Магазин не работает. Компания "Ресанта" закрыта в Украине. Стабилизатор напряжения релейный схема

Стабилизатор или реле контроля напряжения-что лучше выбрать?

Приветствую вас, уважаемые читатели сайта http://elektrik-sam.info!

Для защиты от скачков и перепадов напряжения в электрических сетях наших квартир и домов применяются два типа устройств — это стабилизаторы питающего напряжения и реле контроля максимального и минимального напряжения. В этой статье мы рассмотрим основные преимущества и недостатки каждого из этих устройств.

Стабилизаторы напряжения

Начнем рассмотрение со стабилизаторов питающего напряжения и по порядку рассмотрим вначале преимущества, а затем недостатки применения этого типа устройств.

Преимущества стабилизаторов напряжения

1. Обеспечивают постоянное стабильное напряжение для питания наших электроприборов 220 В. Стабилизаторы сглаживают скачки и небольшие колебания питающего напряжения, выдавая на выходе стабильное напряжение 220 В.

При снижении напряжения обычно ниже 160 В, либо при превышении им значения 280 В, стабилизаторы отключаются от внешней питающей сети и обесточивают внутренних потребителей. Тем самым предохраняя электроприборы от выхода из строя.

2. Подключенное через стабилизаторы напряжения оборудование остается работоспособным. Такие электроприборы, как аудио- и видеотехника очень чувствительны к отклонениям питающего напряжения. Повреждение этих приборов такие колебания напряжения не вызывают, но могут сказываться на качестве его работы. Применение стабилизатора обеспечивает надежную работоспособность такого оборудования.

3. При применении стабилизаторов напряжения прекращают мерцать электрические лампочки. Это существенно продлевает срок их службы.

Недостатки стабилизаторов напряжения

1. Большие габариты. В большинстве случаев стабилизаторы напряжения довольно громоздки, и для их установки необходимо выделять дополнительное место. Габариты зависят от мощности подключаемой нагрузки. Чем больше мощность, тем больше габариты применяемого стабилизатора.

Во время своей работы эти устройства нагреваются, поэтому им необходимо достаточное место для эффективного охлаждения корпуса самого стабилизатора, и его внутренних элементов.

В трехфазных электрических сетях обычно применяют три отдельных стабилизатора напряжения, установленных в каждую фазу. Если устанавливать один трехфазный стабилизатор, то в случае короткого замыкания или пропадания одной из фаз, стабилизатор отключится.

Все однофазные потребители, подключенные к любой из фаз будут обесточены до тех пор, пока не восстановятся нормальные условия работы стабилизатора. Это очень неудобно, поэтому чаще применяется установка трех отдельных стабилизаторов напряжения в каждую из фаз. А это в свою очередь значительно увеличивает габариты.

2. Цена. Покупка хорошего стабилизатора напряжения может обойтись в приличную сумму денег.

Стабилизаторы намного дороже, чем реле контроля напряжения. В большинстве случаев стоимость является решающим фактором при выборе устройств защиты, и большинство пользователей склоняются в стороны приобретения реле напряжения.

3. Стабилизаторы чувствительны к пыли и влажности помещения, в котором они установлены. Внутри стабилизатора находится трансформатор, большое электромагнитное поле, которое притягивает пыль. Поэтому место установки должно быть хорошо защищено от пыли и влаги.

4. Чувствительность стабилизаторов напряжения к различным электрическим помехам. Если в электрической сети часты электрические помехи, это приведет к тому, что электроника стабилизаторов начнет «глючить», они могут отключиться, обесточивая тем самым всю квартиру.

Реле контроля напряжения

Следующий вид устройств для защиты от скачков и перепадов питающего напряжения — реле контроля напряжения, которые еще называют «барьерами» напряжения.

Преимущества реле контроля напряжения

1. В отличие от стабилизаторов напряжения, реле напряжения имеют малые габариты и в большинстве случаев предназначены для установки на DIN-рейку.

Также реле напряжения выпускаются для подключения в розетку. Это дает возможность защитить отдельный электроприбор (или группу приборов), не изменяя конфигурацию электропроводки. А это очень удобно.

2. Стоимость. Реле контроля напряжения намного дешевле, чем стабилизатор напряжения. Даже если мы используем несколько реле напряжения, их стоимость оказывается ниже, чем стабилизатора напряжения.

3. Автоматичность. Основная функция стабилизаторов — стабилизация питающего напряжения, в то время, как реле контроля напряжения является прибором автоматики и предназначены именно для защиты от скачков и перепадов напряжения. Их схемотехника лучше реагирует на скачки и перепады, она более быстродействующая.

Реле контроля напряжения лучше лучше справляются с защитой потребителей от выхода из строя электроприборов при превышении, либо понижении питающим напряжением допустимых пределов.

Недостатки реле контроля напряжения

1. Не устраняет колебания напряжения.

2. Для максимальной защиты необходима установка нескольких устройств.

Резюме

Как видно из выше рассмотренного, нет какого-то одного способа, который бы дал наилучший результат.

Максимальную защиту электроприборов в наших квартирах обеспечивает совместное применение стабилизаторов напряжения и реле контроля напряжения.

В этом случае наши потребители будут иметь максимальную защиту от возможных критических изменений напряжения в наших питающих электрических сетях.

