Выбор места установки
Стабилизатор напряжения необходимо устанавливать вдали от легковоспламеняющихся и горючих жидкостей Нужно заранее выбрать место, в которое будет установлен стабилизатор. Размеры устройства определяются его выходной мощностью. Маленькие стабилизаторы могут устанавливаться рядом с аппаратурой на столе. Крупногабаритные модели требуют стационарного монтажа. Местом установки может быть пол, стена или заранее оборудованная ниша.
Работающие трансформаторы нагреваются, из-за чего нужно проводить систему отвода тепла. По этой причине стабилизатор следует установить в место, в котором доступ к вентиляционным отверстиям будет открыт. Тогда внутри будет создаваться необходимый воздухообмен.
Место установки должно быть незапыленным, без влажного воздуха, вдали от легковоспламеняющихся и горючих жидкостей. Высокие температуры, пыль, влага могут вывести стабилизатор из строя. Оптимальное место расположения – устанавливать рядом с распределительной коробкой на входе до счетчика.
Подключение стабилизатора
Теперь переходим к непосредственному подключению самого стабилизатора. Для того, чтобы подобраться к его контактам, может понадобиться снять внешнюю крышку.
Пропускаете два кабеля (вход и выход) через отверстия и зажимаете под клеммы по следующей схеме:
фазную жилу входного кабеля стабилизатора затягиваете на клемме ВХОД (Lin)
нулевую жилу (синего цвета) к клемме N (Nin)
заземляющую жилу к винтовому зажиму с обозначением ”земля”
Кстати, отдельной клеммы ”земля” может и не быть. Тогда данную жилу закручиваете под винт на самом корпусе аппарата.
Есть модели с клеммниками всего под 3 провода. В них назад возвращается только фаза.
Ноль на питание электроприборов берется с общего щитка.
Теперь когда вы подали напряжение от щитка до стабилизатора, вам нужно вернуть это напряжение, но уже стабилизированное обратно в общий щит.
Для этого подсоединяете кабель – выход со стабилизатора.
его фазную жилу к зажиму ВЫХОД (Lout)
нулевую к N (Nout)
жилу заземления, туда же где и заземляющая жила от входного кабеля
Еще раз визуально проверяете всю схему и закрываете крышку.
Как сделать 12В стабилизатор
Простые, но при этом достаточно эффективные, надежные и долговечные стабилизирующие устройства можно сделать самостоятельно, используя при этом простые стабилитроны и специальные небольшие микросхемы типа LM317, LD1084, L7812, КРЕН (КР142ЕН8Б).
Стабилизатор на LM317
Процесс сборки такого стабилизирующего напряжение устройства состоит из следующих этапов:
- К среднему выходному контакту микросхемы припаивается 130-ти омное сопротивление.
- К входному правому контакту припаивается проводник, подающий нестабилизированное напряжение от источника питания.
- Левый регулировочный контакт припаивается ко второй ножке резистора, установленного на выходе микросхемы.
Процесс пайки такого стабилизатора занимает не более 10 минут и с учетом недорогой микросхемы не требует больших капиталовложений. При помощи подобного устройства запитывают светодиодные фонари, ленты.
Микросхема LD1084
Сборка устройства для стабилизации напряжения автомобильной бортовой сети с использованием микросхемы LD1084 производится следующим образом:
- К входному контакту микросхемы припаивается проводник с плюсовым напряжением от диодного моста.
- К регулировочному контакту припаивается эмиттер биполярного транзистора, базу которого через два резистора номиналом 1 кОм питает ток ближнего и дальнего света фар.
- К контакту выхода припаивается два резистора (один – обычный на 120 Ом, а второй – подстроечный, на 4,7кОм) и электролитический конденсатор на 10 мкФ
Для сглаживания пульсации тока после диодного моста устанавливается еще один электролитический конденсатор емкостью 10 мкф.
Стабилизатор на диодах и плате L7812
Простой интегральный выравниватель на диоде Шоттки и двух конденсаторах собирают следующим образом:
- К входному контакту микросхемы припаивается: диод типа 1N4007, анод которого при помощи провода соединяется с плюсом источника питания, плюсовая обкладка мощного 16-ти вольтного электролитического конденсатора емкостью 330 мкФ.
- К правому выходному контакту припаивается нагрузка и ножка плюсовой обкладки 16-ти вольтного электролитического конденсатора на 100 мкФ.
- К среднему регулировочному контакту припаивается минус, идущий от батареи, и провод от минусовых обкладок конденсаторов.
От такого простого устройства можно запитывать мощные ленты из светодиодов и магнитолу.
