Достоинства и недостатки стабилизаторов напряжения

Типы стабилизаторов напряжения и их достоинства и недостатки:

Из представленных на украинском рынке стабилизаторов напряжения по принципу действия можно выделить три основные группы:
-феррорезонансные стабилизаторы
-ступенчатые корректоры напряжения (цифровые стабилизаторы, статические стабилизаторы, электронные стабилизаторы)
-электромеханические стабилизаторы (электродинамические стабилизаторы, сервоприводные стабилизаторы)

В скобках приведены различные варианты названия аналогичных по принципу действия систем.

1.Феррорезонансные стабилизаторы - один из самых старых типов стабилизаторов напряжения. В настоящее время применяются довольно редко из-за множества недостатков подобной схемы.
Достоинства:
-высокое быстродействие;
-регулирование напряжения без разрыва фазы;
-относительная простота схемы и соответственно достаточно высокая надежность;
-относительно высокая точность стабилизации (3%).
Недостатки:
-высокая шумность;
-узкий диапазон входного напряжения (176 - 256 В);
-искажения синусоидальности напряжения и помехи (подключение цифровой аппаратуры только с установкой фильтра помех);
-большая масса и габариты;
-ограничение по нагрузочной способности (недопустимость работы на холостом ходу и нагрузках менее 20%, недопустимость перегрузки);
ограничения по cos(F) нагрузки;
-мощности от 200 ВА до 100 кВА.

2.Ступенчатые корректоры напряжения - самый дешевый и массовый тип стабилизаторов. Схема основана на коммутации отводов автотрансформатора с помощью силовых ключей.



По типу силовых ключей стабилизаторы данного типа можно разделить на две группы: c полупроводниковыми ключами и релейными. Достоинством первых является бесшумность работы и возможность создания бысродействующих схем регулирования напряжения. К достоинством релейных ключей относится их высокая помехоустойчивость, особенно к импульсным перенапряжениям. С точки зрения ресурса, то производители современных реле гарантируют в среднем до 6 млн переключений при номинальном токе, что обеспечивает многолетнюю безаварийную работу стабилизатора.

Из множества моделей стабилизаторов на полупроводниковых ключах можно выделить два поколения по принципу управления ключами.

В стабилизаторах первого поколения разрыв фазы при переключении обмоток в процессе регулирования составляет до 12 мс (симистор может быть закрыт только в нуле тока и во избежание короткого замыкания в обмотках трансформатора вводят задержку на включение следующей ступени).

В схемах второго поколения реализована схема с переключением в нуле тока и разрыв фазы составляет не более 1 мс.
Достоинства:
-малые габариты и вес;
-относительно низкая стоимость;
-незначительные помехи и искажения синусоидальности напряжения;
-широкий диапазон входных напряжений.
Недостатки:
-прерывание напряжения в процессе регулирования;
-дискретность регулирования (напряжение на выходе меняется "ступенчато" в пределах заданного выходного диапазона);
-мощности от 50 ВА до 150 кВА.

3.Электромеханические стабилизаторы - основу схемы составляет регулируемый автотрансформатор, включенный в первичную обмотку вольтодобавочного трансформатора. Вторичная обмотка включается в разрыв фазы сети.

Данная схема позволяет плавно регулировать напряжение без прерывания фазы и без искажения синусоиды.

Стабилизаторы достаточно компактны и пригодны для любого типа нагрузки.

Применяются в силовых сетях коттеджей, банков, промышленных объектов, медицинских учреждений. Некоторые модели предназначены для работы в условиях очень низкого напряжения (100 - 130 В вместо 220, где никакой другой стабилизатор не работает). Выходное напряжение 218 - 222 В. Скорость регулирования от 20 до 150 Всек.
Достоинства:
-отсутствие электронных ключей коммутирующих рабочий ток;
-высокая точность удержания выходного напряжения 220 ± 1%;
-плавное регулирование;
-отсутствие помех при работе;
-отсутствие искажений формы напряжения;
-хорошая нагрузочная способность (кратковременные перегрузки до 10 крат);
-широчайший диапазон коррекции;
возможность организации систем с широким рядом мощностей от 4 кВА до 2 МВА;
-самый высокий КПД (98 - 99%).
Недостатки:
-большая стоимость и массогабаритные показатели относительно --ступенчатых корректоров напряжения;
-ограничение по скорости регулирования

Просмотров: 381

Дата: Четверг, 28 Января 2010