Сервоприводный стабилизатор напряжения что это
Выбор электромеханического стабилизатора напряжения: особенности, преимущества и недостатки
В списке стабилизаторов напряжения эта конструкция занимает особое место. По сути это обычный автотрансформатор, только регулировка напряжения осуществляется не вращением ручки, а с помощью электродвигателя. Электромеханический стабилизатор напряжения обеспечивает очень высокую точность установки напряжения, но его применение ограничивается низкой скоростью выравнивания.
Конструкция электромеханического стабилизатора
Электромеханический, или сервоприводный, стабилизатор напряжения может считаться самым простым по конструкции. В его основе лежит обычный автотрансформатор лабораторного типа, в котором, поворачивая рукоятку можно было изменять величину напряжения от нуля до 240 вольт.
В современном стабилизаторе этот принцип сохранился, только ручка автотрансформатора поворачивается не рукой, а электрическим серводвигателем. Трансформатор имеет тороидальную конструкцию. Его обмотка выполнена из медного провода, и верхняя её часть очищена от изолирующего покрытия.
По обмотке трансформатора перемещается ползунковый контакт-щётка или ролик, который закреплен на оси электродвигателя. Двигатель оборудован сервоприводом. Это значит, что его ротор не вращается, а по импульсным сигналам, поступающим из блока управления, может поворачиваться на определённый угол. Щётка может быть изготовлена из графита или иметь роликовую конструкцию.
Электромеханический стабилизатор состоит из следующих узлов:
Сетевой фильтр обеспечивает подавление высокочастотных и импульсных электрических помех. Пассивный фильтр собран по индуктивно-ёмкостной схеме. После фильтра напряжение подаётся на схему контроля, которая фиксирует отклонения напряжения сети от номинала и вырабатывает сигналы для управления электродвигателем.
Жёстко закреплённый на роторе контактный узел с графитовым контактом перемещается по обмотке трансформатора. В зависимости от девиаций сети, серводвигатель получает сигналы управления для увеличения или уменьшения напряжения на выходе. Для надёжности контактный узел может иметь две щётки, или более стабильный в работе роликовый узел.
Блок индикации, располагающийся на передней панели устройства, состоит из светодиодных индикаторов режимов работы и, у отдельных моделей, цифрового универсального дисплея. Цифровой дисплей может показывать напряжение на входе и выходе устройства, ток и частоту сети.
Достоинства и применение сервоприводного стабилизатора
Стабилизатор напряжения, работающий по принципу плавного регулирования сетевого напряжения с применением серводвигателя, обладает определёнными положительными параметрами, которые определяют сферу его использования.
Основными достоинствами сервоприводного стабилизатора, являются следующие характеристики:
Поскольку графитовая щётка или роликовый узел плавно перемещаются по обмотке трансформатора, то на выходных контактах стабилизатора напряжения не будет никаких перерывов в энергоснабжении потребителя. Поэтому сервоприводный стабилизатор можно использовать для электропитания практически любых электрических приборов.
Так как мощность нагрузки определяется только обмоткой трансформатора, то электромеханические стабилизаторы это единственный тип устройств, которые могут использоваться при нагрузках свыше 50 кВт, поэтому они часто применяются в качестве промышленных стабилизаторов.
В схеме сервоприводного стабилизатора отсутствуют нелинейные элементы, которые могут внести искажения синусоидальной формы выходного напряжения. Гладкая синусоида, которую обеспечивает электродинамический стабилизатор на выходе, позволяет использовать его для работы в системах с применением электродвигателей.
Асинхронные электродвигатели, применяемые для работы циркуляционных насосов, корректно работают только при синусоидальной форме питающего напряжения, которую может обеспечить электромеханический стабилизатор. Схема устройства, основанная на применении мощного силового трансформатора, позволяет обеспечивать большие токи на нагрузке.
