Что значит симисторный стабилизатор напряжения
Тиристорные и симисторные стабилизаторы напряжения: в чем отличие?
Эти два типа стабилизаторов напряжения относятся к электронным приборам. В них отсутствуют любые механические и электромеханические устройства. Они собраны полностью на полупроводниковых элементах, отличаются бесшумностью, высокой скоростью реакции на изменение напряжения и надёжностью. Такие стабилизаторы широко применяются в быту и на производстве.
Содержание:
Принцип работы электронных стабилизаторов
Принцип работы электронных стабилизаторов этого типа можно сравнить с принципом работы полупроводникового стабилизатора. В основе конструкции лежит использование мощного силового трансформатора. Только роль элементов переключающих его обмотки выполняют не электромагнитные реле, а мощные полупроводниковые ключи, собранные на тиристорах или симисторах.
Большое количество тиристорных стабилизаторов представлено на сайте официального партнера компании Энергия — ВольтМаркет.ру.
Если вы хотите приобрести симисторный стабилизатор, тогда посмотрите варианты на сайте компании по этой ссылке.
Поскольку все жилые дома, а также офисы и большинство общественных учреждений питаются по двухпроводной линии, состоящей из одной фазы и нуля, то для питания различных технических устройств используется однофазный тиристорный стабилизатор напряжения. Стабилизатор напряжения состоит из следующих элементов:
Очень часто в линиях электропитания переменного тока могут наводиться импульсные высокочастотные помехи, а так же короткие (5-15 мск) выбросы напряжения. Всё это может привести к нарушениям в работе электронной техники, поэтому напряжение на входе стабилизатора проходит через фильтр. Он собран на дросселях, выполненных на ферритовых кольцах и конденсаторах. Такой L/C фильтр препятствует проникновению на вход стабилизатора напряжения сетевых наводок.
Силовой трансформатор имеет секционированную вторичную обмотку, что позволяет менять коэффициент трансформации в ступенчатом режиме, и, следовательно, управлять величиной выходного напряжения. Однофазный симисторный стабилизатор напряжения собран по аналогичной схеме, а вся разница между этими стабилизаторами заключается в типе полупроводниковых ключей.
Плата управления и контроля постоянно анализирует величину напряжения сети и при её отклонении в любую сторону, с помощью электронных ключей переключает секции вторичной обмотки, изменяя тем самым величину напряжения на выходе стабилизатора. Переключающими элементами являются тиристоры или симисторы.
Схема симисторного стабилизатора напряжения может иметь до 15 переключаемых ступеней, что обеспечивает высокую точность установки напряжения на выходе. Для питания платы управления и контроля в схеме стабилизатора предусмотрен дополнительный трансформатор и выпрямитель.
Для удобства пользователей, стабилизаторы напряжения оборудованы светодиодной индикацией режимов работы:
Кроме этого стабилизатор может иметь цифровой дисплей, на который выводятся данные о напряжении на входе, на выходе и частота сети переменного тока.
Большое количество тиристорных стабилизаторов представлено на сайте официального партнера компании Энергия — ВольтМаркет.ру.
Если вы хотите приобрести симисторный стабилизатор, тогда посмотрите варианты на сайте компании по этой ссылке.
Тиристорный стабилизатор
Тиристорный стабилизатор напряжения представляет собой трансформаторное устройство, в котором выравнивание напряжения осуществляется с помощью переключения обмоток силового трансформатора с помощью электронных ключей. Тиристор – это полупроводниковый прибор являющийся аналогом электромагнитного реле. Он имеет анод, катод и управляющий электрод.
Поскольку тиристор проводит ток только в одном направлении, то для работы в цепях переменного тока применяется встречно-параллельное соединение тиристоров. Следовательно, один ключ, подключающий часть обмотки трансформатора, будет состоять из двух тиристоров.
Тиристорный стабилизатор может обеспечить достаточно большую точность установки напряжения. Это достигается увеличением числа переключающих ступеней. Практические схемы электронных стабилизаторов на тиристорах могут обеспечить точность стабилизации порядка 3-5%.
