Нюанси вибору релейного стабілізатора напруги - принцип роботи та характеристики

Релейний стабілізатор напруги - оптимальний вибір для вирівнювання мережевих параметрів струму в межах, необхідних для нормальної роботи побутової, комп'ютерної та оргтехніки, а також різних видів виробничого обладнання з невеликими пусковими струмами.

 

 

Стабілізуючі пристрої цього класу забезпечують високу точність підтримки заданих характеристик вихідного напруги і ефективний захист споживачів від перевантажень, імпульсних перешкод, короткого замикання та інших аномалій робочих струмів.
Пристрій релейних стабілізаторів
Основа стабілізатора релейного типу - автоматичний Вольтододаткові трансформатор. Роботою пристрою управляє електронна схема. Комутаційні реле підключають трансформаторні витки в співвідношенні, необхідному для забезпечення номінальних вихідних параметрів струму.

 

Число ступенів регулювання вихідної напруги визначає співвідношення кількості обмоток трансформатора і кількості реле. В середньому це число дорівнює 5-7, але може збільшуватися до 9. Чим меншим воно буде, тим більшою буде похибка вихідного вольтажа.
Необхідна кількість комбінацій і алгоритм перепідключення витків задіяних обмоток задає схема релейного стабілізатора напруги. Вона може бути одно- або многопроцессорной, тобто мати 1 або кілька блоків управління і захисту.

 

Останні є головними вузлами схеми і відповідають за виконання таких функцій:
• Контроль параметрів вхідного і вихідного струму;
• Формування імпульсів, які керують роботою реле;
• Відстеження критичних значень напруги і температури комутаційних контактів і обмоток;
• Відключення при необхідності (в разі короткого замикання, тривалих надмірних імпульсів або нестачі напруги) мережевого навантаження до моменту нормалізації характеристик вхідного струму.

 

Релейні пристрої стабілізації оснащуються трансформаторами з 4-9 обмотками. Підключення останніх здійснюється послідовно, а отже, характеристики струму на виході регулюються східчасто. Це означає, що при залученні обмоток вихідна напруга зростає або знижується на певну величину, стабілізуючись на виході до значення, близького до номінального.
Релейні стабілізатори в більшості випадків мають захищене від води і пилу виконання. Вони можуть розміщуватися як на корпусі стабілізатора (в моделях потужністю вище 5 кВА), так і безпосередньо на платі управління (в пристроях потужністю 500-5000 ВА).

 

Принцип роботи і область застосування
Релейні нормалізатори напруги функціонують на основі наступного принципу:
1. Вхідний струм подається на електронну схему, яка виконує порівняння його параметрів з необхідними на виході.
2. Зрозумівши різницю характеристик вхідної та вихідної напруги, керуючий блок підбирає необхідне для стабілізації число обмоток і кількість їх витоків, які потрібно задіяти.
3. За допомогою реле здійснюється послідовне перепідключення витків кожної з трансформаторних обмоток.
4. В результаті послідовного збільшення і зменшення вольтажу на обмотках трансформатора на вихід стабілізатора подається струм, параметри якого знаходяться в допустимих для нормальної роботи підпорядкованої мережі межах.

 

Стабілізатори релейного типу здійснюють перемикання між обмотками досить швидко. Але чим інтенсивніше будуть скачки вхідної напруги, тим помітніше будуть відрізнятися від номінальних значень параметри вихідного струму.
Релейні пристрої стабілізації часто використовується для захисту:
• побутових електроприладів;
• систем освітлення (крім світлодіодних);
• інженерних мереж з автоматизованими системами контролю і управління;
• лабораторного, медичного, випробувального, електрозварювального устаткування;
• ретрансляційних і локаційних станцій;
• систем навігації;
• систем зарядки акумуляторних батарей.
• комп'ютерних і телекомунікаційних мереж.

