Для чего нужен инверторный стабилизатор напряжения
Инверторный стабилизатор напряжения
С возникновением чувствительной электронной техники появилась потребность в защите источника электроэнергии от резких скачков напряжения. Неожиданные изменения параметров тока чреваты необратимыми разрушениями высокотехнологичных приборов. Устаревшие трансформаторы со ступенчатой регулировкой напряжения не могли гарантировать поддержание уровня напряжения питающего тока. На смену пришли инверторные стабилизаторы.
Что такое инверторный стабилизатор
Это лучшее решение прибора, который называют стабилизатором напряжения с двойным преобразованием. Главное достоинство инвертора заключается в том, что он способен снабжать потребителей всего дома током с напряжением одной частоты. Отклонение от стабильной характеристики не превышает 1 процент от норматива.
Инверторный стабилизатор напряжения (ИС) легко справляется с большими скачками входного напряжения, что востребовано в отдалённых районах и сельской местности, где местные сети электроснабжения не способны постоянно поддерживать напряжение на одном уровне.
Строение ИС
Схема ИС включает в себя входные фильтры, выпрямитель, корректор коэффициента мощности, конденсаторы, микроконтроллер и инвертор. Последний преобразует постоянный ток в переменное напряжение.
Принцип работы
Сетевой ток первоначально поступает во входной фильтр, затем в выпрямителе энергия переменного характера переходит в постоянное состояние. Характеристики электричества выравниваются корректором. Энергия с выровненными параметрами попадает в сам инвертор, где преобразуется в ток переменного напряжения.
Важно! Входной ток проходит две стадии преобразования. Поэтому прибор носит название – стабилизатор с двойным преобразованием напряжения.
Характерные особенности ИС
Главным отличием ИС от своих аналогов таких, как релейные, электромеханические и симисторные стабилизаторы, является отсутствие во внутреннем устройстве автоматического трансформатора.
Двойное преобразование напряжения не имеет резких переходов, которыми «страдает» переключение трансформаторных обмоток. Именно двойной эффект преобразования представляет ИС наиболее совершенным стабилизатором. Отсутствие подвижных деталей, различных реле оставляет далеко позади конкурентов ИС. Применение конденсаторов в схеме стабилизации электрического тока исключает скачки напряжения на выходе прибора.
Преимущества и недостатки ИС
Даже самые совершенные электрические приборы обладают, как рядом достоинств, так и определёнными недостатками.
Достоинства
Преимуществами инверторного стабилизатора напряжения являются следующие достоинства:
Недостатки
Главным недостатком ИС считается его высокая стоимость. Большое количество потребителей может существенно сузить диапазон величин принимаемого напряжения.
Обратите внимание! Нормальная работа ИС осуществляется при 50% нагрузке. При 70% загрузке нижний порог входного параметра будет ограничиваться 140 в. Более 70% нагрузки порог поднимется до 160 в.
Критерии выбора
При выборе модели инверторного стабилизатора напряжения надо руководствоваться следующими критериями, это:
Мощность
Перед приобретением ИС нужно произвести точный расчёт пиковой нагрузки, когда будет включено максимальное количество приборов. Для этого суммируют мощности потребителей и добавляют 15-20% к общему результату. Это будет мощность нужного инверторного стабилизатора.
Тип стабилизатора
ИС бывают трёх типов: это автономные инверторы, приборы с прямоугольным сигналом, стабилизаторы с синусоидальным сигналом. Автономные ИС устанавливают между общедомовой сетью и аккумулятором, что обеспечивает бесперебойное питание потребителей всего дома.
ИС с прямоугольным сигналом используются только для питания приборов освещения. Инверторные стабилизаторы с синусоидальным сигналом поставляют идеально чистый переменный ток. Именно такие приборы пользуются повышенным спросом.
Коэффициент полезного действия у всех ИС примерно одинаковый – около 90%. Это оптимальный показатель, присущий только стабилизаторам инверторного типа. У качественных приборов КПД равен 98%.