Стабилизатор такого типа обладает следующими положительными качествами:
При своих достоинствах, тиристорный стабилизатор напряжения имеет определённые недостатки, которые заметно ограничивают его сферу применения.
Большой выбор тиристорных стабилизаторов напряжения отечественного производства смотрите на сайте официального представителя компании Энергия по этой ссылке.
Отрицательные стороны:
Дело в том, что стабилизаторы напряжения собранные на тиристорах выдают на выходе форму напряжения далёкую от синусоидальной. Она может иметь форму трапеции или меандра. Питание электродвигателей от такого стабилизатора, особенно асинхронного типа, может привести к выходу мотора из строя. Существуют модели стабилизаторов, которые выдают нормальную форму напряжения на выходе, но такие устройства имеют сложную электронную схему и стоят заметно дороже. В связи с этим сфера применения данных стабилизаторов уже ограничивается, их нельзя будет использовать в качестве стабилизаторов для циркуляционных насосов в системах отопления, скважинах, и т. д.
Тиристорный стабилизатор напряжения при работе сам является источником помех, поэтому к нему не рекомендуется подключать измерительную аппаратуру высокой точности.
Симисторный стабилизатор
В этом устройстве в качестве электронных ключей, управляющих переключением секций силового трансформатора, используются симисторы. Это полупроводниковые приборы, объединяющие в одном корпусе два тиристора. Симистор, или симметричный тиристор, проводит ток в двух направлениях, поэтому силовой ключ выполнен на одном полупроводниковом приборе.
Симисторный стабилизатор напряжения имеет ряд недостатков по сравнению с тиристорными устройствами. Стабилизатор очень критичен к выбросам напряжения при работе с индуктивной нагрузкой. Вместе с тем он обеспечивает высокую точность регулирования.
Если вы хотите приобрести симисторный стабилизатор, тогда посмотрите варианты на сайте официального представителя компании Энергия по этой ссылке.
В отличие от электромагнитных реле, симисторы переключаются за короткий промежуток времени, а отсутствие контактов и других механических элементов делает такие стабилизаторы очень надёжными. Мощные электронные ключи сильно нагреваются в процессе работы, поэтому симисторы монтируются на радиаторы, что увеличивает габариты прибора. Для лучшего охлаждения электронных компонентов симисторный стабилизатор напряжения оборудуется вентилятором.
Мощный электронный стабилизатор
Одним из лидеров в производстве энергетических систем является компания «Энергия», она применяет в своих разработках инновационные технологии, что позволяет свести до минимума некоторые недостатки тиристорных стабилизаторов напряжения.
Однофазный тиристорный стабилизатор «Энергия Classic 12 000» представляет собой современное и надёжное устройство с высокими параметрами. Устройство работает в интервале входных напряжений от 125 до 254 вольт. Предельно допустимые величины могут составлять 60 вольт по минимуму и 265 вольт по максимуму. Стабилизатор имеет переключающую схему на 12 ступеней, выполненную на мощных тиристорах. Время переключения не превышает 20 мс.
Этот, и большое количество других тиристорных стабилизаторов представлено на сайте официального партнера компании Энергия — ВольтМаркет.ру.
Если вы хотите приобрести симисторный стабилизатор, тогда посмотрите варианты на сайте компании по этой ссылке.
Стабилизатор имеет защиту от пониженного напряжения, повышенного напряжения и перегрузки. При температуре силового трансформатора свыше 120°C так же срабатывает защита и стабилизатор отключается. Допустимая кратковременная перегрузка до 180%, может составлять 0,3 секунды. Входной фильтр подавляет все виды высокочастотных и импульсных помех. При питании нагрузки с нормальным напряжением сети используется система «байпас». Данный стабилизатор компании Энергия рассчитан на эксплуатацию в отапливаемом помещении с уровнем влажности не более 80%.
