входе как номинальное. При любом выявленном отклонении подаваемого напряжения, электронной схемой формируется сигнал, включающий определенные силовые реле, коммутацией которых будет обеспечен необходимый коэффициент трансформации. Благодаря этим действиям на выходе будет сформировано максимально приближенное к номинальному выходное напряжение.
Релейный стабилизатор напряжения состоит из следующих основных узлов.
Автотрансформатор силовой
– является основой стабилизатора и корректирует напряжение. Данный вид трансформатора напряжения со связанными электрически первичной и вторичной обмотками. От катушки отходит несколько отводов вторичной обмотки – выводов, напряжение на которых при одинаковом значении первичного напряжения будет разным.
Эта разность напряжений на выводах секций катушек обуславливается соответствующим коэффициентом трансформации устройства, который прямо пропорционально зависит от количества витков обмотки, задействованных в преобразовании.Подключение осуществляется последовательно, а значит, характеристики тока на выходе регулируются ступенчато. Это значит, что при задействовании обмоток выходное напряжение возрастает или снижается на определённую величину, стабилизируясь на выходе до значения, близкого к номинальному.
Электронная схема управления – может иметь один или несколько блоков защиты и управления (одно- или многопроцессорной). Плата управления измеряет параметры питающей сети и самого устройства, задаёт количество комбинаций и схему переподключения витков, задействованных обмоток силовых реле. При возникновении кратковременных перегрузок, несоответствий фактического напряжения в сети значениям рабочего диапазона входного напряжения или при коротком замыкании, именно электронная плата остановит работу стабилизатора.
Силовые реле – осуществляют коммутацию соответствующих отводов вторичной обмотки автотрансформатора с выходными контактами стабилизатора, они выполняют переключение трансформаторных витков таким образом, чтобы обеспечить номинальные выходные параметры напряжения и по сути являются своего рода автоматическим выключателем, по сигналу они механически замыкают или размыкают электрическую цепь. В зависимости от модели прибора, количество таких реле – ступеней стабилизации, как и их тип, может разниться от 5 до 7, но может увеличиваться и до 9.
Средства мониторинга – каждый релейный стабилизатор может включать в свой состав светодиодные индикаторы, ЖК-дисплеи, различные интерфейсы для организации удаленного управления и мониторинга, предохранители и иные комплектующие, которые могут сильно разниться в зависимости от модели каждого отдельно взятого стабилизатора.
Релейный тип стабилизатора, все преимущества и недостатки.
Простота конструкции релейного стабилизатора делает его эксплуатацию практически беспроблемной и не требующей какого-либо специального обслуживания.
Данный тип стабилизаторов весьма неприхотлив в работе, имеет минимальный риск перегрева и сохраняет работоспособность в широком температурном диапазоне. Конструктивные особенности релейного стабилизатора предполагают регулировку напряжения за счет механического перемещения реле, прибор срабатывает не мгновенно. На резкий скачок напряжения скорость реакции может доходить до 10-20 мс, что непозволительно долго для любого типа высокоточного, компьютерного или отопительного оборудования. Осветительные приборы, в момент переключения реле могут начать мигать, также несомненным минусом является достаточно громкие щелчки при переключении ступеней релейного стабилизатора.
Достоинства:
- Низкая стоимость.
- Простота и ремонтопригодность.
- Высокая стойкость к перегрузкам.
- Компактность.
- Широкий диапазон рабочей температуры внешней среды (-20 — +40).
Недостатки:
- Из-за частого переключения, силовые реле могут выходить из строя.
- Щелчки в момент переключения реле.
- Достаточно высокая погрешность стабилизации (порядка 5-8%).
- Возможность кратковременного обрыва подачи тока в момент переключения реле.
- Падение мощности при низком напряжении.
Основные характеристики релейного стабилизатора.
Приняв окончательное решение о покупке релейного типа стабилизатора, рекомендуется обращать внимание на следующие критерии:
1. Выходная мощность устройства —состоит из суммы активной (кВт) и реактивной (кВА) мощности потребителей. При подборе данного параметра необходимо учитывать резерв в 20-30% от суммарной потребляемой мощности нагрузки. Также, если имеются электроприборы с высокими пусковыми токами (например, имеющие в своём устройстве электродвигатели) резерв по мощности будет разумнее увеличить.
