Какой стабилизатор напряжения лучше: релейный или электромеханический

Достоинства

Низкая стоимость

Именно благодаря своей низкой цене, относительно стабилизаторов других типов, релейные модели так популярны. При этом, по остальным параметрам, они полностью перекрывают потребности современного потребителя в большинстве случаев.

Достаточно быстрая скорость стабилизации, в среднем 5-30 мс

Релейные стабилизаторы с высокой скоростью реагируют на изменения входящего напряжения, и позволяют защитить ваше электрооборудование даже при резком падении или скачках

Простота и ремонтопригодность

Обладая простой, понятной архитектурой, релейные стабилизаторы не имеют массы сложных компонентов, которые могли бы выйти из строя. Возможных неполадок не так много и все они изучены и описаны, легко диагностируются и могут быть исправлены в домашних условиях, даже при наличии лишь поверхностных знаний и навыков в ремонте электротехники.

Электронный стабилизатор напряжения

К этой группе относятся тиристорные или симисторные устройства для выравнивания напряжения, а так же приборы, использующие двойное преобразование или инверторы. Феррорезонансные стабилизаторы уже давно не используются для питания домашней техники, и могут применяться только на производстве.

Электронный стабилизатор напряжения, выполненный на полупроводниковых ключах, работает на том же принципе, что и релейный прибор, только в качестве коммутирующих элементов в нём используются тиристоры или симисторы.

По сути, эти полупроводниковые приборы представляют собой электронные реле, управляемые напряжением. Они так же переключают обмотки трансформатора по аналогии с реле. Вместо реле в электронном стабилизаторе используется два тиристора или один симистор. Отсутствие механических деталей обеспечивает длительный срок службы, а возможность полупроводниковых приборов коммутировать большие токи позволяет таким устройствам работать с мощными нагрузками.

Недостатки тиристорных стабилизаторов:

Сильно искажённая форма напряжения на выходе;
Высокая стоимость;
Невысокая точность.

Самым перспективным классом электронных стабилизаторов можно считать устройства, работающие с двойным преобразованием сетевого напряжения. Кроме высокой цены, они не имеют серьёзных недостатков. При решении вопроса, какой стабилизатор лучше релейный или электронный, предпочтение отдаётся инверторном устройству, полностью собранному на полупроводниках, если цена не играет существенной роли.

Такой прибор обладает рядом преимуществ перед другими моделями:

Мгновенная скорость обработки любых изменений;
Отличная точность коррекции;
Гладкая синусоида на выходе;
Большой диапазон входных величин;
Поддержка стабильной частоты.

Единственное, что очень важно для данной конструкции – это охлаждение мощных полупроводниковых приборов. Для этого в стабилизаторе предусмотрен малошумный вентилятор

Также подобные устройства имеют очень высокую цену, поэтому если это является решающим моментом при выборе, то лучше всего отдавать предпочтение релейным стабилизаторам, как наиболее практичному варианту для применения в самых различных областях, а в особенности в быту.

Обслуживание электромеханических стабилизаторов

Хотим обратить ваше внимание на то, что электромеханические стабилизаторы требуют постоянного обслуживания. Желательно раз в квартал, но не реже раза в год

С чем это связано?
Во-первых, графитовые щетки имеют свойство изнашиваться и при этом образуется графитовая крошка или пыль.
Она, в свою очередь, отлично проводит электричество.
Эта пыль оседает и впоследствии накапливается между витками.
Всё это может привести к короткому замыканию трансформатора.
Со всеми вытекающими последствиями, такими, как перегрев или возгорание.
Во-вторых, даже в процессе работы контакты могут окисляться и как следствие – подгорать.
В первом случае остатки графитовой щетки можно удалить при помощи пылесоса или тряпочкой, пропитанной техническим спиртом.
Во втором случае нагары и окислы прекрасно удаляются обычным ластиком.
После этих манипуляций дорожку можно протереть тряпочкой со спиртом.
Некоторые ещё рекомендуют для этих целей мелкую наждачку, но лучше воздержаться от использования такого материала.

Читайте другие статьи по стабилизаторам напряжения:
Как выбрать стабилизатор напряжения?
Типы стабилизаторов напряжения
Релейные стабилизаторы напряжения
Тиристорные стабилизаторы напряжения
Инверторные стабилизаторы напряжения
Гибридные стабилизаторы напряжения

Время регулирования

Время регулирования напряжения, она же скорость стабилизации, еще один наиважнейший показатель и здесь ситуация складывается совсем другая.