Симисторный и тиристорный стабилизатор напряжения: отличия и принцип работы
Тиристорные и симисторные стабилизаторы напряжения относятся к семейству электронных стабилизаторов. Стабилизацию напряжения реализуют ключи, собранные на полупроводниковых приборах, – тиристорах или симисторах. Назначение этих аппаратов – нормализация параметров входного тока, что позволяет защитить дорогостоящее оборудование, технику и инструмент от повреждений из-за некачественного сетевого напряжения.
Устройство и принцип работы тиристорных и симисторных стабилизаторов напряжения
В конструкцию стабилизирующих аппаратов на полупроводниковых ключах входят:
Принцип работы трансформатора на полупроводниковых ключах:
В чем разница между тиристорами и симисторами
Общей характеристикой тиристоров и симисторов является тот факт, что ими управляют подачей на управляющий электрод положительного потенциала. Различия заключаются в конструкции полупроводников.
Тиристор – однонаправленный преобразователь, в структуре которого имеются анод, катод, управляющий электрод. Симистор – полупроводниковый прибор, состоящий из двух параллельно соединенных тиристоров. Благодаря такой конструкции симисторный переключатель обладает двунаправленным действием – он может проводить ток в двух направлениях.
Преимущества и недостатки стабилизаторов тиристорного типа
Преимущества тиристорных стабилизаторов:
Минусы стабилизаторов на тиристорных ключах, ограничивающих их применение:
Ступенчатая стабилизация и ее недостаточная точность ограничивают использование аппаратов для питания потребителей с особой чувствительностью к качеству электропитания.
Плюсы и минусы симисторных стабилизаторов
Для симисторных аппаратов характерны следующие преимущества:
К минусам относят ступенчатую стабилизацию, форму напряжения, отличную от синусоидальной, большие габариты, меньшую стойкость к перегрузкам по току, более высокую степень нагрева по сравнению с тиристорными аналогами. Симисторные аппараты отличаются низкой стойкостью при индуктивных нагрузках.
Какой стабилизатор лучше выбрать – тиристорный/симисторный или электронно-релейный
Еще один тип электронных стабилизаторов – электронно-релейный. К таким аппаратам относятся модели серии «Каскад». При их создании использовались технологии, устраняющие недостатки тиристорных и симисторных аппаратов. Обмотки трансформатора в этих моделях переключают электронные ключи, состоящие из транзистора и реле. Они устойчивы к сетевым помехам и не провоцируют их появление.
Преимущества электронно-релейных стабилизирующих аппаратов по сравнению с тиристорными/симисторными:
Стабилизаторы электронно-релейного типа относятся к наиболее надежным, поскольку они эффективно защищают промышленное оборудование, технику, инструменты от аварий в электросети, помех, грозовых разрядов, коротких замыканий. При включении электронно-релейные аппараты серии «Каскад» анализируют параметры сети и тестируют защитные системы.
Симисторный стабилизатор напряжения — преимущества и недостатки
Устройство стабилизации, которое быстро реагирует на всевозможные скачки напряжения, является симисторной моделью стабилизатора. Другие типы приборов действуют намного медленнее.
Высокий показатель КПД, равный 98 процентам, также недоступен другим моделям. Основное отличие симисторных стабилизаторов заключается в длительном сроке службы. Этому способствует применение полупроводниковых элементов – симисторов в качестве силовых электронных ключей.
Такие стабилизирующие устройства относятся к электронным моделям стабилизаторов. В них напряжение меняется дискретно. Другими словами, регулировка напряжения в них производится по типу релейных моделей.
Основные части стабилизатора
В конструкцию такого прибора входит:
Контроллер регулирует напряжение входа путем сравнения его с номинальным значением. Благодаря этому симисторный стабилизатор напряжения функционирует так быстро.
Точность выравнивания напряжения зависит от числа ступеней регулировки. Чем меньше шаг регулировки и больше ступеней, тем стабилизация произойдет точнее. Сегодня в торговой сети можно приобрести симисторный стабилизатор напряжения с точностью регулировки меньше 1%. Это является очень высоким показателем.
Подобные стабилизаторы нашли широкую популярность в бытовых условиях и в промышленности. Наиболее распространены модели мощностью 40-50 кВт.
