Что такое гибридный стабилизатор напряжения
Гибридные стабилизаторы напряжения — принцип действия, Энергия hybrid
Гибридный стабилизатор напряжения появился в 2012 году. Он представляет электромеханический прибор, в устройство которого добавлены два преобразователя релейного вида. Основным его элементом является электромеханическое устройство. Релейные компоненты начинают свое действие только тогда, когда электромеханическое устройство уже не способно выдать 220 В.
Это обычно происходит, если входное напряжение очень мало, или очень высоко. Электромеханическое устройство действует в диапазоне от 144 до 256 вольт. А релейный прибор включается в работу, когда величина снижается менее чем 144 вольт, либо повышается более 256 вольт. Наибольший диапазон равен от 105 до 280 В.
Гибридные устройства подходят для постоянного снабжения электрической энергией потребителей электрического тока в квартирах, загородных домах, офисах или торговых центрах.
Срок эксплуатации и качество таких устройств зависит от характеристики подаваемой электрической энергии. При внезапных перепадах питания, провалах или обрывах сети устройства могут выйти из строя. Предотвратить такие ситуации может только непрерывное снабжение электрической энергией с величиной питания заданных параметров. Такие свойства дают возможность получить стабилизирующие устройства, без которых не обойтись в современном мире.
Стабилизаторы напряжения Энергия Hybrid
Не так давно в торговых сетях появился новый модельный ряд стабилизаторов под названием «Энергия». Он был занесен в категорию гибридных устройств. В этой категории находятся стабилизаторы серии СНВТ. Интервал напряжений входа этих электрических приборов теперь составляет 105-280 вольт. Это значительно отличается от приборов с электромеханическим принципом работы. Такой прибор действует в двух рабочих режимах: релейный и электромеханический.
Стабилизирующие устройства Энергия Гибрид производятся для 1-фазной и 3-фазной сетей, имеют мощность в диапазоне 500-30000 ватт. Они могут предъявить идеальную точность, которая находится в границах 3%. Быстродействие регулировки напряжения таких устройств не превышает 20 миллисекунд на вольт, что означает не менее 50 вольт за секунду. Этот прибор может выдерживать чрезмерные нагрузки до 30% в течение 10 минут.
В стабилизаторах малой мощности от 500 до 1500 вольт-ампер защита от большой нагрузки по току производится термореле, а в устройствах с большей мощностью блокировка выполняется электрическим автоматом. Также, стабилизаторы снабжены цифровыми дисплеями, позволяющими осуществлять полный контроль главных параметров сети. Уровень шума при эксплуатации прибора не более 30 децибел. Устройства спроектированы на постоянный режим эксплуатации в электрических сетях нашей страны.
Преимущества стабилизаторов Энергия HYBRID
Фирма «Энергия» превзошла своих конкурентов в 2012 году. Она выпустила для отечественного потребителя приборы нового уровня – гибридные стабилизаторы напряжения. В этих устройствах совмещены оптимальные технические характеристики электромеханических и релейных устройств.
Главным достоинством этих гибридных моделей стало совмещение в прибое сразу двух видов работы:
Также к преимуществам гибридных стабилизаторов можно отнести:
Сфера использования гибридных стабилизаторов HYBRID фирмы Энергия
Стабилизаторы Энергия превосходят зарубежные образцы
Гибридные устройства, выравнивающие перепады питания в сети, имеются в большинстве зарубежных изготовителей.
Однако имеется два достоинства, которые позволят определить выбор для российских заводов изготовителей:
Если вы приобретете, гибридный стабилизатор Энергия, то будете уверены в качестве электроснабжения вашего дома или офиса.
Гибридный стабилизатор напряжения | Принцип работы
Гибридные стабилизаторы напряжения появились недавно, но они уже очень активно продвигаются, особенно консультантами в торговых сетях. Давайте разберемся, что они из себя представляют, какой у них принцип действия, чем они лучше стабилизаторов других типов и стоит ли вообще за них переплачивать?
