Меню

Симисторный ступенчатый стабилизатор напряжения



Симисторные стабилизаторы

Симисторные стабилизаторы напряжения — это прямые родственники тиристорных моделей, но имеют определенные отличия, о них и поговорим на СтабЭксперт.ру.

Принцип работы

Симисторные стабилизаторы напряжения являются практически полными аналогами рассмотренных в предыдущей статье тиристорных стабилизаторов. Дело в том, что симистор является разновидностью тиристора. По-другому его называют симметричным тиристором (реже триаком).

Прибор сконструирован специально для коммутации цепей переменного тока и имеет двунаправленную проводимость в открытом состоянии. По сути, симметричный тиристор совмещает в одном корпусе два тиристора, обеспечивающих проводимость в противоположных направлениях.

Не все производители выпускают симисторные модели, но на рынке есть определенные лидеры, сравним их параметры в таблице.

Популярные марки

Отличие симисторных от тиристорных

Использование в конструкции стабилизаторов симистора вместо комбинированного ключа, собранного из двух тиристоров, соединённых встречно-параллельно позволяет заметно снизить габариты приборов и их вес. Дело в том, что кроме лишнего тиристора в каждой ступени регулирования, отпадает потребность и в радиаторе для его охлаждения.

Но это не все, т.к. технология не относится к бюджетной, производители пытаются наделить свои продукты максимальными возможностями, т.е. комплектуют всеми вариантами защиты, что есть в арсенале, наделяют расширенным диапазоном, повышенной точностью и другими бонусами поменьше. Можно сказать, это премиальная комплектация массового стабилизатора. Кстати, как вы уже успели заметить из таблицы, один из представителей, так и называется — Энергия Premium.

Плюсы и минусы

В остальном, технические характеристики симисторных приборов, а так же плюсы и минусы относительно других технических аспектов совпадают с параметрами тиристорных стабилизаторов.

Источник

Симисторные и тиристорные стабилизаторы напряжения: что выбрать?

Симисторные и тиристорные

Основу современных стабилизаторов напряжения составляет автоматический трансформатор. Управление нагрузкой, подаваемой на его обмотки с целью нормализации выходных параметров тока, осуществляется релейным, сервоприводным или электронным методом. Последний обеспечивает бесшумность, малую инерционность и наиболее высокую точность стабилизации.

При этом устройство почти не нуждается в обслуживании и способно служить на протяжении более 15 лет. В результате спрос на электронные устройства растёт не по дням, а по часам, несмотря на по-прежнему высокую стоимость.

Работает стабилизатор напряжения электронного типа по принципу, схожему с принципом действия электромеханических и релейных устройств.

Помимо автоматического трансформатора схема такого оборудования включает:

  • Электронную схему управления;
  • Частотные фильтры;
  • Датчики рабочих параметров системы;
  • Электронные силовые ключи (симисторы или тиристоры).

Внутреннее строение

Тип электронных ключей, которые осуществляют переподключение витков обмоток трансформатора в процессе нормализации параметров выходного тока, определяет категорию устройства стабилизации напряжения и, соответственно, его конструктивные и функциональные особенности.

Главные отличия и потребительские качества

Симисторы и тиристоры – полупроводниковые приборы, характеристики которых определяются наличием в пластине полупроводника слоёв с различными показателями проводимости. Принципиальное различие между этими двумя видами электронных ключей состоит в том, что тиристоры пропускают ток в одном направлении, а симисторы делают это в обе стороны.

Таким образом, 1 симистор заменяет тиристорную пару с подключением элементов по встречно-параллельному принципу. Это значит, что схема симисторного стабилизатора напряжения в плане проектирования менее затратная.

Читайте также:  При плоском поперечном изгибе касательные напряжения по высоте прямоугольного сечения балки

Схема симисторных стабилизаторов

Кроме того, этот тип электронных ключей обеспечивает наиболее высокие показатели быстродействия системы нормализации сетевых параметров тока. А это имеет ключевое значение при защите от аномалий входного и выходного тока мощных и высокочувствительных потребителей.

Равно как и симисторное оборудование, тиристорный стабилизатор напряжения работает под управлением микропроцессора. Последний обеспечивает высокую точность и скорость сравнения и обработки входных и выходных параметров тока. При этом все переподключения электронных ключей осуществляются только при условии прохождения синусоиды входного напряжения через нулевую отметку, что полностью исключает искажения сетевых параметров на выходе.

Если сравнивать тиристорный и симисторный стабилизатор напряжения, ключи последнего имеют существенный минус. Заключается он в малой устойчивости к резким всплескам или проседаниям входного тока, к примеру, прииндуктивном характере нагрузки. Поэтому надёжность симисторных стабилизаторов обеспечивает с помощью дополнительных мер защиты.

Большое количество тиристорных стабилизаторов представлено в ассортименте официального дилера компании Энергия.

Принцип работы, сильные и слабые стороны тиристорных стабилизаторов

Тиристорный стабилизатор напряжения функционирует следующим образом:

  1. При изменении входного тока фаза задержки (около 20 мс) используется для замера текущих параметров напряжения на входе;
  2. После сравнения реальных и требуемых токовых характеристик процессор даёт команду на выравнивание выходного напряжения;
  3. Если отклонения входного тока не вышли за допустимые рамки, стабилизатор выравнивает напряжение на выходе до номинального уровня 220В;
  4. При резких избыточных всплесках тока на входе система защиты устройства аварийно отключает питание;
  5. При проседаниях входного напряжения стабилизатор поднимает его значение на выходе настолько, насколько позволяет мощность трансформатора.

Схема простейшего тирсторного стабилизатора

Однофазный тиристорный стабилизатор напряжения регулирует выходное напряжение с помощью переподключения витков на обмотках дополнительного трансформатора. Таким же образом работает и трёхфазное оборудование, оснащённое системой синхронизации фазовых блоков.

К достоинствам тиристорных нормализаторов относят:

  • Бесшумность в работе;
  • Долговечность (1 тиристор обеспечивает более 1 млрд срабатываний);
  • Отсутствие дуговых разрядов при выравнивании выходного тока;
  • Низкое энергопотребление;
  • Компактные габариты;
  • Высокое быстродействие;
  • Небольшую погрешность нормализации (не более +/-3% от номинального значения);
  • Широкий диапазон параметров входного тока (в пределах 100-300 В).

Недостатки такого оборудования заключаются в:

  • Ступенчатой стабилизации выходного напряжения;
  • Необходимости перезагрузки устройства в случае «подвисания» электронной схемы;
  • Высокой стоимости.

Тиристорные устройства стабилизации обеспечивают выравнивание выходного тока в рамках 214-226 В, что является весьма высоким показателем. В то же время, они требуют надёжной защиты от перегрева и токовых перегрузок, что приводит к усложнению конструкции оборудования.

Симисторные стабилизаторы: основные плюсы и минусы

Симисторный стабилизатор напряжения работает по схожему принципу с тиристорным, но имеет ряд особенностей, которые нужно обязательно учитывать при выборе.

Читайте также:  Косвенная компенсация колебаний напряжения

Во-первых, один симистор занимает площадь, достаточную для размещения 4-6 тиристоров. Как следствие растут габариты и вес всего устройства стабилизации.

Стабилизатор на симисторах

Во-вторых, симисторы нагреваются куда сильнее тиристорных ключей, в частности, при возникновении пусковых токов, в несколько раз превышающих рабочие. Это повышает риск выхода из строя электронных ключей при дефиците запаса выходной мощности стабилизатора, который должен составлять как минимум 25% от номинальной потребляемой.

В-третьих, и трёхфазный, и однофазный симисторный стабилизатор напряжения в процессе работы образует кратковременные всплески и провалы нагрузки аналогично с релейными стабилизаторами. Поэтому чувствительные к помехам и аномалиям тока потребители, подключённые к такому нормализатору, должны дополнительно оснащаться элементами, позволяющими компенсировать отклонения параметров напряжения, К примеру, варисторами.

В-четвёртых, симисторные устройства стабилизации весьма сложны в управлении, которое реализуется посредством определённой программной прошивки контроллера. Последний при внештатных режимах работы, например, снижении качества охлаждения или длительных избыточных импульсов на входе может выйти из строя, равно как и прошивка может в любой момент «слететь». Замена схемы – занятие не из дешёвых, однако главную сложность представляет восстановление программы, поскольку производители редко распространяют её содержание.

К прочим недостаткам симисторного оборудования можно отнести:

Симисторный трехфазный стабилизатор

  • Ступенчатость регулировки параметров тока на выходе, которую можно компенсировать только путём увеличения числа ступеней (определяется соотношением количества витков обмоток трансформатора к количеству электронных ключей);
  • Высокую стоимость;
  • Сложность настойки и обслуживания;
  • Трудоёмкость и сложность ремонта и замены комплектующих.

  • Высокое быстродействие системы — не более 10-20 мс, что составляет половину или всего одну фазу синусоиды нагрузки;
  • Полная бесшумность в работу;
  • Долговечность службы;
  • Высокий КПД.

Наконец, именно симисторные стабилизирующие аппараты обладают наилучшим соотношением надёжности в работе и стоимости, что и определяет их стремительно растущую популярность на рынке.