Преимущества симисторных стабилизаторов:
Недостатки симисторных стабилизаторов:
Симисторный стабилизатор напряжения Энергия Classic 5000
Стабилизатор служит для поддержания напряжения стабильной величины 220 вольт, и защиты устройств от перепадов и скачков питания. В основном его сферой использования являются бытовые условия.
Стабилизаторы Энергия Классик относятся к симисторным моделям. Это дает возможность размещать их как в подсобных помещениях, так и в жилых домах. Силовым ключом в них служит тиристор. За счет этого возрастает долговечность и надежность прибора.
Корпус прибора можно фиксировать на стене. В устройстве имеется индикатор с отображением состояния сети питания, а также расхода энергии. Одним из достоинств стабилизатора является способность к перегрузкам. Это позволяет подключать к нему устройства с повышенными токами запуска.
Стабилизатор напряжения — виды устройств
Стандарты поставляемой электрической энергии в различных странах отличаются. Производители электрических приборов придерживаются стандартов, установленных в своих регионах или экономических содружествах. По этой причине не всегда качество поставляемой электрической энергии совпадает с характеристиками прибора или устройства.
Но бывают случаи, когда низкое качество поставляемой энергии обусловлено устаревшим оборудованием, поломкой или перегрузкой системы передачи электрической энергии в конкретном районе или населенном пункте. В таких случаях велик риск поломки электроприборов.
Для защиты электрических приборов от колебаний напряжения существует устройство, которое пропуская через себя электричество, стабилизирует его и электрические приборы получают ток без скачков, и с определенными пределами колебаний. В свою очередь это продлевает срок службы прибора и оберегает его от поломки при перепадах напряжения. Такое устройство так и называется стабилизатор напряжения.
Виды стабилизаторов
Стабилизаторы отличаются между собой принципом действия своей системы стабилизации. Они бывают электромеханическими и электронными. Электронные делятся на симисторные и тиристорные. Электромеханические делятся на релейные и сервоприводные.
Стабилизаторы механические сервоприводные
Стабилизаторы механические сервоприводные стабилизируют электроэнергию при помощи перемещения токосъемника по сервоприводу. Такая система отличается точностью выходного напряжения и относительно низкой ценой. Но есть и существенные недостатки, присутствие механической системы приводит к ее износу и соответственно к ремонтам. Но самый главный недостаток, это низкая скорость действия прибора на перепад электроэнергии, что при резком перепаде может привести к поломке электроприборов.
Стабилизаторы механические релейные
Стабилизаторы механические релейные работают по принципу переключения обмоток при помощи релейного устройства. Такая система отличается большим запасом пусковых токов и относительно низкой ценой. Но так же имеет ряд недостатков, пригорание и залипание контактов на реле, низкая скорость действия и есть ограничения по мощности. Это означает, что при частых скачках напряжения будет выходить из строя реле. А при резком перепаде трансформатор с такой системой может не успеть среагировать на скачок. Что может приводить к выводу из строя электрических приборов.
Стабилизаторы электронные тиристорные
Стабилизаторы электронные тиристорные работают по принципу преобразования тока через тиристоры. Тиристор — это преобразователь переменного тока однонаправленного действия. Это означает, что в отличие от симистера он проводит ток только в одну сторону. Этим и отличаются стабилизаторы тиристорные от симисторных. То есть при системе симисторного стабилизатора работает один симистор, потому что он работает в обе стороны, а при системе тиристорного стабилизатора работает два тиристора встроенные встречно – параллельно.
Достоинства стабилизаторов на тиристорах
Стабилизаторы такого типа отличаются быстрой реакцией на колебания тока. Выдерживают достаточно большие нагрузки. Имеют низкий уровень потребления электрической энергии, за счет отсутствия в системе всевозможных обмоток и реле. Обладают стабильным показателем в работе при низких температурах, что дает возможность устанавливать их в неотапливаемых помещениях.
