Стабилизатор напряжения, применение в промышленности

То, что стабилизатор напряжения — вещь в быту очень полезная, мы уже знаем. Но кроме стабилизаторов бытовых, есть еще и промышленные варианты. Где же они используются, чем отличаются и по каким параметрам можно решить, какую модель предпочесть? Попробуем в этом разобраться...

В чем разница?

Итак — сразу первый вопрос: в чем принципиальное отличие промышленных стабилизаторов напряжения от бытовых?

Ответ несколько неожиданный — принципиальных отличий, между промышленными и бытовыми стабилизаторами в общем-то нет. Электрические схемы у них различаются крайне мало, а границу между ними принято проводить по мощности: считается, что бытовые стабилизаторы могут иметь мощность до 30 Квт, а все, что выше — это уже промышленные варианты.

Смысл в такой классификации есть: при том, что промышленным и бытовым стабилизаторам приходится работать со стандартным напряжением в 220 и 380 вольт, но разная мощность — это разные значения по силе тока, которые накладывают свои требования к конструкции стабилизатора.

Где нужны промышленные стабилизаторы?

В современной экономике существуют сферы, в которых используются технические устройства, весьма чувствительные к колебаниям напряжения. К ним, в частности, относятся:

• Системы оборудования, обеспечивающие мобильную связь и телекоммуникации
• Серверы и дата-центры крупных ай-ти компаний
• Оборудование в медицинские центрах, больницах и клиниках
• Диспетчерские службы и системы управления в аэропортах
• Радиолокационные комплексы и др. объекты оборонного значения
• Банковские системы
• Некоторые виды промышленного производства

Все это объекты, которые потребляют большое количество электроэнергии, и поэтому стабилизаторам напряжения, обеспечивающих их электропитанием, придется иметь с силой тока в десятки, а то и сотни ампер.

Тиристоры, реле, сервоприводы...

Такая нагрузка уже и сама по себе делает непригодными к промышленному применению тех схем бытовых стабилизаторов, чья работа основана на полупроводниковых тиристорах. Тиристорные схемы хорошо справляются с нагрузкой в 1-2 киловатта, но для токов большой мощности они малопригодны.

Остаются два варианта для промышленных стабилизаторов напряжения: релейные схемы и сервоприводные.

Релейные схемы, которые хороши в бытовых стабилизаторах в силу своей надежности, при большой мощности, это свое достоинство в значительной степени теряют, поскольку при повышенной силе тока контакты реле будут достаточно быстро обгорать и покрываться окислами, теряя электропроводность, либо, напротив, «слипаться» и «свариваться» в результате возникновения микро-вольтовых дуг между контактами в момент срабатывания реле. Надежность такой схемы можно повысить, если использовать реле с контактами, изготовленными из тугоплавких металлов и заключенных в герметичные колбы, заполненные инертными газами. Но это проблему это не решит, хотя и сделает стабилизатор такой конструкции значительно дороже.

Наиболее предпочтительными при работе с большой силой тока выглядят сервоприводные конструкции стабилизаторов, в которых регулировка выходного напряжения производится путем перемещения по «выходной» обмотке каретки с роликом, управляемая серводвигателем.

В силу такого способа регулировки напряжения, промышленные стабилизаторы большой мощности имеют и специфическое конструктивное исполнение - они представляет собой обмотки, на вертикальных цилиндрах.

Плюсы и минусы

Главным достоинством промышленных стабилизаторов напряжения является, как уже говорилось, способность работать с токами в сотни ампер. Поскольку иных типов конструкций, обладающих этим плюсом, до сих пор не придумано, то потребителям приходится мириться с недостатками, среди которых:

• относительно малая скорость выравнивания напряжения
• наличие в конструкции стабилизатора механических узлов
• возможность эксплуатации аппарата только в теплых помещениях
• шум при работе

Относительно медленная реакция на изменения напряжения в сети может считаться самым существенным недостатком сервоприводных стабилизаторов. Скорость стабилизации напряжения в таких конструкциях составляет от 10 до 50 вольт в секунду, причем при выборе стабилизатора лучше ориентироваться на меньший показатель.

Если у вас есть выбор между двумя моделями, у одной из которых скорость регулирования указана 10-30 вольт в секунду, а у другой — 20-25 вольт в секунду, то лучше предпочесть вторую.

Кроме того, сервоприводному стабилизатору потребуется периодическое техобслуживание, а отельные узлы сервопривода придётся менять примерно раз в 3-5 лет. Механические движущиеся частей нельзя использовать при низких температурах, когда загустевает смазка.

Но при этих минусах, у сервоприводных стабилизаторов есть и дополнительные плюсы:

• широкий диапазон входных напряжений
• нечувствительность к изменению частоты
• высокая точность установки

Точность установки напряжения у сервоприводных моделей вообще самая высокая среди всех стабилизаторов, за что их и ценят потребители.

Ну и последний момент: кроме скорости и точности выравнивания напряжения, важна еще способность устройства обеспечивать пусковые токи, которые могут быть на 20-35% выше обычных. Помня об этом, лучше брать стабилизатор с «запасом» - то есть мощностью примерно на треть большей, чем сумма обычной рабочей мощности всех потребителей.

Назад к списку новостей