Габариты и тип установки
Габариты бытовых инверторных стабилизаторов обычно не превышают размеров 500х400х300 мм. ИС не занимает много места, поэтому его установка не вызывает никаких сложностей. Практически все бытовые ИС выпускаются в напольном варианте. При установке надо соблюдать одно правило: прибор не должен загромождаться посторонними предметами, и на него ничего нельзя ставить.
Контрольные и защитные системы
Приборы брендовых марок практически все оснащены системами контроля и защиты от перегрева. Внутренний датчик температуры при превышении допустимого уровня нагрева стабилизатора подаёт сигнал на автоматическое отключение ИС. При остывании прибор снова включается в работу.
Условия эксплуатации
Особенности подключения
Подключение стабилизатора инверторного типа зависит от его мощности и суммы мощностей потребителей (приборов). Если нужно стабилизировать напряжение во всём доме или квартире, то прибор включают в систему электроснабжения сразу после счётчика.
В случае потребности регулировки тока для нескольких приборов, таких как персональный компьютер, цифровой телевизор, аудиотехника и другие чувствительные приборы, подключение ИС ориентируют на несколько розеток. Иногда устанавливают один или несколько инверторов из расчёта количества кВт общего потребления тока определёнными приборами.
Дополнительная информация. Инверторный стабилизатор нужно периодически очищать от пыли. Делать это можно пылесосом через вентиляционные отверстия в корпусе прибора. Пред этим стабилизатор обязательно отключают от сети.
Применение инверторных стабилизаторов напряжения в общедомовой сети электроснабжения позволяет существенно продлить срок службы дорогой электроники. ИС сохранит в рабочем состоянии электрокотлы и различные системы обогрева в течение многих лет.
Видео
Особенности инверторных стабилизаторов напряжения
Пожалуй, любой человек, знакомый с электротехникой знает, как напряжение и сила тока влияют на работу и долговечность электрических приборов. В качестве примера можно вспомнить «скачки напряжения», когда из-за них работающий прибор внезапно выходит из строя. Чтобы избежать подобных неприятностей, рекомендуется использовать стабилизаторы напряжения.
На рынке подобных изделий существует две наиболее интересные разновидности: электронные и инверторные стабилизаторы напряжения. Многие предпочитают использовать первый вариант, однако далеко не все знают, что инверторные изделия намного эффективнее справляются со своей задачей.
Описание и строение инверторного стабилизатора
Как понятно из вышесказанного, стабилизаторы предназначены для «выравнивания» перепадов напряжения. Тем не менее определённые разновидности данных изделий справляются со своей работой лучше, чем другие. В эту группу как раз и относятся инверторные модели, которых ещё называют стабилизаторами с двойным преобразованием. Это значит, что в устройстве имеется двойной фильтр, благодаря которому отклонения выходного тока от нормы будут незначительными (около 0,5 %).
Такое преимущество достигается за счёт специфического строения, а также довольно интересного принципа работы. Так, классический инвертный стабилизатор имеет:
Однако стоит отметить, что преобразователи и выпрямители напряжения — это и есть инверторы, изготовленные на основе транзисторов IGBT. Благодаря им, происходит преобразование высоких значений тока в норму. При этом потери энергии очень и очень маленькие.
Принцип работы инверторного устройства
Благодаря специфическому строению, преобразование тока осуществляется в 3 этапа.
Теперь стоит описать данный процесс более подробно.
Преимущества и недостатки
Как и любые другие изделия, инверторные стабилизаторы не лишены плюсов и минусов. Сравнение данных разновидностей будет проводиться с их «конкурентами», например, электронными устройствами.
Положительные стороны
У инверторных стабилизаторов имеется ряд ощутимых преимуществ:
Отрицательные моменты
Тем не менее эти замечательные устройства не лишены ряда недостатков:
Советы по эксплуатации
Безусловно, такие дорогостоящие изделия требуют определённого ухода. Поэтому тем, кто недавно приобрёл инверторные стабилизаторы, рекомендуется запомнить несколько советов по использованию:
Инверторные стабилизаторы имеют существенные отличия от электрических, симисторных или релейных собратьев. Главное различие между этими изделиями заключается в качестве работы и стоимости устройства. Тем не менее используя инверторные разновидности можно не беспокоиться о том, насколько эффективно работает стабилизатор.