Недостатки электромеханического стабилизатора
Несмотря на серьёзные достоинства, данное устройство обладает не менее серьёзными недостатками:
Сервоприводной механизм, который перемещает щётки по обмотке тороидального трансформатора, не может мгновенно переместиться на требуемый участок. Поэтому между определением необходимости изменения напряжения и его реальной установкой проходит определённое время. Обычно в паспортах на электромеханические стабилизаторы указывается температурный режим его эксплуатации, нарушение которого обязательно приведёт к отказу сервоприводного механизма.
Невысокая надёжность устройства обусловлена наличием подвижного узла, который имеет определённый срок наработки. Кроме того, графитовые контактные щётки подгорают при работе и требуют замены примерно через 2-4 года эксплуатации. Замена их достаточно продолжительный и трудоёмкий процесс. Изношенные щетки могут искрить при работе, поэтому сервоприводные стабилизаторы не рекомендуется использовать с газовым оборудованием.
Однофазный стабилизатор от компании «Энергия»
Одной из интересных моделей на рынке, является однофазный электромеханический стабилизатор напряжения «Энергия HYBRID СНВТ 10 000». Стабилизатор напряжения высокой точности представляет собой удачное техническое решение, где в одном устройстве, объединены электромеханический стабилизатор и дополнительный релейный узел. Это позволяет прибору работать при большом разбросе напряжения сети. Он обеспечивает выдачу напряжения 220В ± 3% при входных величинах от 105 до 280В.
Стабилизатор имеет систему «Байпас» и защиту от перегрузки и превышения напряжения на входе выше критической. Однофазный стабилизатор «Энергия HYBRID СНВТ 10 000» может использоваться как в быту, так и на производственных объектах. При подключении прибора к системам освещения отсутствует эффект мерцания ламп, так как не происходит разрыва фазы.
Выбирая электромеханический стабилизатор напряжения, следует обращать внимание на технические характеристики устройства, на качество электричества в месте эксплуатации и температурный режим.
Что такое сервопривод в стабилизаторе напряжения.
Что такое сервопривод в стабилизаторе напряжения, для электромеханических стабилизаторов
Сервопривод – это приспособление, обеспечивающее управление рабочим органом с учётом информации, поступающей по каналу обратной отрицательной связи. Слово servus в древней латыни имело значение «раб», «слуга», «помощник». Последнее значение перевода соответствует сегодняшнему положению сервопривода в технике.
Структурная схема сервопривода
Принцип действия сервопривод может быть пояснён структурной схемой:
Возможны и другие варианты реализации сервоприводов, однако показанный – распространён и соответствует применяемым в стабилизаторах напряжения. В его состав входят:
• привод – электродвигатель, приводящий в движение весь механизм;
• редуктор, понижающий обороты с одновременным увеличением крутящего момента;
• рабочий орган, смонтированный на выходном валу передачи;
• датчик, предающий информацию о результате действия рабочего органа по каналу обратной связи;
• управляющий контроллер, подающий сигналы на электродвигатель.
Действует всё это следующим образом. Контроллер подаёт управляющий импульс на электродвигатель. Тот начинает вращаться, приводя в движение рабочий орган. Датчик передаёт на контроллер информацию об изменении параметров управляемого приводом процесса. В момент достижения требуемых значений регулируемого параметра. Выдаётся команда на остановку электродвигателя.
Применение сервопривода в стабилизаторах напряжения
Применение сервопривода в стабилизаторах напряжения, в основу которых положен тороидальный трансформатор, позволяет, используя свободное пространство внутри тора, создать компактную конструкцию, имеющую «в металле» примерно следующий вид
и обладающую рядом положительных свойств:
• простота устройства, положительно влияющая на стоимость готового продукта;
• высокая точность стабилизации и плавность её достижения;
• устойчивость к непродолжительным перегрузкам;
• к.п.д., достигающий 94 – 98%.
Имеются у рассматриваемой схемы и недостатки. К последним относят:
Искусство конструктора состоит в умении нейтрализовать минусы, предполагаемые выбранной схемой, и сохранить присущие ей плюсы.