2. Диапазон рабочего напряжения — в сетях с большой просадкой напряжения, где значительные колебания напряжения в сети происходят достаточно часто, релейный стабилизатор будет не лучшим выбором.
Частое срабатывание силовых реле приведёт к снижению их рабочего ресурса и, как следствие, значительно сократит срок службы самого стабилизатора.
3. Скорость и точность коррекции выходного напряжения— чем значительнее всплески или проседания входного тока, тем меньшее время реагирования должно быть у стабилизатора. С учётом того, что коррекция напряжения происходит ступенчато, есть смысл подбирать устройство с большим количеством силовых реле. Чем больше количество ступеней регулирования, тем качественнее точность его работы.
4. Режим «байпас» — в переводе с английского, bypass означает обход или транзит. Эта функция позволяет подавать напряжения напрямую на выход стабилизатора в обход его схемы, что даёт возможность изолировать стабилизатор и позволяет запитать домашнюю сеть от внешнего источника, например, для сервисного обслуживания устройства или при необходимости кратковременного подключения мощных электроприборов.
5. Рабочая температура — релейный тип стабилизаторов обладает широким диапазоном рабочих температур.
При этом, если вы решите установить стабилизатор в помещении, где возможны минусовые температуры, проверьте чтобы на выбранной модели допустимые показатели температурного режима соответствовали фактическим условиям эксплуатации.
Сферы применения релейных стабилизаторов напряжения.
Чаще всего релейные стабилизаторы используют для выравнивания напряжения в доме, квартире, на даче или в гараже. Бытовая техника с пусковыми токами (наличием мотора или нагревательного элемента) отлично работают с данным типом стабилизаторов. Также релейный стабилизатор будет отличным решением на даче, коттеджном поселке или садоводческом товариществе, где провалы или скачки напряжения не часты, и привязаны к активности ваших соседей и может стремительно меняться в зависимости от нагрузки на сеть в пиковые часы. Однако, если вы обладатель чувствительного даже к минимальным перепадам параметров входного напряжения оборудования, или хотите защитить высокоточное оборудование, лучше рассмотреть стабилизатор напряжения иного типа.
по телефону: +7 (800) 707–75–01 (бесплатный по России) или отправьте запрос на электронную почту: [email protected]
Какие стабилизаторы напряжения самые надежные?
В России нередка ситуация, когда нестабильное напряжение в сети мешает стабильной работе электроприборов. Это может привести к полному выходу оборудования из строя. Поскольку легче предупредить поломку, чем потом оплачивать дорогой ремонт, в данной статье рассмотрим, какой из стабилизаторов напряжения поможет сберечь технику. То есть, какой стабилизатор напряжения является более качественным и надежным.
Для начала определимся с наиболее популярными типами стабилизаторов напряжения, присутствующих на рынке. Затем сравним их характеристики и протестируем их.
Содержание статьи:
- Релейный стабилизатор
- Электромеханический стабилизатор
- Тиристорный стабилизатор
- Тестирование стабилизаторов
- Выбираем лучший стабилизатор
Релейный стабилизатор
В основе конструкции стабилизатора релейного типа лежит автотрансформатор с секционированной обмоткой.
Когда изменяется входящее напряжение, плата управления даёт сигнал соответствующему реле. В следствии чего подключается секция обмотки, производя уменьшение или увеличение выходного напряжения. Особенностью релейного стабилизатора SUNTEK является то, что электронный блок напряжения представляет собой достаточно мощный микроконтроллер, в котором происходит анализ входного и выходного напряжения и вырабатываются сигналы для управления ключами стабилизатора. При формировании управляющего напряжения микроконтроллер учитывает время срабатывания ключей и силовых реле. Это позволяет производить переключения без разрывов. В результате форма напряжения на выходе релейного стабилизатора повторяет форму на входе. Отклик срабатывания равен 0,05-0,15 сек, что подходит для большинства современных бытовых приборов. Погрешность выходного напряжения релейного стабилизатора напряжения находится в пределах 8%, что означает, при выходе мощность может составлять 203-237В. Это надежный стабилизатор, который можно смело использовать для бытовых нужд.