Рейтинг ТОП-8 инверторных стабилизаторов напряжения: обзор лучших моделей для дома
Инверторный стабилизатор напряжения — обзор и рейтинг. Особенности, преимущества и недостатки популярных моделей на 220 и 380 В. Критерии выбора инвертного стабилизатора напряжения.
Инверторный стабилизатор преобразует входное переменное напряжение в постоянное и инвертирует его обратно.
Такое двойное преобразование исключает искажения, обеспечивает высокий КПД, дает идеальную синусоиду на выходе.
На что обратить внимание при выборе инверторного стабилизатора, какой модели отдать предпочтение, рассмотрим в данном обзоре.
Навигация по странице:
На какие особенности инверторных стабилизаторов обратить внимание при выборе?
Перед покупкой стабилизатора с двойным преобразованием следует изучить его основные характеристики:
Преимущества инверторных моделей
Инверторные стабилизаторы имеют лучшие характеристики в сравнении с преобразователями других типов.
Лучшие однофазные инверторные стабилизаторы на 220 вольт
Однофазные стабилизаторы с двойным преобразованием — отличное решение для организации качественного питания компьютеров, оргтехники, устройств обогрева, вентиляции и прочего оборудования на 220 В.
Рейтинг ТОП-5 лучших инверторных стабилизаторов напряжения на 220 вольт для дома по соотношению цены и качества.
Штиль IS350 (0.3 кВт)
Инверторный однофазный стабилизатор Штиль IS350, обладающий высоким уровнем защиты и максимальной точностью, обеспечит качественным питанием бытовую технику и электроприборы с суммарной мощностью 0,3 кВт.
Представленное оборудование выдает на выходе стабильное напряжение синусоидальной формы.
Аппарат характеризуется бесшумной работой.
Он оснащен электронной защитой с автовосстановлением от перегрузок, перегрева, короткого замыкания, превышения напряжения более 400 В, резких импульсных перепадов.
Изделие дополнено варистором на 2 кВ, надежно защищено от высокочастотных помех на 100 кГц.
Основные характеристики:
Преимущества
Недостатки
Штиль IS5000 2020 (4.5 кВт), серый
Стабилизатор однофазный Штиль IS5000 2020 с технологией двойного преобразования предназначен для питания и защиты различного электрооборудования общей мощностью 4500 Вт.
Изделие предусматривает настенное размещение.
Аппарат снабжен ЖК-дисплеем, автоматическим выключателем, силовыми клеммами для подключения.
Прибор позволяет менять вручную выходное напряжение в диапазоне 220-230 В с шагом 1 В.
Комбинированная (конвекционно-вентиляторная) система охлаждения автоматически переключается в активный режим при достижении критического значения температуры нагрева компонентов стабилизатора.
Прибор оснащен полной электронной защитой, сетевыми фильтрами, цифровым экраном для мониторинга.
Основные характеристики:
Преимущества
Недостатки
Штиль IS10000 2020 (9 кВт), серый
Однофазная инверторная модель Штиль IS10000 2020 мощностью 9 кВт — это стабилизатор с улучшенными техническими характеристиками, работающий с использованием технологии двойного преобразования энергии.
Аппарат обеспечивает непрерывную плавную стабилизацию напряжения входа в широком диапазоне.
Скорость реакции устройства при отклонениях параметров электросети приближается к 0 мс.
Имеется возможность бесперебойного питания потребителей при кратковременном пропадании электричества (до 200 мс).
Комбинированная система охлаждения переходит в активный режим при достижении внутренней температуры стабилизатора критического уровня.
Модель дополнена электронным и ручным байпасом.
Основные характеристики:
Преимущества
Недостатки
Штиль IS550 (0.4 кВт), серый
Компактный навесной стабилизатор Штиль IS550 в практичном и стильном корпусе серого цвета — это инверторный преобразователь, предназначенный для питания и защиты от перепадов напряжения электрооборудования суммарной мощностью 4000 Вт.
