Principi de funcionament i tipus d'estabilitzadors de tensió de 220V per a la llar

La demanda d'estabilitzadors de tensió d'alta qualitat només creix cada any, cosa que s'explica per l'augment del nombre de consumidors domèstics, així com per una disminució de la qualitat del producte de la xarxa. El mercat intern ofereix una àmplia selecció de models fiables i econòmics d’unitats estabilitzadores que garanteixen al consumidor una font d’alimentació normal. Abans d’anar a comprar a la botiga, és recomanable entendre les funcions d’aquests dispositius, així com familiaritzar-se amb la manera d’escollir-los correctament.

Finalitat dels estabilitzadors de tensió

L’objectiu principal de les unitats és subministrar una tensió estabilitzada al consumidor, cosa que permet utilitzar-la per fer funcionar els electrodomèstics disponibles a la casa. Aquests dispositius són necessaris per millorar la qualitat de l’electricitat subministrada al consumidor, que s’ha deteriorat notablement en els darrers anys.

Això s'aplica no només a l'amplitud del voltatge transmès a través de la xarxa, sinó també a la seva forma, així com a la magnitud de les distorsions no lineals (desviacions d'un sinusoide).

Totes les característiques anteriors es poden corregir convertint el voltatge de baixa qualitat i, tot seguit, portant-lo a la seva forma normal.

Per a això, el dispositiu inclou components mecànics, electromecànics o electrònics encarregats de corregir el sinusoide a la sortida. Per a les condicions de la llar i per a una oficina de treball, és òptim un estabilitzador de voltatge de 220 V dissenyat per a una font d'alimentació monofàsica. Si teniu aquest dispositiu de conversió, no us haureu de preocupar per la seguretat dels equips de ràdio i d’altres electrodomèstics que hi estiguin connectats.

Tipus d’estabilitzadors

Segons el tipus de xarxa de subministrament, en què s’instal·len moderns estabilitzadors de tensió de xarxa per a la llar, es divideixen en unitats dissenyades per funcionar en circuits trifàsics i en els seus anàlegs monofàsics. A més, els tipus coneguts de dispositius estabilitzadors difereixen en potència de sortida i disseny, que afecten directament els preus declarats pels fabricants.

Independentment de tots els paràmetres anteriors, la classificació d’aquestes unitats es basa en el principi de funcionament o en un circuit típic que permet obtenir la tensió de sortida desitjada. Segons aquesta característica, els models estabilitzadors que ofereix el mercat es divideixen en els següents tipus principals:

• unitats de relés;
• dispositius ferrorresonants (paramètrics);
• models electromecànics;
• productes de semiconductors (tiristor o triac);
• inversor o estabilitzadors electrònics.

Cadascun dels dispositius enumerats té les seves pròpies característiques distintives associades al principi de convertir la tensió d’entrada i l’esquema de connexió utilitzat per a això. Es diferencien per la seva aparença (disseny) i pel preu declarat pel fabricant d’un determinat dispositiu.

Relleu

Els estabilitzadors de tensió de relé clàssics pertanyen a la categoria de dispositius electrònics que funcionen segons el principi de transformació gradual del potencial d’entrada. El seu disseny es basa en un autotransformador, els bobinats de sortida dels quals es commuten de manera que es corregeixin les fluctuacions de la xarxa.

El canvi en el nombre de girs del bobinatge secundari es produeix automàticament a causa del funcionament dels dispositius de commutació integrats: relés electromagnètics.

Un bloc especial és responsable de l’ordre de commutació dels elements del relé, que els experts anomenen la unitat de control. Amb la seva ajuda, és possible controlar els paràmetres de la tensió de xarxa i, quan es detecten desviacions de la norma, posar en funcionament la següent etapa d’estabilització (segons el nombre de relés e / m).

El principal avantatge dels dispositius de relé, si els comparem amb els models ja compensats del tipus de compensació, és l’alta velocitat de funcionament dels passos (uns 10-20 ms). A més, aquests mòduls de control són força senzills, cosa que facilita enormement el manteniment i la reparació del producte acabat.