 

Найбільш доцільно використовувати релейні стабілізатори напруги для будинку або офісу, де до електромережі підключені споживачі з низькою чутливістю до відхилень вихідних струмових характеристик. У багатьох випадках разом з НОРМАЛІЗАТОР цього типу варто додатково використовувати блоки безперебійного живлення.
Переваги і недоліки в порівнянні з електронними

 

 

Список плюсів стабілізаторів напруги релейного типу містить:
1. Компактність.
2. Широкий діапазон вхідних параметрів струму (100-280 В для однофазних мереж).
3. Широкий діапазон робочої температури (-40 ... + 40оС).
4. Малий шум при роботі.
5. Невисоку чутливість до спотворень і частотним змін вхідного струму.
6. Довговічність (термін служби близько 10 років).
7. Невисока вартість.

 

До основних недоліків релейних стабілізаторів відносять:
1. Високу похибка стабілізації (+/- 5-8% від номінального значення).
2. Швидкий знос релейних комутаторів під впливом механічних і імпульсних струмових навантажень.
3. Поетапне вирівнювання напруги. 

 

4. Загострення стрибків вихідної напруги при значне просідання або сплесках характеристик струму на вході.
5. Зниження швидкості реакції стабілізатора при підвищенні точності вирівнювання параметрів струму.
Який стабілізатор напруги краще - релейний або електронний? Точно відповісти на це питання дозволить порівняння їх плюсів і мінусів.

 

Переваги електронних стабілізаторів:
1. Відсутність механічних елементів, що забезпечує безшумність роботи і виключає передчасний знос основних вузлів пристрою.
2. Майже миттєву реакцію на зміни параметрів вхідного струму.
3. Висока точність стабілізації вихідної напруги.

 

Недоліками стабілізаторів цього типу є:
1. Висока чутливість мережевим перешкод.
2. Слабка перевантажувальна здатність.
3. Складність конструкції.
4. Висока вартість.
Таким чином, релейні нормалізатори є оптимальним варіантом для захисту мереж з незначними коливаннями вхідного струму (не більше +/- 10-30 В), а електронні потрібні там, де необхідна висока точність стабілізації.

 

Основні характеристики релейного стабілізатора
Стабілізатори релейного типу підбираються за наступними параметрами:
1. Пікова потужність (сумарна активна (кВт) і реактивна (кВА) потужність споживачів);
2. Активне навантаження (корисна потужність, споживана електрообладнанням, яке перетворює навантаження в енергію іншого типу - механічну, теплову і т.д.);
3. Допустимі відхилення вхідної напруги і час спрацювання пристрою (чим значніше сплески або просідання вхідного струму, тим швидше повинен спрацьовувати нормалізатор);

 

4. Пороги захисту від сплесків і просідань вхідного струму (при подоланні граничних значень параметрів струму на вході система захисту стабілізатора на кілька секунд відключає навантаження, після чого відновлює подачу струму за умови нормалізації вхідної напруги);
5. Наявність «байпаса» (режим «байпас» або «обхід» дозволяє подачу напруги безпосередньо на вихід стабілізатора в обхід його схеми, що спрощує сервісне обслуговування пристрою, який в цьому випадку виконується без відключення споживачів);

 

6. Наявність теплового захисту (при нагріванні трансформатора до критичної температури система відключає харчування стабілізатора на час, необхідний для охолодження трансформаторних обмоток);
7. Діапазон і тимчасовий інтервал захисту від сплесків і просідань вихідної напруги (якщо відхилення параметрів вихідного струму перевищують допустимі межі, спрацьовує захисний реле, яке відключає живлення навантаження).

 

Додаткові рекомендації по вибору
Релейний стабілізатор напруги має ще один важливий параметр. Це робочий діапазон вольтажу, при якому зберігається заявлена ​​виробником похибка стабілізації. Деякі виробники вказують нижній поріг вхідної напруги і верхній поріг вихідного, залишаючи без уваги їх протилежні значення на вході і виході пристрою.

 

 

Детальний знайомство з пристроєм і принципом роботи релейних стабілізаторів, а також уважне уточнення перед покупкою всіх значущих характеристик, а також суті і параметрів додаткових опцій дозволять вибрати стабілізатор, який забезпечить надійний захист споживачів від перевантажень і їх стабільну роботу.