Что такое инверторный стабилизатор напряжения

Инверторные стабилизаторы напряжения с двойным преобразованием для дома

Рынок перенасыщен изобилием выпрямителей напряжения, представленных не одним десятком мировых брендов. Каждый из них разнится по типу питания, функциональным возможностям и принципу стабилизации. Из-за такого разнообразия устройств пользователи не знают, какой модели отдать предпочтение. Самым эффективным является инверторный стабилизатор напряжения, именуемый в народе как нормализатор с двойным преобразованием.

Внутреннее строение

Инверторный стабилизатор – это автоматический регулятор сетевого напряжения, способный передавать ток с одинаковой частотой и постоянным показателем напряжения, с отклонением не более чем на 0,5% от нормированного значения.

Выпрямители инверторного типа неспроста считаются лучшими на рынке. Они выделяются своим принципом функционирования, основанным на ином строении, нежели электронные нормализаторы. Выходное напряжение всегда демонстрирует одинаковое значение.

Классический инвертор состоит из таких элементов:

  • входных фильтров – обозначение ВХ;
  • выпрямителя и корректора коэффициентного показателя мощности – В и ККМ;
  • блока конденсаторов – ВИП;
  • устройства преобразования напряжения постоянного типа в переменное – ИНВ;
  • микроконтроллера – МК.

Некоторые элементы данной схемы, такие как выпрямитель и преобразователь тока, относятся также к стабилизаторам на базе транзисторной группы IGBT. В их структуру интегрированы биполярные транзисторы с затвором изолированного типа. Вторая особенность – наличие проводника из металл-оксида модели Mosfet.

Принцип работы

Двойной выпрямитель во время функционирования исполняет всего лишь 2 ключевые функции:

  • преобразовывает ток переменного типа в постоянный;
  • вторая функция оборотная – преобразовывает ток постоянного типа в переменный.

Первая стадия функционирования включает в работу такие устройства, как корректор показателя мощности и непосредственный выпрямитель. Проще говоря, ток переменного типа является нестабильным и проникает в аппаратуру сквозь фильтр, выпрямляющий его и делающий постоянным. Также фильтрации поддаются и частоты. После таких манипуляций ток приобретает фактически безупречную форму синусоида.

Достоинство состоит в том, что в данной ситуации существенно повышаются мощностные показатели. Коэффициентное соотношение повышения мощности достигает отметки буквально 1,0. После того как фильтр пройден, ток скапливается в конденсаторном блоке – вторичный блок питания.

Далее инверторные нормализаторы функционируют по следующему принципу: постоянный ток, который был выпрямлен и преобразован, движется к инвертору, задача какого – преобразовывать его в ток переменного типа и формировать тот же синусоид. Под воздействием инвертора ток переменного типа обретает показатель напряжения 220 В и частоту со значением 50 Гц.

Особенности инверторных стабилизаторов

Инверторные стабилизаторы напряжения для дома существенно отличаются от выпрямителей электромеханического и релейного типов. Ключевое отличие – отсутствие автоматического трансформатора. Процедуру двойного преобразования можно также сопоставить с переключением обмотки трансформаторов у иных типов нормализаторов. Двухэтапный преобразовательный процесс значительно эффективнее, вследствие чего инверторы и считаются передовыми среди иных устройств.

Каждый скачок напряжения, который вероятен на входе в нормализатор, нивелируется посредством конденсатора. В этом компоненте накапливается энергия, а после передаётся в форме тока переменного типа.

Преимущества

Инверторный стабилизатор имеет массу достоинств, в сравнении с устройствами иного типа. Основные из них:

  • функционирование в широком спектре входного напряжения – 115-300 В;
  • стабильность напряжения поддерживается постоянно;
  • бесшумность функционирования;
  • габариты и масса инверторного оборудования существенно ниже, чему способствует отсутствие автоматического трансформатора;
  • высокочастотные выбросы и любые помехи фильтруются прибором;
  • высокий показатель КПД – от 90%;
  • быстрота регулирования входного и выходного тока.

Плюсы стабилизатора очень весомы. Встретить их все на приборах иного типа просто невозможно.

Недостатки

Невзирая на массу плюсов, даже однофазный стабилизатор имеет собственные недостатки. Основной из них – высокая цена. Ещё одним минусом можно назвать то, что инверторные приборы понижают диапазон входного вольтажа. Чем больше мощность устройств, подключённых к сети через нормализатор, тем меньше становится этот диапазон.

Условия эксплуатации

Выпрямители инверторного типа довольно неприхотливы в эксплуатации. Лучше всего это выражено на таких характеристиках, как стойкость к температуре окружающей среды и повышенной влажности. Практически все модели данных устройств без проблем функционируют в температурных режимах от -40/+40 градусов. Максимальный показатель выдерживаемой влажности равен 95%.