Более подробно преимущества и недостатки каждого из устройств я рассмотрел в видео:

Стабилизатор или реле контроля напряжения?

Также рекомендую посмотреть

Реле контроля напряжения. Защита от скачков напряжения.

Подключение нескольких реле напряжения.

Реле контроля напряжения в трехфазной сети 380В.

Реле приоритета. Автоматическое управление нагрузкой.

elektrik-sam.info

Релейный стабилизатор напряжения

В этой статье наш сайт «Все-электричество» расскажет, как сделать выбор релейного стабилизатора напряжения. На сегодняшний день многие люди используют бытовые приборы в доме. Каждый прибор вам необходимо будет защитить от изменений в электрическом токе. Также вам необходимо будет обеспечить стабильное напряжение. Релейный стабилизатор напряжения поможет обеспечить надежную защиту.

Благодаря этому устройству вы сможете обеспечить надежную защиту приборов. Стандартный уровень напряжения должен составлять 220 Вольт. Релейный стабилизатор можно встретить практически везде. Он считается достаточно популярным и распространенным. Его популярность обеспечена простой конструкцией.

Релейный стабилизатор напряжения и его конструкция

Перед тем как использовать этот прибор вам необходимо будет изучить его принцип работы. Релейный стабилизатор напряжения имеет автоматический трансформатор и электронную схему, которая будет управлять его работой. Также он имеет реле, которое защищено надежным корпусом. Этот прибор считается вольтодобавочным. Это означает, что устройство будет только добавлять ток при низком напряжении.

Добавление вольт будет происходить благодаря подключению обмотки. Обычно этот вид трансформатора может иметь 4 обмотки. Если электрическая сеть предоставит слишком сильный ток, тогда автоматический трансформатор сможет вычесть необходимое количество вольт. Схема релейного стабилизатора включает в себя:

Вольтодобавочный трансформатор.
Реле.
Микросхему управления.

Это главные схемы релейного стабилизатора. Кроме этого, конструкция также может в себя включать и дополнительные элементы. Также вы можете встретить устройства, которые имеют дисплей. У нас вы можете прочесть про феррорезонансные стабилизаторы.

Принцип работы релейного стабилизатора

У многих возникает вопрос, каким образом работает релейный стабилизатор? Измерение тока проводит электронная схема. После получения данных происходит сравнение тока, который должен быть на выходе. В конце будет рассчитываться разница вольт.

После получения данных устройство самостоятельно подбирает необходимую обмотку. После подключения реле напряжение будет достигать необходимого уровня.

Особенности работы

Работа этого устройства считается достаточно простой. Это устройство способно регулировать ток ступенчато. В результате этого при подключении обмотки ток будет увеличиваться или уменьшаться на определенную величину. Иногда их уровень может не соответствовать норме. Подобное последовательное срабатывание может вызывать дополнительные скачки напряжения.

Если детально изучить его работу, тогда можно будет понять, что реле быстро переключает обмотки. В результате этого скачки напряжения считаются незначительными. Их заметность может возникнуть в результате скачков входного тока. Если вы используете высокоточное оборудование, тогда техника может выйти из строя. Постоянная подача тока будет практически невозможной.

Если вы посмотрите напряжение и дисплей будет показывать 220 Вольт, тогда возможно вы попали на плохого производителя. Производители могут специально запрограммировать устройство, чтобы оно постоянно показывало 220 Вольт.

Обычно для стабилизации напряжения прибору необходимо тратить до 0,15 секунд. Релейные стабилизаторы также могут прекращать подачу выходного тока. Это может произойти в том случае, когда на входе появляется минимально допустимый ток. Если напряжение стабилизируется, тогда стабилизатор возобновит свою работу. Восстановление тока происходит в течение 0.6 секунд. У нас вы можете прочесть про защиту электропроводки помощью стабилизатора.

Преимущества релейного стабилизатора

Теперь вы уже знаете принцип работы этого устройства. Теперь вам необходимо будет узнать о преимуществах этого устройства. К основным преимуществам на сегодняшний день можно отнести:

Небольшие размеры. Этот процесс обусловлен только тем, что вольтодобавочный трансформатор способен только компенсировать разницу между вольтами.
Широкий диапазон величин напряжения.
Достаточно широкий спектр рабочей температуры. Некоторые модели могут работать при температуре от -40 до +40 градусов.
Низкий уровень шумности.
Низкий уровень чувствительности.
Допустимая длительная перегрузка составляет до 110 процентов.

Также многие производители сообщают, что эта продукция может работать на протяжении длительного времени.

Недостатки релейного стабилизатора

Как и любая другая продукция, релейные стабилизаторы тоже имеют определенные недостатки. Недостатки обусловлены принципом работы и схемой построения этого устройства. Его слабым местом работы считается реле. Некачественное реле может стать причиной преждевременного выхода реле из строя. Кроме этого, во время переключения реле вы сможете услышать посторонний шум.

Еще к одному весомому недостатку считается принцип ступенчатого выравнивания тока. Во время переключения обмоток будут происходить значительные скачки напряжения. ВО время переключения реле можно будет увидеть, как мерцают светодиодные лампы.

Важно знать! Если вы желаете приобрести себе дешевую продукцию, тогда вам необходимо выбрать стабилизатор, мощность которого будет превышать на 30 процентов мощность всех приборов в доме.