В частности модель рекомендуется для газовых котлов, аудио и видеоаппаратуры, компьютеров и прочей, чувствительной к качеству тока техники.
Прибор обеспечивает плавную и непрерывную регулировку напряжения входа в широком диапазоне (90-310 В).
При кратковременном отсутствии электричества в сети (не более 200 мс) стабилизатор автоматически переключается на собственное автономное питание.
Основные характеристики:
Преимущества
Недостатки
Штиль IS8000 (7.2 кВт), серый
Инверторная однофазная модель Штиль IS8000 в компактном корпусе серого цвета разработана для питания отдельных электроприборов или групп устройств с максимальной общей мощностью 7200 Вт.
Прибор обладает высокими техническими параметрами.
Это, в том числе непрерывная бесступенчатая стабилизация в широком диапазоне, мгновенная реакция на отклонения в сети (до 0 мс), напряжение идеальной синусоидальной формы, высокая точность выравнивания.
Удобство эксплуатации обеспечивает информативный ЖК-экран, отображающий основные параметры сети и стабилизатора, аварийные сообщения.
Основные характеристики:
Преимущества
Недостатки
Лучшие трехфазные модели инверторных стабилизаторов
Трехфазные стабилизаторы с двойным преобразованием нашли свое применение в промышленности, на коммерческих и бытовых объектах с подведенной электросетью 380 В.
Штиль IS3320RT (16 кВт), серый
Трехфазный стабилизатор инверторного типа Штиль IS3320RT в компактном корпусе серого цвета — идеальное решение для питания электропотребителей суммарной мощностью до 16 кВт.
Используемая в устройстве технология двойного преобразования обеспечивает отсутствие задержки отклика на сетевые колебания (до 0 мс), изменение напряжения в широком диапазоне, повышенную точность, выход идеальной синусоидальной формы.
Система охлаждения в данной модели выполнена на базе малошумных вентиляторов, подключение к сети и нагрузке обеспечивается клеммными колодками.
Современный ЖК-дисплей показывает основные параметры работы устройства, позволяет выполнять ряд настроек.
Основные характеристики:
Преимущества
Недостатки
Штиль IS3315RT (13.5 кВт), серый
Трехфазная инверторная модель Штиль IS3315RT на 13,5 кВт обеспечит питанием и защитой отдельные устройства или групп электрооборудования, чувствительных к качеству тока.
Стабилизатор укомплектован удобной панелью управления с информативным дисплеем, принудительным вентиляторным охлаждением с системой адаптивного изменения скорости вращения в зависимости от нагрузки, защитой от импульсных помех, неполадок и сбоев.
Прибор выделяет наличие режима байпас, возможность ручного изменения параметров выхода с шагом 1 В.
Есть опциональная возможность организации локального или удаленного мониторинга.
Основные характеристики:
Преимущества
Недостатки
Штиль IS3110RT (8 кВт)
Трехфазный стабилизатор Штиль IS3110RT мощностью 8000 Вт обеспечит защиту различного оборудования от перепадов напряжения в сети с равномерной загрузкой всех питающих фаз.
Модель выполнена в мощном металлическом корпусе, имеет возможность вертикальной и горизонтальной установки.
Девайс оснащен поворотной панелью управления с цифровым ЖК-дисплеем, клеммной колодкой и вводным автоматом на задней панели.
Предусмотрены слоты для опциональной установки плат расширения для локального и удаленного мониторинга.
Охлаждение осуществляется вентиляторами с умной регулировкой скорости вращения.
Основные характеристики:
Преимущества
Недостатки
Отзывы
Если вы пользовались товарами, про которые шла речь в статье, оставьте, пожалуйста, отзыв в форме, которая находится ниже.
Ваш отзыв поможет кому-то сделать выбор. Спасибо, что делитесь опытом!
