Důležitost poskytování vysoce kvalitního napájení jakýmkoli elektrickým, elektromechanickým a jiným typům zařízení pro maximální životnost a účinnost je již dlouho známá. Nezáleží na tom, zda se chystáte dělat domácí práce (úklid, praní, mytí nádobí) nebo se chystáte provádět nejsložitější průmyslové procesy, všechna zařízení a stroje musí být napájeny ze sítě.

Hlavní podmínkou pro napájecí zdroj je dodávka normální napěťové hladiny po celou dobu bez náhlých rázů a poklesů, které mohou způsobit nejen poruchu strojů a zařízení, ale i zranění osob.

Stabilizátory napětí a transformátory jsou kritická zařízení potřebná pro účinné napájení. Jejich použití v domácích a průmyslových aplikacích, stejně jako v komerčním sektoru, může zaručit bezpečnost a efektivitu energetických provozů.

Dnes stovky a tisíce výrobců po celém světě vyrábí širokou škálu produktů v těchto kategoriích, které se liší:

  • rozměry;
  • Napájení;
  • účel a další parametry.

Jaký je rozdíl mezi stabilizátory napětí a transformátory? Proč je lepší v jedné situaci použít stabilizátor a v jiném případě dát přednost pouze transformátoru? Jaké jsou vlastnosti a výhody těchto typů energetických zařízení?

Hlavní rozdíly mezi stabilizátorem a transformátorem

Stabilizátory napětí jsou zařízení, která v případě změn a kolísání vstupního napětí poskytují připojeným zařízením konstantní výstupní napětí ve stanoveném rozsahu. Zvyšují nebo snižují napěťové úrovně a poskytují požadovanou hodnotu tohoto parametru s rozdílem až 10 % od ideální hodnoty.

Transformátor je zařízení, které pracuje na principu elektromagnetické indukce ke zvýšení nebo snížení napětí střídavého proudu. Standardní transformátor se zpravidla skládá ze dvou cívek s primárním a sekundárním vinutím a ocelového jádra.

Stabilizátory napětí jsou žádané v situacích, kdy síť podléhá častým výkyvům napětí. Existuje mnoho důvodů, proč je v síti vysoké nebo nízké napětí:

  • celkové zhoršení stavu elektrického vedení;
  • velký počet spotřebitelů;
  • nehody na lince;
  • problémy v rozvodně a tak dále.

Transformátory se nejčastěji používají v situacích, kdy je napětí v síti trvale příliš vysoké nebo příliš nízké. Jsou nezbytné pro impedanční přizpůsobení a ochrannou izolaci. Společnost Vinur nabízí svým zákazníkům po celé Ukrajině i v zahraničí široký sortiment stabilizátorů napětí a transformátorů, včetně jednofázových a třífázových variant různých výkonů.

Transformátory a stabilizátory jsou důležitá zařízení, která zvyšují nebo snižují úrovně napětí pro konečné efektivní použití. Zvyšovací a snižovací transformátory jsou široce používány pro různé osobní a průmyslové aplikace.

ČTĚTE VÍCE
Co mohu použít místo Odmašťovače kovů?

Výhody stabilizátorů napětí

Stabilizátory napětí účinně regulují kolísání napětí. Problémy s napětím mohou nastat kvůli špatnému zapojení, přetížení, zkratu nebo špatnému uzemnění. Stabilizátory snadno a efektivně kontrolují a předcházejí jakémukoli z těchto problémů.

Stabilizátory jsou užitečné v mnoha ohledech, protože mohou účinně regulovat úrovně napětí v různých typech zařízení. Používají se v obytných budovách, stavebních budovách, průmyslu, vzdělávacích institucích, nákupních centrech, zdravotních střediscích a tak dále.

Stabilizace umožňuje chránit jakékoli připojené zařízení před jakýmikoli problémy s napětím. Taková zařízení tedy neutrpí žádné poškození související s napájením. Stabilizátory napětí poskytují 100% bezpečnost pro průmyslová zařízení a domácí spotřebiče.

Protože poskytují nejvyšší úroveň bezpečnosti, zaručují nejen nepřetržitý provoz připojené zátěže, ale také zvyšují životnost zařízení.