Однако на включённый стабилизатор не должна попадать вода и смазочные материалы различного типа. Прямое их проникновение внутрь устройства приведёт его в негодность. Даже малейший конденсат внутри способен вывести выпрямитель из строя.

Особенности подключения

Процедура подключения стабилизаторов инверторного типа не очень сложна и не занимает много времени. Тем не менее её лучше поручить мастеру.

Перед подсоединением прибора требуется обесточить всю домашнюю сеть. Подключать выпрямитель можно как перед конкретными устройствами, так и сразу за счётчиком.

Немало моделей инверторов подсоединяется к сети посредством клемм. Вначале подключается входная проводка, которая будет вести подачу тока. Для этого в силовом щитке требуется установить, какой кабель является «нулём», а какой «фазой». Про заземление также не стоит забывать.

Провод с «фазой» подсоединяется к клемме – обозначение L или L1. Провод с «нулём» соединяется с нулевой клеммой. Сечение входной проводки не должно быть меньше 2,5 мм.

Критерии выбора

При выборе выпрямителя инверторного типа нужно руководствоваться следующими его характеристиками:

  • мощность прибора;
  • уровень допустимой нагрузки;
  • быстрота выравнивания напряжения;
  • выходная форма напряжения;
  • точность указанных параметров;
  • значение допустимых колебаний;
  • эксплуатационные условия.

Мощность является самым важным критерием выбора стабилизатора. Данные характеристики прибора избираются в соответствии с тем фактором, какое число потребителей будет к нему подсоединено – одна квартира или весь многоквартирный дом.

Необходимо скрупулёзно подсчитать всю потенциальную нагрузку на выпрямитель. К полученному значению прибавляют 25% мощности на резерв, чтобы прибор не испытывал предельной нагрузки.

Инверторные стабилизаторы с двойным преобразованием

Инверторные выпрямители с двойным преобразованием обладают такими ключевыми особенностями:

  • Приборы выполняют преобразование напряжения постоянного типа в переменный. Производятся они с применением полупроводниковых элементов IGBT либо же Mosfet, которые устанавливаются на радиаторы.
  • Управлять выпрямителем можно посредством ШИМ-контроллера.
  • Приборы с двойным преобразованием имеют хороший уровень защиты от значительных выбросов напряжение электросети.
  • Управляет функциями прибора специальный микроконтроллер.
  • Стабилизатор оборудуется кварцевым генератором, благодаря чему гарантируется качественный выходной ток.

Благодаря новым техническим решениям инверторы для дома дают возможность обрести на выходе напряжение с номинальным значением, максимальное отклонение которого не превышает 1%. Стабилизаторы инверторного типа – это единственный прибор, жёстко контролирующий показатель частоты.

Обзор инверторных стабилизаторов напряжения

Инверторные стабилизаторы напряжения сейчас на пике популярности, кто их производит, как они работают, и какие имеют достоинства и недостатки, расскажет СтабЭксперт.ру.

Принцип работы

Инверторные стабилизаторы коренным образом отличаются от всех ранее рассмотренных устройств. Центральное значение в принципе работы данных приборов имеет технология инвертирования. Процесс функционирования стабилизатора выглядит следующим образом. Сетевое питающее напряжение, поступая на вход прибора и проходя через высокочастотный фильтр, отсекающий импульсные помехи, гармоники высшего порядка, подаётся на выпрямитель. Затем переменный ток, через выпрямитель, попадает в корректор КМ (коэффициента мощности). В его задачу входит поддержание одинакового уровня мощности, который не будет зависеть от любых изменений входного напряжения. Переменный ток на этом этапе преобразуется в постоянный.

Напряжение постоянного тока накапливается в конденсаторной батарее, которая специально предназначена для накопления электроэнергии при её избытках. А когда электроэнергии не хватает, тогда конденсаторная установка наоборот — отдаёт её, компенсируя появившийся недостаток.

Далее постоянное напряжение поступает в преобразователь напряжения (инвертор), который преобразует его обратно в переменное, соответствующее необходимым нормам и характеристикам, т.е. формирует из него переменное синусоидальное напряжение требуемой частоты и амплитуды. Инвертор работает на мощных транзисторах, которые установлены на радиаторах. Такая схема преобразования способствует минимальным потерям энергии.

За работу транзисторов отвечает микроконтроллер, а входящий в его состав кварцевый генератор формирует и поддерживает стабильную частоту переменного тока. В стабилизаторах инверторного типа происходит двойное преобразование напряжения, что позволяет получать на выходе ток с практически идеальными характеристиками.

