Существуют разные по принципу действия стабилизаторы напряжения. У каждого из типов есть свои особенности, преимущества и недостатки. Однако всегда потребители задают вопрос: какой стабилизатор выбрать, что лучше?

Дать однозначный ответ не представляется возможным, поэтому оптимальный вариант – правильно выбрать стабилизатор, который будет идеально подходит для ваших нужд и условий использования.

Все стабилизаторы напряжения можно разделить на три группы по способу стабилизации и внутренней «начинке» устройства:

  • электромеханические;
  • электронные или релейные;
  • электромагнитные.

Чтобы выбрать стоящий прибор, следует разобраться во всех тонкостях и особенностях каждого вида.

Электромеханические стабилизаторы напряжения

Что представляет собой электромеханический стабилизатор напряжения? Это вольтодобавочный трансформатор, который имеет автоматическое регулирование с использованием щеточного контакта на сервоприводе, управляемом посредством электромеханического привода автоматически.

Практически все рабочие параметры стабилизатора зависят от характеристик щеточного узла, а именно одна или две щетки установлены на устройстве, и от вольтодобавочного трансформатора, подающего компенсирующую мощность. От них зависит удобство эксплуатации стабилизатора, скорость обработки данных по перепадам напряжения и т.д.

Модели однофазных электромеханических стабилизаторов, мощность которых составляет 3000 ВА и ниже, являются самыми распространенными и популярными. Такие устройства снабжаются одним щеточным механизмом и одним трансформатором.

С повышением мощности количество щеточных узлов, как правило, не меняется, так как прямопропорционально растет стоимость прибора, поэтому у моделей с мощностью в пределах 5000-10000 ВА добавляется вольтодобавочный трансформатор. Следующая категория мощности имеет уже несколько трансформаторов.

Трехфазные электромеханические стабилизаторы имеет следующую конструкцию: три однофазных устройства, защищенных единой электроникой.

С особенностями электромеханических приборов разобрались, теперь стоит рассказать о преимуществах данного вида стабилизаторов. Главными достоинствами можно считать соотношение цены и качества. Электромеханические стабилизаторы являются самыми дешевыми среди всех видов, однако, несмотря на это они отличаются высокими показателями точности работы и плавностью регулировки напряжения.

Среди прочих достоинств электромеханических стабилизаторов стоит отметить:

  • как правило, у таких моделей широкий диапазон входных напряжений (например, от 130 до 260 В);
  • на выходе напряжение не искажается, поэтому потребители получают его в стабильном и постоянном качестве;
  • высокие показатели возможных перегрузок (в течение нескольких секунд стабилизатор способен выдержать 200% перегрузки напряжения, а этого достаточно для срабатывания прибора и получения стабильного напряжения на выходе);
  • электромеханические стабилизаторы подходят для эксплуатации в промышленных масштабах, благодаря низкой чувствительности к искажениям, частоте, форме тока и напряжения;
  • при нулевой нагрузке устройство работает бесшумно, тем более, если нет перепадов напряжения.

Несмотря на многочисленные достоинства у электромеханических стабилизаторов все же есть недостатки. Во-первых, движущиеся детали, которые не добавляют надежности и стабильности работы прибору. Они первыми выходят из строя, расшатываются. Во-вторых, относительным недостатком является скользящий контакт, с которым соприкасаются щетки и элементы трансформатора. Его замена будет необходима уже через 3 года (в зависимости от качества напряжения в сети замена может потребоваться через 7 лет). Также придется заменить сервопривод через 5 или 10 лет, поскольку он подвержен механическому износу.

К недостаткам электромеханических стабилизаторов можно отнести:

  • невозможность работы прибора при температуре ниже -5 градусов;
  • небольшую в сравнении с другими устройствами скорость стабилизации (10-30-40 В/сек, скорость может быть выше у некоторых моделей, если они снабжены двумя щетками);
  • сервопривод срабатывает с характерным шумом.

Электродинамические стабилизаторы напряжения

К электромеханическому типу стабилизаторов можно отнести и электродинамический прибор. Они разработаны с учетом недостатков электромеханических моделей, например, не имеют графитовой щетки, на ее месте находится специальный ролик – более долговечный элемент. Температура рабочей окружающей среды уже начинается от -15 градусов. Скорость срабатывания также выше, а способность переносить перегрузки составляет  200%. Несложно догадаться, что и стоят электродинамические стабилизаторы дороже.