Самый простой стабилизатор — плата КРЕН
Схема стабилизатор напряжения на 12 вольт на основе платы крен (КР142ЕН8Б) включает в себя следующие компоненты:
- Припаянный к входному контакту выпрямляющий диод типа 1N4007.
- Микросхему КР142ЕН8Б либо KIA7812A.
- Два провода, припаянные к выходному и регулировочному контакту микросхемы и соединенные с нагрузкой и минусом источника питания.
Конструкция на плате КРЕН является самой простой и быстрой в сборке. При этом эффективность и область применения у нее такая же, как и у других самодельных аналогов.
Разновидности стабилизаторов напряжения
Стабилизаторы напряжения — устройства распространенные. Их применяют не только для защиты котлов. Поэтому у этих приборов широкий модельный ряд. По конструктивным особенностям и принципу работы выделяется 4 вида:
- электромеханический;
- релейный;
- электронный;
- инверторный.
Электромеханические
Устройства этой категории напоминают лабораторный автотрансформатор. Имеется торообразный сердечник. На него намотаны витки первичной и вторичной обмотки. По ним двигается ползунок из графитовой щетки.
Подключаясь к дополнительным или отключаясь от лишних витков, устройство увеличивает или уменьшает напряжение на выходе. Ползунок приводится в движение сервоприводом. Его положение контролируется электронной платой стабилизатора.
Основные достоинства приборов данного типа:
- Повышенная точность регулировки. Чем больше витков трансформатора, тем точнее стабилизатор выдает нужное напряжение.
- Терпимость к перегрузкам. Мощность устройства протекает через железный трансформатор, который кратковременно способен работать при превышенных нагрузках.
Устройство электромеханического стабилизатора
Недостатки:
- Недолговечность работы. Графитовая щетка подвержена истиранию.
- Задержка переключения на другой уровень напряжения порядка 2 с. Стабилизатор может не успеть выровнять напряжение. Поэтому газовый котел выйдет из строя.
Релейные
Релейные стабилизаторы напряжения по принципу работы напоминают электромеханические. В основе устройства трансформатор. На первичную обмотку подается сетевое нестабилизированное напряжение. Вторичная обмотка имеет множество отводов. Они подключаются к выходу устройства через реле. Если выходного напряжения недостаточно, стабилизатор подключает к выходу дополнительный виток трансформатора.
Плюсы стабилизаторов релейного типа:
- Быстрая реакция на перепады напряжения. Реле может включиться менее чем за секунду.
- Способны работать при отрицательных температурах. Реле невосприимчивы к холоду.
Минусы:
- Дешевые модели с малым количеством реле обладают плохой точностью регулировки. Выходное напряжение способно отклоняться от требуемого значения на 8%.
- Шум. Переключение реле издает характерный щелчок. Поэтому прибор плохо подходит для жилых помещений.
Прибор релейного типа
Дополнительная информация. При слишком частых перепадах входного напряжения электромеханические и релейные устройства подвержены чрезмерному износу. Каждый раз, когда вольтаж на входе меняется, стабилизатор вынужден переключать реле. Такой режим работы приводит к разбалтыванию контактов, их обгоранию и прочим неприятностям, свойственным электромеханической технике.
Электронные
В этих устройствах также используется трансформатор. Однако в них отсутствуют механические щетки или реле. Выходное напряжение регулируется с помощью электронных симисторных ключей.
Симисторы все время работы находятся либо в открытом, либо в закрытом состоянии. Они или пропускают электрический ток на выход, или блокируют. Электронная плата стабилизатора высчитывает, какую часть напряжения следует пропустить к потребителю (котлу), а какую оставить в сети.
Плюсы электронных стабилизаторов:
- Повышенная точность регулировки. Отклонения не превышают 1-2 %.
- Отсутствие подвижных элементов. Отсюда никаких шумов и хорошая надежность.
Минусы:
- Чувствительность к помехам в питающей сети. Схема управления прибора восприимчива к ВЧ импульсам.
- Высокая цена. В некоторых моделях применяются дорогие микроконтроллеры.
Автоматический однофазный стабилизатор электронного типа
Инверторные
Сложные и дорогие устройства. Они гарантируют максимальное качество и точность выходного потенциала. Инверторные стабилизаторы берут от сети переменное напряжение 220 В. Затем выпрямляют его с помощью диодного моста и стабилизируют электролитическими конденсаторами. На выходе фильтра получается постоянное напряжение порядка 310 В.
Далее оно снова переворачивается (инвертируется) в переменный вольтаж 220 В 50 Гц. Выходное напряжение формируется контроллером стабилизатора. Оно лишено шумов и искажений. Поэтому на выходе получается чистая синусоида с нужной амплитудой.