Термин «гибридный» означает то, что стабилизатор совмещает в себе несколько технологий нормализации входящего напряжения сразу. Чаще всего в наименовании такой модели обязательно есть приставка Hybrid или гибридный.
К сожалению, сейчас нет четкого определения, какими должны быть гибридные модели, поэтому узнать исключительно по названию какие именно технологии используются в конкретном стабилизаторе нельзя. Давайте рассмотрим основные типы пристутствующих на рынке стабилизаторов, позиционирующихся производителями как гибридные.
Релейно-электромеханический гибридный стабилизатор
Совсем недавно мы рассказывали о двух самых распространенных видах стабилизаторов – релейных и электромеханических, более того, путем непосредственного сравнения выясняли какой из них лучше. Чаще всего в продаже вам встретятся гибридные модели, в которых объединены принципы работы именно этих типов стабилизаторов.
Если вы знакомы со схемами работы релейных и электромеханических стабилизаторов, то вы знаете главные их отличия – первый стабилизирует быстро, но не очень точно, второй же гораздо более точно, но значительно медленнее.
Казалось бы, логичным решением для гибридной модели, совмещающей их, было бы взять всё самое лучшее из этих двух технологий и сделать стабилизатор быстрым и точным, но по факту в нём решаются несколько другие задачи, а именно расширяется диапазон стабилизации.
Ведь чаще всего и гибридный и электромеханический стабилизатор работают в диапазоне в среднем от 140-150 Вольт до 250-260, гибридная же модель, при этом нормализирует в диапазоне от 100 до 280 Вольт!
Наглядная схема работы гибридного стабилизатора Энергия показана ниже:
Принцип работы гибридного стабилизатора напряжения следующий:
— Входящее напряжение замеряется вольтметром
— Если же входящее напряжение становится ниже 145 Вольт или выше 250 Вольт, переключается реле, которое моментально подключает соответствующую отпайку от обмотки автотрансформатора с большим коэфициентом трансформации так, чтобы выходящее напряжение было приближено к стандартным 220В.
К сожалению, гибридный стабилизатор, совмещающий в себе релейную и электромеханическую модели, так же получил от своих предшественников все их минусы.
Так, при работе в электромеханическом режиме, при высокой точности, стабилизация происходит медленно, а при вступлении в работу релейной части, точность значительно падает, хотя и увеличивается скорость переключения режимов.
Когда нужен гибридный релейно-электромеханический стабилизатор?
Главным преимуществом такой модели, как вы уже поняли, является расширенный диапазон стабилизации. Обычно это требуется не всем, такие большие перепады скорее исключение, встречаются не так часто.
Если вы из числа тех «счастливчиков», кто столкнулся с такой проблемой на даче или в квартире, вы должны знать, что в среднем гибридная модель стабилизатора Энергия Hybrid 10000 (на 10 кВА) работающая в диапазоне от 105 до 275 Вольт стоит около 22 000 рублей, при этом, чисто релейный стабилизатор Энергия линейки Voltron 10000, работающий в диапазоне 105-265 Вольт, стоит около 17000 рублей.
Итого разница в цене между ними чуть больше 20%, при этом диапазон стабилизации практически одинаков, переплачивать за гибридную модель стоит лишь тогда, когда вам требуется более высокая точность стабилизации, во всех остальных случаях выгоднее приобрести более доступную чисто релейную модель с расширенным диапазоном стабилизации.
Симисторно-релейный гибридные стабилизаторы
Как вы понимаете, в таком гибридном стабилизаторе используются элементы релейного и симисторного стабилизатора.
Зачем же это сделано и какое преимущество у такого стабилизатора мы сейчас рассмотрим.
По большей части это обычный релейный стабилизатор, который мы уже достаточно подробно со всех сторон изучили и рассмотрели, главная же его особенность – которая и делает его гибридным, наличие в цепи коммутации резисторов и симисторов.
Схема работы такого гибридного стабилизатора достаточно проста, она решает один из самых значимых недостатков чисто релейных моделей, а именно выход из строя механических реле, ведь они, как вы знаете, одни из самых слабых звеньев в цепи релейного стабилизатора, их контакты от частых переключений повреждаются, обгорают и реле выходят из строя.