Гибридные стабилизаторы напряжения

Отечественный производитель (Энергия) предлагает и комбинированные стабилизаторы, так называемые гибридные. Это устройства 2 в 1, т.е. в процессе работы электромеханического прибора могут подключиться релейные стабилизаторы, которые дополняют прибор и, если механика не справляется, берут работу на себя, защищая потребителей от слишком высокого или слишком низкого напряжения в сети.

Например, при перепадах напряжения в пределах 144-256 В комбинированный стабилизатор будет работать как и обычный электромеханический, но если напряжение опустится ниже 144 В или поднимается выше 256 В, то его берет на себя релейный стабилизатор, так как его диапазон перепадов напряжения от 105 до 280 В. Точность гибридных стабилизаторов от 3 до 10%.

Релейные стабилизаторы напряжения

Релейные стабилизаторы наиболее распространенные приборы из-за их доступной цены. Они также как и электромеханические относятся к автотрансформаторным, но имеют ступенчатое, а не плавное регулирование напряжения, которое работает на силовых реле. Таким образом, перемены напряжения на выходе идут параллельно с напряжением на входе.

Как же переключаются обмотки у данного типа стабилизаторов. Точность стабилизации у прибора составляет 203-237В. Российский ГОСТ по нормам качества электроэнергии говорить о том, что электроэнергия может в норме находиться в пределах 220 В±10%, т.е. 198-242 В. Если в сети возникает повышение напряжения, и через стабилизатор проходит, например, 190 В, то на выходе напряжение будет равно 228 В. Это наглядный пример параллельной поддержки напряжения.

Релейный стабилизатор имеет одну особенность: если напряжение повышается до 210 В на входе, то на выходе оно будет равно 230 В, а если оно падает до 210 В, то и на выходе будет 210 В.

Эти примеры говорят о том, что релейные стабилизаторы в силу своих особенностей просто не могут выдавать на выходе точно 220 В в постоянном режиме. Если же вы приобрели прибор, дисплей которого стабильно показывает 220 В, задумайтесь, а хороший ли выбор вы сделали.

Наверняка, стабилизатор очень дешевый, а его дисплей – просто картинка, поэтому он не в состоянии отобразить другие цифры.

Точность работы релейного стабилизатора зависит от количества обмоток трансформатора. Чем их больше, тем точнее прибор выдает напряжение на выходе.

Главным преимуществом релейных устройств является скорость стабилизации. Она действительно на высоте и составляет от 0,1 до 0,15 секунды, хотя производители говорят о 20 мс. Примечательно то, что скорость стабильна вне зависимости от величины скачка.

Другими плюсами релейного стабилизатора являются:

  • прибор имеет небольшие размеры и малый вес;
  • диапазон стабилизации достаточно широк и охватывает большие величины напряжения, например, от 140 до 270-280 В;
  • прибор может выдерживать длительные перегрузки (на 110% больше номинальной, до 200% - время удержания 4 секунды);
  • практически не реагирует на искажения входного напряжения, на его частоту и не искажает сам напряжение на выходе;
  • прибор может эксплуатироваться при разных температурах: от -20 до +40 градусов (на эту возможность влияют характеристики реле, использованного в стабилизаторе);
  • доступная цена в сравнении с другими типами устройств;
  • приборы отличаются бесшумной работой;
  • производители описывают срок службы стабилизаторов – 10 лет, но их долговечность во многом зависит от качества реле.

Недостаток у релейного стабилизатора, пожалуй, один – ступенчатое переключение. Это существенно при использовании данного прибора, например, в квартире. Если напряжение будет выдаваться с точностью в 2% и больше, то переключение обмоток будет заметно в освещении (лампы накаливания и галогенные лампы будут менять освещенность).

Плюс ко всему точность стабилизатора напрямую связана со скоростью стабилизации: чем точнее прибор, тем медленнее он стабилизирует напряжение. Обмоток в трансформаторе много, увеличивается количество ступеней, а значит, их все необходимо пройти, прежде чем отработать падение или взлет напряжения.