Els desavantatges de les màquines de relé inclouen un ajust insuficientment suau del potencial de sortida i una vida útil baixa. A molts usuaris els molesta que durant el funcionament aquesta unitat faci clic constantment (a causa dels commutadors de relés). El principal camp d’aplicació són els equips de baixa potència connectats a xarxes amb una taxa d’inestabilitat de potència d’entrada baixa.

Ferrorresonant

Aquest tipus d'estabilitzadors pertany a les mostres que van aparèixer en l'etapa inicial de la formació dels dispositius de conversió. El començament de la seva introducció massiva a la vida quotidiana a la dècada dels cinquanta i seixanta del segle passat es va explicar per la necessitat de protegir els televisors de tub d’aleshores de moda. El seu principi de funcionament es basa en l'ús de l'efecte de la ressonància ferromagnètica, l'essència del qual és la interacció electromagnètica de dos estranguladors (bobines amb nuclis). És especialment important que un d’ells funcioni en mode saturat i l’altre en mode insaturat.

Els avantatges dels estabilitzadors ferroresonants inclouen l'absència de captures mòbils (commutables) i, com a resultat, una baixa probabilitat de fallada i un recurs de treball superior a la dels dispositius de relé. A més, amb la seva ajuda, és possible aconseguir una configuració més precisa del voltatge de sortida i un ajust suau. Els seus desavantatges s’expressen en el següent:

• soroll durant la feina;
• generació significativa de calor;
• volumesa (grans dimensions);
• petita gamma de tensions regulades.

Malgrat aquests desavantatges, els estabilitzadors ferroresonants encara gaudeixen d’una certa popularitat entre els consumidors. El seu camp d’aplicació és la protecció d’aparells electrodomèstics antics, que són manipulables sense pretensions.

Electromecànica

Els dispositius d’aquesta classe van aparèixer al mercat de productes elèctrics gairebé al mateix temps que els seus homòlegs ferroresonants, tot i que diferien significativament d’ells en el seu disseny i principi de funcionament. La seva unitat de treball principal és un autotransformador amb un contacte mòbil de captació de corrent.

L’element d’ajust es fabrica en forma de lliscador o pinzell extraïble d’un disseny especial. Quan el dispositiu està en funcionament, es mou al llarg del bobinatge del transformador, augmentant o disminuint sense problemes el coeficient de conversió, cosa que permet corregir eficaçment la tensió d’entrada.

Les primeres mostres de dispositius electromecànics van tenir un ajust manual: el moviment del control lliscant al llarg dels bobinats de l’autotransformador es va assignar a una persona. En els models moderns, aquest procés s’automatitza mitjançant l’ús d’un mòdul de control especial.

Els seus avantatges i desavantatges són els mateixos que els de mostres ferroresonants, i la seva àrea d’aplicació són dispositius que no requereixen una velocitat elevada.

Inversor (continu, sense transformador, IGBT, PWM)

Aquest tipus de regulador pertany a la família d'estabilitzadors moderns amb una millor fabricabilitat, produïts des de principis de segle. El funcionament dels dispositius es basa en el principi de doble conversió de la tensió inicial, a causa del qual és possible formar un senyal de la forma i amplitud desitjades a la sortida.Com que no hi ha unitats mecàniques i electromecàniques a les modernes unitats d’impulsos, funcionen completament en silenci, tenen una velocitat elevada i no són inferiors en fiabilitat a cap de les mostres conegudes.

Els avantatges d’aquests dispositius també inclouen:

• límits ampliats de regulació fluida de la tensió de xarxa i del corrent de càrrega (90-310 volts);
• la presència de mòduls de filtre a l'entrada i sortida del dispositiu, suprimint el soroll de la xarxa;
• compacitat i baix pes.

L'únic inconvenient dels convertidors d'inversors típics és el seu elevat cost.

Electrònic (triac, tiristor)

El dispositiu i el principi de funcionament de les unitats electròniques són una mica similars als dispositius de tipus relé. Però en lloc de relés, aquí s’utilitzen interruptors de semiconductor, construïts sobre la base d’elements de porta (tiristor o triacs).

També hi ha a la venda varietats d’unitats en què els transistors semiconductors fan la funció de commutació de tecles.

A causa de l’ús de components electrònics, aquests dispositius funcionen de manera absolutament silenciosa.

