Все присутствующие в настоящее время на рынке электротехнической продукции стабилизаторы напряжения переменного тока можно условно разделить на следующие типы :
стабилизаторы со ступенчатым регулированием (ступенчатые корректоры напряжения); феррорезонансные стабилизаторы; электромеханические стабилизаторы; стабилизаторы с подмагничиванием; стабилизаторы с фазовым регулированием; стабилизаторы с дискретным ВЧ регулированием.
Стабилизаторы со ступенчатым регулированием представляют наиболее широкий класс устройств, обеспечивающих поддержание выходного напряжения с определенной точностью. Принцип стабилизации основан на автоматической коммутации (переключении) секций (обмоток) автотрансформатора (или трансформатора) с помощью силовых ключей (реле, тиристоров, симисторов). В силу ряда достоинств ступенчатые корректоры напряжения нашли наибольшее распространение на рынке стабилизаторов.
Феррорезонансные стабилизаторы построены на основе использования эффекта феррорезонанса напряжения в контуре трансформатор — конденсатор, обеспечивающего непрерывное регулирование выходного напряжения в определенных пределах изменения нагрузки. В настоящее время находят ограниченное применение из-за ряда недостатков.
Электромеханические стабилизаторы представляют собой следящую систему с использованием электродвигателя и автотрансформатора. Такая система позволяет непрерывно и плавно регулировать выходное напряжение без искажения синусоидальной формы.
Стабилизаторы с подмагничиванием основаны на компенсации изменения напряжения сети путем регулирования коэффициента трансформации за счет локального подмагничивания стержней автотрансформаторов со специально выполненным магнитопроводом и системой обмоток. Подмагничивание осуществляется с помощью тиристорного регулятора. Такие стабилизаторы характеризуются высокими перегрузочными способностями, но имеют ограниченный диапазон регулирования и повышенный коэффициент искажения синусоидальной формы выходного напряжения по сравнению со ступенчатыми корректорами напряжения.
Стабилизаторы с фазовым регулированием построены на тиристорах при управлении ими фазовым методом. Характеризуются высоким уровнем искажения выходного напряжения, малым диапазоном регулирования, повышенным шумом при работе, наличием помех, генерируемых в питающую сеть. В настоящее время не производятся.
Стабилизаторы с дискретным высокочастотным (ВЧ) регулированием основаны на использовании быстродействующих силовых транзисторов. Являются перспективным направлением в развитии стабилизаторостроения. В настоящее время находятся на стадии разработок, в промышленном производстве отсутствуют.
В таблице приведены данные о достоинствах и недостатках выше приведенных типов стабилизаторов.
Тип стабилизатора |
Достоинства |
Недостатки |
Ступенчатый |
• высокая точность регулирования; • высокое быстродействие; • широкий диапазон входного напряжения; • возможность работы на холостом ходу; • отсутствие искажения формы входного напряжения; • широкий диапазон нагрузки ( от 0-100%) • возможность экономии затрат за эл./энергию; |
• ступенчатое изменение выходного напряжения; |
Феррорезонансный |
• высокое быстродействие; • большой ресурс работы;
|
• высокий уровень шумов при работе стабилизатора; • искажение формы входного напряжения; • недопустимость работы в режимах холостого хода и при перегрузках; • зависимость выходного напряжения от частоты питающей сети; • низкое значение КПД; • значительная масса и габариты; |
Электромеханический |
• высокая точность регулирования; • высокая перегрузочная способность; • широкий диапазон регулирования;
|
• крайне низкое быстродействие; • требует регулярного обслуживания для сохранения рабочего ресурса; • наличие открытого скользящего электрического контакта и ограничение по среде использования; • пожароопасен: |
|
С подмагничиванием |
• высокое быстродействие; • высокая перегрузочная способность; • непрерывность регулирования; • относительно высокая точность стабилизации; |
• узкий диапазон регулирования напряжения; • повышенный коэффициент искажения формы выходного напряжения; • высокий уровень шумов при работе стабилизатора; • значительная масса и габариты; |