Отсутствие механических узлов обеспечивает тихую работу и долгосрочный режим работы без ремонтов. Благодаря своим характеристикам тиристорные стабилизаторы оправданно считаются самыми надежными в эксплуатации, и поэтому пользуются большой популярностью. Спектр применения стабилизаторов с такой системой достаточно широк.
Стабилизаторы электронные симисторные
Стабилизаторы электронные симисторные работают по принципу преобразования тока через симисторы. Симисторы это разновидность тиристоров, по своему принципу являются аналогом кремневых выпрямителей. Но в отличие от однонаправленного тиристора, симистор имеет двухстороннее движение тока. Для обывателя, нет никакой разницы между работой симисторных и тиристорных стабилизаторов.
Отличия симисторного стабилизатора от тиристорного
Если не вникать в вопрос, на первый взгляд так и есть, принцип работы одинаковый. Прибор электронный, на фоне релейных стабилизаторов и сервоприводных выглядит достаточно солидно. Но разница все же присутствует.
Симистор менее устойчив к индуктивным нагрузкам, и приходится дополнять устройство дополнительными защитными мерами. По этой причине у симисторного стабилизатора меньше спектр применения. К тому же габариты превышают тиристорный стабилизатор, за счет размеров самих симисторов. Для сравнения один симистр по размеру сопоставим с пятью тиристорами.
Также электронные стабилизаторы как тиристорный, так и симисторный имеют еще один незначительный недостаток. Система работы стабилизатора имеет ступенчатую стабилизацию. Такой принцип работы не окажет негативного воздействия на электрические приборы и будет незаметен. Возможно, такой нюанс можно будет заметить на лампочке накала, и то не всегда это заметно.
4 вида стабилизаторов напряжения. Выбор лучшего. Сравнение цен за 1квт.
Существует 4 основных вида стабилизаторов напряжения. Далее рассмотрим плюсы и недостатки каждого из видов.
Одно и трехфазные
Первое что вам нужно знать при выборе, они бывают однофазными и трехфазными. Выясните какая у вас сеть. Если однофазная, как правило в квартирах и частных домах именно она преобладает, значит покупайте аппарат на 220В.
Если же у вас «трехфазка», то нужно определиться, будете вы устанавливать один 3-х фазный стабилизатор, или три однофазный. Решайте исходя из экономических соображений и условий монтажа.
Хотя целесообразнее поставить именно три однофазных. 
Потому что при коротком замыкании и отсутствии одной из фаз, трехфазный аппарат работать не будет, пока не восстановится питание по всем фазам. С тремя однофазными таких проблем не возникнет. Главный минус при их выборе — габаритные размеры.
Режим транзит или байпас
При выборе стабилизатора напряжение того или иного вида, проверьте имеет ли он два режима работы:
Со стабилизацией все понятно — это обычный режим работы. А что такое «байпас»? Это когда входное напряжение идет мимо всей электроники и трансформатора без преобразования, то есть транзитом.
Для чего он может понадобиться:
- чтобы подключить мощную технику превышающую мощность стабилизатора, запустить большой эл.двигатель. Или при необходимости поработать сваркой.
Ведь стабилизатор даже не регулируя напряжение, сам потребляет энергию как простая лампочка до 40-60Вт.
Плюс не изнашиваются внутренние щетки и реле.
Режимом байпас оснащаются стабилизаторы подключаемые через клеммные колодки. При этом они имеют два автомата, которые одновременно включить невозможно или перекидной автомат-рубильник.
Защита стабилизаторов
Большинство современных моделей имеют защиту от перенапряжения. Они не способны бесконечно выравнивать сколь угодно большие или малые значения входного напряжения, и через определенное время отключат питание, тем самым сохранив ваше оборудование.
Более того, после нормализации входного напряжения, оно подается на выход не сразу, а с некоторой задержкой в несколько секунд. Данное время может быть установлено жестко или варьироваться и настраиваться самостоятельно, все зависит от модели и производителя.
Основные виды стабилизаторов широко представленные сегодня в магазинах можно подразделить на 4 типа:
Вот сравнительная таблица по каждому из видов стабилизатора, включая примерные цены за 1квт:
Ознакомиться с текущими ценами на сегодняшний день и подобрать себе нужную модель можно здесь.