Стабилизаторы ORTEA
Инженерно-технические работники итальянской фирмы ORTEA, свои первые стабилизаторы разработали и воплотили в материал в 60-е годы ХХ столетия. Сегодня их изделия – по праву считаются наиболее продвинутыми на Западе и завоёвывают заметное место на рынке электротехники Российской Федерации. К их достоинствам относятся высокое качество предлагаемых потребителю аппаратов, собираемых из комплектующих тщательно отобранных европейских поставщиков, совершенный технический дизайн изделий, разумная цена, соответствующая уровню продаваемой техники. Самые же главные достижение ORTEA заключаются в преодолении имманентных, т. е. изначально присущих, как бы «неустранимых» недостатков принятой схемы с сервоприводом.
Современные стабилизаторы фирмы ORTEA:
Авторы статьи: Романюта Николай Леонтьевич. Днепропетровский физико-технический ф-т. Инженер-механик
Электромеханический (сервоприводный) стабилизатор напряжения
Электромеханический стабилизатор напряжения, так же известный как сервоприводный, – это один из самых распространенных видов стабилизаторов, который, благодаря своей конструкции и характеристикам, обладает очень интересным набором возможностей и в некоторых ситуациях просто не имеет альтернативы.
Давайте подробнее рассмотрим, как работает сервоприводный стабилизатор, как он устроен, какие у него сильные и слабые стороны и многое другое об этом устройстве.
Устройство электромеханического стабилизатора
Главным элементом любого электромеханического стабилизатора напряжения является регулируемый автотрансформатор (обязательно читайте нашу статью о нём), перемещение подвижного контакта по его обмотке выполняется автоматически, с помощью сервопривода.
Так же в стабилизаторе обязательно имеется блок управления – небольшая плата с определенным набором компонентов. Кроме этого, конечно же, есть коммутационные провода, предохранители, индикаторы и другие вспомогательные мелкие элементы, без которыз работы любого электроприбора невозможна.
Схема электромеханического стабилизатора
На укрупненной схеме сервоприводного стабилизатора, по которой можно легко понять принцип его работы, отражены оба основных компонента и их взаимодействие:
1. Регулируемый автотрансформатор
2. Плата управления
Принцип работы электромеханического стабилизатора
Принцип действия сервоприводного стабилизатора напряжения легко понять зная, как работает регулируемый автотрансформатор. Если коротко, то получается следующее:
1. Электрический ток поступает из сети, на плату управления, где встроенный вольтметр измеряет его напряжение.
2. В зависимости от полученных результатов подаётся сигнал на сервопривод, который перемещает подвижный контакт по обмотке, тем самым меняя коэффициент трансформации автотрансформатора, пока на выходе не будет 220В. Или, проще говоря, изменяется количество витков первичной обмотки, при этом вторичная обмотка не изменняется.
Как видите, конструкция довольно простая, а как известно, чем меньше разнообразных элементов участвуют в работе, тем выше общая надежность устройства. Давайте же рассмотрим все основные достоинства и недостатки электромеханического стабилизатора напряжения.
Плюсы и минусы электромеханического стабилизатора напряжения
ПЛЮСЫ
— Невысокая стоимость
Сервоприводные модели одни из самых доступных видов стабилизаторов из существующих, в частности благодаря простоте своей конструкции. Обычно, они продаются по цене лишь не на много более высокой, чем релейные стабилизаторы, при этом обладают рядом недостижимых для релейных моделей характеристик.
— Высокая точность стабилизации
Благодаря тому, что механический стабилизатор не имеет фиксированных отводов от автотрансформатора, а может сам формировать нужное количество витков обмотки и соответственно достаточно гибко изменять коэффициент трансформации, точность стабилизации получатся очень высокой.
— Плавная стабилизация
— Устойчивость к кратковременным перегрузкам
Конструкция механического стабилизатора позволяет ему кратковременно выдерживать скачки напряжения в сети, даже если оно увеличивается в два раза относительно номинального.