Так релейный стабилизатор, реагирует на изменения входящего напряжения со скоростью 10 миллисекунд, при этом ему не важно на сколько оно упало или выросло (в пределах своего рабочего диапазона 140-260В), он за эти доли секунды сменит режим и будет выдавать напряжение 200+/- 8%. В это же время электромеханический стабилизатор имеет скорость стабилизации всего 10 Вольт в секунду

Таким образом, если падение напряжения составит 30 Вольт (входящее напряжение будет 190В), сервоприводной модели потребуется порядка 3 секунд чтобы на выходе было 200+/- 2%. Все эти 3 секунды, приборы подключенные к стабилизатору будут работать при пониженном напряжении

В это же время электромеханический стабилизатор имеет скорость стабилизации всего 10 Вольт в секунду. Таким образом, если падение напряжения составит 30 Вольт (входящее напряжение будет 190В), сервоприводной модели потребуется порядка 3 секунд чтобы на выходе было 200+/- 2%. Все эти 3 секунды, приборы подключенные к стабилизатору будут работать при пониженном напряжении.

По времени регулирования релейный стабилизатор значительно превосходит электромеханический.

Виды и принцип работы стабилизатора

Для каких целей необходим стабилизатор? Название самого прибора уже сообщает об его эксплуатационном назначении.

Нестабильность сетевого напряжения, к примеру, подведенного к дачному строению, проявляется скачками вольтажа. Такие скачки могут достигать 30% (220*30100 = 66), то есть, практически трети общего вольтажа.

Электрическая аппаратура такого исполнения обеспечивает стабильность электричества на даче. А бесперебойное питание напряжением – это гарантия целостности используемой бытовой и хозяйственной техники

Такие условия понижения (или повышения) питающего напряжения до 60-70 вольт способны привести к трагической ситуации с дорогостоящей техникой, – выходу из строя с последующим ремонтом.

Эта же ситуация чревата повышенной рисковой составляющей относительно возникновения пожара. Поэтому вывод очевидный – там, где отмечается нестабильность сетевого питания, привязка стабилизатора напряжения становится обязательной процедурой.

Рассматривая принцип действия таких устройств, стоит отметить разделение приборов по классу исполнения. Существуют три вида конструкций: электромеханические, релейные, электронные.

Электромеханический вид устройств

Работа первого вида конструкций основана на действиях сервопривода трансформатора. Сервоприводом перемещается ползунковая деталь на обмотках трансформатора, за счёт чего и происходит регуляция выходного напряжения.

Пример устройства стабилизации в электромеханическом исполнении. Конструкции подобного рода, как правило, привлекают невысокой стоимостью, но качеством обеспечивают относительным

Устройства этого типа способны обеспечить стабильность выхода с точностью 2-5%. Но учитывая механическое исполнение системы, говорить о высокой надежности будет неправильным. К тому же, это достаточно шумный тип преобразователя.

Релейный тип стабилизаторов

Второй вид устройств – релейных, также использует трансформаторную методику регуляции.

Разница заключается в применении системы переключателей между витками трансформаторных обмоток, вместо ползункового механизма.

Конструкция релейного прибора стабилизации, с помощью которого есть реальная возможность установить бесперебойное напряжение питания на даче. Это важный фактор с точки зрения безопасности и сохранения бытовой электроники

В качестве переключателей на релейных установках применяются реле.

По работе такая техника фактически сопоставима с устройствами на сервомоторах. И по стоимости оборудование практически не уступает электромеханическим системам.

Электронная разновидность устройств

Третий вид – электронный, наиболее предпочтительный выбор, несмотря на дороговизну. Стоимость электронных стабилизаторов, между тем, довольно скоро окупается, если учитывать какую пользу оборудование несёт конечному пользователю.

Конструкция прибора, где применяется электронная технология стабилизации. Оборудование подобного типа считается наиболее надёжным и качественным в работе по сравнению с другими видами

Основа таких систем – электроника, собранная на основе мощных тиристоров (симисторов). Так называемые электронные ключи – тиристоры и симисторы, характеризуются быстрым временем переключения, измеряемым миллисекундами.

Таким образом, для пользователя момент переключения остаётся незамеченным. К тому же исключаются полностью какие-либо шумы.

Электронным стабилизаторам присущи свойства долговечности, значительно перекрывающие долговечность релейных и механических устройств.

Техника на базе электроники обеспечивает высокий уровень стабилизации (не более 1-1,5% погрешности). Соответственно, сейчас это лучший выбор практически под любые условия эксплуатации.

Основные секреты выбора стабилизатора

Выбирая подходящий прибор, учитывайте следующие важные параметры.

