Выбор необходимой мощности

Главной характеристикой, на которую, прежде всего, следует ориентироваться при выборе той или иной модели стабилизатора напряжения является мощность подключаемой к нему нагрузки. Поэтому первым делом определяем суммарную мощность всех потребителей в Ваттах (Вт), которые требуют одновременного снабжения электроэнергией. Типичные значения мощностей наиболее часто используемых бытовых и производственных электроприборов, а также электроинструмента приведены ниже в таблице.

Пределы значений мощности

Тип потребителя

Мощность, Вт

Бытовые электроприборы

Утюг

500-2000

Фен для волос

450-2000

Тостер

600-1500

Электроплита

1100-6000

Обогреватель

1000-2400

Кофеварка

800-1500

Пылесос

400-2000

Гриль

1200-2000

Телевизор

100-400

Радио

50-250

Духовка

1000-2000

Холодильник

150-600

Компьютер

400-750

СВЧ-печь

1500-2000

Электролампы

20-250

Электрочайник

1000-2000

Проточный водонагреватель

5000-6000

Бойлер

1200-1500

Электроинструмент

Перфоратор

600-1400

Дрель

400-800

Дисковая пила

750-1600

Электроточило

300-1100

Электролобзик

250-700

Электрорубанок

400-1000

Шлифовальная машина

650-2200

Электроприборы

Водяной насос

500-900

Компрессор

750-2800

Кондиционер

1000-3000

Циркулярная пила

1800-2100

Вентиляторы

750-1700

Электромоторы

550-3000

Насос высокого давления

2000-2900

Сенокосилка

1800-2100

Стиральная машина

1800-3000

Выбирая стабилизатор нельзя забывать, что зачастую производители указывают полную мощность данных приборов, измеряемую в Вольт-амперах (ВА) и связанную с активной мощностью, измеряемую в Вт посредством коэффициента мощности – так называемого Cos(Fi), поэтому перед покупкой необходимо произвести пересчет указанных параметров. Полная мощность состоит из двух показателей – активной и реактивной составляющей, соотношение между которым напрямую зависит от характера нагрузки. Активную нагрузку представляют собой такие потребители, как обогреватели, лампы накаливания, утюги, электроплиты и другие приборы, которые практически всю вырабатываемую электроэнергию преобразуют в тепло. Для данных устройств коэффициент пересчета равен 1, поэтому если на таких потребителях указана мощность 1 кВт, то показатель полной мощности для них составит 1 кВА.

Реактивная составляющая нагрузки достаточно велика у электродвигателей и содержащих их приборов, а также у большей части бытовой электронной техники. Данные изделия характеризуются Cos(Fi) на уровне 0,6 – 0,8. Соответственно, если в паспорте или на корпусе электродрели указана мощность 600 Вт и коэффициент мощности 0,8, то полная полную мощность требуемого стабилизирующего устройства определим как отношение значения заданной активной мощности к величине коэффициента мощности: 600/0,8=1250 ВА. При отсутствии в паспортных данных параметра Cos(Fi) для грубого подсчета его принимают равным 0,7.

Кроме того, очень важно помнить, о том, что определенные электрические приборы характеризуются высокими пусковыми токами и энергопотреблением в момент пуска, которые по величине могут в 3-5 раз превосходить аналогичные номинального (штатного) режима работы. К таким агрегатам данного типа относят асинхронные электродвигатели, компрессоры, насосы, холодильники, кондиционеры и т.д. Поэтому если в состав нагрузки входят вышеперечисленные устройства, то паспортную мощность будущего стабилизатора необходимо увеличивать как минимум в 3 раза, дабы избежать его перегрузки в момент включения подключенных электропотребителей.

Также производители стабилизационных устройств настоятельно советуют (и эту рекомендацию следует принять за правило, если вы хоте обеспечить щадящий режим работы для приобретаемого устройства) делать 20-30% -ный запас по мощность сверх рассчитанной величины. Тем самым вы увеличиваете срок службы стабилизатора и оставляете небольшой резерв для вынужденного подключения дополнительной нагрузки, либо нового оборудования.

Для полной гарантии оптимальной работы выбираемого стабилизатора следует учитывать влияние колебаний напряжения сети на его мощность. Так, например, при падании напряжения питания 130 В вместо необходимых 220 стабилизатор напряжения способен выдать значительно меньшую мощность, поэтому данный параметр следует откорректировать на величину показателя 1,69.

Коэффициенты пересчета мощности стабилизатора

Коэффициенты пересчета мощности стабилизатора

Напряжение

130

150

170

210

220

230

250

270

Коэффициент

1,69

1,47

1,29

1,05

1

1,05

1,29

1,47

Итак, основным условием выбора стабилизатора напряжения является обязательное выполнение условия:

Мощность стабилизатора > Суммарная мощность всех потребителей (которые могут работать одновременно) + 20-30%.

Выбор типа стабилизатора

Тип стабилизатора определяется в зависимости от интенсивности перепадов в сети и наличии высокоточной техники у потребителя. Выделяют стабилизаторы напряжения 3 основных типов: релейные симисторные и сервоприводные.

Релейные. Способ регулирования напряжения – ступенчатый. Для переключения обмоток автотрансформатора используются силовые электромеханические реле.

Преимущества: высокая надежность (за счет простоты конструкции), низкая стоимость, широкий диапазон значений входных напряжений, не вносят искажений в форму выходного напряжения, хорошее время реагирования (около 30мс), не требуют технического обслуживания.