Рассмотрим каждый из них более подробно.
Релейные стабилизаторы напряжения
При работе данного устройства вы реально будете слышать как переключаются внутренние реле. Это происходит при изменении ступеней регулирования. Если прибор стоит в тихом помещении (спальне), то это может существенно раздражать.
Ну а когда кто-то из ваших соседей решил немножко попользоваться электросваркой, то стабилизатор по звуковым эффектам попросту может превратиться в «балалайку».
Кроме того, если у вас в комнате стоят простые лампочки накаливания, не только по слуху, но и визуально можно будет различить переключения ступеней, так как лампы будут немного мигать. А это в свою очередь обязательно скажется на сроках их службы.
Что внутри
Внутренняя компоновка включает в себя:
Эти стабилизаторы не любят когда их перегружают.
Не рекомендуется для подключения аппаратуры с двигательной нагрузкой. Так как она имеет большие пусковые токи и это может сказаться на работе стабилизатора.
Скорость срабатывания регулировки у качественных моделей составляет 20мс, зато у большинства дешевых доходит до 100мс.
Как видим минусов здесь гораздо больше чем плюсов, за исключением конечно стоимости.
Симисторные, тиристорные стабилизаторы
Эти стабилизаторы относятся к электронным. Напряжение корректируется ступенями. В процессах переключения обмоток автотрансформатора задействованы симисторы или тиристоры.
Грубо говоря регулировка осуществляется как бы перепрыгиванием с одной ступеньки напряжения на другую. Чем больше ступеней, тем более точно осуществляется регулирование.
Работу устройства в отличии от релейных собратьев практически не слышно. Благодаря этому его можно размещать в любом помещении, никаких неудобств по созданию шума он не создаст. Также практически не будет видно и изменения в освещении. Раздражающее мигание ламп будет еле заметным.
Что внутри
Внутреннее устройство очень похоже на схему релейного:
Трансформатор имеет несколько обмоток и среднюю точку, через которую подается напряжение на него. Одни ступени отвечают за понижение напряжение, другие за повышение. Благодаря плате управления и симисторам, стабилизатор может одновременно замкнуть как контакты повышающие так и понижающие выходное напряжение. Для чего это делается?
Например одна понижающая ступень изменяет напряжение в пределах 9 Вольт. А повышающая сразу на 27 Вольт. Замкнув одновременно обе ступени, мы изменим напряжение на +27-9=18 Вольт. Тем самым будем иметь очень широкий диапазон регулировок и относительно плавное изменение напряжения. Большое число ступеней почти помогает избежать различимого невооруженным глазом «мигания» лампочек.
Данный вид аппаратов менее подвержен перегрузкам. Может справиться с пусковыми токами на двигателях насосов, станков и т.д. Большинство моделей сохраняют свои качества и работоспособность при отрицательных температурах. Можете их монтировать в подсобных не отапливаемых помещениях.
За счет применения симисторов обеспечиваются следующие плюсы:
Минусами являются большая стоимость и низкая точность при регулировании. Еще они могут не подойти для поклонников музыки и радиолюбителей. Из-за создаваемых помех будет невозможно нормально ни послушать радио, ни включить музыкальную аппаратуру.
Сервоприводные или электромеханические стабилизаторы
Данный вид можно назвать золотой серединой между электронными и релейными стабилизаторами.
Это очень популярная модель, так как имеет относительно невысокую стоимость и обладает следующими плюсами:
- за счет применения эл.привода, который управляет контактами создается низкая скорость регулировки
От резких перепадов при электросварке, сервопривод с контактами будет крутиться как «белка в колесе». Что существенно снизит ресурс работы стабилизатора. Поэтому думайте при покупке об условиях его эксплуатации.
Феррорезонансные стабилизаторы
Это стабилизатор, который многие из нас использовали в советские времена для питания ламповых телевизоров. Он собирал обычно всю пыль в помещении, а гул от него из-за встроенных трансформаторов, можно было услышать в другой комнате.