Правила эксплуатации прибора

Если вы планируете выбрать релейный стабилизатор, тогда вам необходимо будет проводить его регулярное обслуживание. Проводить осмотр устройства необходимо каждый год. Во время проведения осмотра вам следует обратить внимание:

Уровень надежности всех соединений проводов.
Уровень циркуляции воздуха в работе системы.
Наличие всех повреждений.
Правильность работы измерительных приборов.

Если вы увидите ослабленные соединения или загрязненность, тогда вам необходимо будет отключить стабилизатор и устранить проблемы. Помещение, в котором установлен стабилизатор обязательно должно быть сухим. Влажность воздуха не должна превышать 80 процентов. Во время эксплуатации все вентиляционные отверстия должны быть открыты. Также вам обязательно необходимо выполнить заземление этого устройства.

стабилизатор напряжения своими руками.

dekormyhome.ru

Как работает релейный стабилизатор

Что такое релейные стабилизаторы напряжения

Мы рассмотрим устройство релейных стабилизатор напряжения на примере стабилизаторов Ресанта. Эта фирма довольно продолжительное время поставляет на рынок Украины релейные стабилизаторы и успела завевать как поклонников так и противников. Этот вид стабилизаторов не зря является одним из самых популярных на рынке, его простоту и надёжность покупатель оценил по заслугам. Ещё одним фактором популярности является цена, в данное время мало кто может себе позволить дорогие тиристорные или симисторные стабилизаторы.

Принцип работы очень прост. Есть вольтодобавочная катушка (она похожа на трансформатор, хотя ничего не трансформирует а просто добавляет вольтаж), с этой катушки выведены выходы, которые в зависимости от входного вольтажа с помощью реле по очереди подключаются к выходу аппарата. Всем этим процессом управляет плата управления. Вот и все основные части стабилизатора, всё остальное информационные и обслуживающие детали.

Давайте посмотрим что у него внутри

Как видите ничего сложного внутри нет. В зависимости от мощности стабилизатора реле могут располагаться как на корпусе так и на плате. На плате реле расположены в моделях от 500 до 5000 VA. Свыше 5000 VA реле вынесены на корпус.

Вот по какому принципу действует этот аппарат

Плата управления анализирует входное напряжение и сверят его на выходе аппарата. В зависимости от разницы между вольтажами даётся команда на включение того или иного реле. Скорость переключения этих реле очень высока что даёт возможность регулировать выходное напряжение с очень большой скоростью до 5-7 мсек. Но как всегда есть одно "НО". В зависимости от производителя и марки стабилизатора количество ступеней в релейных стабилизаторах может быть от 4 до 9. Чем меньше ступеней регулирования, тем больше погрешность вольтажа на выходе.

По поводу погрешности. Вы сразу должны понять одну вещь. Не один стабилизатор напряжения не выдаёт на выходе ровно 220 Вольт. У всех стабилизаторов напряжения есть та или иная погрешность от 1% до 10%. Чем меньше эта погрешность тем меньше отклонение от 220 Вольт. Если погрешность 1%? Считаем ... 220 это 100% а 1% надо вычислить. Если помните в школе учили вычислять проценты по такому уравнению:

По кресту - 220 Вольт умножаем на 1% и делим на 100% в итоге получаем 2,2 Вольта, это и есть погрешность стабилизатора ±2,2 Вольта вниз и 2,2 Вольта в верх от нормы. Разбег 4,4 Вольта. На выходе этот стабилизатор будет выдавать в диапазоне от 217,8 до 222,2. Если погрешность 10% то на выходе от 198 до 242. Надеюсь с этим разобрались.

Рабочий диапазон - это минимальное и максимальное значение вольтажа на входе при котором погрешность стабилизации сохраняется. Например: рабочий диапазон 140-260 и точность 8%. Это означает, что при входном напряжении 140 Вольт выходное не будет меньше чем 202,4 Вольта. А при входном 260 не превысит 237,6.

Данные показатели не означают , что при критических вольтажах на входе этот стабилизатор отключится. Он просто не будет стабилизировать с той точностью которую заяви производитель. За отключение потребителя в случаях критических показаний на входе отвечает следующий параметр это защита по нижнему и верхнему пределу. Не все производители указывают эти параметры. Например у стабилизаторов Ресанта эти параметры 140-260, но 140 это вольтаж на входе стабилизатора когда он отключается, а 260 это вольтаж на выходе аппарата когда он отключает потребителя.

Конечно можно упростить и расчитать мощность стабилизатора напряжения на нашем сайте.

Остальные параметры рассмотрим в следующей статье.

Дата: 2013.04.20

Автор: Танасенко Евгений

Что значит " ничего не трансформирует" ? Это - типичный автотрансформатор. Кстати, чтобы найти 2 процента от числа достаточно это число умножить на 0,02, а не решать какие-то уравнения!

Комментарий добавил(а): НикаДата: 2015-04-22 20:32

Подкажите пожалуйста. В сети входное напряжение 136 потом 140 потом 153 максимальное значение 180 что не часто..... напряжение низкое и не стабильное. Бытовой техникой пользоваться приходится очень выборочно....Посоветуйте что можно приобрести бюджетное для сельской местности

Комментарий добавил(а): НикаДата: 2015-04-22 20:31

Комментарий добавил(а): НикаДата: 2015-04-22 20:29

Комментарий добавил(а): НикаДата: 2015-04-22 20:27

Комментарий добавил(а): леонидДата: 2015-02-16 14:41

все очень понятно.Спасибо!

Комментарий добавил(а): леонидДата: 2015-02-16 14:41

все очень понятно.Спасибо!

Комментарий добавил(а): КАЗДата: 2014-09-21 22:47

СПС ,очень помогли

Добавить комментарий

xn--80aan7amhj.xn--j1amh

Релейный стабилизатор со среднеквадратичным вольтметром. - Стабилизаторы - Источники питания

Несмотря на то что на дворе 21 век есть еще места, где напряжение изменяется в широких пределах в зависимости от времени суток и подключенной нагрузки. Вот для таких мест и предназначен этот стабилизатор.Принцип действия релейного стабилизатора основан на добавлении с помощью трансформатора (автотрансформатора) дополнительного напряжения на выход. При слишком высоком напряжении необходимо наоборот убрать излишки. Стабилизатор может быть реализован в виде автотрансформатора с одним выходом и несколькими входами. В зависимости от величины входного напряжения с помощью реле происходит переключение входного напряжения между входами автотрансформатора.

Схема, на основании которой решено было разрабатывать устройство, содержала компараторы для принятия решения о включении реле. Но для увеличения сервисных возможностей устройство было решено создавать с использованием микроконтроллера. Наиболее массово используемыми контроллерами на постсоветском пространстве можно считать контроллеры Atmel. Из них был выбран наиболее распространенный atmega8. С помощью встроенного АЦП он измеряет входное напряжение и принимает решение о включении необходимого реле. За основу был взят проект вольтметра среднеквадратичных значений по ссылке http://arv.radioliga.com/component/option,com_remository/Itemid,27/func,fileinfo/id,85/ . Схему пришлось изрядно доработать. Во-первых, для обеспечения безопасности устройства измеряемое напряжение должно подаваться на вход устройства с помощью трансформатора. Для точного измерения напряжения после трансформатора не годится обычный диодный мостик из-за падения в 0,6 вольта на каждом диоде. Поэтому должен был быть использован выпрямитель без ошибки. Во-вторых, необходимо было доработать схему на предмет дополнительных выходов для управления реле. И наконец, в-третьих, необходимо было разработать заново программу измерения напряжения (в исходном проекте отсутствуют исходники) и принятия решения о включении того или иного реле. Первоначально схема была составлена в симуляторе для проверки работоспособности идеи:

Описание схемыИзмеряемое напряжение через трансформатор TR1 подается на активный выпрямитель на операционном усилителе LM358 (U2). Активный выпрямитель работает следующим образом. При положительной волне напряжение подается на делитель, состоящий из последовательного соединения R1, R2 и R3. На инвертирующий вход ОУ подается положительное напряжение. ОУ в насыщении. Выход ОУ близок к уровню земли. При отрицательной полуволне напряжения ОУ работает как инвертирующий усилитель с коэффициентом усиления R2/R1. Сопротивление R3 выступает в качестве дополнительной нагрузки ОУ. Для симметричного выпрямления и согласования напряжения с входным диапазоном АЦП значения сопротивлений должны быть точно подогнаны и подчиняться следующим формулам:R1 = R2*Uout*1024/Uin/2.5R3 = (R1 + R2)/(R1/R2 - 1)После активного выпрямителя через фильтр R5-C2, убирающий высокочастотные помехи, выпрямленное напряжение подается на вход АЦП PC0 контроллера. Значение выпрямленного напряжения отображается на светодиодном индикаторе. Для управления служат 3 кнопки. 4 выхода микроконтроллера используются для управления реле. Три из них переключают напряжение, а четвертое отключает нагрузку в случае перенапряжения или слишком низкого напряжения.

Описание работыНапряжение с точностью до вольта отображается на светодиодном 3 разрядном индикаторе. Обновление показаний производится с частотой приблизительно 3 раза в секунду. Такое замедление выполнено специально, поскольку обновление показаний каждый период иногда приводило к мельтешению последнего разряда. В нормальном режиме на индикатор выводится усредненное по 16 периодам среднеквадратичное значение напряжения. После каждого периода производится расчет напряжения. Это напряжение сравнивается с заданными порогами включения реле. Для обеспечения более редкого переключения реле применен программный гистерезис и фильтрация. Фильтрация заключается в задержке переключения на несколько периодов. Если за это время напряжение пришло в норму, переключения не осуществляется. Время фильтрации оперативно подстраивается программно. Если входное напряжение превышает заданный верхний порог или падает до нижнего порога, отключается главное реле и нагрузка обесточивается. Верхний и нижний пороги отключения можно оперативно изменять. После того как напряжение вошло в диапазон регулирования стабилизатора, нужным образом коммутируются входы автотрансформатора, и подключается нагрузка. Это подключение происходит не мгновенно, а с некоторой задержкой. Величина задержки подстраивается оперативно. Все оперативно подстраиваемые параметры (верхний и нижний порог, время фильтра, задержка включения) сохраняются в энергонезависимой памяти. При любом переключении реле мгновенное среднеквадратичное значение (на последнем перед переключением периоде) в течение 2 секунд отображается на индикаторе. Признаком отображения мгновенного значения является завершающая дополнительная точка. По окончании отображения мгновенного напряжения прибор переходит в предыдущий режим отображения.

Управление прибором.Прибор имеет 2 основных режима отображения: режим среднеквадратичного значения напряжения и режим отображения частоты сети и 3 кнопки:UP, DOWN и ENTER. В режиме напряжения отображается среднеквадратичное значение напряжения без десятичных точек. При отображении частоты горит десятичная точка в среднем разряде. Переключение в режим частотомера осуществляется нажатием кнопки ENTER, обратно - по любой. Нажатие клавиш UP, DOWN в режиме измерения напряжения включает меню настройки. Меню имеет 5 настроек, каждая из которых отображается 2 стилизованными буквами:rE - return - возврат из режима настроек в режим отображения напряженияHi - hight - верхний порог отключенияLo - low - нижний порог отключенияdE - delay - задержка включения нагрузки ( периодов)Fi - filter - время фильтра (периодов)Перемещение в меню осуществляется по кругу клавишами UP, DOWN. Настройка активизируется нажатием клавиши ENTER. При этом отображается текущее значение параметра. Значение может быть увеличено или уменьшено клавишами UP, DOWN соответственно. При удержании клавиши через некоторое время происходит автоматическое изменение параметра с частотой примерно 5 раз в секунду. Значение задержки включения в этом случае изменяется на 10, остальные - на 1. Клавишей ENTER значение сохраняется, после чего происходит возврат в меню настройки. Причем короткое нажатие производит только оперативное изменение параметра. Длинное нажатие сохраняет параметр в энергонезависимую память. После сохранения в энергонезависимой памяти на дисплее некоторое время (4 сек) отображается надпись SA (saved). Выход из меню настройки осуществляется выбором пункта rE (return). Внимание! При работе в любом режиме может отображаться текущее напряжение, вызвавшее переключение. В течение до 2 секунд после этого нажатия клавиш отрабатываются, но изменения могут не отображаться на индикаторе. Возврат к отображению текущего параметра происходит автоматически через 2 секунды.

СхемаПосле успешного апробирования основных принципов в симуляторе был собран прибор по следующей схеме.

По сравнению с симулятором произведены некоторые изменения. Роль инверторов выполняют транзисторы, добавлен разъем программирования и стабилизатор питания. В этой схеме на вход Uin подается измерительный сигнал с трансформатора. Действующее значение этого сигнала 1.8В при 220В входного напряжения. Резисторы R3 и R6 используются для подстройки отображаемого значения под реальное входное напряжение. Разъем J2 подает сигналы на модуль управления реле.

Конструкция и деталиОсновная схема собрана на печатной плате, остальное выполнено навесным монтажом. В качестве транзисторов управления индикатором могут быть использованы любые маломощные npn. В качестве ОУ - любой у которого диапазон входа и выхода достигает уровня земли. Транзисторы управления реле - обязательно дарлингтоны. В авторской конструкции применены КТ829 с резисторами 5,6к в базе. Реле - на 24 вольта с током около 70мА. Автотрансформатор изготовлен из ЛАТРа с подпайкой к нему дополнительных выводов и исключения подвижного контакта. Отводы подобраны таким образом, что бы между ними было напряжение около 22В. Контроллер заменить без исправления программного обеспечения нельзя. Fuses настроены на работу контроллера от внутреннего RC генератора на 8 МГц. Вся конструкция помещена в корпус от компьютера. Плата с контроллером вставляется на место CD привода и прикреплена к пластмассовой заглушке.

НастройкаНастройке подлежит, прежде всего, активный выпрямитель. Для его настройки необходимо измерить входное и выходное напряжение измерительного трансформатора ( коэффициент трансформации). Потом по известному значению R4 согласно формулам рассчитать значения остальных двух резисторов. Эти сопротивления выставить построечными резисторами. После этого подать сетевое напряжение на вход трансформатора и подстроить верхний резистор R3 таким образом, чтобы отображаемое напряжение соответствовало реальному напряжению в сети. Потом отключить устройство от трансформатора и подать отрицательное напряжение на вход. Запомнить показания прибора. Потом подать на вход положительное напряжение и подстроить нижним резистором R6 показания, что бы они совпадали с запомненными. Таким образом настраивается симметрия выпрямления обеих полуволн. Процедуру настройки нужно повторить несколько раз до тех пор пока после нее показания не будут соответствовать входному напряжению.

ПараметрыИнтервал входного напряжения при выходном напряжении 220В+-20% - 160В - 260В.Разрешающая способность вольтметра среднеквадратичных значений - 1ВДиапазон измеряемых напряжений - 0 - 700ВДиапазон частот вольтметра - 0 - 200 ГцРазрешающая способность частотомера - 0.1 ГцДиапазон измерения частоты - 38 - 70 ГцИнтервал задержки включения - 0 - 32000 периодов ( 0 - 10 мин)Время фильтрации - 0 - 999 периодовВерхний порог отключения - 220 - 500ВНижний порог отключения - 100 - 179В

АлгоритмыДалее идет описание математической обработки сигнала для получения среднеквадратичного значения. Для простого повторения конструкции оно может быть опущено при прочтении. При разработке устройств обычно уделяется мало внимания описанию алгоритма. Но в устройствах на контроллерах именно он представляет главную ценность. Микроконтроллер с частотой около 9500Гц (192 выборки на периоде) производит выборки входного сигнала. В обработчике прерывания АЦП каждая выборка возводится в квадрат и добавляется к значению накопителя квадратов напряжений. По окончании каждого периода значение накопителя квадратов передается на обработку в основной цикл программы. Для нахождения минимума используется 8 последних отсчетов сигнала. Высчитывается их взвешенная сумма. При минимальном значении суммы, или вернее, как только это значение начало увеличиваться по сравнению с предыдущим значением, считаем, что сигнал прошел минимум. Так как может быть некоторая несимметричность при настройке выпрямителя, то измерение производится по периоду, хотя вполне можно было бы считать и каждые полпериода. В основном цикле программы обнаруживается, что сумма квадратов напряжений на периоде посчитана и производится вычисление напряжения. Для этого суммы квадратов и количество отсчетов подвергаются усреднению по 16 точкам методом скользящего среднего. После этого усредненное значение суммы квадратов делится на усредненное значение количества отсчетов и из частного извлекается корень. Полученное значение масштабируется и выводится на индикатор. Для индикации применен светодиодный индикатор на 3 цифры и динамическая индикация. Индикатор обновляется в том же обработчике прерывания от АЦП.

Файлы:Файл проекта Proteus.Прошивка МК с исходником.

cxema.my1.ru

Выбрать стабилизатор напряжения по типу

Релейные, симисторные и сервоприводные стабилизаторы пользуются наибольшей популярностью среди всех типов стабилизаторов.

Ниже более подробно рассмотрены их сравнительные характеристики.

РЕЛЕЙНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ

Максимально упрощённая схема релейного стабилизатора отображающая принцип его работы :

Поддержание напряжения на выходе осуществляется за счет изменения коэффициента трансформации силового автотрансформатора - в зависимости от входящего напряжения включается та или иная обмотка автотрансформатора.

Обмотки переключаются с помощью реле.

Стабилизация происходит ступенчато.

Управление реле осуществляется логическими элементами или контроллером (процессором).

Количество ступеней у таких стабилизаторов бывает в среднем 5-7 и оно определяет точность поддержания выходного напряжения стабилизатора (обычно около 8% при диапазоне 150-250 Вольт).

Достоинства

1. Высокая скорость реакции на изменение напряжения - 5-10 миллисекунд.

2. Более низкая цена по сравнению с сервоприводными стабилизаторами.

3. Встречаются стабилизаторы данного типа с работой от сильно заниженной сети (от 90 Вольт).

Недостатки

1. Напряжение на выходе стабилизатора при переключении ступеней может измениться мгновенно на 20-30 Вольт. И это будет его нормальной работой. Если к стабилизатору подключены лампы накаливания - то будет заметно изменение яркости (мигание) ламп. Из-за этой же особенности в динамиках аудиосистемы, подключенной к релейному стабилизатору, возможно будут прослушиваться щелчки - при том же переключении ступеней.

2. Кроме этого во время переключения ступеней в цепях, в том числе и в выходных цепях стабилизатора наблюдаются кратковременные всплески напряжения, вызванные ЭДС самоиндукцией автотрансформатора. Амлитуда этих всплесков может превышать питающее напряжение и доходить до 1000 Вольт. По времени эти всплески очень короткие, но крайне желательно, чтобы потребители подключенные к релейному стабилизатору имели элементы "глотающие" эти всплески (варисторы, например). По схеме выше - при переключении контактов РЕЛЕ 1 существует момент когда подвижный контакт реле уже оторвался допустим от верхнего контакта, но ещё не замкнулся с нижним контактом. Именно в момент размыкания с верхним контактом и "образуется" тот самый всплеск ЭДС самоиндукции в автотрансформаторе который уходит на нагрузку.

3. Есть ещё один фактор, связанный с моментами перекоммутации обмоток автотрансформатора в релейном стабилизаторе. Опять таки во время переключения ступеней кратковременно возникают провалы в питании нагрузки. Это происходит когда подвижный контакт РЕЛЕ 2 (по схеме выше) уже оторвался от одного контакта, но ещё не подключился к другому/противоположному. В результате имеем переходные процессы в нагрузке/потребителях - более простыми словами - потребители оказываются на долю секунды отключеными и потом снова подключеными к сети. Для большинства потребителей этот фактор не оказывает существенного влияния, однако этот недостаток релейной схемы имеет место быть.

4. У большинства релейных стабилизаторов заявленная точность поддержания выходного напряжения 220 Вольт +/- 8%. Т.е. в крайних точках ступени напряжение на выходе может быть как 203 Вольта, так и 237 Вольт. Этот фактор нужно учитывать при выборе, если у Вашего оборудования более высокие требования по питанию.

5. Автотрансформаторы входящие в состав 90% выпускаемых релейных стабилизаторов намотаны алюминиевым проводом. По сравнению с медной намоткой "алюминиевые" автотрансформаторы обладают меньшей нагрузочной способностью, более суровым тепловым режимом работы и менее надёжны и безотказны вообщем.

6. Слабое место релейных стабилизаторов - переключающие силовые контакты реле. Со временем контакты имеют свойство окисляться и покрываться нагаром (при работе возникает искрение). Это в свою очередь ведёт к нагреву и ухудшению проводящих свойств в месте соприкосновения. Даже кратковременное превышение тока на которую рассчитана контактная группа может привести к слипанию или отгоранию контактов. В этой связи ни один релейный стабилизатор нельзя назвать стойким к перегрузкам. Для удовлетворительной работы время от времени необходимо прибегать к процедуре чистки контактов реле или замены реле целиком.

7. При переключении ступеней релейный стабилизатор достаточно звонко щёлкает (громкость щелчков тем выше, чем выше мощность стабилизатора - и как следствие больше размеры срабатывающих реле). Это необходимо учитывать, если планируется устанавливать стабилизатор в жилом помещении - ночью, допустим, щёлкающий стабилизатор установленный недалеко от спальни может создать дискомфорт.

С оговоркой на вышесказаное - установка релейных стабилизаторов оправдана при небольшом бюджете в сетях с резкими скачками напряжения в подводящей линии.

СИМИСТОРНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ

Максимально упрощённая схема симисторного стабилизатора отображающая принцип его работы :

Симисторные стабилизаторы очень схожи по принципу работы с релейными (тоже самое ступенчатое переключение обмоток автотрансформатора), но силовые реле заменены силовыми коммутирующими элементами - симисторами. Эти полупроводниковые элементы не имеют в своём составе механических/подвижных узлов.

Управление симисторами в этом типе стабилизаторов намного более сложное, чем у релейных и всегда реализовывается с помощью контроллера (процессора).

Подвид симисторных стабилизаторов - тиристорные (смысл и принцип тот же).

Достоинства

1. Высокая скорость реакции на изменение напряжения.

2. Отсутствие контактов и как следствие исключение искрообразования и нагара.

3. Бесшумные в работе.

4. Силовые трансформаторы большинства симисторных стабилизаторов намотаны медным проводом.

5. Встречаются стабилизаторы данного типа с работой, как от сильно заниженной сети (от 90 Вольт), так и при завышенном питающем напряжении (до 300 Вольт).

6. Наличие широкого спектра (в зависимости от пожеланий покупателя) стабилизаторов с различной точностью поддержания выходного напряжения (от 8% до 2%).

Недостатки

1. Напряжение на выходе стабилизатора при переключении ступеней изменяется ступенчато. Если к стабилизатору будут подключаться лампы освещения - то рекомендуется выбирать стабилизатор с максимальной точностью поддержания выходного напряжения (чтобы не было заметно мигания ламп). Но чем больше точность поддержания выходного напряжения - тем чаще будут переключаться ступени стабилизатора и тем чаще будут наблюдаться различные нежелательные процессы описанные ниже. Из-за этой же особенности в динамиках аудиосистемы, подключенной к симисторному стабилизатору, возможно будут прослушиваться щелчки - при том же переключении ступеней.

2. По аналогии с релейными стабилизаторами - во время переключения ступеней в цепях, в том числе и в выходных цепях стабилизатора наблюдаются кратковременные всплески напряжения, вызванные ЭДС самоиндукцией автотрансформатора. Амлитуда этих всплесков может превышать питающее напряжение и доходить до 1000 Вольт. По времени эти всплески очень короткие, но крайне желательно чтобы потребители подключенные к релейному стабилизатору имели элементы "глотающие" эти всплески (варисторы, например). По схеме выше - во входной цепи находятся два симистора (1 и 2). Открыт (проводит ток) только один из них. Второй - закрыт (не проводит ток). Одновременно на оба симистора подавать открывающие сигналы нельзя, так как это приведёт к короткому замыканию. Схема управления сначала закрывает один симистор, а потом открывает второй. Имеем короткий промежуток времени когда один симистор закрылся, а второй ещё не открылся. По аналогии с релейным стабилизатором в момент закрытия открытого симистора и "образуется" тот самый всплеск ЭДС самоиндукции в автотрансформаторе который уходит на нагрузку.

3. Тот же самый что и в релейном стабилизаторе фактор, связанный с моментами перекоммутации обмоток автотрансформатора в выходной цепи. Во время переключения ступеней кратковременно возникают провалы в питании нагрузки. Это происходит когда один из симисторов (3 или 4) уже закрылся, а второй ещё не открылся. В результате имеем схожие с релейным типом стабилизатора переходные процессы в нагрузке/потребителях - более простыми словами - потребители оказываются на долю секунды отключеными и потом снова подключеными к сети. Для большинства потребителей этот фактор не оказывает существенного влияния, однако этот недостаток имеет место быть.

4. Симисторы, как основные коммутирующие элементы (т.е. те элементы через которые идёт весь ток отдаваемый в нагрузку) очень восприимчивы к перегрузкам и пусковым токам. Например, при запуске мощного двигателя возникают пусковые токи в несколько раз превышающие рабочие токи. Если при выборе стабилизатора это не было учтено - то повышается вероятность выхода из строя или сокращения срока службы симисторов. В связи с этим рекомендуется выбирать симисторный стабилизатор с существенным запасом по мощности.

5. Среди всех трёх типов рассматриваемых стабилизаторов - у симисторных самый тяжёлый тепловой режим, т.е. в процессе эксплуатации (особенно на больших мощностях) имеем более сильный нагрев внутренних узлов. Это связано с тем что кроме нагревания трансформатора серьёзному нагреву подвержены и сами симисторы. Для их охлаждения они устанавливаются на обьёмные радиаторы и монтируется более производительная система охлаждения.