Смысл описанных преобразований заключается в следующем. Работой инвертора управляет микропроцессорный контроллер, благодаря которому напряжение приобретает строго синусоидальную форму, номинальную частоту и амплитуду. Таким образом, стабилизаторы инверторного типа обеспечивают нагрузку напряжением более высокого качества, чем стабилизаторы любого другого типа.

Если говорить о синусоидальности переменного напряжения, являющейся одной из важнейших показателей качества электроэнергии, то традиционные стабилизаторы в лучшем случае не ухудшают этот показатель сетевого напряжения, либо вносят некоторые помехи. Инверторные устройства формируют синусоиду самостоятельно, в соответствии с программой, прошитой в контроллере, поэтому на практике всегда происходит повышение качества электроэнергии. Другие технологии синусоиду исправить не могут, максимум не ухудшить.

Читайте также  Какой холодильник лучше ноу фрост или капельный

Основные элементы прибора:

  • сетевой фильтр;
  • выпрямитель;
  • корректор КМ;
  • конденсаторная батарея;
  • преобразователь напряжения;
  • микроконтроллер;
  • кварцевый генератор;
  • блок индикации и управления;
  • системы защиты.

Принцип, лежащий в основе инверторных стабилизаторов, не содержит каких либо новых научных открытий последних лет и известен достаточно давно. Сравнительно недавний прорыв в этой области обусловлен началом массового выпуска мощных транзисторов, созданных по технологии IGBT и MOSFET. Именно транзисторы такого типа служат основными ключевыми элементами инверторных преобразователей.

На данный момент, схема реализована двумя производителями — это линейка Штиль ИнСтаб и отдельный стабилизатор Ресанта ACH-6000/1-И, сравним их параметры в таблице.

Сравнение представителей, цены у дилеров

    Параметры:
  • Рабочий диапазон — от 90 до 260 В.
  • Точность — 1%.
  • Настенное размещение. Мощность:
  • Только 6 кВт.
    Параметры:
  • Рабочий диапазон — от 90 до 310 В.
  • Точность — 2%.
  • Размещение: на пол, навесное. Мощность:
  • От 350 Вт до 20 кВт.

Плюсы и минусы

Применение инверторной технологии позволило кардинально снизить вес и габариты стабилизирующих устройств. Главным образом это произошло за счёт отсутствия в инверторных схемах трансформаторов, являющихся самой тяжёлой и объёмной деталью приборов предыдущего поколения.

Инверторные стабилизирующие приборы превосходят все предыдущие модели, почти по всем основным показателям:

  • самый широкий диапазон регулирования напряжения (от 90 до 310 Вольт);
  • мгновенная реакция на любые скачки питающего сетевого напряжения (задержка 0 мс — без аналогов);
  • идеальное качество выходного напряжения (выпрямляет синус — без аналогов);
  • самый маленький вес и габариты приборов (у других есть трансформатор, он самый тяжелый из компонентов).

Данный прибор идеален для газового котла, так как тому критичен чистый синус, а инвертор выдает его в идеальном виде (при этом инвертора нет в других видах стабилизаторов).

К недостаткам можно отнести высокую цену, а так же возможное гудение у некоторых производителей, что, скорее всего, связано с экономией на компонентах. Если вам это мешает, то такой товар можно вернуть в течение 14 дней почти у всех продавцов.

Несмотря на то, что транзисторы установлены на радиаторах, при длительной работе и транзисторы, и радиаторы сильно нагреваются. Поэтому во многих инверторных стабилизаторах дополнительно ставят небольшие вентиляторы для охлаждения, как на персональных компьютерах. Этому типу стабилизаторов необходимо обеспечивать хорошую вентиляцию, и при установке не закрывать вентиляционные отверстия. Иначе, при перегреве будет срабатывать защита, и отключать весь стабилизатор, что будет обесточивать всю подключённую к нему нагрузку. А при длительных сильных перегревах, или выходе из строя вентиляторов охлаждения могут выйти из строя и сами транзисторы, или электросхемы. Что приведёт к последующему дорогостоящему ремонту. Но производители, например Штиль Инстаб, дают 2 года гарантии на всю линейку приборов, косвенно это говорит о том, что компоненты проверены и работа стабильна. К слову срок эксплуатации от 10 лет (зависит от индивидуальных условий).

Читайте по теме: полный обзор Штиль Инстаб + видео работы.

Вентиляторы охлаждения стабилизатора могут создавать некоторый шум при своей работе, что не делает его полностью бесшумным при эксплуатации.

И ещё, инверторные стабилизаторы критичны к качеству применяемых электронных компонентов и их монтажу. Плохое крепление транзистора к радиатору может вызвать быстрый его перегрев, и выход из строя всего прибора.

Стоимость хоть и не маленькая, но СтабЭксперт.ру считает, что постоянное совершенствование технологий производства основных электронных компонентов и увеличение их массового выпуска, безусловно, должны привести к удешевлению конечного продукта.

