Типи та види стабілізаторів напруги і чим вони відрізняються

Стабілізатор напруги є функціональним пристроєм, що забезпечує стабільність струму живлення, при будь-яких змінах в електромережі. Причому це стосується не тільки напруги, а й сили струму, а також опору. Він фіксує та приймає електричний струм, що має некоректні показники, та видає сигнал з необхідними характеристиками.

Відомо кілька видів пристроїв, що відрізняються конструкцією.

Стабілізуючі пристрої представлені чималою кількістю моделей, які можуть відрізнятися конструкцією, що визначає принцип роботи, та експлуатаційними характеристиками.

Основні характеристики

До основних показників, що визначають експлуатаційні характеристики випрямляча, що вказують на можливість застосування на конкретному об'єкті, можна віднести:

• вихідну потужність, яка повинна відповідати, а краще, трохи перевищувати сумарну споживану потужність всього обладнання, що підключається до пристрою. Як правило, закладається резерв у 30% від загальної потужності приладу, що дозволяє впоратися з можливими навантаженнями. Причому це стосується всіх нормалізаторів, оскільки, при значному зниженні напруги в електромережі, жоден випрямляч не зможе впоратися, без хорошого запасу;
• швидкодія, що визначається швидкістю, з якою нормалізатор реагує та стабілізує напругу, у разі її відхилення. Вимірюється у мілісекундах;
• точність виконання стабілізації. Вона вимірюється у відсотковому відношенні допустимого рівня відхилення напруги від необхідного показника. Найбільш точними є пристрої з похибкою 1-3%. Його можна придбати для захисту об'єкта, в якому використовується багато електроніки. 3-5% буде достатньо для менш чутливого обладнання, 5-10% - для стійкої техніки невисокої потужності;
• кількість фаз, яких може бути одна чи дві. Для побутового використання достатньо буде однофазного пристрою, на 220 вольт. Трифазні нормалізатори використовуються більшими споживачами або більшими приватними домогосподарствами, підключеними до мережі 380 вольт. Трифазний апарат може бути моноконструкцією або складатися з трьох однофазних приладів, об'єднаних під одним корпусом. Перевагою такого рішення може бути можливість стабілізатора продовжувати роботу у разі короткого замикання та відсутності однієї фази. Моноблоку, в цьому випадку, доведеться чекати на повне відновлення живлення по всіх фазах.

Типи стабілізаторів та їх відмінності

Відомо два типи стабілізаторів. В одних, для коригування параметрів струму, використовуються тероїдальні трансформатори, а в інших інвертори.

Що ж до трансформаторних приладів, всі вони виконують коригування, шляхом зміни коефіцієнта трансформації, використовуваного у ньому трансформатора. Але вони можуть відрізнятись тим, як це робиться. При цьому метод коригування, як і експлуатаційні характеристики випрямлячів, визначаються особливостями конструкції.

З огляду на це, нормалізатор може бути:

• електромеханічним (сервопривідним), що робить стабілізацію напруги шляхом плавного переміщення графітового струмознімач по котушці трансформатора. Це досить точний, з похибкою 2-5% і стійкий до перевантажень, але повільний апарат. До того ж, нормалізатори цього виду досить галасливі та схильні до швидкого зношування, що обмежує їх застосування в місцях з нерідкими перебоями в електропостачанні;
• релейним, із ступінчастим перемиканням витків трансформатора, що здійснюється за допомогою електричного реле. Такий стабілізатор має більшу швидкість відгуку, але поступається в точності електромеханічному випрямлячу, з рівнем похибки до 10%;
• електронним, що відрізняється майже миттєвою реакцією на зміни в електромережі, завдяки перемиканню витків трансформатора, за допомогою потужного напівпровідникового ключа, яким може виступати симистор або тиристор. Він також відноситься до нормалізатора ступінчастого виду. Його точність залежить саме від кількості щаблів перемикання витків. Чим більше щаблів, тим точніше корекція. Електронні прилади виділяються також відсутністю шуму та довговічністю. Термін їхньої експлуатації може досягати 10 років.

Інверторний стабілізатор напруги можна віднести до принципово нових пристроїв, що виконують високоякісне регулювання, засновану на принципі подвійного перетворення поданої напруги.

На відміну від трансформаторних нормалізаторів, в інверторі виконується випрямлення вхідної мережевої напруги та зворотне інвертування в змінне, що має ідеальну синусоїду. Подвійне перетворення повністю виключає будь-які спотворення та забезпечує точну стабілізацію вихідного сигналу на необхідному рівні.

Інверторні пристрої досить компактні і мають невелику вагу, оскільки вони не мають трансформатора. Вони мають практично миттєву реакцію на будь-які зміни в мережі, можуть працювати на холостому ході, а їх ККД завжди перевищує 50% і може доходити до 97%.

Стабілізатор напруги будь-якого типу здатний забезпечити нормалізацію сигналу у певних межах. При цьому кількість представлених на ринку моделей, що відрізняються різними експлуатаційними характеристиками та можливостями, дозволяє без проблем підібрати та придбати пристрої, які повністю відповідатимуть вимогам, що враховують усі особливості місця їх застосування.