Электромеханический стабилизатор
В отличии от стабилизатора релейного типа, в электромеханическом стабилизаторе изменение напряжения происходит более плавно, с помощью скользящего контакта. Принцип — токосъемная щетка, закрепленная на оси серводвигателя, передвигается по катушке, тем самым регулирует подачу напряжения на выход стабилизатора. Преимуществом данного стабилизатора является высокая точность 3% и плавность регулировки напряжения. Но при этом прибор имеет низкое быстродействие. Чтобы он работал нормально в сети не должно быть постоянных больших скачков напряжения, что снизит надежность стабилизатора. Также можно отметить шум при передвижении ролика по обмотке.
Тиристорный стабилизатор
Тиристорный стабилизатор по принципу работы можно сравнить с релейными устройствами, но преобразование тока происходит наиболее эффективным электронным методом, без задействования механических узлов. Полупроводниковые ключи обычно выполнены на тиристорах или симисторах.
Тиристорные стабилизаторы превосходят по своим характеристикам серворегулирование и дают высокую точность стабилизации и имеют длительный срок службы. Точность стабилизации зависит от количества ступеней, и обычно этот показатель находится до 3%, а это в значительной степени лучше чем у релейных устройств. Высокая скорость регулирования позволяет тиристорному стабилизатору быть одним из самых быстрых среди аналогичных устройств. Добавление напряжения достигает 50 Вольт в пределах 100 мс. Также стоит отметить бесшумность данных устройств. Однако, надежность и высокое качество стабилизатора данного типа выливается в его повышенную стоимость.
Тестирование стабилизаторов
Для теста стабилизаторов мы выбрали следующие устройства разного типа:
- Релейный стабилизатор напряжения SUNTEK 1000 ВА
- Электромеханический стабилизатор напряжения SUNTEK 2000 ВА ЭМ
- Тиристорный стабилизатор напряжения SUNTEK HiTech&GAS 500 ВА
Сравнительная таблица характеристик данных моделей представлена ниже.
Выбираем лучший стабилизатор
Чтобы определить лучший стабилизатор напряжения, мы протестировали их на скорость реакции, а также на верхние и нижние пороги отказа в режиме постоянных скачков напряжения. Их номинальные характеристики в данном тесте нам не важны, так как подключена обычная лампочка. Какая из моделей лучше справилась с постоянными перепадами напряжения и является самым наденым стабилизатором? Результаты тестирования стабилизаторов напряжения Вы можете посмотреть в видео, представленном ниже.
Блок-схема стабилизатора напряжения, принцип работы, типы
В этой статье мы рассмотрим функциональную блок-схему стабилизатора напряжения. Здесь вы найдете основную концепцию принципа работы стабилизатора, блок-схему стабилизатора м, типы стабилизаторов напряжения и т.д. Техника. Стабилизатор напряжения постоянно обеспечивает стабильное напряжение на своем выходе, независимо от того, какое стабильное или нестабильное напряжение он принимает на своем входе.
Например, стабилизатор напряжения рассчитан на 230В на выходе. Таким образом, он будет обеспечивать постоянное напряжение 230 В на своем выходе, даже если на входе будет 200 В или 300 В.
Читайте также: Блок-схема SMPS | Импульсный источник питания
Блок-схема стабилизатора и работа
Принцип работы стабилизатора напряжения очень прост, его основная функция заключается в поддержании стабильного выходного напряжения путем увеличения или уменьшения уровня напряжения в соответствии с нестабильным входным напряжением. Здесь вы можете увидеть 9Блок-схема 0003 стабилизатора напряжения на рисунке ниже.
Как видно из приведенной выше блок-схемы, автотрансформатор является основной частью любого стабилизатора, с помощью которого можно увеличивать или уменьшать напряжение. И достигается это постукиванием.
Также имеется электронная схема для определения колебаний входного напряжения и управления электромагнитным реле. Компаратор, который измеряет входное и выходное напряжение, сравнивает их и решает, насколько напряжение должно уменьшиться или увеличиться, чтобы поддерживать постоянное выходное напряжение.