Для трехфазной сети

У Ресанты только одна модель на 6 кВт (в таблице) и можно составить комплект из трех стабилизаторов общей мощностью 18 кВт. У Штиль есть, как трехфазные инверторные модели, но так же можно составить комплекты из однофазных. Чтобы понять, чем такие подходы отличаются, читайте статью о том, как выбрать трехфазный стабилизатор для дома, и почему один трехфазный стабилизатор не равен трем однофазным.

Выбираем инверторный стабилизатор напряжения: общие сведения и основные особенности

invertorniy stabilizator

Среди различных модификаций устройств, предназначенных для стабилизации напряжения, инверторный стабилизатор напряжения может считаться самым современным и перспективным. Он построен на современной элементной базе и обладает высокими техническими характеристиками. Бытует мнение, правда спорное, что в обозримом будущем эти устройства вытеснят все остальные модели.

Что такое инверторный стабилизатор?

Прежде всего, это полностью электронный прибор, в котором отсутствуют любые механические или электромеханические компоненты. В нём нет даже трансформатора. В этом устройстве осуществляется принцип двойного преобразования напряжения.

Инверторный стабилизатор состоит из ряда элементов:

  • Сетевой фильтр;
  • Выпрямитель;
  • Корректор коэффициента мощности;
  • Батарея конденсаторов;
  • Преобразователь-инвертор;
  • Контроллер;
  • Кварцевый генератор;
  • Блок индикации.

Принцип работы

Стабилизатор двойного преобразования Энергия ПН 750Н

Напряжение попадает на входной фильтр. Этот элемент используется для повышения надёжности и выполнен по двухзвенной схеме. Фильтр выполнен на пассивных элементах. Это конденсаторы и индуктивности, выполненные на ферритовых кольцах.

Задача фильтра убирать всё лишнее, что может из сети попасть на вход стабилизатора. Это импульсные помехи и выбросы высокой частоты. Очищенное напряжение попадает на мостовой выпрямитель, выполненный на кремниевых мощных диодах. Здесь осуществляется преобразование переменного напряжения в постоянное.

Преобразованное напряжение поступает на корректор мощности. Его задача поддерживать одинаковый уровень мощности, независящий от изменения напряжения на входе. Кроме того, он защищает сеть от проникновения в неё импульсных помех, которые могут возникать от работы стабилизатора. В его функцию входит также контроль заряда конденсаторов. Постоянное напряжение накапливается в конденсаторах, задачей которых является накопление электроэнергии при её избытке, и отдача оной в дальнейшую схему при её недостатке.

Принцип работы

Следующий элемент схемы это преобразователь-инвертор, который осуществляет обратное преобразование постоянного напряжения в переменное. Это наиболее ответственный процесс. Фактически в этом элементе напряжение 220В формируется заново, поэтому оно имеет практически идеальные характеристики.

Инвертор представляет собой мультивибратор, собранный на мощных IGBT транзисторах. Эта схема обеспечивает минимальную потерю энергии. Работой инвертора управляет контроллер, кварцевый генератор которого способствует формированию и поддержанию стабильной частоты переменного тока.

Инверторные стабилизаторы напряжения с двойным преобразованием в обязательном порядке оснащаются электронными схемами защиты. Это может быть контроль напряжения на входе, при превышении порога выше критической величины, и защита от перегрузки.

Обычно стабилизаторы напряжения имеют блок индикации, выполненный на светодиодных матрицах. Они высвечивают напряжение на входе, напряжение на выходе и иногда частоту. Кроме того на передней панели находятся индикаторы режимов и аварийные индикаторы защиты.

Преимущества и недостатки

Иногда в отзывах об этой технике можно встретить высказывания, что инверторный стабилизатор вообще не имеет недостатков. Это не совсем так. Другое дело, что его достоинства значительно преобладают над недостатками.

К преимуществам стабилизатора двойного преобразования можно отнести следующее:

  • Большой диапазон напряжения на входе;
  • Высокая скорость стабилизации;
  • Минимальный процент отклонения от номинала на выходе;
  • Практически чистая синусоида;
  • Отсутствие тяжёлого железа;
  • Бесшумная работа;
  • Надёжность.

Поскольку напряжение сети сразу выпрямляется и корректируется, то стабилизатор инверторного типа менее критичен к разбросу входной величины. Отсутствие медленно работающей механики (как у электромеханического стабилизатора) позволяет устройству практически мгновенно реагировать на изменения напряжения на входе, поэтому скорость стабилизации здесь самая высокая и зависит только от характеристик полупроводниковых приборов.

В стабилизаторе двойного преобразования происходит даже не стабилизация, а генерация напряжения с высокими характеристиками, поэтому с выхода снимается неискажённая синусоида с очень маленьким отклонением.