— Устойчив к помехам в напряжении, частоте и форме тока
Использование автотрансформатора, как основного элемента стабилизации напряжения, позволяет не бояться изменений частоты и формы тока.
— Компактность
Минимальное количество используемых в механическом стабилизаторе компонентов, позволяет сделать его достаточно компактным. Его размер формируется в большей степени из размера регулируемого автотрансформатора.
— Высокий коэффициент полезного действия (КПД)
На некоторых форумах и информационых ресурсах, рассказывающих о электромеханических стабилизаторах, встречается мнение, что они имеют низкий КПД, но это не так. Практически все виды стабилизаторов в основе которых лежит автотрансформатор: релейные, механические, теристорные, симисторные, гибридные, имеют достаточно высокий КПД, 94-98%.
МИНУСЫ
— Наличие движущихся деталей
Самым слабым узлом электромеханического стабилизатора является именно механизм перемещения контакта по обмотке, он очень чувствителен к загрязнениям и пыли, да и просто подвижные детали имеют наибольший естественный износ при работе. Данный недостаток автоматически порождает следующий.
— Необходимости регулярного технического обслуживания
— Шумность
Передвижение щеток и работа сервопривода создают определенный шум, он не такой навязчивый и громкий как, например, щелчки при переключении релейного стабилизатора, но всё же ощутимый и создаёт некоторый дискомфорт, когда стабилизатор находится с вами в одной комнате.
— Скорость реагирования
Одним из самых значимых недостатков механических стабилизаторов является низкая скорость реагирования на изменения напряжение. Это и неудивительно, ведь сервопривод не может моментально передвинуть токосниматель по обмотке, на это ему требуется определенное время, у многих моделей изменение напряжения происходит всего по 10-15 вольт в секунду. Таким образом, если произойдет резкое падение входного напряжение сразу на 60 вольт, стабилизатор нормализуют его лишь через 4-6 секунд, всё это время электрооборудование будет работать при низком напряжении.
— Ограниченный диапазон рабочих температур
— Боязнь пыли
Наличие подвижного токоснимателя и электродвигателя делают механический стабилизатор очень чувствительным к попаданию внутри него пыли, которая значительно увеличивает вероятность поломки. Из-за этого, например, нельзя устанавливать сервоприводные стабилизаторы на производстве, в цеху.
Где чаще всего используется электромехнический стабилизатор
Из всех перечисленных сильных и слабых сторон механического стабилизатора, чаще всего его выбирают именно из-за его высокой точности стабилизации при низкой цене. Одним же из ключевых недостатков, который вынуждает потребителей выбирать модели другого типа, является низкая скорость стабилизации.
Таким образом, чаще всего сервоприводный стабилизатор покупают тогда, когда требуется именно точность нормализации, а скорость не так важна.
Так, например, если у вас в квартире или на даче, стабильно низкое или высокое напряжение, при этом не бывает резких скачков или падений, а если и происходят изменения, то они достаточно плавные – вы смело можете брать электромеханический стабилизатор, он с высокой точностью выровняет входящее напряжение и ваше электрооборудование будет работать в максимально комфортных условиях.
Это особенно важно чувствительным к качеству напряжения в сети устройствам, например, измерительному оборудованию, лампам освещения, электроприборам в которых установлены электромоторы или происходит нагрев, циркуляционным насосам, холодильникам, стиральным машинам, электроинструменту и многим другим.
Примеры удачных моделей электромеханических стабилизаторов
1. РЕСАНТА АСН-5000/1-ЭМ (
Ресанта один из самых распространенных на рынке и популярных у потребителя стабилизаторов напряжения. Производится в Китае. Подброее о его характеристиках и актуальной стоимости вы можете узнать по ссылке ниже.