Proč byste měli investovat do nákupu stabilizátorů a transformátorů

Poznámka odborníků: místo neustálého řešení ztrát kvůli problémům s napájením můžete jednoduše investovat do nákupu stabilizátorů napětí nebo napěťových transformátorů. Je to cenově výhodná možnost pro ochranu vašeho zařízení, snížení spotřeby energie a úsporu vašich účtů za energii!

Taková energetická zařízení předcházejí riziku havárií souvisejících s napájením v důsledku přetížení a zkratů. Zachraňují tak vzácné životy lidí a zvířat v domácnostech, na farmách a podnicích.

Stabilizátory napětí umožňují snadné přizpůsobení specifikací: v závislosti na režimu instalace a potřebách napětí mohou být navrženy tak, aby vyhovovaly konkrétním provozním podmínkám. Zahrnují různá nejnovější technologická řešení, která zvyšují jejich kvalitu, efektivitu a spolehlivost.

Moderní stabilizátory a transformátory jsou vyráběny ze standardních surovin pro vinutí, stínění, izolaci a tak dále. Lze je tedy efektivně používat po delší dobu.

Nevyžadují zvláštní péči pro normální fungování a mohou být navrženy v různých velikostech, kapacitách a modelech v závislosti na účelu služby.

Elektrická energie je široce používána ve výrobě i v domácnosti. Střídavý proud napájí osvětlovací soustavy, pohonné mechanismy elektrických spotřebičů a je přiváděn do síťového konektoru elektronických zařízení. Prodejní organizace nezajišťují vždy správnou kvalitu elektrických sítí, což se projevuje zejména kolísáním síťového napětí. Tento nepříjemný jev je typický pro:

  • prázdninové vesnice a malé osady;
  • sítě autonomních elektráren, které nejsou součástí jednotného energetického systému.

Výkyvy negativně ovlivňují kvalitu provozu zařízení a snižují jeho spolehlivost. Proti tomuto jevu se můžete pojistit pomocí stabilizátoru, který se zapojuje mezi síť a zátěž, obrázek 1.

ČTĚTE VÍCE
Jak se jmenuje mechanismus uvnitř splachovací nádrže?

Schéma zapojení stabilizátoru

Obrázek 1. Schéma zapojení stabilizátoru

Typy stabilizátorů napětí podle principu činnosti

Stabilizace může být provedena různými způsoby. Konstruktérem použité principy stabilizace určují typy stabilizátorů napětí.

Stabilizátory relé, často nazývané krokové, jsou výkonové transformátory s několika výstupy sekundárního vinutí, z nichž jeden je považován za společný. Čidlo hlídá stav sítě a při překročení povolených tolerancí automaticky upraví výstupní napětí přepnutím relé. Při sepnutí jednotlivých výkonových relé se přepnou vinutí a zátěž se připojí na výstup, jehož napětí se minimálně liší od zadaného.

Konstrukční jednoduchost stabilizátorů relé, dobrá přesnost ovládání, nízká cena a vysoká spolehlivost je činí velmi oblíbenými.

Nevýhody:

  • stupňovitá povaha regulace;
  • znatelné zkreslení tvaru sinusoidy zatěžovacího proudu při vysokém vstupním napětí v důsledku magnetického nasycení jádra;
  • relativně slabá zatížitelnost pracovních kontaktů relé;
  • vysoká hladina akustického hluku.

Elektromechanické (servo)

Elektromechanické nebo servopohonové stabilizátory odstraňují jednu z hlavních nevýhod stabilizátorů s mechanickými relé: poskytují pouze postupné nastavení výstupního napětí. Princip jejich fungování je založen na změně transformačního poměru. Provádí se pomocí kartáče připojeného k elektrodě výstupních svorek. Kartáč je posouván po sekundárním vinutí toroidního transformátoru pomocným elektromotorem, obrázek 2.

Konstrukční vlastnosti regulátoru servopohonu

Obrázek 2. Konstrukční prvky regulátoru servopohonu

Elektromechanické stabilizátory se vyznačují velkým rozsahem nastavení, malými rozměry a nízkou cenou.