В гибридных моделях симисторно-релейного типа присутствует система защиты контактов силовых реле. Работает она так: в момент переключения реле, при смене режима, выходное напряжение и ток нагрузки перенаправляется через защитные резисторы и симисторы, что оберегает контакты реле и позволяет им проработать весь заявленный срок службы.
Когда лучше купить именно гибридный симисторно-гибридный стабилизатор?
Как вы понимаете никаких других отличий между чисто релейными и гибридными симиторно-релейными стабилизаторами напряжения, кроме заявленной более долгой службы силовых реле нет.
При этом, разница в стоимости между аналогичными по характеристикам релейной и гибридной (симисторно-релейной) моделями составляет не менее 50%, а в некоторых случаях достигает и 100%. Другими словами, можно купить два обычных релейных стабилизатора, по стоимости одного гибридного.
В целом, если напряжение у вас в квартире или доме постоянно скачет, смысл в покупке гибридной модели есть, но опять же, если немного добавить в среднем 10-20%, можно рассмотреть уже чисто симисторную модель, лишенную многих недостатков как просто релейных, так и гибридных – симисторно-релейных моделей стабилизаторов.
В настоящее время это два основных, самых распространенных вида гибридных стабилизаторов, которые вам могут встретится в продаже, а если вы знаете еще какие-то – пишите об этом в комментариях. Кроме того, если у вас есть опыт использования гибридных моделей, неважно плохой или удачный – обязательно делитесь им, а также задавайте вопросы, оставляйте замечания и критику, постараюсь оперативно всем ответить.
Обзор серии стабилизаторов «Энергия HYBRID»
Друзья, какие у вас ассоциации возникают со словом «гибрид»? Автомобили, сельхозпродукция? Однако на рынке стабилизаторов тоже существуют гибридные модели. Что это значит, на данный вопрос ответим в нашем обзоре серии Энергия Hybrid.
Обновление уже известной на рынке серии, которое прошло в 2017 г. положительно сказалось не только на начинке и системах контроля, но и на дизайне, он стал современным и где-то даже стильным.
Энергия Hybrid — это сервоприводный и релейный стабилизатор в одном корпусе, т.е. гибрид двух технологий, отсюда и название. Зачем производитель применил такое сочетание?
Сервоприводные стабилизаторы гораздо точнее релейных и более комфортны в домашней эксплуатации. При их работе не наблюдается миганий ламп накаливания, т.к. ползунок-токосъемник перемещается без ступеней по катушке. Однако у релейных шире диапазон входного напряжения. Именно поэтому, эти две системы взаимно дополнили друг друга, сделав работу в широком диапазоне не только точнее, но и комфортнее.
Таблица. Мощность, габариты и вес.
| Модель | кВ·А | Габариты (ВхШхГ), мм | Вес, кг |
|---|---|---|---|
| Hybrid-500 | 0,5 | 235х240х180 | 5 |
| Hybrid-1000 | 1 | 235х240х180 | 7 |
| Hybrid-1500 | 1,5 | 235х240х180 | 8 |
| Hybrid-2000 | 2 | 280х330х205 | 11 |
| Hybrid-3000 | 3 | 280х330х205 | 14 |
| Hybrid-5000 | 5 | 370х280х220 | 17 |
| Hybrid-8000 | 8 | 415×350х225 | 26 |
| Hybrid-10000 | 10 | 415×350х225 | 29 |
Общие характеристики
Изменения в дизайне и наименовании
Новый корпус дает возможность размещать прибор на полу (полке) или вешать на стену. Дизайн изменен кардинально, теперь это не архаичный лабораторно-промышленный стиль, а современный взгляд на технику, ведь у части пользователей стабилизатор может быть на виду.
Вес также уменьшился, если сравнить 10 кВт модели (на фото), то новая стала легче на 1,5 кг (29 против 30,5 ранее).