Altres avantatges dels circuits i dispositius inversors són:

• alta velocitat i manca de components mecànics;
• durabilitat i fiabilitat de les seves parts semiconductors constituents;
• àmplia gamma de regulació de tensió;
• estabilitat tèrmica i alta eficiència, que s’explica per l’economia dels elements inclosos al circuit (inclosos els transistors d’efecte de camp, que pràcticament no consumeixen corrent).

El seu desavantatge és el mateix que el dels relleus anàlegs; això es deu a la naturalesa discreta del control de tensió de sortida.

Normes de selecció

Abans de decidir l’elecció d’un estabilitzador segons el tipus de subministrament elèctric, és important determinar en quines xarxes se suposa que s’operarà. Si teniu previst utilitzar-lo en un apartament d’una casa de la ciutat, el propietari necessitarà un dispositiu monofàsic típic. Si el comprador té intenció d’utilitzar-lo a la casa, on hi ha una font d’alimentació de 380 volts, només en farà una mostra trifàsica.

Abans d’anar a la botiga, és important familiaritzar-se amb els fabricants d’aquests dispositius i triar una empresa amb bona reputació. En aquest cas, no importa si es tracta d’una empresa nacional o estrangera, ja que els nostres fabricants també són capaços de fabricar models competitius.

Visió general del model

És més fàcil fer una revisió dels estabilitzadors moderns per a la llar, centrant-se en els avantatges i desavantatges de diverses mostres propietàries. Per a això, s'han seleccionat models que representen empreses competidores com Resanta, Energia, el desenvolupament domèstic Shtil, així com una marca anomenada Sven.

La classificació dels estabilitzadors domèstics està encapçalada per un model del fabricant "Resanta", que produeix productes amb una excel·lent relació qualitat-preu. Els dispositius d’aquesta empresa poden funcionar amb càrregues de diverses mides (potència des de desenes fins a centenars de watts). L'assortiment de "Resants" inclou molts models de relés monofàsics, però sovint hi ha mostres amb conversió de doble voltatge (inversors). Aquesta marca no té pràcticament cap inconvenient (excepte el preu).

La segona posició de la qualificació l’ocupa Energia, una empresa diversificada que només ha dominat recentment la producció d’estabilitzadors d’alta qualitat. Tots els models d’aquest fabricant es distingeixen per una relació qualitat-preu verificada i tenen una demanda constant entre el consumidor rus. Els seus avantatges també inclouen una àmplia selecció de diferents dissenys.

A continuació ve l'empresa "Shtil", que produeix productes i models econòmics de la categoria de preus mitjans, així com mostres de classe premium. Els inversors electrònics són especialment populars, que no són inferiors en les seves capacitats a les modernes fonts d’alimentació ininterrompuda.

L'última en aquesta llista és l'empresa finlandesa Sven, els productes de la qual són adequats tant per a la llar com per a l'oficina. Els preus dels productes de Finlàndia són bastant assequibles per a un usuari normal amb una qualitat constant.Segons el fabricant, la vida útil de tots els models fabricats és de 10 anys com a mínim.

Estabilitzadors de tensió per donar

A Dachas, tradicionalment es demanen models especials d’estabilitzadors que es poden connectar directament al tauler d’entrada mitjançant una màquina independent. Es distingeixen per una força de conversió relativament elevada, ja que s’utilitzen per treballar amb equipaments específics per a cases d’estiu (bombes, sistemes de reg, etc.). Podeu connectar aquests dispositius a l'estabilitzador mitjançant un bloc de distribució especial o mitjançant el sòcol proporcionat en alguns models.

A la dacha, és necessari disposar de connexions a terra, a través de les quals sigui possible assegurar el treball amb material de jardí.

A l’aire lliure, no només es posen a terra de manera fiable les parts metàl·liques de les unitats utilitzades, sinó també el cas del propi estabilitzador, instal·lat al circuit lineal.

A l’hora d’escollir un dispositiu estabilitzador destinat a una casa o una casa rural d’estiu, procedeixen del càlcul de la potència admissible en la càrrega de servei. Per tant, a l’hora d’avaluar diversos models d’aquest paràmetre, se selecciona amb un marge petit (al voltant d’un 10-15 per cent).