Инверторный стабилизатор напряжения для дома — особенности, преимущества и критерии выбора
Опубликовано Артём в 12.01.2020 12.01.2020
Инверторные стабилизаторы напряжения сейчас на пике популярности, кто их производит, как они работают, и какие имеют достоинства и недостатки, расскажем дальше.
Самое высокое качество напряжения
Основное отличие инверторных моделей — мгновенная и точная регулировка входного напряжения, отсутствие трансформатора, подвижных элементов и необходимости в анализе напряжения. Переменный ток преобразуется в постоянный, а затем снова в переменный — происходит двойное преобразование. Подкупает потребителей и невероятно широкий рабочий диапазон стабилизации, компактность и чистая синусоида выходного сигнала.
Даже если входное напряжение будет на уровне 100 или 300 вольт, то на выходе — стабильные 220 вольт со средней погрешностью в 1%. Такого не может обеспечить ни один тип современных стабилизаторов. Даже, если взять самые крутые релейные или тиристорные модели. При таком уровне входного напряжения погрешность стабилизации будет в разы больше, достигая критической отметки в 10%, допустимой по ГОСТу.
Устройство и принцип действия электронного стабилизатора
Электронный стабилизатор обычно состоит из следующих компонентов:
Принцип действия электронного стабилизатора может быть описан следующим образом:
при изменении напряжения в питающей сети фиксируется разница между фактическим и номинальным его значением. Управляющий микропроцессор подает сигнал на включение определенного силового ключа, коммутирующего именно ту секцию обмотки трансформатора, коэффициент трансформации которой обеспечит наиболее приближенное к номиналу значение выходного напряжения.
Таким образом, принцип действия электронных стабилизаторов во многом схож с работой устройств релейного типа. Если в последних коммутация необходимых обмоток автотрансформатора осуществляется при помощи электромеханических реле, то в электронных устройствах вместо них используются отличающиеся гораздо более высоким быстродействием силовые полупроводниковые ключи — тиристоры или симисторы.
Также конструкция электронного стабилизатора предусматривает работу в режиме «байпас» – когда сетевое напряжение находится в пределах нормы, электричество направляется в обход трансформатора и непосредственно подается потребителю.
Таким образом, питание электроприборов через электронный стабилизатор напряжения осуществляется следующим образом:
В чем разница между симисторным и тиристорным стабилизатором?
Электронные стабилизаторы могут строиться на основе тиристоров или симисторов.
| Принцип работы тиристора | Принцип работы симистора |
| Тиристор представляет собой полупроводниковый элемент, который позволяет управлять прохождением тока. Он пропускает ток только в одном направлении и имеет два состояния — «открыто» или «закрыто». Ими можно управлять с помощью подачи импульса на один из входов. В стабилизаторе тиристор используется для подключения обмотки трансформатора. | Симистор функционирует сходным c тиристором образом. Его название представляет собой сокращение от слов «симметричный тиристор». Главное отличие от тиристора заключается в том, что симистор пропускает ток в двух направлениях. Поэтому в симисторном стабилизаторе при тех же параметрах можно использовать в два раза меньше электронных компонентов. Это делает его более компактным и надежным. |
Технические особенности инверторного стабилизатора
Инверторный стабилизатор напряжения выполнен без применения силовых трансформаторов и электромагнитных реле, которые используются в источниках питания другого типа.
В инверторном стабилизаторе выполняются два процесса:
Отсутствие электромеханических узлов повышает надёжность стабилизатора и обеспечивает отличные выходные характеристики. Подобный стабилизатор не требует технического обслуживания и корректно работает в широком диапазоне напряжения на входе.
Схема устройства состоит из следующих электронных блоков:
Напряжение сети поступает на пассивный сетевой фильтр, выполненный на конденсаторах и катушках индуктивности. Он сглаживает пиковые выбросы сетевого напряжения и практически полностью убирает высокочастотные помехи. Затем напряжение попадает на выпрямитель, преобразующий переменный ток в постоянный, где приобретает вид чистой синусоиды. Далее включается корректор коэффициента мощности, который равномернее отбирает мощность от сети и снижает значение потребляемого тока.