Отсутствие мощного трансформатора, позволило снизить вес и габариты. Полупроводниковые приборы, конечно, нагреваются, но эта проблема решается установкой бесшумного кулера.

Надёжность инверторного стабилизатора обеспечивается отсутствием механических элементов, а у современных транзисторов и интегральных компонентов, на основе которых выполнен инверторный стабилизатор, очень большой срок службы.

Структурная схема инверторного стабилизатора

Недостатков у инверторного стабилизатора совсем не много. Прежде всего, это его стоимость, которая заметно превышает цену любого другого стабилизатора. Следующим, более серьёзным недостатком, можно считать зависимость нагрузки от напряжения на входе. Это происходит в связи с нехваткой мощности накопительных ёмкостей.

Критерии выбора

Инверторные стабилизаторы напряжения для дома обычно выбирают по основным техническим характеристикам устройства.

К ним относятся следующие величины:

  • Мощность;
  • Скорость стабилизации;
  • Точность выходных параметров;
  • Диапазон сети.

Мощность, наверное, самый важный параметр. Выбор устройства по мощности зависит от общей мощности потребителей, которые будут к нему подключены. Здесь следует подсчитать все активные и реактивные нагрузки и приплюсовать 25-30% на резерв.

При выборе инверторного стабилизатора можно не обращать внимания на такой параметр, как скорость реакции, поскольку у этих приборов она всегда выше, чем у релейных, электронных стабилизаторов, и, тем более, сервоприводных.

Читайте также  Где находится капиллярная трубка в холодильнике

Конечно, у приборов для стабилизации напряжения имеются менее важные параметры, такие как конструктивное исполнение. Обычно оно может быть настенным — у приборов небольшой мощности, и напольным — у более серьезных моделей.

Байпас

Важным так же является наличие функции «Байпас» (обход). Суть её в следующем. Если напряжение на входе находится в допустимых пределах, то питание потребителя осуществляется напрямую, то есть, минуя электронную схему стабилизатора. Как только напряжение отклонилось выше или ниже определённых пределов – подключается стабилизатор. Переключение осуществляется автоматически и очень быстро.

Условия эксплуатации

При всей своей надёжности, стабилизаторы двойного преобразования требуют соблюдения некоторых правил. Инверторный стабилизатор напряжения может функционировать в условиях низких и высоких температур, но превышать эти пределы не следует.

Электронная схема достаточно чувствительна к появлению конденсата, поэтому если эта неприятность имеет место, следует подождать с включением стабилизатора в сеть. Прибор не любит, когда отсутствует свободная циркуляция воздуха, поэтому его следует располагать так, чтобы между каждой стенкой корпуса было расстояние 5-10 см. По этой же причине устройство нельзя чем-то накрывать. И конечно, нельзя самостоятельно вскрывать прибор.

Некоторые модели инверторных стабилизаторов

В качестве компактного бытового стабилизатора можно рассмотреть инверторный стабилизатор напряжения Штиль R 3500. Это однофазный стабилизатор, который прекрасно подойдёт для работы с потребителями небольшой мощности. Прибор работает при напряжении от 90 до 310В и обеспечивает на выходе гладкую синусоиду. Погрешность его составляет 220В ± 2%. Он может выдерживать перегрузку в 150% порядка 5 секунд.

Инстаб 3500 Штиль

Если требуется установить более серьёзную модель, то можно обратить внимание на инверторный стабилизатор напряжения 10 кВт Powercom AR-10K. Это устройство способно обеспечить работу мощной нагрузки. Выходные параметры данного стабилизатора соответствуют самым строгим критериям. Он имеет все виды защиты и информационный дисплей. Стоит достаточно дорого, и если нет жестких требований к выходным параметрам, то можно обойтись более дешёвыми моделями.

Инверторный стабилизатор напряжения

Стабилизаторы напряжения инверторной технологии — это принципиально новый тип высококачественных автоматических регуляторов с двойным преобразованием сетевого напряжения, который приходит на смену тяжёлым и габаритным трансформаторным моделям со ступенчатой стабилизацией. Их структура построена на основе источника бесперебойного питания (ИБП) технологии онлайн, в котором были убраны аккумуляторные батареи, узел контроля их состояния и зарядное устройство.

Инверторный принцип работы

Принцип работы инверторных стабилизаторов принципиально отличен от трансформаторных с релейными и тиристорными ключами или ползунковыми контакторами — входное сетевое напряжения сначала выпрямляется, а затем обратно инвертируется в переменное идеальной синусоидальной формы. При таком двойном преобразовании принципиально исключаются любые искажения, а амплитуда выходного сигнала полностью стабилизирована и составляет 220 В; общий КПД достигает 97%. По своей сути инверторный стабилизатор напряжения — это источник бесперебойного питания (ИБП) технологии онлайн, но без батарей. Поэтому у него нет и не может быть таких характеристик, как время отклика на возмущение, скорость и шаг регулирования.