Например, когда входное напряжение уменьшилось по сравнению с нормальным значением, компаратор определяет и подает сигнал на схему переключения, чтобы включить электромагнитное реле, чтобы добавить больше напряжения от трансформатора. Таким образом, падение входного напряжения никак не повлияет на выходное напряжение, выходное напряжение останется постоянным на нормальном уровне.
Когда входное напряжение превышает нормальное значение, включается другое электромагнитное реле, которое понижает напряжение до нормального значения с помощью автотрансформатора, а выходное напряжение остается стабильным на нормальном уровне.
Работа стабилизатора напряжения основана на двух операциях: понижающей и повышающей.
Когда входное напряжение низкое, стабилизатор добавляет дополнительное напряжение, чтобы поддерживать постоянное выходное напряжение, что называется операцией Boost.
Когда входное напряжение превышает нормальное значение, стабилизатор снижает напряжение, чтобы поддерживать постоянное выходное напряжение, что называется понижающим режимом.
См. также: [Пояснение] Блок-схема автономного и онлайнового ИБП
Типы стабилизаторов
В основном существует три типа стабилизаторов напряжения:
1. Типы реле Стабилизатор напряжения
2. Стабилизатор напряжения с сервоуправлением
3. Статический стабилизатор напряжения
Читайте также: Блок-схема CRO | Катодно-лучевой осциллограф
В стабилизаторе напряжения релейного типа имеется очень много электромагнитных реле, подключенных к отводу трансформатора. Для контроля выходного напряжения они включались поочередно и поддерживали выходное напряжение.
В релейных стабилизаторах точная стабилизация напряжения невозможна.
В стабилизаторе с сервоуправлением серводвигатель используется для перемещения отвода на вторичной стороне трансформатора. Для поддержания уровня напряжения серводвигатель перемещает отвод или рычаг на вторичной обмотке трансформатора. Стабилизатор напряжения с сервоуправлением обеспечивает более точную стабилизацию напряжения, чем стабилизатор напряжения релейного типа.
Статический стабилизатор напряжения не имеет движущихся частей, в нем используются полупроводниковые устройства, такие как SCR, IGBT, микроконтроллер и т. д., для управления трансформатором для стабилизации напряжения. Статический стабилизатор напряжения обеспечивает большую точность стабилизации напряжения. Современные статические стабилизаторы напряжения также не используют автотрансформатор, они имеют крошечный сверхвысокочастотный трансформатор и некоторые электронные схемы для своей работы.
Читайте также: [Пояснение] Блок-схема ПЛК | Программируемый логический контроллер
Благодарим вас за посещение веб-сайта. продолжайте посещать для получения дополнительных обновлений.Разница между сервостабилизатором напряжения и релейным стабилизатором? — Олтен
Олтен сердечно приветствует вас в этом информационном блоге. Если вы зашли сюда, то должны знать о важности стабилизаторов напряжения. Стабилизаторы имеют решающее значение для защиты бытовой техники от колебаний или перебоев напряжения.
Знаете ли вы, что стабилизаторы напряжения бывают разных типов, которые работают по-разному в сочетании с разными компонентами? Среди которых обычно используются сервостабилизаторы напряжения и релейные стабилизаторы. Сначала стабилизаторы напряжения приводились в действие вручную с помощью электромеханических реле. После технологических достижений были введены дополнительные электронные схемы, которые превратили стабилизаторы с ручным управлением в автоматические стабилизаторы или регуляторы напряжения с переключателем отводов.
Рассмотрим некоторые важные особенности и механизмы работы сервостабилизаторов напряжения и релейных стабилизаторов. Затем мы укажем на некоторые важные различия между сервоприводом и релейным стабилизатором.
Стабилизаторы напряжения с сервоприводом:
Стабилизаторы напряжения с сервоприводом — это различные виды стабилизаторов, в которых для коррекции напряжения используется серводвигатель.
