8 (495) 518-51-11
Сегодня мы попытаемся в общих чертах представить принцип действия этих устройств, расскажем об их преимуществах и недостатках, сравним их с иными типами стабилизаторов.
Конструктивные особенности и принцип действия электромеханических стабилизаторов
Электромеханические стабилизаторы первого поколения строились на базе автотрансформатора с ручной корректировкой параметров напряжения. Контроль за напряжением осуществлялся посредством стрелочного вольтметра, а коэффициент трансформации выставлялся вручную.
Принцип работы электромеханических трансформаторов основан на известном нам по учебникам физики принципе электромагнитной индукции. Образуемый током в первичной обмотке трансформатора магнитный поток, проходя по сердечнику, индуцирует электродвижущую силу (ЭДС) во вторичной обмотке. Под воздействием ЭДС при подключении нагрузки протекает электроток.
Регулировка напряжения в электромеханических стабилизаторах осуществляется посредством коррекции коэффициента трансформации, т.е. съемом напряжения с отдельных витков обмотки трансформатора путем передвижения графитового ролика по катушке.
В современных устройствах реализован тот же принцип работы, однако, изменение параметров трансформации осуществляется не вручную, а посредством перемещения ролика сервоприводом. В свою очередь, команда на сервопривод поступает с электронной платы управления, контролирующей колебания напряжения в питающей сети.
Электромеханические стабилизаторы, как и любое техническое средство, обладают как преимуществами, так и недостатками.
Сначала представим преимущества этих устройств:
• Надежность в работе, обуславливаемая возможностью бесперебойной эксплуатации в широком диапазоне сетевого напряжения и при возникновении значительных перегрузок;
• высокая точность коррекции напряжения;
• бесступенчатая стабилизация напряжения;
• высокий коэффициент полезного действия;
• относительно доступная стоимость.
Несмотря на очевидные достоинства, перечисленные выше, сервоприводные стабилизаторы не лишены и достаточно серьезных недостатков:
• крайне низкая скорость реакции при возникновении колебаний от норм питающего напряжения;
• наличие в конструкции устройств движущихся и трущихся элементов, требующих периодического обслуживания;
• высокий уровень шума в процессе работы;
• ограниченный диапазон рабочей температуры – от -5 до +40 градусов;
• неустойчивость к внешним воздействиям (пыль, влага, температура воздуха).
Наиболее проблемным элементом конструкции сервоприводных стабилизаторов является движущийся механический токосъемник, обеспечение работоспособности которого требует регулярного контроля и профилактики. В силу своих конструктивных особенностей, сервоприводы достаточно уязвимы. Детали и элементы привода, в числе которых и понижающий редуктор, находятся в постоянном движении, что способствует заметному износу, что сказывается на снижении эффективности работы и срока службы устройства в целом.
Электромеханические стабилизаторы пользуются достаточно высокой популярностью – их широко применяют как в быту, так и на производствах. Подобная востребованность этих устройств, в первую очередь, обусловлена их достаточно низкой стоимостью. Безусловно, стоимость является значительным фактором, которым приходится руководствоваться при выборе стабилизатора того или иного типа. Однако следует отметить, что выигрывая в цене, сервоприводные стабилизаторы почти вчистую проигрывают устройствам инверторного типа практически по всем эксплуатационным характеристикам. Из этого следует, что эффективная эксплуатация этих устройств имеет ряд ограничений, которые представим ниже.
Использовать сервоприводные стабилизаторы в электросетях с значительными и частыми колебаниями напряжения не рекомендуется. В подобных условиях на движущиеся и трущиеся элементы конструкции выпадают нерасчетные нагрузки, в результате чего наблюдается ускоренный износ деталей и преждевременный выход стабилизатора из строя.
Помимо того, из-за достаточно высокого уровня шума в процессе работы, установка стабилизаторов в жилых помещениях представляется достаточно спорным решением.
Низкая скорость реагирования на колебания напряжения
Крайне нежелательно применять электромеханические устройств для запитывания нагрузки, требующей стабильных параметров напряжения. По параметру скорости реагирования на колебания напряжения сервоприводные стабилизаторы значительно уступают не только инверторным аналогам, но и наиболее примитивным релейным устройствам.
Другим значимым фактором, ограничивающим возможность эксплуатации электромеханических стабилизаторов, является высокая чувствительность к температуре окружающей среды. Если верхний порог диапазона составляет +40°C, что является достаточно приемлемым параметром, то нижний порог диапазона на превышает -5°C, что практически исключает возможность использования устройств в различных неотапливаемых помещениях.