Инверторный стабилизатор Штиль
Достоинства:
- Высокое качество выходного напряжения. Оно никак не зависит от входного.
- Мгновенная регулировка выходных параметров. Напряжение отслеживается в режиме реального времени.
Недостатки:
- Высокая цена прибора. За счет дороговизны электронных компонентов.
- Сложный и затратный ремонт. В случае поломки придется искать специалиста по ремонту инверторных преобразователей.
Как выбрать стабилизатор напряжения для дома?
правильно выбрать стабилизатор напряжения для дома
В частном секторе по обочинам дорог всегда установлены столбы-опоры, на которых размещаются провода. Именно по ним к домам подводится напряжение. Если пройти вдоль линии к ее началу, то можно обнаружить камеру со специальным устройством – трансформатором. Он преобразует подводимое высокое напряжение (обычно 6 или 10 кВ) в…нет, не в 220, а в 240-245 Вольт, которое далее по проводам на столбах распределяется по потребителям. Откуда же тогда у жителей частных домов проблема с напряжением и приходится читать, как выбрать стабилизатор? Во всем «виноваты» законы, в соответствии с которыми распространяется электрический ток. Здесь мы их рассматривать не будем, а для упрощения понимания воспользуемся аналогией с водопроводом.
- Источник бесперебойного питания (ИБП)
- Разделительный трансформатор 220В / 220В
- Принцип работы стабилизатора напряжения
Водо…токопровод
Представим, что электрический ток – это поток воды, провода на столбах – трубы, трансформатор – источник. От центрального трубопровода к каждому дому (пусть их будет три) подводится своя труба. Очевидно, что давление, создаваемое источником, придет к наиболее удаленному дому без изменений лишь в двух случаях: — в первых двух домах все краны закрыты, и они ничего не потребляют; — количество воды в центральной линии настолько велико, что ее забор двумя первыми потребителями не превращает поток в струйку. Из этого следует единственный вывод: система будет идеально функционировать, если производительность источника превышает суммарное потребление всех трех домов (с учетом потерь). На практике же первые дома берут так много воды из центральной линии, что у последних от начального напора не остается и следа.
разбор электроэнергии
Для того чтобы устранить эту проблему, можно воспользоваться несколькими решениями:
- повысить давление источника;
- уменьшить потребление первых двух домов;
- заменить источник на более производительный или установить дополнительный.
Первый вариант означает значительное превышение допустимых значений давления у первых на линии потребителей и повреждение их оборудования. Второй снижает уровень комфорта жителей, которым, фактически, запретят пользоваться частью домашних приборов. Третий связан с серьезными финансовыми затратами на замену источника и модернизацию трубопроводов.
Теперь переведем все вышесказанное на «электрический язык». Сейчас в каждом доме появились мощные электроприборы – утюги, кондиционеры, стиральные машинки, бойлеры. Соответственно, на каждый дом теперь приходится намного больший ток, чем на момент расчета и монтажа всей распределяющей системы. Мы удивляемся, почему возникают проблемы с напряжением и нужен стабилизатор. Очень просто! Никто не менял провода на столбах и трансформаторы, установленные еще во времена наших дедушек, когда общая нагрузка среднестатистического частного дома редко превышала 1 киловатт.
электропотребители
В результате получается, что большая часть мощности трансформатора потребляется ближними к нему по линии домами, а последним достаются крохи. Так как компании-собственники меняют оборудование редко, то электрики идут на компромисс – настраивают трансформатор на выдачу 240 В (220+10%), поэтому в ближних домах напряжение завышено, а в последних появляется дополнительный «бонус» 20 В. Однако это проблемы не решает – к концу линии напряжение часто снижается до 150 В.
падение напряжения
При повышенном могут перегорать лампы накаливания, излишне нагреваться элементы в схемах приборов. Хотя значение в 240 В и является допустимым, постоянно такой режим использовать не рекомендуется. В свою очередь, при пониженном напряжении схемы защиты некоторых электронных приборов блокируют включение: не работают компьютеры и телевизоры, нагреваются электродвигатели, светоотдача ламп накаливания существенно снижается и пр. Решение есть – стабилизатор напряжения.
стабилизатор напряжения
Это автоматическое устройство, создающее в домашней электросети стабильные 220 Вольт. Внутренняя схема таким образом выполняет переключение обмоток трансформатора, что подаваемое заниженное или завышенное напряжение преобразуется в требуемые 220 В. Нижний и верхний пределы, в которых допустима работа, указываются в спецификации к устройству.