Структурная схема инверторного стабилизатора напряжения

Структурная схема инверторного стабилизатора напряжения

На выходе выпрямителя стоит буферный конденсатор, который сглаживает пульсации выпрямленного напряжения, а в случае резких скачков потребления тока инвертором отдаёт запасённую энергию, тем самым снижая пиковые воздействия на входную сеть через выпрямитель. Ёмкости конденсатора достаточно для питания нагрузки в течение 200 мс при полном пропадании входной сети. Дополнительным плюсом инверторного преобразования является возможность подстройки напряжения на выходе от 200 до 240 вольт.

Параметры напряжения

Рабочий диапазон входного напряжения инверторных стабилизаторов зависит от величины нагрузки, так, при 100% он составляет 165÷310 вольт, а при 60% — 90÷310. При выходе за эти границы прекращается подача напряжения в нагрузку, а при возврате — автоматически возобновляется. В случае неполадок или аварий в самом устройстве включается резервная линия (байпас), которая продолжает питание нагрузки напрямую от сети, но уже не стабилизированным напряжением. Допустимые отклонения в байпасной линии можно ограничивать в пределах от 10 до 25%, при превышении напряжением этих уставок байпас тоже отключится.

Зависимость выходной мощности инверторного стабилизатора от входного напряжения

Цифровое управление на базе микропроцессора, всесторонняя электронная защита входных и выходных электрических цепей, подавление импульсных сетевых помех и наводок, высокочастотные входные и выходные фильтры, мониторинг работоспособности электронных компонентов — всё это гарантирует надёжную работу инверторного стабилизатора напряжения и качественное питание нагрузки. А входной корректор мощности минимизирует реактивную составляющую на входе устройства, делая его потребителем активного типа без внесения нелинейных искажений во входную сеть.

Преимущества инверторных стабилизаторов

  1. В нагрузку подаётся идеальное синусоидальное выходное напряжение, которое генерируется инвертором стабилизатора.

Идеальное синусоидальное выходное напряжение

Форма напряжения на входе и выходе инверторного стабилизатора

  1. В принципе отсутствуют такие параметры регулирования, как быстродействие, время реакции или отклика, всё осуществляется мгновенно благодаря постоянному двойному (онлайн) преобразованию напряжения.
  2. В профессиональных универсальных (напольно-стоечных) стабилизаторах панель управления и индикации может поворачиваться в зависимости от установки: горизонтальной или вертикальной.
  1. Режим ЭКО — при стабильных параметрах питающей электросети её напряжение подаётся напрямую в нагрузку, минуя выпрямитель и инвертор. Тем самым повышается КПД до 99% и снижаются затраты электроэнергии на работу самого стабилизатора.
  2. Встроенный автоматический электронный байпас, в котором предусмотрено защитное отключение в случае выхода напряжения за безопасные для нагрузки пределы. Крайние значения байпасного напряжения выставляются вручную в зависимости от требований конкретной нагрузки.
  3. Компактные размеры и сравнительно лёгкий вес благодаря отсутствию тяжёлых силовых трансформаторов.

Массогабаритные показатели популярных моделей

Настенный однофазный 7 кВА
366ш x 104г x 353в, 9 кг

Универсальный трёхфазный инверторный стабилизатор напряжения 20 кВА

Универсальный трёхфазный 20 кВА
220ш x 540г x 515в, 35 кг

  1. Локальный и дистанционный мониторинг и настройка стабилизаторов по сети.

Заключение

Во всех сферах деятельности человека всё больше применяется чувствительная электронная техника, и именно инверторные стабилизаторы напряжения, как никакие другие, лучше всего подходят для её качественного и надёжного электропитания.

Инверторные стабилизаторы напряжения Штиль

Профессионалы сами выберут необходимую модель, наиболее подходящую под их задачи. Обычным же пользователям для их бытовых нужд мы можем смело порекомендовать самые популярные настенные модели.

    ;
  • доставка и подключение стабилизатора; .

Посмотрите нашу ФОТОГАЛЕРЕЮ
установленных стабилизаторов напряжения!

Инверторный стабилизатор напряжения — преимущества и недостатки

Более десяти всемирно известных производителей предлагают на сегодняшнем рынке большое разнообразие моделей выпрямителей, отличающихся своими возможностями, типом питания и методом стабилизации напряжения. Какой тип будет наиболее эффективным для дома и производства?

Наиболее эффективным типом для таких электроприёмников являются инверторные нормализаторы. Они ещё называются стабилизаторами с двойным преобразованием.

Принцип работы устройства построен на двух процессах:

  • преобразование входного переменного тока в постоянный;
  • обратное преобразование (см. рисунок ниже).