Hlavní nevýhody: nízký výkon, v noci je jasně slyšitelný hluk běžícího elektromotoru.

Invertor (bezestupňový, beztransformátorový, IGBT, PWM)

Stabilizátory invertorů implementují dvoustupňový obvod pro získání výstupního napětí. Nejprve se vstupní střídavý proud přemění na stejnosměrný a poté se z něj opět generuje střídavé napětí. Ve fázi generování stejnosměrného proudu dochází k automatické regulaci a jsou zde implementovány i funkce stabilizačního stupně.

Existuje několik možností kaskádové konverze, z nichž každá odpovídá podtřídě invertorových stabilizátorů. Nejpoužívanější jsou PWM zařízení a stabilizátory na bázi IGBT tranzistorů.

Silné stránky tohoto vybavení:

  • vysoká rychlost odezvy na změny vstupního napětí, přesnost nastavení výstupního napětí;
  • dobré hmotnostní a rozměrové charakteristiky (žádný výkonový transformátor);
  • snadnost dosažení účinnosti nad 50 %;
  • schopnost plynule upravovat výstupní napětí v kombinaci s širokými limity pro změnu výstupního elektrického proudu a také chodu naprázdno;
  • Účinné potlačení napěťových rázů a impulsního šumu.
ČTĚTE VÍCE
Co je lepší, smaltovaná ocel nebo nerezová ocel v ohřívači vody?

Při použití správné základny prvků funguje invertorová technologie normálně při teplotách pod nulou.

Hlavní nevýhoda: špatná přetížitelnost, vč. krátkodobé (ne více než 25 – 50 % na 1 – 2 s). Ten vás nutí pečlivě kontrolovat výstupní výkon zařízení při provozu na jalovou zátěž (elektromotory pro různé účely, ventilátory atd.). Kromě toho je třeba vzít v úvahu složitost elektrického obvodu, která zvyšuje riziko selhání, a vysokou cenu kvůli nutnosti použití výkonových polovodičových součástek.

Ferorezonanční

Ferorezonanční stabilizátor je zařízení transformátorového typu. Jeho charakteristickým znakem je použití transformátorových vinutí namontovaných na magnetických jádrech různých průřezů. K sekundárnímu vinutí L2 je paralelně připojen přídavný kondenzátor C, obrázek 3. Jeho kapacita je zvolena tak, aby v důsledku rezonance zajišťovala konstantní saturaci magnetického obvodu sekundárního vinutí. Velké změny vstupního napětí tedy nevedou ke kolísání výstupu.

Ferorezonanční stabilizační obvod

Obrázek 3. Obvod stabilizátoru ferorezonance

Stabilizátor má vysokou rychlost zpracování skoků, má zvýšenou spolehlivost díky absenci spínacích obvodů a poskytuje dobrou přesnost stabilizace.

Absence mechanicky pohyblivých součástí umožňuje provozovat ferorezonanční stabilizátory při nízkých teplotách pod nulou.

Hlavní nevýhody:

  • nižší účiník;
  • výrazné nelineární zkreslení výstupního proudu, které může vést k poruchám řady domácích spotřebičů, například zkreslení obrazu barevného televizoru a nekvalitní mazání starých nahrávek magnetofonem;
  • nestabilita provozu při kolísání frekvence vstupního napětí o více než 0,5 Hz od jmenovité hodnoty, s čímž se často setkáváme při napájení obydlené oblasti z autonomní elektrárny.

Elektronické (triak, tyristor)

Takzvané elektronické stabilizátory jsou konstrukčně podobné zařízením na bázi elektromagnetických relé, ale pro stupňovité spínání vinutí autotransformátoru se používají polovodičové produkty. Existuje několik druhů takových elektronických obvodů, z nichž každý automaticky přepíná transformační poměr. Komerčně vyráběné stabilizátory, u kterých jsou funkce klíčových prvků krokového řízení přiřazeny triakům a tyristorům.