Установка стабилизатора для сети 220 В
Схема подключения прибора довольно проста, и при соблюдении элементарных правил безопасности такую работу у себя дома можно выполнить своими руками. Прибор лучше установить непосредственно за электросчетчиком. Это даст ему возможность быстро отключать нагрузку при появлении искажений. В зависимости от количества выходов, схема подключения немного различается:
- Прибор с тремя выходами имеет одну входную нулевую клемму, которая не прерывается и две фазные клеммы – вход и выход. Работа такой модели стабилизатора заключается в прерывании только одной фазы, проходящей через него. Вначале необходимо подключить выходящий от автомата нулевой провод к нулевой шине электрического щитка. Сюда же надо подсоединить проводом нулевой выход прибора. Фазный провод, выходящий от автомата, требуется подключить на входную клемму стабилизатора, а к выходной клемме подсоединить фазный провод, идущий из дома.
- Когда подключение нагрузки выполняется полностью через стабилизатор, устанавливают прибор с четырьмя выходами, где происходит разрыв нулевого и фазного провода. Вначале нулевой провод от автомата надо подключить на входную нулевую клемму прибора. Затем к выходной нулевой клемме подсоединить нулевой провод электропроводки, выходящей из дома. Аналогичную процедуру требуется выполнить своими руками с фазным проводом.
Закончив работу, обязательно надо проверить правильность и надежность всех соединений, и только тогда выполнить подачу напряжения.
Как подключить стабилизатор напряжения для дома
Подключение напольного однофазного стабилизатора напряжения для дома заключается в правильной коммутации проводов “фазы” и “ноля” на клеммных колодках прибора.
Рассмотрим процесс подключения стабилизатора напряжения на примере однофазных бытовых стабилизаторов напряжения Норма М. Подключение стабилизаторов напряжения различных производителей однофазного типа проводится аналогично. Монтаж трехфазных стабилизаторов напряжения более сложный, но теоретически представляет собой монтаж трех однофазных стабилизаторов напряжения.
Перед началом работы нужно отключить подачу напряжения электрической сети на входе в дом (офис, коттедж) – для этого требуется отключить вводной автомат. При помощи индикатора напряжения электрической сети, обязательно удостоверьтесь в отсутствии тока в сети квартиры (офиса, коттеджа). При проведении подобных работ – безопасность является самым важным аспектом.
Откройте клеммную коробку стабилизатора напряжения и Вы получите возможность доступа к монтажным винтам. Вдев кабель сквозь резиновые манжеты клеммной колодки, прочно закрепите ВИТОЙ кабель винтами.
Для подключения стабилизатора напряжения необходимо подсоединить три провода по определенной схеме. Схема прилагается к каждому стабилизатору напряжения. Если у Вас провод “монолит” сделайте переходник на витую пару. Соединив провода по схеме, Вы получите стабилизированное напряжение на выходе стабилизатора.
Запомните, что КАЧЕСТВЕННЫЙ контакт на клеммнике имеет самое важное значение – плотно зажмите винты, и перепроверьте контакт через неделю пользования прибором. Качественный контакт достигается только ВИТОЙ ПАРОЙ. А слабый, плохой контакт или маленькая площадь соприкосновения (провод “монолит”) не позволят вам снять полную мощность с прибора или вызовут некорректную его работу
А слабый, плохой контакт или маленькая площадь соприкосновения (провод “монолит”) не позволят вам снять полную мощность с прибора или вызовут некорректную его работу.
В последствии рекомендуем проверять и подтягивать винты подключения кабеля хотя-бы один раз в год, для обеспечения прочного контакта. Подключив провода, закройте клеммную коробку.
Затем нужно включить вводной автомат квартиры (дачи, офиса, коттеджа).
Переключите автоматический выключатель СЕТЬ в положение ВКЛ. Прибор запускается в работу.
Установка стабилизатора напряжения завершена, если не учитывать подключение проводов от электрического счетчика, установку защитных коробов. Нельзя устанавливать стабилизаторы напряжения в закрытые ниши, так как эти приборы нуждаются в максимальном доступе воздуха для быстрого охлаждения. Категорически запрещается устанавливать стабилизаторы напряжения в помещениях, где хранятся быстро воспламеняющиеся жидкости и материалы.
Особенности конструкции
Трехфазный стабилизатор напряжения
По своей конструкции трехфазный стабилизатор – это три однотипных однофазных модуля с общей схемой управления и контроля. Известны два варианта исполнения таких устройств:
- В первом случае это единая конструкция, включающая в себя три независимых контура стабилизации.
- Второй вариант представляет собой три одинаковых однофазных стабилизатора, включенных по схеме «звезда» и размещенных в виде модулей в единой стойке.