6. Также к недостатку можно отнести очень сложное управление, реализуемое на контроллере (процессоре), который работает по определённой программе-прошивке, записанной на заводе-изготовителе. Нередки случаи, как выхода из строя этих контроллеров, так и "слёта" (ошибок) в программе, появляющихся во время эксплуатации. Стоит отметить, что ремонт данной неисправности трудно реализовать из-за того, что программ контроллеров в свободном доступе нет, все они разные по содержанию и заводы-изготовители их не распространяют. В данном случае неисправности - только ремонт с отправкой стабилизатора на завод-изготовитель.

7. Высокая цена. Качественно изготовленный симисторный стабилизатор - самый дорогой из всех рассматриваемых здесь.

Установка симисторного стабилизатора является вариантом ухода от некоторых недостатков бюджетного релейного стабилизатора, если имеются крайне суровые условия эксплуатации - крайне резкие броски и/или сильный разброс диапазона входящего напряжения (ниже 140 Вольт или выше 260 Вольт). Однако некоторых существенных недостаков релейной схемы симисторная схема не решает.

СЕРВОПРИВОДНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ

Сервоприводные (они же электромеханические) стабилизаторы являются наиболее распространённым, хорошо зарекомендовавшим и популярным типом стабилизаторов.

Максимально упрощённая схема сервоприводного стабилизатора отображающая принцип его работы :

Один из основных узлов сервоприводного стабилизатора - сервопривод, который приводит в движение токоподающую щётку, которая с свою очередь двигаясь по виткам автотрансформатора, занимает то или иное место соответствующее тому или иному входящему напряжению. Тем самым изменяется коэффициент трансформации - и на выходе имеем стабильное напряжение.

Конструкция автотрансформатора и токоподающей щетки устроена таким образом, что при её движении сначала происходит замыкание со очередной контактной площадкой и только потом рассоединение с предыдущей (т.е. исключаются рассоединения во входной цепи). Выходная цепь постоянно соединена и не является подвижной. Эта особенность даёт уход от недостатков релейной и симисторной схемы, связанных со всплесками и разрывами при перекоммутациях.

Достоинства

1. Высокая точность поддержания выходного напряжения (около 2-3%).

2. Высокая устойчивость к перегрузкам.

3. Отсутствуют какие-либо выбросы и всплески в нагрузке/потребителях, переходные процессы, разрывы в питании - никаких миганий лап освещения, щёлчков и т.д. Достигается за счёт конструкции автотрансформатора и токоподающей щётки, не допускающей этих недостатков в процессе стабилизации.

4. По сравнению с релейным стабилизатором - сервоприводный менее шумный при эксплуатации.

5. Автотрансформаторы абсолютно всех сервоприводных стабилизаторов намотаны медным проводом.

6. Платы управления обычно реализуются на простых логических элементах, без усложнения процессорным управлением. В данном случае эта простота даёт надёжность и безотказность плат управления на долгие годы.

Недостатки

1. Скорость реакции ниже чем у релейного стабилизатора. Составляет примерно 40 Вольт в секунду. Иными словами при резкой просадке входящего напряжения с 220 Вольт до 180 Вольт сервоприводному стабилизатору потребуется секунда времени для "подьёма" выходящего напряжения. Но это не значит что он будет "думать" 1 секунду, а потом подымать напряжение. Процесс подьёма напряжения начнётся мгновенно после просадки и закончится через 1 секунду. Другими словами через 0.5 секунды напряжение на выходе уже будет 200 Вольт, ещё через 0.5 секунды - будет 220 Вольт. Этот недостанок можно назвать условным. Для большинства сетей данный показатель быстродействия является более чем достаточным и удовлетворительным, т.к. большинство сетей не имеет особенностей резкой/мгновенной просадки или подьёма на большую величину напряжения. Иными словами даже в самых суровых сетях сервоприводный стабилизатор будет успевать за измененнием входящего напряжения. Проверено и подтверждено за многолетний опыт продаж и установок данных типов стабилизаторов. Плюс к этому самые современные сервоприводные стабилизаторы обладают более высокой скоростью реакции (до 60 Вольт/сек) благодяря установкам более быстрых двигателей сервоприводов.

2. Имеют в своём составе подвижные механические узлы. Эти узлы подвержены определённому износу. Износ тем выше и тем протекает быстрее - чем более суровые условия эксплуатации стабилизатора (насколько часто и насколько более резко меняется входящее наряжение). Среднее время эксплуатации при средних условиях составляет 3-4 года (иногда 5-7 лет). Узлы которые используются в самых современных сервоприводных стабилизаторах имеют ещё более увеличенный ресурс. Также отметим что замена этих движущихся узлов более простая и более дешёвая чем допустим замена реле или обслуживание/прочистка контактов реле в релейном стабилизаторе (нагар на контактах реле может образоваться уже после года эксплуатации).

3. Сервоприводные стабилизаторы как правило имеют диапазоны работы входящего напряжения - 140-260 Вольт. Недостаток - условный, т.к. этого в большинстве случаев оказывается достаточно.

4. Более высокая цена по сравнению с релейными стабилизаторами.

Установка сервоприводных стабилизаторов всегда была и есть рекомендуемой (даже если делать выбор среди всех типов стабилизаторов).

xn----8sba3ackejn1a5a9i.xn--j1amh