Tyristor je polovodičová struktura se třemi pn přechody, která poskytuje hlubokou pozitivní zpětnou vazbu. Jeho přítomnost zajišťuje vysokou rychlost spínání při provozu v režimu klíče. Triak je tvořen dvěma tyristory s kombinovanými řídicími elektrodami zapojenými zády k sobě, obrázek 4. Díky schopnosti této součástky propouštět proud ve dvou směrech vykazují stabilizátory triaku zvýšenou účinnost. To je příznivě odlišuje od tyristorových stabilizátorů.

ČTĚTE VÍCE
Kolik litrů vody je v nádrži filtru reverzní osmózy?

Schematické schéma nejjednodušší verze triakového regulátoru

Rýže. 4. Schematické schéma nejjednodušší verze triakového regulátoru

Obecné výhody:

  • zvýšený stabilizační koeficient;
  • vynikající potlačení napěťových rázů a impulsního šumu;
  • dobré parametry hmotnosti a velikosti;
  • vysoká spolehlivost při implementaci na vysoce kvalitní základně prvků.

Navíc z hlediska rychlosti jsou elektronické stabilizátory znatelně lepší než jejich reléové elektromechanické protějšky, tzn. dobře zvládá přepětí.

Nevýhody:

  • špatně přizpůsobené pro práci s reaktivním zatížením;
  • vysoká cena;
  • potíže s prováděním oprav.

Typy stabilizátorů napětí podle napěťových tříd

Průmysl vyrábí širokou škálu stabilizátorů.

Z hlediska rozsahu výstupního napětí je elektronická zařízení pro jednofázové sítě navržena pro 220 – 240 V (oblíbená je i střední gradace 230 V), k dispozici jsou ferorezonanční stabilizátory pro 110 – 120 V.

Zařízení pro domácnost pro třífázové elektrické sítě poskytuje výstupní napětí 380 – 415 V bez ohledu na použité obvody a dodávaný zatěžovací proud.

Průmyslová zařízení mohou mít vyšší výstupní napětí: až 6 – 10 kV.

Jak vybrat stabilizátor

Seznam parametrů, podle kterých jsou stabilizátory vybírány, nutně zahrnuje:

  • zátěžový výkon nebo dodávaný jmenovitý proud;
  • výstupní napětí;
  • typ sítě (jednofázové – třífázové).

Velkou pomocí budou informace o stabilitě sítě a úrovni impulsního šumu v ní.

Při stanovení jmenovitého výkonu se sečtou výkony všech spotřebičů chráněné sítě. Pro odhad výkonu jmenovité zátěže se proudová zatížitelnost vstupního jističe vynásobí 220 V.

Jsou-li všechny ostatní věci stejné, jsou vybrány jednofázové modely lineárních stabilizátorů s ohledem na to, že modulární konstrukce jsou pohodlnější na údržbu.

Zohledněte estetické parametry a počet výstupních zásuvek, obrázek 5.

Verze s jednofázovým stabilizátorem

Obr.5. Verze s jednofázovým stabilizátorem

Je vhodné provést konečný výběr s ohledem na výrobce a místo výroby. Chcete-li určit kvalitu zařízení vyrobeného na jihovýchodě vyráběného bez kontroly předními západními společnostmi, má smysl studovat specializovaná fóra. Tento přístup nám umožňuje vyvodit adekvátní závěr o kvalitě zařízení.

Kromě technických parametrů je třeba zohlednit i dostupnost služby.

Upozorňujeme, že v prodeji je velký výběr 220voltových jednofázových a 380voltových třífázových zařízení. Na objednávku jsou často dodávány stabilizátory se širokým rozsahem nastavení a výstupním napětím jiných jmenovitých hodnot.

Závěr.

Průmysl vyrábí širokou škálu stabilizátorů napětí pro domácnost, což vám umožňuje vybrat konkrétní model zařízení s přihlédnutím ke konkrétní aplikaci.

ČTĚTE VÍCE
Jaký je nejlepší způsob, jak vařit kuřecí prsa, aniž by se vysušila?

Masivní charakter trhu stabilizátorů je dán velkým počtem výrobních podniků, které na něm působí a nabízejí své produkty prostřednictvím partnerské sítě. Před nákupem byste proto měli provést pečlivý výběr produktu podle více kritérií.