Первое из исполнений применяется для обслуживания маломощных потребителей и стоит сравнительно дешево. Но за это приходится расплачиваться серьезными проблемами, возможными при его эксплуатации. При выходе из строя одной из 3-х схем всю конструкцию приходится ремонтировать или обновлять полностью. Вторая модификация (в виде стойки с независимыми модулями) отличается повышенной функциональностью, позволяющей не прерывать подачу питания при неисправности одной из фазных линий. В этом случае напряжение подается на выход напрямую, минуя проблемный модуль.
Однофазный стабилизатор напряжения Энергия СНВТ Hybrid
Особенностью подключения любых модификаций является раздельная подача фазы на каждый из преобразователей, в то время как рабочий ноль у них остается общим. Кроме того, корпуса этих устройств обязательно соединяются с имеющимся на промышленном объекте заземляющим контуром.
Схема управления и контроля стабилизаторов напряжения 380 В работает по особому алгоритму, позволяющему не только корректировать величину выходного напряжения, но и отключать прибор в следующих экстренных случаях:
- величина напряжения одной из фаз ниже или выше критического уровня;
- температура элементов регулировки преобразовательных модулей превышает заданный порог;
- в схеме потребления обнаружен сильный перекос фаз.
В качестве защитного элемента, отключающего нагрузку в аварийной ситуации, применяется встроенный в агрегат 4-х полюсный автомат. Стабилизатор 3-фазный внешне оформлен как вертикально установленная напольная конструкция. На ее переднюю панель, помимо органов управления, выведены индикаторы напряжения, выполненные в виде стрелочных вольтметров или современных цифровых индикаторов.
Выбор стабилизатора напряжения для частного дома
Выбор той или иной модели зависит от нескольких важных факторов. Прежде всего нужно выяснить сферу применения стабилизатора. Он может обеспечивать питание какого-то одного прибора или оборудования, установленного во всем доме. Следует выяснить значения верхнего и нижнего предела напряжения в электрической сети. И, наконец, немаловажную роль играет сумма, выделяемая на приобретение стабилизатора.
Выбор устройства зависит и от мощности, которую потребляют бытовые приборы и электрооборудование. Для ее определения рекомендуется воспользоваться номиналом автоматического выключателя, установленного на вводном щите. В соответствии с формулой, мощность представляет собой произведение значений тока и напряжения. Ток определяется по табличке, установленной на автомате, а напряжение известно заранее – 220В. То есть, при номинале 16А значение допустимой мощности будет составлять 16 х 220 = 3520 Вт или 3,5 кВт. При более высоком токе, например, 25А, мощность также повысится до 5,5 кВт. Более точные данные можно получить из паспорта на каждый прибор и оборудование. Мощность стабилизатора должна быть на 30-50% выше, чем расчетная допустимая мощность. Это связано с тем, что в процессе стабилизации напряжения происходит падение выходной мощности.
После всех необходимых расчетов остается выбрать наиболее подходящий тип стабилизатора. Для домашних условий подойдут как сервоприводные модели, так и релейные. В первом случае изменения напряжения производятся с помощью токосъемника, передвигаемого электродвигателем. Управление осуществляется сравнивающей схемой. Токосъемник передвигается в разные стороны, соответственно, увеличивая или уменьшая напряжение. Таким образом, обеспечивается плавная регулировка, скачки напряжения при переключениях отсутствуют. Рекомендуется для применения в тех домах, где измененное напряжение удерживается на одном и том же уровне в течение длительного времени.
Принцип действия релейных стабилизаторов совершенно другой. Основой всего устройства является трансформатор, у которого имеются промежуточные выводы обмотки с собственным напряжением. С помощью логической схемы осуществляется управление блоком электромеханических реле. Под его действием выводы переключаются таким образом, чтобы на выходе стабилизатора получались требуемые 220 вольт. Данные устройства более долговечны, однако процессы переключений сопровождаются щелчками.
Существуют дорогостоящие модели стабилизаторов, использующих электронные ключи. Фактически, они представляют собой такую же релейную конструкцию, где обычные реле заменены полупроводниковыми ключами. Эти устройства считаются наиболее технологичными и долговечными, поскольку в них отсутствуют узлы, подверженные износу. Во время коммутации соблюдается полная тишина. С помощью современных стабилизаторов стало возможно не только управлять напряжением, но и выполнять ряд других функций. Большое значение имеет возможность включения задержки подачи напряжения. Встроенные вольтметры позволяют постоянно контролировать состояние сети. С этой целью вместо стрелочных, широко используются электронные приборы.