Дополнительные рекомендации по выбору

Стабилизатор тиристорного типа Энергия

При выборе электронного стабилизатора напряжения крайне важно учитывать условия, в которых он будет эксплуатироваться. Например, тиристорное оборудование не может работать в помещениях с влажностью воздуха выше 80%, а симисторное часто нуждается в дополнительном охлаждении и защите от токовых аномалий.

В любом случае облегчить поиск модели, удовлетворяющей требования по защите конкретной электросети, позволит лишь внимательное изучение и сравнение характеристик представителей обеих категорий электронных стабилизаторов.

Источник

Симисторный стабилизатор напряжения – преимущества и недостатки

Устройство стабилизации, которое быстро реагирует на всевозможные скачки напряжения, является симисторной моделью стабилизатора. Другие типы приборов действуют намного медленнее.

Высокий показатель КПД, равный 98 процентам, также недоступен другим моделям. Основное отличие симисторных стабилизаторов заключается в длительном сроке службы. Этому способствует применение полупроводниковых элементов – симисторов в качестве силовых электронных ключей.

Такие стабилизирующие устройства относятся к электронным моделям стабилизаторов. В них напряжение меняется дискретно. Другими словами, регулировка напряжения в них производится по типу релейных моделей.

Читайте также:  Напряжение искры свечи зажигания

Основные части стабилизатора

В конструкцию такого прибора входит:

  • Автотрансформатор с 2-мя обмотками, которые соединены напрямую.
  • Контроллер.
  • Силовые ключи – симисторы.

Контроллер регулирует напряжение входа путем сравнения его с номинальным значением. Благодаря этому симисторный стабилизатор напряжения функционирует так быстро.

Точность выравнивания напряжения зависит от числа ступеней регулировки. Чем меньше шаг регулировки и больше ступеней, тем стабилизация произойдет точнее. Сегодня в торговой сети можно приобрести симисторный стабилизатор напряжения с точностью регулировки меньше 1%. Это является очень высоким показателем.

Подобные стабилизаторы нашли широкую популярность в бытовых условиях и в промышленности. Наиболее распространены модели мощностью 40-50 кВт.

Преимущества симисторных стабилизаторов:

  • Быстродействие. Реагирование прибора на скачок напряжения составляет менее 1 секунды.
  • Способность к перегрузкам в 20% в течение 12 часов, в 100% в течение 1 минуты.
  • Бесшумность. При функционировании прибор не издает никаких звуков.
  • Абсолютная защита от любых непредвиденных ситуаций в сети.
  • Длительный срок службы. Симисторные стабилизаторы являются наиболее долговечными, по сравнению с другими видами. Наименьший срок работы составляет от 10 лет, при условии соблюдения условий работы.
  • Небольшие размеры корпуса. Его компактность находится на уровне электромеханических и релейных моделей стабилизаторов.

Недостатки симисторных стабилизаторов:

  • Высокая стоимость. Наименьшая цена такого прибора в России находится в пределах 5 тыс. рублей. Однако необходимо сказать, что средняя стоимость популярных моделей на симисторах колеблется в районе 20 тыс. рублей и выше.
  • Допускается изменение напряжения на выходе в виде скачков. Этот отрицательный фактор выявлен только у дешевых моделей стабилизаторов. На функционирование электрооборудования такой недостаток не влияет, однако на приборах освещения дискретное переключение можно увидеть.

Симисторный стабилизатор напряжения Энергия Classic 5000

  1. Мощность 5 кВА
  2. Число фаз 1
  3. Наибольший ток 22 А
  4. Тип симисторный
  5. Скорость переключения 20 мс
  6. Входное напряжение 60-265 В
  7. Выходное напряжение 220 В +5%
  8. Подключение колодка с клеммами
  9. Холостой ток 0,3 А
  10. Класс защиты IР 20
  11. Рабочая температура +10 +40 градусов
  12. Габариты 420 х 320 х 180 мм
  13. Вес 16 кг
  14. Гарантийный срок 3 года

Стабилизатор служит для поддержания напряжения стабильной величины 220 вольт, и защиты устройств от перепадов и скачков питания. В основном его сферой использования являются бытовые условия.

Симисторный стабилизатор напряжения

Стабилизаторы Энергия Классик относятся к симисторным моделям. Это дает возможность размещать их как в подсобных помещениях, так и в жилых домах. Силовым ключом в них служит тиристор. За счет этого возрастает долговечность и надежность прибора.

Корпус прибора можно фиксировать на стене. В устройстве имеется индикатор с отображением состояния сети питания, а также расхода энергии. Одним из достоинств стабилизатора является способность к перегрузкам. Это позволяет подключать к нему устройства с повышенными токами запуска.

Источник