Часть напряжения поступает на блок конденсаторов. Конденсаторы накапливают энергию, которая аккумулируется в них при больших величинах входного напряжения и отдают её в линию, когда возникает её недостаток.
В конечном итоге энергия поступает к инвертору, который делает всю оставшуюся работу – преобразует постоянное напряжение обратно в переменное, и делает его синусоидальным. При этом на выходе мы получаем стабильную частоту в 50 Гц, и рабочее напряжение 220 Вольт.
Именно из-за двух ступеней преобразования и наличию инверторов данные стабилизаторы и получили название «инверторные» или «стабилизаторы двойного преобразования».
Особенности стабилизатора напряжения с двойным преобразованием:
Технические решения, применяемые в инверторных стабилизаторах, позволяют получить на выходе номинальное напряжение, необходимое для питания различных потребителей, с отклонением не более 1%. Инверторный стабилизатор напряжения является единственным устройством подобного типа, которое жёстко контролирует частоту.
Преимущества и недостатки
Как и любые другие изделия, инверторные стабилизаторы не лишены плюсов и минусов. Сравнение данных разновидностей будет проводиться с их «конкурентами», например, электронными устройствами.
Положительные стороны
У инверторных стабилизаторов имеется ряд ощутимых преимуществ:
Отрицательные моменты
Тем не менее эти замечательные устройства не лишены ряда недостатков:
Бытовой стабилизатор
Группа компаний «Штиль», которая уже более 25 лет считается одним из лидеров в производстве систем электропитания, предлагает линейку бытовых стабилизаторов двойного преобразования. Инверторный стабилизатор напряжения «Штиль» отлично подойдёт для квартиры или небольшого дома. Ряд стабилизаторов включает в себя модели с мощностью 500, 1000, 1500 и 3500 В/А. Выходное напряжение имеет синусоидальную форму, а точность установки составляет 220 ± 2%. Стабилизаторы уверенно работают при колебаниях сетевого напряжения от 90 до 300 вольт, и имеют защиту от перегрузки. Все модели, кроме стабилизатора 500В/А оборудованы жидкокристаллическим дисплеем, на который выводятся все нужные параметры.
Сферы применения электронных стабилизаторов напряжения
Такие преимущества электронных стабилизаторов перед релейными устройствами, как более высокая скорость и точность регулирования напряжения, бесшумность в работе, надежность и длительность ресурса работы, благодаря отсутствию механических элементов коммутации, обеспечивают их широкое применение в домашних условиях для защиты бытовой нагрузки, не имеющей в своем составе электромоторов, например, телевизионной и кухонной техники, а также приборов освещения.
Серьезным ограничением области применения электронных стабилизаторов является отличие формы выходного напряжения от синусоидальной, а также недостаточно высокая точность стабилизации.
Крайне не рекомендуется подключать высокоточное чувствительное оборудование к электронным стабилизаторам. Например, определенные проблемы могут возникнуть при работе с:
Таким образом, полностью обеспечить электропитание загородного дома или коттеджа с помощью электронного стабилизатора не получится, поскольку через него нельзя будет запитать часть чувствительного оборудования с электродвигателями, например, насосы системы водоснабжения.
Советы по эксплуатации
Хотя нормализатор и обладает довольно неприхотливыми качествами, всё же стоит прислушаться к полезным советам, чтобы устройство не вышло из строя:
Лучшие из лучших инверторные стабилизаторы «Штиль»
Инверторные стабилизаторы напряжения с мгновенной реакцией на изменение параметров сети Штиль r 500i, Штиль r 1000i, Штиль r 1500i, Штиль r 3500i – это инновационное техническое решение, обеспечивающее беспрецедентную защиту оборудования, недостижимую при использовании других типов стабилизаторов.
Только такие инверторные стабилизаторы гарантируют на 100% защиту всем дорогим электрическим приборам, в том числе современным отопительным котлам для дома.
Критерии выбора электронного стабилизатора
При выборе электронного стабилизатора следует руководствоваться следующими техническими характеристиками устройства.