Инверторный стабилизатор напряжения

На первом этапе стабилизация выполняется с помощью выпрямителя и корректора cos φ. Иначе говоря, нестабильный ток, поступая в нормализатор, сначала фильтруется, затем выпрямляется. Преобразованный ток скапливается на пластинах конденсаторов. Последние часто называются вторичными источниками энергии.

Далее ток движется к инвертору, на выходе которого получается синусоидальный ток. Назначение инвертора заключается в том, чтобы получить на выходе частоту 50 Гц и напряжение 220 В. В его состав входит кварцевый генератор, преобразующий сигнал с высокой степенью точности. Микроконтроллер управляет работой каждой части устройства.

В процессе преобразования достигается максимально возможный коэффициент мощности (cos φ = 1). Сигнал становится практически синусоидальным, почти идеальной формы.

Инверторный стабилизатор напряжения

Особенности инверторных стабилизаторов

Основное отличие инверторного от электромеханического, релейного и симисторного стабилизаторов заключается в том, что он не содержит в своем составе автотрансформатора.

Другие специфичные особенности устройства:

  • большая эффективность;
  • отсутствие подвижных элементов либо реле;
  • нивелирование всплесков входного напряжения благодаря хорошему накопителю энергии – конденсатору.

Преимущества

Инверторный стабилизатор напряжения может использоваться для автоматики котлов, СВЧ-печей, насосов, компрессоров, копировальных устройств, телевизоров, аудио-видео техники, компьютеров, факсимильных аппаратов, медицинского оборудования и т. д. Отметим его преимущества и недостатки.

К неоспоримым достоинствам прибора относятся:

  • большой спектр входного напряжения;
  • стабильность выходного напряжения;
  • бесшумность работы;
  • компактность;
  • фильтрация помех;
  • высокий КПД;
  • высокоскоростное регулирование тока;
  • наивысшая точность нормализации напряжения (до 1%).

Недостатки

Основной недостаток – высокая цена. Однако это нормально для прибора, обладающего наивысшей степенью защиты, уникальными техническими характеристиками и потребительскими свойствами. Другими словами, каждому устройству, чувствительному к изменениям и скачкам тока, «хочется», чтобы его защищал именно инверторный стабилизатор.

Читайте также  Какой холодильник лучше атлант или индезит

Советы по эксплуатации

Хотя нормализатор и обладает довольно неприхотливыми качествами, всё же стоит прислушаться к полезным советам, чтобы устройство не вышло из строя:

  • влажность в помещении не должна превышать 95%;
  • не допускать попадания воды и появления внутри корпуса конденсата;
  • не устанавливать во взрывоопасных, запылённых помещениях, где водятся насекомые и грызуны;
  • не устанавливать на открытых площадках;
  • не накрывать устройство и обеспечить хорошую вентиляцию;
  • проводить регулярное техническое обслуживание;
  • выполнять очистку в выключенном состоянии, с помощью пылесоса.

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.

Инверторный стабилизатор напряжения

Только такие инверторные стабилизаторы гарантируют на 100% защиту всем дорогим электрическим приборам, в том числе современным отопительным котлам для дома.

Инверторный стабилизатор напряжения для дома: особенности, преимущества и критерии выбора

invertornye-stabilizatory-2

Инверторные стабилизаторы напряжения постепенно выходят на первое место по популярности. Они очень надёжны, компактны, обеспечивают идеальные характеристики выходного напряжения и не имеют механических деталей. Благодаря исключительно высоким параметрам, инверторный стабилизатор напряжения прекрасно подходит для питания любой бытовой и офисной техники. Он так же применяется в качестве источника питания на производстве, домашнего и дачного стабилизатора.

Содержание:

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:

  • Преобразование переменного тока в постоянный;
  • Обратное преобразование.

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:

  • Входной L/C фильтр;
  • Диодный выпрямитель;
  • Корректор коэффициента мощности;
  • Блок конденсаторов;
  • Инвертор-преобразователь;
  • Микропроцессор.

princip-raboty-stabilizatora-2

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:

  • Инвертор осуществляет преобразование постоянного напряжения в переменное. Он собран на MOSFET или IGBT полупроводниковых приборах, смонтированных на радиаторах;
  • Управление работой инвертора может осуществляться с помощью ШИМ-контроллера;
  • Инверторные стабилизаторы напряжения с двойным преобразованием имеют защиту нагрузки и самого стабилизатора от больших выбросов напряжения сети;
  • Управление функциями элементов инверторного стабилизатора выполняет микроконтроллер;
  • Кварцевый тактовый генератор обеспечивает высокое качество напряжения на выходе устройства.

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.