Наиболее приемлемым является использование электромеханических устройств в бытовых электросетях с относительно небольшими колебаниями напряжения.
Сельские жители, владельцы дачных участков и домов в городском частном секторе нередко сталкиваются с проблемой некачественного энергоснабжения из-за изношенности электросетей и трансформаторного хозяйства. Для подобных случаев электромеханика является вполне эффективным и доступным в ценовом отношении решением проблемы.
В зависимости от характеристик подключаемой нагрузки, электромеханические устройства можно применять для сетей освещения. Благодаря плавности стабилизации, эти устройства сглаживают колебания напряжения, тем самым исключая раздражающее глаз мигание ламп накаливания. При этом следует отметить, что подобный эффект достижим для традиционных ламп накаливания и галогенных ламп, тогда как для газоразрядных светильников и светодиодных ламп он не заметен.
Как следует и вышесказанного, сервоприводные стабилизаторы оптимальны в качестве бюджетного решения для питания нагрузки, нетребовательной к скорости реагирования при возникновении колебаний в сети.
Использование электромеханики не рекомендуется для запитывания устройств, работающих на базе микропроцессоров, оргтехники, высокотехнологичной аппаратуры. Защиту подобной техники от перепадов напряжения следует доверить современным инверторным стабилизаторам, обладающим высокой скоростью реагирования на отклонения напряжения от нормы.
Стабилизаторы инверторного типа по своим техническим характеристикам значительно превосходят электромеханические аналоги, что делает их универсальными устройствами, позволяющими эффективно решать проблему качественного электроснабжения для всех видов нагрузки.
Безусловно, серьезным недостатком инверторных устройств является их достаточно высокая стоимость. Тем не менее, если перед потребителем стоит задача обеспечения качественным напряжением сложной высокотехнологичной техники, настоятельно рекомендуется сделать выбор в пользу инверторных стабилизаторов.
В этой статье мы в общих чертах представили принципы работы, а также достоинства и недостатки электромеханических стабилизаторов. Скажем прямо - недостатки этих устройств превалируют над их преимуществами, что делает электромеханику малопривлекательной для большинства потребителей. Однако, как и во многих ситуациях, здесь не обошлось без исключений, и этим исключением в рассматриваемом вопросе являются электромеханические стабилизаторы производства итальянской компании Ortea.
Специалистам компании, поставляющей свою продукцию на рынок уже свыше полувека, удалось заметно приумножить преимущества этих устройств, практически полностью нивелировав их недостатки. Не будет преувеличением отметить, что итальянским инженерам удалось совершить очевидный прорыв в силовой электротехнике, разработав устройства с невидными доселе техническими характеристиками.
Чтобы не быть голословными, вкратце представим технические параметры сервоприводных стабилизаторов Ortea.
• Высокая перегрузочная способность, достигающая 2 минут.
• Контроль над параметрами входного напряжения посредством микропроцессоров и мгновенное реагирование на колебания в сети.
• Бесступенчатая регулировка всплесков и просадок напряжения с точностью до 0,5%.
• Надежный механизм сервопривода с графитовыми роликами, не требующий дополнительного обслуживания в течение всего срока эксплуатации устройства.
• Устойчивость к сетевым помехам, резким колебаниям напряжения, мощности нагрузки.
• Широкий диапазон рабочих температур, составляющий от -25 до +45 градусов, что позволяет устанавливать устройства в неотапливаемых помещениях.
• Способность сохранять работоспособность при кратковременном перегреве до +200 градусов.
• Отсутствие необходимости адаптации к устройству дополнительных систем обогрева и принудительной вентиляции.
• Высокая энергоэффективность – для обеспечения собственных нужд стабилизатор потребляет не более 2% энергии.
• Наличие многоступенчатой системы защиты
• Долговечность – электромеханические стабилизаторы Ortea рассчитаны на эксплуатацию сроком свыше 25 лет.
Примечательно, что главное преимущество электромеханических стабилизаторов – ценовая доступность – в случае со стабилизаторами Ortea превратилось в их, практически единственный, недостаток. Сервоприводные стабилизаторы от Ortea – достаточно дорогие устройства премиум-класса, в производстве которых применяются наиболее качественные компоненты и материалы, реализуются инновационные разработки, современные технологии. Все это вкупе формирует высокую цену на конечный продукт, однако с учетом характеристик, качества, надежности и долговечности техники, можно утверждать, что сервоприводные стабилизаторы Ortea, безусловно, заслуживают ту цену, за которую они продаются.