Сервостабилизаторы обеспечивают высокую точность выходного напряжения прибл. ±1% при изменении входного напряжения до ±50%. Эти стабилизаторы состоят из серводвигателя, повышающе-понижающего трансформатора, автотрансформатора, схемы управления и драйвера двигателя в качестве основных компонентов. В сервостабилизаторах напряжения конец первичного понижающего повышающего трансформатора подключается к фиксированному отводу отвода автотрансформатора, а другой конец первичного понижающего повышающего трансформатора подключается к подвижному рычагу, управляемому серводвигателем. Электронная схема управления обнаруживает колебания напряжения, и в случае ошибки схема приводит в действие двигатель, который перемещает рычаг автотрансформатора. Эта первичная обмотка повышающе-понижающего трансформатора питается таким образом, что напряжение на вторичной обмотке должно соответствовать желаемому выходному напряжению. Сервостабилизаторы используют микроконтроллер или процессор, так что схема управления может обеспечить интеллектуальное управление.
Сервостабилизаторы можно дополнительно разделить на однофазные, трехфазные (уравновешенные или неуравновешенные). Достоинствами сервостабилизаторов являются высокая скорость коррекции, высокая надежность, высокая точность стабилизированного выхода, способность выдерживать пусковые токи.
Релейные стабилизаторы:
Стабилизаторы напряжения релейного типа выполняют регулирование напряжения, переключая реле для подключения одного из нескольких ответвлений трансформатора к нагрузке. Релейный стабилизатор напряжения имеет электронную схему и набор реле помимо трансформатора, который может быть тороидальным трансформатором или трансформатором с железным сердечником с ответвлениями на его вторичной обмотке, а электронная схема состоит из операционного усилителя, схемы выпрямителя, блока микроконтроллера и других компонентов. Стабилизатор переходит в рабочий режим, когда опорное значение, указанное встроенным источником опорного напряжения, не совпадает с входным напряжением.
Когда схема идентифицирует флуктуацию, она переключает соответствующее реле, чтобы подключить желаемое ответвление к выходу. Релейные стабилизаторы работают или изменяют напряжение при изменении входного напряжения от ±15% до ±6% с точностью выходного напряжения от ±5% до ±10%. Эти стабилизаторы популярны для маломощных приборов из-за небольшого веса и стоимости. Наряду с этим, эти стабилизаторы имеют определенные ограничения, в том числе медленную коррекцию напряжения, меньшую долговечность, прерывание цепи питания и меньшую надежность.
После краткого описания сервостабилизаторов и релейных стабилизаторов поговорим о различиях между ними обоими.
- Точность напряжения: Сервостабилизаторы имеют точность выходного напряжения ±1%, тогда как релейные стабилизаторы имеют точность выходного напряжения ±10%.
- Технология: в сервостабилизаторах используются серводвигатели, тогда как в релейных стабилизаторах используются реле. Компоненты
- : Сервостабилизаторы состоят из серводвигателя, повышающе-понижающего трансформатора, автотрансформатора, схемы управления и драйвера двигателя, тогда как релейные стабилизаторы состоят из операционного усилителя, схемы выпрямителя, блока микроконтроллера и других компонентов.
- Критерии функционирования: в сервостабилизаторах используется понижающий повышающий трансформатор, соединенный с фиксированным отводом, тогда как в релейных стабилизаторах помимо трансформатора используется набор реле.
- Надежность и долговечность: Сервостабилизаторы более надежны и долговечны, чем релейные стабилизаторы.
- Скорость коррекции напряжения: Скорость коррекции напряжения сервостабилизатора больше, чем у релейных стабилизаторов.
Основание | Сервостабилизаторы | Стабилизаторы реле |
1) Точность напряжения | точность выходного напряжения ±1% | точность выходного напряжения ±10% |
2) Технология | использовать серводвигатели | использовать реле |
3) Компоненты | Серводвигатель , повышающе-понижающий трансформатор, автотрансформатор, схема управления и драйвер двигателя | операционный усилитель, схема выпрямителя, блок микроконтроллера и другие компоненты |
4) Критерии функционирования | Понижающий повышающий трансформатор, соединенный с фиксированным отводом | комплект реле кроме трансформатора |
5) Надежность и долговечность | Подробнее | Меньше |
6) Скорость коррекции напряжения | Подробнее | Меньше |
Теперь вы знаете о различиях между сервостабилизацией rs и релейные стабилизаторы, поэтому вы можете выбрать любой из стабилизаторов по вашему выбору, который будет соответствовать вашим требованиям.