Основные преимущества и недостатки

invertor-energiya

При сравнении технических характеристик инверторных стабилизаторов напряжения с характеристиками стабилизаторов других типов, хорошо заметно преимущество электронных устройств.

К достоинствам стабилизаторов двойного преобразования можно отнести следующее:

  • Работа в большом диапазоне сетевых напряжений;
  • Синусоидальная форма напряжения;
  • Высокая скорость стабилизации;
  • Точность выходных параметров;
  • Полное подавление импульсных помех;
  • Компактность устройства.

Электронная схема стабилизатора напряжения позволяет ему корректно работать при достаточно большом разбросе величины входного напряжения. Инверторные стабилизаторы напряжения для дома обеспечивают отличные выходные характеристики при колебаниях напряжения на входе в пределах 115-290 вольт. У разных моделей этот показатель может несколько отличаться.

Электронный стабилизатор для дома инверторного типа обеспечивает на выходе практически идеальную синусоиду, в то время как устройства другого типа могут выдавать аппроксимированную (ступенчатую) синусоиду или меандр, что категорически неприемлемо для работы многих устройств.

sinusoida-2

Поскольку в схеме устройства отсутствуют электромеханические узлы, автоматика инверторного стабилизатора обеспечивает практически мгновенную реакцию на изменения входного напряжения. Это время не превышает нескольких микросекунд и определяется только переходными процессорами в транзисторах.

Применение микроконтроллера с кварцевым генератором позволяет добиться исключительно высоких параметров напряжения и частоты на выходе стабилизатора. Отклонение напряжения от номинальной величины в 220В обычно не превышает 1%, а частоты не более 0,5%.

Индуктивно-ёмкостные фильтры практически полностью подавляют весь спектр импульсных помех, а так же устраняют кратковременные пиковые выбросы напряжения. Благодаря отсутствию мощного силового трансформатора удалось снизить до минимума вес и габариты устройства. От перегрузок стабилизатор защищает входной автоматический выключатель и быстродействующая электронная защита, иногда оснащённая звуковой сигнализацией.

Основными недостатками инверторных стабилизаторов можно считать высокую цену. Кроме того, электронные компоненты нагреваются в процессе работы и требуют воздушного охлаждения. Для этой цели применяются компактные вентиляторы, которые издают небольшой шум, но это трудно назвать существенным недостатком.

Выбор инверторного стабилизатора

kak-vybrat-stabilizator

При выборе электронного стабилизатора напряжения с двойным преобразованием следует обращать внимание на его основные характеристики:

  • Допустимая мощность нагрузки;
  • Скорость выравнивания;
  • Форма напряжения на выходе;
  • Точность параметров;
  • Допустимые колебания напряжения сети;
  • Условия эксплуатации.

Мощность. Мощность стабилизатора можно считать основным параметром при выборе данного прибора. Для определения необходимой мощности нужно подсчитать мощность всех бытовых устройств, которые будут питаться от этого стабилизатора, и прибавить 20-30% резерва.

Для квартиры вполне подойдёт стабилизатор, мощностью 3-5 кВт. Инверторный стабилизатор напряжения на 10 кВт подойдёт для частного загородного дома, особенно если в нём имеется отопительная система с циркуляционным насосом и собственная артезианская скважина, оборудованная погружным насосом.

Скорость выравнивания – это время, которое требуется стабилизатору, чтобы отреагировать на изменение напряжения на входе. Инверторные стабилизаторы обладают самой высокой скоростью выравнивания среди всех моделей стабилизаторов, поэтому на нее можно не обращать внимания. Стабилизаторы двойного преобразования (инверторные) выдают неискажённую синусоиду. Такая форма напряжения идеально подходит для электропитания любых бытовых устройств и газовых котлов.

Напряжение на входе и выходе. При оценке выходных параметров следует знать, что у инверторных стабилизаторов напряжения самые лучшие параметры как по отклонению напряжения от номинала на выходе, так и по частоте. Диапазон напряжения на входе, в зависимости от модели, может меняться в небольших пределах. Разброс входного напряжения, при котором способен работать стабилизатор, обычно находится в пределах от 115-120 до 280-290В, но некоторые модели способны покрыть больший разброс напряжения.

Степень защиты. В документации на стабилизатор обычно указывается интервал температур, при которых может эксплуатироваться устройство, а так же относительный уровень влажности, поэтому на это также стоит обращать внимание, особенно если планируется использовать стабилизатор в неотапливаемом помещении или в неблагоприятных для техники условиях.

Прочие параметры. Инверторный стабилизатор напряжения имеет небольшие габариты, а благодаря отсутствию мощного трансформатора и малый вес, поэтому большинство моделей имеет настенное крепление. Приборы имеют индикацию режимов работы и информационный дисплей.

Бытовой стабилизатор

stabilizator-shtil-instab

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.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: