Stabilizatorul de tensiune

Cuprins

• 1 Introducere în Stabilizator:
• 2 Ce este un stabilizator de tensiune?
• 3 De ce sunt necesare stabilizatoare de tensiune?
• 4 Cum funcționează stabilizatorul de tensiune?
• 5 Tipuri de stabilizatori de tensiune
• 5.1 Stabilizatoare de tensiune tip releu
• 5.2 Stabilizatoare de tensiune controlate cu servomecanism
• 5.3 Stabilizatoare de tensiune statică
• 6 Diferența dintre stabilizatorul de tensiune și regulatorul de tensiune
• 7 Cum să alegeți un stabilizator de tensiune dimensionat corect?

Introducere

     Incorporarea tehnologiei cu  microprocesoare și a dispozitivelor electronice de putere în proiectarea stabilizatorilor inteligenți de tensiune AC (sau a regulatoarelor automate de tensiune (AVR)) a condus la producerea unei surse de alimentare cu energie de înaltă calitate și stabilă în cazul abaterii semnificative și continue a tensiunii din rețea.

     Ca si evolutie de la stabilizatoarele de tensiune traditionale, stabilizatorii moderni si inovatori folosesc circuite de control digitale de înaltă performanță și circuite de control mecanice care elimină reglajele potențiometrului și permit utilizatorului să stabilească cerințe de tensiune prin intermediul unei tastaturi, cu dispozitiv de pornire și oprire a ieșirii.

     Acest lucru a condus, de asemenea, la stabilirea timpului de ajustare sau a reactivității stabilizatorilor la o rată foarte mică, de obicei mai mică de câteva milisecunde, în plus, acest lucru poate fi ajustat cu setarea variabilelor. În prezent, stabilizatorii au devenit o soluție optimizată pentru multe aparate electronice care sunt sensibile la fluctuațiile de tensiune și au găsit aplicatii in  mai multe dispozitive cum ar fi mașinile CNC, aparatele de aer condiționat , televizoarele, echipamentele medicale, calculatoarele, echipamentele de telecomunicații etc.

Ce este un stabilizator de tensiune?

     Este un aparat electric care este proiectat să livreze o tensiune constantă la bornele sale de ieșire, indiferent de modificările sursei de intrare. Protejează echipamentul sau mașina împotriva supratensiunii, și a altor variatii de tensiune.

     Se numește de asemenea ca regulator automat de tensiune (AVR) . Stabilizatoarele de tensiune sunt preferate pentru echipamente electrice costisitoare și prețioase pentru a le proteja de fluctuațiile dăunătoare / de înaltă tensiune. Unele dintre aceste echipamente sunt aparatele de aer condiționat, mașinile de tipărire offset, echipamentele de laborator, mașinile industriale și aparatele medicale. 

     Stabilizatoarele de tensiune reglează tensiunea de intrare fluctuantă înainte ca aceasta să alimenteze un consumator (sau la echipamente care sunt sensibile la variațiile de tensiune). Tensiunea de ieșire din stabilizator va rămâne în domeniul 220V sau 230V în cazul alimentării monofazate și 380V sau 400V în cazul alimentării în trei faze , în intervalul de variație a tensiunii de intrare. Această reglementare se realizează prin operațiuni de ajustare realizate de circuitele interne.

     Există tipuri uriașe de regulatoare automate de tensiune disponibile pe piața de astăzi. Acestea pot fi unități monofazate sau trifazate, în funcție de tipul de aplicație și de capacitatea necesară (KVA). Stabilizatoarele trifazice sunt livrate în două versiuni ca modele de sarcină echilibrata și modele cu sarcina neechilibrata.

     Acestea sunt disponibile fie ca unități dedicate pentru aparate, fie ca o unitate centrala de stabilizare a tuturor aparatelor dintr-un anumit loc, de exemplu in întreaga casă. În plus, acestea pot fi  unități analoge sau digitale de stabilizare.

     Tipurile comune de stabilizatori de tensiune includ stabilizatori acționați manual sau stabilizatori mecanici, stabilizatori de tip releu automat, stabilizatori statici  și stabilizatori cu servo control. În plus față de funcția de stabilizare, cei mai mulți stabilizatori au caracteristici suplimentare, cum ar fi oprirea  intrarii / ieșirii la joasă tensiune, întrerupere de intrare / ieșire, întrerupere la suprasarcină, pornire și oprire ieșire, pornire manuală / automată, , etc.

De ce sunt necesare stabilizatoare de tensiune?

     În general, fiecare echipament electric sau dispozitiv este proiectat pentru o gamă largă de tensiuni de intrare. În funcție de sensibilitate, domeniul de lucru al echipamentelor este limitat la anumite valori, de exemplu, unele echipamente pot tolera ± 10% din tensiunea nominală, în timp ce altele sunt de ± 5% sau mai puțin.

     Fluctuațiile de tensiune (creșterea sau scăderea tensiunii nominale) sunt destul de frecvente în multe zone, în special pe liniile terminate. Cele mai frecvente motive pentru fluctuațiile de tensiune sunt fulgerele, defecțiunile electrice, cablurile defecte și oprirea periodică a dispozitivului. Aceste fluctuații creează defectiuni si probleme la echipamentele sau aparatele electrice. 

O scurta lista a motivelor pentru care sunt necesare stabilizatoarele de tensiune.

• Pericol de deteriorare permanentă a echipamentului
• Deteriorarea izolatiei înfășurărilor
• Întreruperea nedorită a consumatorilor
• Pierderi sporite in cabluri și echipamente asociate
• Micsorarea duratei de viață a aparatului

Utilizarea o lungă perioadă de timp cu o tensiune nestabilizata va rezulta:

• Defecțiunea echipamentului
• Perioadele de lucru mai lungi (ca în cazul încălzitoarelor rezistive)
• Performanță redusă a echipamentului
• Aparitia curenților mari care conduc la supraîncălzire
• Erori de calcul
• Viteza redusă a motoarelor

     Astfel, stabilitatea tensiunii și precizia valorii aceseteia determină funcționarea corectă a echipamentului. Prin urmare, stabilizatoarele de tensiune se asigură că fluctuațiile de tensiune de la reteaua de alimentare  nu afectează consumatorul sau aparatul electric.

Cum funcționează stabilizatorul de tensiune?

Principiul de bază al stabilizatorului de tensiune pentru a efectua operații de Micsorare și Marire a tensiunii

     Într-un stabilizator de tensiune, corecția de tensiune din situatii de supra și sub tensiune se realizează prin două operații esențiale,Crestere si Micsorare a tensiunii. Aceste operațiuni pot fi efectuate manual prin comutatoare sau automat prin circuite electronice. În timpul funcționării sub tensiune, operația de amplificare mărește tensiunea la un nivel nominal, în timp ce funcționarea cu buclă reduce nivelul de tensiune în timpul supratensiunii.

     Conceptul de stabilizare implică adăugarea sau scăderea tensiunii la și de la sursa de alimentare. Pentru realizarea acestei sarcinii, stabilizatorul utilizează un transformator care este conectat în diferite configurații cu relee de comutare. Unii stabilizatori folosesc un transformator cu borne pe bobină pentru a furniza corecții de tensiune diferite, în timp ce servo stabilizatorii folosesc un autotransformator pentru a avea o gamă largă de corecții.