Разновидность. Помимо описанных выше, существуют еще электронные стабилизаторы. Причем все разновидности обладают своими ограничениями. Обязательно узнайте о них перед посещением магазина.
Шумность. Вместе с газовым котлом или, скажем, с холодильником стабилизатор должен работать круглосуточно. А если он будет располагаться около спальни или детской, то бесшумная работа становится одним из главных критериев выбора.
Нагрузка. Это значение нужно подсчитать заранее. Суммируйте мощности всех электрических приборов, чувствительных к скачкам напряжения, добавьте еще небольшой запас (около 20 процентов). К примеру, чтобы защитить телевизор и ПК, хватит стабилизатора мощностью от 500 В до 1000 В.
Размеры, вес. Безусловно, стабилизаторы – стационарные устройства, но если выбранная модель будет тяжелой и габаритной, это доставит немало хлопот. И если спрятать устройство за шторой не получается, то стоит купить привлекательную модель, подходящую к интерьеру.
КПД. Этот показатель тоже очень важен, поскольку устройство будет потреблять электроэнергию. Чем выше коэффициент, тем меньшими будут потери энергии и тем качественнее будет работа стабилизатора.

Голосование за лучший стабилизатор

Какой стабилизатор вы бы выбрали или посоветовали?

Quattro Elementi Stabilia 1000

Сохраните результаты голосования, чтобы не забыть!

Чтобы увидеть результаты, вам необходимо проголосовать

Как работает электромеханический стабилизатор?

Стабилизация напряжения происходит здесь механически, путём перемещения сервопривода по обмотке трансформатора.
Именно поэтому и название такое у стабилизаторов – электромеханические или сервоприводные.

Электромеханические стабилизаторы напряжения – это электронные устройства,
регулировка напряжения у которых происходит за счет изменения количества витков на автотрансформаторе.
Конструктивно состоят из таких частей: трансформатор, электродвигатель и система его управления.

Электромеханические или сервоприводные стабилизаторы уже не пользуются былым спросом, но всё еще применяются там,
где важна точность поддержания и плавность регулировки входного напряжения.
Массивный автотрансформатор – это основная составляющая устройства.
Он способен изменять коэффициент трансформации, тем самым компенсируя недостаточный
уровень входного напряжения или снижая повышенное напряжения.
Щетка за счет сервопривода передвигается по трансформатору на необходимое количество витков, повышая или понижая уровень переменного напряжения.
Таков вкратце принцип работы этого типа стабилизаторов.

Где используют релейные стабилизаторы

Если проанализировать все плюсы и минусы релейного стабилизатора, можно сделать вывод, что он сможет справится с большинством бытовых задач. Практически везде, где не требуется точности стабилизации, но при этом нужна высокая скорость — релейный стабилизатор просто незаменим.

В частности, релейные стабилизаторы активно приобретают для выравнивания напряжения в квартире или на даче, а также в гараже. Кроме того, практически любая бытовая техника, в которой есть мотор или нагревательный элемент, например, холодильник, стиральная или посудомоечная машина, электроинструмент прекрасно работают с недорогими и быстрыми релейными стабилизаторами.

Когда падения или наоборот скачки напряжения происходят не очень часто, но всё же случаются в течении дня, например, в садоводческом товариществе, где напряжение в сети, нередко, сильно зависит от того, что делают ваши соседи в данный момент, зависимости от этого оно может стремительно меняться, релейный стабилизатор оптимальное решение.

Если же у вас есть какое-то чувствительное даже к малейшим скачкам напряжения или параметрам электрического тока, а также к точности стабилизации оборудование, например, высококачественный усилитель звука, вам следует выбрать нормализатор другого типа.

Расчет мощности стабилизатора для холодильника

Мощность всегда измеряется в ваттах (Вт). Показания активной мощности, необходимые для бесперебойной работы холодильника, указываются в паспорте устройства.

Для расчета полной мощности, потребляемой холодильным агрегатом, нужно данные паспорта разделить на 0,65. Для пуска мотора необходима полная мощность, показатели которой увеличиваются в три раза.

Например, холодильник потребляет 300 Вт. Полная мощность для него будет составлять 1385 Вт. Данную цифру получили следующим образом: 250 / 0,65 × 3. Для стабильной работы холодильника нужно купить стабилизатор напряжения, выходная мощность которого будет составлять 1,4 кВт.

Релейные стабилизаторы

Такие устройства отличаются простотой конструкции и низкими ценами. В целом, они состоят из 3-х основных элементов:

плата. Предназначается для замера входного тока, определяет, сколько именно напряжения необходимо добавлять на выходе;
реле. Необходимо, чтобы переключаться между обмотками;
трансформатор. В данном элементе имеется несколько обмоток – обычно их 4, но встречаются модели и с 9.