Если вы решили приобрести релейный стабилизатор, не забудьте про мощность. Ее запас должен составлять до 30%, поскольку некоторые производители просто завышают номинальную мощность.

Электронные стабилизаторы

Они работают по той же схеме, что и релейные, с разницей в переключении, которое выполняется тиристорами иногда симисторами. В них нет механических деталей, а значит, изнашиваться практически нечему, и производитель может дать большую гарантию на свои устройства.

Преимущества электронных стабилизаторов совпадают с преимуществами релейных, так же как и недостатки. В электронных приборах существует двойная обработка напряжения. Первый каскад проводит его «по-грубому», второй выводит уровень напряжения на необходимую величину.

В одном электронные устройства уступают релейным: перегрузочная способность у них ниже, а помехи в сети влияют на их работу. В целом, конструкция электронных стабилизаторов сложная, в них применяются полупроводниковые элементы, а стоимость выше, чем у других типов приборов.

Электромагнитные стабилизаторы напряжения

Электромагнитный стабилизатор напряжения имеет и другое название – стабилизатор с подмагничиванием трансформатора. Оно объясняет его систему регулирования напряжения. Чтобы на выходе добиться нужного напряжения, в трансформаторе происходит перестройка магнитных потоков. Таким образом, в одном месте прибор подмагничивает потоки, чтобы выдать правильное по величине напряжение.

Конструкция стабилизатора состоит из автотрансформатора, магнитопровода, обмоток, за счет которых происходит смена показателей трансформации. Тиристорный регулятор служит для отслеживания процесса подмагничивания.

У данных приборов также есть и плюсы, и минусы. Среди положительных характеристик следует отметить быструю скорость стабилизации. Прибор способен реагировать на изменения напряжения со скоростью в 100 В в одну секунду. Работать стабилизатор с подмагничиванием может в диапазоне температур от -40 до +50 градусов. Если в процессе эксплуатации прибор не перегружался, то он будет работать очень долго.

Однако на этом плюсы заканчиваются, а вот минусов у стабилизаторов, действительно, много:

  • входные напряжения очень ограничены (диапазон от 170 до 250 В);
  • больших перегрузок приборы не выдерживают (если даже несколько секунд на прибор будет подаваться напряжение больше на 50%, чем допустимо, стабилизатор выйдет из строя);
  • из-за плавающей стабилизации устройство стоит дороже, чем другие модели;
  • вес электромагнитного стабилизатора больше других видов;
  • при работе прибор практически постоянно гудит, что неудобно для эксплуатации во многих ситуациях;
  • не подходят для защиты чувствительной техники (например, компьютеров), поскольку сильно искажают выходное напряжение и генерируют высокие гармоники, так как сердечник сделан из стали (если в конструкцию встроены специальные фильтры, искажение уменьшится);
  • отклонения частоты в самой электросети также очень сильно влияют на работу стабилизатора;
  • с нагрузкой меньше 20% от номинальной мощности стабилизатор уже не работает, поскольку для подмагничивания сердечника необходима определенная мощность и ток;
  • трехфазные электромагнитные стабилизаторы плюс ко всему чувствительны к такому явлению, как перекос фаз.

Феррорезонансные стабилизаторы напряжения

Феррорезонансные стабилизаторы работают благодаря эффекту магниторезонанса, происходящем в контуре трансформатора. Конструкция стабилизатора имеет два дросселя насыщенным и ненасыщенным сердечником и конденсатор.

Сегодня феррорезонансный стабилизатор практически не используется, так как он является устаревшей техникой. Раньше они являлись обязательным устройством при подключении телевизора к сети. Так как сетевые блоки телевизоров того времени имели линейные стабилизатора, не справляющиеся с напряжением.

Положительной характеристикой стабилизатора является высокая точность выходного напряжения, но перегрузок он не переносит и сильно шумит во время работы.

Современные модели феррорезонансных стабилизаторов не имеют таких недостатков, но стоят не дешево. Поэтому их практически не используют.

Теперь вы знаете, чем отличаются виды стабилизаторов друг т друга, и можете легко определиться при покупке, какой именно стабилизатор нужен вам.