Стабилизаторы напряжения

Все электротехнические приборы рассчитаны на работу в определенном диапазоне питающего напряжения. По разным причинам напряжение в сети может колебаться в значительных пределах, превышающих расчетные значения. В этих случаях от отказов приборов защищаются, используя стабилизаторы напряжения.

Различают два типа стабилизаторов – со ступенчатым и плавным регулированием выходного напряжения. К первым относятся релейные, тиристорные. Ко вторым – сервоприводные и феррорезонансные. Схемами первых предусмотрено наличие автотрансформатора, вторичная обмотка которого имеет несколько отводов, равное числу ступеней регулирования.

Напряжения на всех отводах измеряются схемой управления, которая и подключает к выходной клемме с помощью реле или тиристора тот отвод, напряжение на котором ближе всего к требующемуся потребителем значению. Такие стабилизаторы пригодны для питания потребителей, не боящихся кратковременного отключения. Эти отключения производятся при переключении выходной клеммы с одного отвода на другой. Этого недостатка лишены сервоприводные стабилизаторы напряжения.

У сервоприводных стабилизаторов вторичная обмотка автотрансформатора выполнена без отводов, но со скользящим по ней контактом, подключенным к выходной клемме. Схемой управления измеряется рассогласование выходного напряжения с заданным, и с помощью сервопривода скользящий контакт перемещается так, чтобы свести к минимуму это рассогласование.

Феррорезонансные стабилизаторы построены по бесконтактной схеме. В состав такого стабилизатора входит трансформатор с вторичной обмоткой на сердечнике малого сечения. Размеры этого сечения выбираются так, чтобы при номинальных нагрузках он при токах, мгновенные значения которых близки к амплитудным, переходил в режим насыщения. При этом магнитный поток, связанный с вторичной обмоткой при изменении напряжения в сети, остается постоянным и, следовательно, напряжение на зажимах этой обмотки не изменяется.

Для уменьшения значения тока насыщения параллельно вторичной обмотке подключают конденсатор, емкость которого выбирают так, чтобы резонансная частота образовавшегося контура совпадала с частотой питающей сети. Современные феррорезонансные стабилизаторы имеют коэффициент стабилизации более 20. Отличаются высокой степенью надежности, но имеют ряд недостатков. Например, выходное напряжение — не синусоидальной формы.

Во всех стабилизаторах напряжения предусмотрены различные защиты потребителей. У феррорезонансных имеется защита от повышенных напряжений. У остальных и от превышения потребителем номинального значения тока. Для удобства пользователей почти все эти приборы снабжаются индикаторами входного и выходного напряжения. Некоторые из них оборудованы системами самодиагностики.