Устройство релейного стабилизатора

Если сигнал опускается ниже того уровня, с которым стабилизатор способен справиться, происходит отключение питания. Если величина сигнала вновь становится допустимой, возобновляется работа прибора. Это может сопровождаться негативными переходными процессами.

Плюсы

доступная стоимость;
большой разброс допустимых значений сигнала;
компактность;
достаточно низкая чувствительность к различным искажениям сигнала и перегрузкам;
возможность эксплуатации при температуре от -40 до +40 градусов;
продолжительная работа в условиях перегрузки.

Минусы

реле чувствительно к различным загрязнениям;
стабилизация происходит ступенчато;
работает устройство достаточно шумно (в особенности, если часто происходят перепады напряжения);
реагирует достаточно медленно.

Если соблюдать все правила эксплуатации, то подобный стабилизатор может прослужить более 10-ти лет

Но для высокоточных приборов, для которых важно качество напряжения, его лучше не использовать. А вот для обычной бытовой техники – вполне неплохой вариант

Точность поддержания напряжения и номинальная величина выходного напряжения

Две этих важных характеристики, на деле показывают одно и то же, точность стабилизации, поэтому они объединены в один общий пункт. Как вы понимаете, эта характеристика очень важная и показывает насколько точно стабилизатор корректирует входящее напряжение.

Так, например, механический стабилизатор имея точность 2%, в нормальном режиме работы, будет выдавать напряжение в диапазоне от 216 до 224 Вольт, а это очень хороший показатель, даже самые чувствительные приборы не заметят такие изменения напряжения, для большинства из них это заложенные производителем нормальные режимы работы.

При этом релейный стабилизатор со своими 8% точности, будет давать выходное напряжение уже в диапазонах от 202 до 238 Вольт, а вот это уже существенная разница, не каждый прибор будет работать в штатном режиме при таком напряжении.

Таким образом, по точности стабилизации механический стабилизатор безоговорочно выигрывает у релейного.

Недостатки

При частом переключении, выходят из строя силовые реле

Одним из самых значимых недостатков релейных стабилизаторов, на мой взгляд, является возможность выхода из строя силовых реле, если переключения режимов происходят достаточно часто и интенсивно. Контакты со временем окисляются или могут подгорать на высоких токах, что сильно сокращает срок службы реле.

Щелкают при переключении реле

Еще особенность одна особенность, которая может стать серьезным недостатком, если релейный стабилизатор установлен где-то рядом с вами, является звук переключения реле, которые достаточно звонко щелкают.

Относительно высокая погрешность стабилизации, в среднем порядка 5-8%

В зависимости от количества отводов от автотрансформатора – вторичных обмоток и соответственно количества реле в схеме, релейный стабилизатор имеет степень погрешности стабилизации, в среднем 5-8%, а это достаточно много. Как вы могли видеть из представленных выше расчетов, ступени, при которых происходит стабилизация находятся в пределах 15 Вольт, что равняется 6,8% от 220В, особо чувствительные электроприборы могут реагировать и на такие показатели.

Если вам требуется нормализация с большей точностью, обязательно рассмотретие электромеханические стабилизаторы напряжения.

Кратковременный обрыв подачи тока в момент переключения реле

При переключении реле, во время смены режимов, на некоторое очень короткое время, происходит обрыв подачи тока, когда контакты одного реле уже разорваны, а второго только-только замыкаются. При это нередко также происходит всплеск, скачок напряжения. Это может негативно влиять на особо чувствительные электронные компоненты, а также выражаться, например, в кратковременном изменении яркости ламп.

Падение мощности при низком напряжении

Полную, заявленную производителем мощность, релейные стабилизаторы выдают лишь в достаточно узком диапазоне входящих напряжений, нередко лишь до 190 Вольт, затем производительность стремительно падает и в какой-то момент достигает лишь 40-50% от номинальной.

Характеристики правильного выбора

В паспорте к устройству прописаны основные технические характеристики

При выборе экземпляра следует обращать внимание на следующие параметры:

мощность стабилизатора, которая должна в разы превосходить мощность обслуживаемого холодильника;
рабочий диапазон входящего напряжения обязательно перекрывает девиацию напряжения;
скорость срабатывания должна быть достаточной, чтобы не допустить поломки чувствительной электроники при бросках напряжения.