2. ЭНЕРГИЯ NEW LINE 5000 (
5800 рублей)
Российский электромеханический стабилизатор ЭНЕРГИЯ АСН-5000, славится своей надежностью и неприхотливостью. Развитая диллерская сеть и сервисное обслуживаение.
3. Rucelf SDW.II-6000 (
Ну и конечно же стоит отметить Rucelf SRW.II-6000. Данный производитель, думаю, не требует представления, Rucelf выбирают за его надежность, точность и высокое качество.
Стабилизатор электромеханический
Электромеханический стабилизатор напряжения (иначе его называют сервоприводный) является одним из самых популярных вариантов защиты техники от перепадов напряжения в сети. Давайте посмотрим, как он устроен, а также разберем его плюсы и минусы.
Содержание статьи:
Как устроен электромеханический стабилизатор?
В основе электромеханического стабилизатора лежит регулируемый автотрансформатор с тороидальным ферромагнитным сердечником, регулирование которого осуществляется автоматически при помощи поворотного щеточного контакта, которое приводит в действие сервопривод. Управление происходит за счёт микропроцессорного блока, который анализирует параметры тока на входе, вычисляет отклонения от нормы и отдаёт команду сервоприводу. Соответственно, токосъемная щетка подключает или отключает необходимое количество витков на катушке, тем самым нормализуя выходное напряжение.
По типу исполнения электромеханические стабилизаторы могут быть:
По количеству фаз выделяются однофазные и трехфазные электромеханические стабилизаторы.
Принцип работы электромеханического стабилизатора
Плюсы и минусы данного вида стабилизации
В сравнении с другими типами стабилизаторов у электромеханического есть свои плюсы:
1. Невысокая стоимость стабилизатора при его высокой точности.
Данные стабилизаторы не намного дороже релейных, но при этом в сравнении с ними они обеспечивают более высокий процент точности стабилизации до 3% против 5-8% соответственно.
2. Плавная стабилизация.
Сервопривод плавно перемещает щётку по обмотке регулируемого автотрансформатор, не производя даже кратковременного обрыва контакта.
3. Высокая перегрузочная способность.
Конструкция позволяет кратковременно сдерживать скачки напряжения в сети до 200% от номинального.
4. Устойчивость к помехам.
Низкая чувствительность к помехам и искажениям формы, частоты тока и напряжения на входе.
Минусами электромеханического стабилизатора являются:
2. Шум при работе.
Работа сервопривода, а также передвижение щёток по обмотке создают ощутимую шумность.
3. Невысокая скорость реакции.
Скорость реагирования на изменение напряжения раз в 5 ниже, чем у релейных стабилизаторов.
Какой хороший электромеханический стабилизатор?
У производителя SUNTEK достаточно широкая линейка электромеханических стабилизаторов. Погрешность их выходного напряжения не превышает 3% (220В ± 3%). Стабилизаторы выполнены в металлическом корпусе, с жидкокристаллическим табло синеватого оттенка, что создает неповторимый внешний вид. Среди особенностей стабилизаторов:
Стабилизаторы напряжения SUNTEK электромеханического типа обеспечат стабильное электропитание 220В целого дома. Они идеально подойдут для освещения (отсутствие моргания), аудио оборудования, систем видеонаблюдения, требовательной техники. Изменение выходного напряжения происходит плавно, без скачков.
Популярные модели электромеханических стабилизаторов
Электромеханический стабилизатор напряжения внутри
Посмотреть на устройство электромеханического стабилизатора SUNTEK вы можете в видео, представленном ниже:
Другие статьи о продукции SUNTEK
Какой стабилизатор напряжения оптимален для компьютера?
Какой стабилизатор подходит для коттеджа?
Стабилизатор напряжения является обязательным для любого коттеджа. Он обеспечивает «электрическую устойчивость» коттеджа в процессе жизнедеятельности.
г. Москва, Волгоградский проспект, д. 46 Б, корп. 1
тел.: +7 (499) 394-38-06, (499) 394-38-07
e-mail: ; мы в Whatsapp