Изменилось и наименование. Оно стало короче, например Энергия Hybrid-10000 соответствует предыдущему варианту Энергия Hybrid СНВТ-10000/1.
Как выглядит процесс работы?
В диапазоне сетевого напряжения от 135 до 275 вольт работает сервоприводный механизм. Если входное напряжение снижается ниже предела в 135 вольт, то стабилизатор переходит в релейный режим работы и вплоть до 105 вольт обеспечивает потребителям на выходе стабильные 220 В (с учетом допустимой погрешности).
Теперь о погрешности
Как и любой стабилизатор, сервоприводный также имеет свою погрешность. Сервоприводный механизм серии Энергия HYBRID имеет погрешность 3%, ее кстати, можно изменить увеличив до 5%. Это положительно скажется на ресурсе, но изменить данную настройку может только сервисный центр. Эксклюзивное новшество от инженеров «Энергия», которое, в принципе, простому владельцу ни к чему. Хоть для домашней, хоть для производственной эксплуатации достаточно заводских настроек точности. Это скорее дополнительная забота производителя, зачтем ее в дополнительный плюс.
В релейном режиме погрешность увеличивается и составляет 10%, что нормально для домашнего и производственного применения. Но для медицинского или сверхчувствительного оборудования нужна точность повыше, хотя для этого предусмотрена совершенно другая линейка.
Скорее всего, большую часть работы ваш стабилизатор проведет именно в сервоприводном режиме (135 — 275 В). Поэтому, три процента являются очень хорошим результатом и записывают линейку Энергия HYBRID в средне-высокоточные приборы.
Защита
*Кроме Hybrid-2000 и Hybrid-3000.
Допускаемая кратковременная перегрузка в течение 10 минут — 130%, далее следует защитное отключение. Это хороший результат и он дополнительно усилен всем возможным набором защитного функционала.
Надежность
О надежности нужно сказать отдельно. В серии Энергия HYBRID применен принципиально новый блок питания платы управления. Отныне питание схем контроля и управления самого стабилизатора не зависит от качества входного напряжения. Что это значит?
Даже если на вход подаётся всего 140 вольт с модифицированной синусоидой, блок контроля в стабилизаторе будет работать точно так же, как если бы на него подавали 220 вольт с идеальной синусоидой. Это очень важное нововведение, т.к. питающее напряжение сервомотора и других принципиальных модулей перестало зависеть от колебаний в сети.
Теперь обработка всех скачков, помех и искажений тока происходит всегда одинаково, что благоприятно сказалось на надежности, скорости реагирования и обеспечило стабильный крутящий момент электродвигателя.
Второе нововведение. В отличие от обычных, более дешевых электромеханических аналогов, конструкция токосъемного узла в данной серии выполнена по двойной симметричной схеме. Использование двух токосъемных элементов позволяет не только существенно увеличить скорость регулировки напряжения, но и снизить нагрузку на каждый из них, что, бесспорно, продлит срок службы токосъемников и самого прибора стабэксперт.ру.
Кроме этого, стабилизатор обладает двойной системой контроля напряжения, контролирующей значения, как на входе, так и на выходе стабилизатора. Эта функция, присущая, обычно, лишь дорогим профессиональным моделям, существенно выделяет серию Hybrid на фоне аналогов.
В моделях Hybrid-2000. 10000 предусмотрен режим «Байпас» для обхода сети. В младших вариациях его нет, но есть розетки (по одной) на 110 вольт для «американских» приборов.
Элементы на корпусе
Познакомимся с внешним видом младших из семейства линейки, это Hybrid-500/1000/1500.
На фото: [ 1 ] — Сетевой выключатель. [ 2 ] — Кнопка «Индикация напряжения» (отображение входного/выходного напряжения, В). [ 3 ] — Кнопка «Задержка» (выбор интервала времени (6/180 сек) между включением стабилизатора напряжения и включением нагрузки). [ 4 ] — Розетка выходной цепи 220 В. [ 5 ] — Розетка выходной цепи 220 В с заземлением. [ 6 ] — Розетка выходной цепи 110 В. [ 7 ] — Проушина для крепления на стену. [ 8 ] — Боковые ребра естественного охлаждения. [ 9 ] — Ножки для установки на пол.