Беря во внимание стоимость изделия и популярность бренда, можно подобрать модель стабилизатора с оптимальным соотношением «цена-качество»

Мощность

Обычно мощность стабилизатора (полную) производители указывают в вольт-амперах (В∙А), а холодильника (активную) в ваттах (Вт). Чтобы грамотно произвести расчеты, нужно значение мощности в ваттах разделить на поправочный коэффициент Cos φ, для холодильника он берется 0.65. В результате получим полную мощность холодильника в В∙А. Поскольку он содержит электромотор в компрессоре, требуется также учесть большие пусковые токи при старте агрегата. Следовательно, полученную полную мощность надо увеличить минимум в 3 раза.

Рабочий диапазон

Рабочий диапазон входного напряжения – одна из важнейших характеристик приобретаемых моделей. Она обязательно прописана в паспорте или другой сопроводительной документации на товарную позицию. Обычно в частные дома, загородные коттеджи и дачи устанавливают стабилизаторы с рабочим диапазоном 130-270 В.

Безопасность

В дешевых моделях, не прошедших сертификацию, производители обычно экономят на безопасности. В функционале стабилизаторов отсутствуют элементарные ступени защиты от перенапряжения, перегрузки по току или перегреву. Это может привести к преждевременному выходу из строя холодильного оборудования, поражению электрическим током и возгораниям.

Быстродействие

Низкая инерционность срабатывания стабилизатора позволит сберечь чувствительные компоненты электрической части от электрического пробоя и перегорания. Приемлемым считается время отклика 10-20 мс. Такое быстродействие обеспечивают современные стабилизаторы, за исключением старых электромеханических моделей на основе ЛАТРов.

Цена

Релейные модели на рынке стабилизаторов отличает «демократичная» цена изделий. В сегменте недорогой продукции также присутствует много электромеханических стабилизаторов. Системные модели по стоимости превосходят релейные, что оправдано применением разнообразных элементов защиты. Откровенная «китайщина» обойдется в 2000-4000 Ᵽ, стоимость сертифицированных моделей начинается от 6000 Ᵽ.

Производитель

В сегменте российских стабилизаторов напряжения, на равных конкурирующих с изделиями китайского производства («Ресантой» с производством в КНР), отметились отечественные , ЗАО «Тенси-Техно», г. Тула;

Lider, ООО «НПП ИНТЕПС» и Progress ООО «Энергия» из г. Псков.

Оптимальным соотношением цены и качества обладает продукция ССК («Энергетические Технологии», г. Москва).

Какой лучше выбрать?

Чтобы решить, какой стабилизатор напряжения лучше релейный или электромеханический следует точно знать параметры сети. Для этого можно использовать тестер и провести ряд измерений. Если напряжение в пределах определённого времени изменяется быстро и часто, а нагрузка такого типа, что это может ей повредить, то лучше выбрать релейный стабилизатор. Тем более что он стоит недорого. Если изменения незначительны, а нагрузке нужна высокая точность, то электромеханический стабилизатор будет лучшим выбором.

Несколько сложнее решить, какой стабилизатор напряжения лучше — релейный или электронный? Принцип действия у них одинаковый, только электронный стоит дороже. Здесь важным могут быть условия эксплуатации и надёжность. Для работы в условиях холода нужно предпочесть электронный стабилизатор, а если электроника оборудования чувствительна к форме напряжения, то лучше отдавать предпочтение инверторным или релейным стабилизаторам.

Источник

Какой лучше выбрать?

В каких случаях лучше купить релейный стабилизатор напряжения

Релейный (сервоприводный) стабилизатор наиболее универсальное устройство и именно его покупают чаще всего на дачу или в квартиру. И даже достаточно низкая точность стабилизации, в стандартных бытовых условиях применения, не такая уж критичная характеристика, ведь ГОСТ 32144-2013, который регламентирует качество электроэнергии в наших квартирах и домах, допускает отклонения по напряжению до 10%.

Получается, что у вас вполне официально напряжение в розетке может быть на 10% ниже номинального, например, 198В, при этом погрешность стабилизации релейных моделей на уровне 8% уже не кажутся такой страшной цифрой. Особенно если учесть, что производители электрооборудования придерживаются того же госта при разработки своих устройств и практически любое из них безболезненно выдерживает напряжения на 10% большее или меньшее чем номинальное.

Более подробно о достоинствах электронных моделей и особенностях их работы читайте в нашей статье – «Что такое релейный стабилизатор напряжения»

Какой стабилизатор напряжения выбрать для квартиры и частного дома

Достоинства

Электронный стабилизатор напряжения

Обслуживание электромеханических стабилизаторов

Время регулирования