Недостатки: износ контактов реле, скорость которого напрямую зависит от интенсивности перепадов напряжения в сети, ограниченный модельный ряд устройств, связанный с габаритными размерами самого реле и величиной коммутирующего тока, а также возможность появления такого явления как «залипание», искрение и обгорание контактов.

Симисторные. Принцип напряжения – ступенчатый. Принцип работы аналогичен релейным моделям, только вместо реле для коммутации обмоток трансформатора используют симисторные ключи.

Преимущества: высокая скорость реакции на входные колебания (до 20 мс), бесшумная работа, компактные габариты, широкий модельный ряд, высокая перегрузочная способность, не требуют облуживания, меньший износ внутренних деталей.

Недостатки: высокая цена, необходимость использования схемы принудительного охлаждения силовых ключей, использование вентилятора, создающего дополнительный шум и засасывающего внутрь прибора пыль, плохая защищенность (с электрической точки зрения) выходных каскадов.

Сервоприводные (электромеханические). Принцип работы – непрерывный. Корректируют напряжение при помощи автотрансформатора (ЛАТРа) и серводвигателя (выполняющего позиционирование щеток ЛАТРа) с системой его управления.

Преимущества: высокая точность (до 3%) и плавность регулирования, относительно невысокая стоимость.

Недостатки: низкое быстродействие, износ щеток, приводящий к искрению и плохому контакту, а также шумная работа.

Электромеханические модели не подойдут для использования в сетях с сильными и резкими перепадами, их основная область применения – это защита высокоточной техники. Релейные и симисторные приборы лучше использовать там где часто возникают значительные скачки напряжения, а точность стабилизации не является основным фактором.

Выбор требуемого количества фаз

Здесь может быть всего два варианта – к вашему дому, офису, либо любому другому объекту поводится однофазная сеть (220В), либо трехфазная (380 В). В первом случае выбор очевиден – необходима однофазная модель. Если же сеть в помещении трехфазная и имеется хотя бы один трехфазный электропотребитель, то необходима установка трехфазного прибора. При условии наличия только однофазной нагрузки можно и даже более рационально обойтись приобретением трех однофазных стабилизаторов. В таком случае вы не только сэкономите средства при покупке, но и избегаете еще одной неприятной особенности, присущей трехфазным моделям – это отключение всего прибора в случае исчезновения питания по различным причинам в одной из фаз.

При выборе необходимой точности стабилизации необходимо изучить требования, предъявляемые производителем вашей аппаратуры к параметрам электропитания. Данную информацию можно почерпнуть в технической документации. Точная и высокочувствительная аппаратура, такая как сложная медицинская техника, а также осветительные приборы (прожекторы, люстры, софиты и т.д.) не допускают больших отклонений от номинальных характеристик питания, а поэтому требуют стабилизатора с точностью стабилизации не более 3%. С повышением указанного параметра снижается разброс значений выходного напряжения, что особенно четко отражается на работе осветительной техники – уменьшаются видимые колебания интенсивности света, которые наблюдаются при резких изменениях входного напряжения. Для стабилизации электропитания большинства бытовой аппаратуры зачастую достаточно устройства с точностью в 5-7%.

Диапазон входных напряжений

Чтобы правильно определиться с этим параметром следует сделать измерения напряжения в питающей сети, как линейных, так и фазных и, желательно, несколько раз на протяжении суток в течение нескольких дней. После того, как вы определили максимальный разброс напряжения в электрической сети, в которой необходима стабилизация необходимо ориентироваться на модели, у которых диапазон входных параметров шире полученных значений. Если амплитуда перепадов неизвестна, то нужно брать с запасом.

Время стабилизации напряжения

Данная характеристика отражает время реакции прибора на изменения величины напряжения в сети. В том случае, если время, затрачиваемое на стабилизацию входных параметров достаточно велико (на уровне 1,5-2 секунд), то стабилизатор может попросту не успеть выполнить свою основную функцию – откорректировать напряжение до необходимого уровня, вследствие чего на подключенную нагрузку будет подан сигнал недопустимым по величине вольтажом (чем очень часто грешат стабилизаторы электромеханического типа). Быстродействующие стабилизаторы особенно востребованы там, где имеется большое количество осветительных приборов (скорость реакции не более 0,02 секунды), чувствительной электроники и часто выполняют сварочные работы. В остальных случаях может подойти и менее быстродействующий агрегат, хотя специалисты все же советуют по возможности выбирать модели с меньшим временем стабилизации.

image01

Как быть если заданным критериям удовлетворяют модели различных марок?

В изложенной инструкции приведены основные параметры и характеристики выбора стабилизаторов напряжения, при этом следует помнить, что различные модели отдельных вендоров могут отличаться еще целым рядом показателей, конструктивными особенностями, набором функций, степенью защищённости, которые также следует брать во внимание с учетом особенностей и условий будущей эксплуатации. Поэтому перед тем как сделать окончательный выбор лучше всего получить квалифицированную консультацию у специалиста нашей компании. Наши сотрудники всегда с пониманием отнесутся к вашей проблеме и дадут индивидуальные рекомендации.

И помните, что напряжение в питающей сети может колебаться от предельно допустимого значения до минимального и максимального в течение неопределенного периода времени и безотказное функционирование вашей техники в таком случае при отсутствии стабилизатора напряжения является лишь вопросом времени и везения.