Старшие модели сложнее, давайте взглянем на них: Hybrid-2000/3000/5000/8000/10000.
На фото: [ 1 ] — Кнопка «Задержка» (выбор интервала времени (6/180 сек) между включением сети напряжения и активацией нагрузки). [ 2 ] — Кнопка «Индикация напряжения» (отображение входного/выходного напряжения, В). [ 3 ] — Автоматический выключатель (защита входной цепи стабилизатора от перегрузки по току и короткого замыкания). [ 4 ] — Автоматический выключатель обходной цепи «Байпас». [ 5 ] — Ребра охлаждения. [ 6 ] — Ножки для установки на пол. [ 7 ] — Клеммная колодка для подключения (закрыта пластиной). [ 8 ] — Ручка транспортировки.
Подключение
В качестве мер обязательной безопасности следует применять УЗО (АВДТ) с дифференциальным током на 30 мА, включенный до входной цепи стабилизатора.
Монтаж
При монтаже комплекта из трех стабилизаторов (в трехфазной сети) можно применить стойку от производителя (пример). Стойка упрощает монтаж, к полу крепится анкерами.
Специальная коммутационнная стойка
Конкуренты и цена
Электромеханические стабилизаторы есть у всех производителей, а вот гибрид с релейным дополнением не нашелся, поэтому прямого конкурента нет.
Для стабилизации напряжения используется целый ряд устройств, работающих на разных технических принципах. Несмотря на конструкцию, стабилизаторы должны выполнять одну функцию – обеспечивать потребителя качественным напряжением, не зависящим от колебаний сети. В критических ситуациях домашние стабилизирующие устройства должны автоматически и очень быстро отключать нагрузку от сети и сами отключаться во избежание аварии.
Релейный стабилизатор напряжения выравнивает сетевое напряжение путём коммутации обмоток силового трансформатора. Принцип его работы крайне прост. Входное напряжение поступает на первичную обмотку силового трансформатора и одновременно на плату контроля и управления. Вторичная обмотка разделена на одинаковые секции и число витков в ней больше, чем в первичной. То есть трансформатор в случае необходимости может повышать или понижать подаваемое напряжение. Плата управления включает в себя выпрямитель, контроллер и транзисторные ключи, управляющие электромагнитными реле.
Выбор производителя. При выборе стабилизатора напряжения также обращайте внимание на производителя. Например, много стабилизаторов напряжения якобы отечественных марок производятся в Китае, и имеют завышенные показатели, отличающиеся от реальности. Но есть и те, которые отличаются своей надежностью и хорошим сроком службы. В качестве положительного примера можно привести стабилизаторы от компании «Энергия», которые пользуются большой популярностью среди покупателей, и имеют множество положительных отзывов, которые легко можно найти на страницах в интернете. Весь ассортимент вы можете найти на сайте официального представителя компании по этой ссылке.
Определить, какой стабилизатор лучше, релейный или электромеханический, достаточно сложно. Если для потребителя важна высокая точность установки, а изменения в сети происходят нечасто и в небольших пределах, то оптимальным вариантом будет применение электромеханического стабилизатора. Здесь главным критерием выбора будет точность и невысокая стоимость. Релейный стабилизатор обеспечивает очень хорошую скорость срабатывания, но при этом точность установки напряжения на выходе будет не такой высокой.
К этой группе относятся тиристорные или симисторные устройства для выравнивания напряжения, а так же приборы, использующие двойное преобразование или инверторы. Феррорезонансные стабилизаторы уже давно не используются для питания домашней техники, и могут применяться только на производстве.
На рынке отечественных электротехнических устройств одним из безусловных лидеров является компания «Энергия». В числе её продукции имеются линейки стабилизаторов напряжения. Это сервоприводные New Line, релейные Voltron и тиристорные Classic, а так же Hybrid, в которых используется электромеханический и релейный принцип стабилизации, в зависимости от значения напряжения в сети.