Тиристорный стабилизатор напряжения

Перепады в линиях электропередач рабочих показателей создает определенные трудности в эксплуатации различных приборов. Используя тиристорный стабилизатор напряжения, можно добиться максимальной эффективности в борьбе с подобным явлением. Таким образом нивелируется негативное влияние перепадов на потребителей электроэнергии.

При большом разнообразии моделей на современном рынке продаж стабилизаторы именно такого исполнения остаются самыми востребованными. Особенность их конструкции – наличие тиристорных ключей, которые представляют из себя полупроводники.

Устройство внутренней части

Давайте поближе ознакомимся с комплектацией и принципами работы основных компонентов. Для этого снимаем крышку в верхней части и видим, что под ней находятся:

• трансформатор автоматического типа;
• образующие механизм управления электронные схемы;
• тиристорные ключи;
• светодиодные индикаторы.

Рабочий процесс

Во всех приборах такого типа автоматический трансформатор неизменно играет ключевую роль.

Схема работы простейшего трансформатора

Изучение его строения помогает понять, как происходит стабилизация тока. Первичная и вторичная обмотка – основа конструкции данного элемента. Входной ток поступает сначала на первичную, затем на вторичку и, наконец, доставляется к потребителю.

Некоторое количество витков проволоки – вот из чего состоит каждая обмотка. Работа в данной части может быть рассмотрена на примере с числом витков, равным 20.

Проходя сквозь обе обмотки, ток номиналом 200 Вольт на выходе сохраняет свои параметры. А вот при наличии во вторичке 10 витков выходное напряжение упадет до 100В. Увеличить напряжение скажем до 220 Вольт можно добавлением во второй обмотке еще одного витка, увеличив их число до 21.

В реальных условиях приборы имеют сотни витков. Всегда предусматривается их большее количество для вторичной обмотки, что ясно из вышеприведенного примера.

Естественным выглядит вопрос, как произвести подключение необходимого количества витков. На концах выводов от определенной зоны вторички располагаются тиристоры, позволяющие выполнять нужное подключение. Для повышения напряжения вводятся дополнительные элементы, а для понижения – отключается определенное число витков.

Применяется принцип деления данных элементов на группы.

Витки стабилизатора

Представим, что общее количество витков равно 100. Тогда при наличии пяти выводов ввод в действие одного из них означает, что ток проходит через 20. Произойдет изменение напряжения на определенную степень. Подобный процесс называют стабилизацией ступенчатого вида.

Обычно для практических целей величина одной ступени составляет 15-20 вольт. Величина изменения на выходе при подключении одного вывода зависит от количества витков в одной группе. Резюмируя изложенное, делаем заключение – изменения тока на входе абсолютно идентично показателям на выходе.

Имея входные параметры 180 вольт с обеспечением на выходе напряжения в 220, при росте U 185 получаем выходные показатели 225. Переключение обмотки позволяет достичь требуемого номинала в 220. Особенности разных модификаций определяют величину изменений. Для тиристорных стабилизаторов диапазон колебаний – 2-10 вольт.

Обратите внимание! В момент переключения наблюдается мерцание ламп накаливания. Это не должно вас настораживать по поводу мнимой поломки стабилизатора, а является следствием процедуры выравнивания тока.

Показатели работы подобных устройств относятся к высоким, обеспечивая выходное напряжение 214-226 вольт.

Особенности работы

Эксплуатация данных приборов имеет свои нюансы. Одним из них является искажение синусоидальной формы в моменты выключения и включения тиристоров. Вследствие этого возникает потребность в том, чтобы микроконтроллер мог выполнять операции с любым тиристором при нахождении тока в нулевой точке.

Достигается данное требование способом внедрения особого алгоритма электронной схемы. Он позволяет выполнять измерения несколько десятков раз и определяет момент включения. Выравнивание тока не удлиняется благодаря прохождению данного процесса за время меньшее одной микросекунды. Процессор также дает правильную команду, определяя состояние тиристора.

При появлении перегрузки микроконтроллер дает команду на отключение прибора, так как тиристоры перегорают от избыточного тока. Обязательной является установка радиаторов охлаждения из-за сильного нагрева полупроводников в процессе работы.

Все это предполагает необходимость в мощных электронных схемах.

Типы стабилизаторов

Одно- и двухкаскадные тиристорные модели стабилизаторов составляют ассортимент на рынке продаж. При этом последние выполняют функцию нормализации тока за два этапа. На первом из них выполняется грубое выравнивание, а идеальные параметры потребитель получает на втором.

Рост количества комбинаций увеличивает эффективность использования в двухкаскадных системах. Пример – 16 способов включения имеет устройство с четырьмя тиристорами на каждом каскаде. А вот время регулирования тока меньше у однокаскадных моделей.

Плюсы и минусы

Изучив все тонкости конструкции и особенности данных приборов, можно перечислить их преимущества:

• низкий уровень шума;
• отсутствие дугового разряда при размыкании;
• очень высокий показатель срабатывания одного элемента – до 1 млрд. раз;
• компактные габариты;
• экономичное энергопотребление;
• точность уровня нормализации напряжения 3%;
• высокая скорость выравнивания;
• работа в диапазоне 120-300 вольт.

К минусам относятся:

• нередки ситуации с «подвисанием» электронной схемы из-за нестабильных параметров тока;
• сниженная скорость ступенчатого метода;
• относительная дороговизна.

Подключение

Место установки – перед отдельно взятым потребителем или после щитка и счетчика для обслуживания всего дома. Последний вариант предполагает большую мощность и подключение с помощью клемм. Необходимые условия – обустройство заземления попарное соединение нулевого и фазного кабеля.

При обслуживании одного потребителя стабилизаторы оборудованы розетками и кабелем.

Вставляя вилку такого устройства в трехполосную розетку, достигается необходимое заземление.

Эксплуатационные условия

Практически все образцы неприхотливы к внешним условиям. Но все-таки лучше применять их при температуре выше +5°С.

Влажность до 80% также не будет помехой в работе. Отдельные модели могут выдерживать и стопроцентный уровень.

Стандартное требование – минимум пять сантиметров свободного пространства вокруг прибора и отсутствие поблизости легковоспламеняющихся предметов.

Периодически необходимо проверять надежность крепления проводов и производить очистку вентиляционных отверстий.