Методика підбору стабілізатора напруги

При виборі стабілізатора напруги необхідно визначити загальну потужність навантаження, що підключається до стабілізатора (перевантаження стабілізатора не допускається!).

Для цього необхідно підсумовувати максимальні потужності окремих пристроїв. Однак слід враховувати той факт, що пристрої з електродвигунами при включенні споживають потужність, що в кілька разів перевищує номінальну. Як правило, номінальна і пускова потужності зазначаються в інструкції з експлуатації пристрою. При відсутності даних про пускову потужність, останню можна визначити як чотирикратну номінальну.

Також при розрахунку сумарної потужності необхідно взяти до уваги існування повної, активної та реактивної потужності.

Повна потужність - це вся потужність, споживана пристроєм, що складається з активної і реактивної потужності. Пристрої-споживачі електроенергії завжди мають як активну, так і реактивну складові навантаження.

При активному навантаженні вся споживана енергія перетворюється в тепло (приклад: обігрівачі, електроплити, праски і т.п.).

Реактивна складова потужності не виконує корисної роботи, вона витрачається на створення магнітних полів в індуктивних приймачах, циркулюючи між джерелом і споживачем.

Повна потужність завжди вказується в вольт-амперах (ВА), активна - у ватах (Вт), реактивна - в вольт-амперах реактивних (ВАр).

Як правило, потужність стабілізатора наводиться в вольт-амперах або кіловольт-амперах (кВА), в той час як потужність споживання в більшості випадків вказується у ватах або в кіловатах (кВт). Ці дві величини зв'язані між собою коефіцієнтом потужності cosφ:

кВт = кBА×cosφ

Якщо коефіцієнт cosφ невідомий для даного пристрою, то для приблизного розрахунку потужності можна прийняти cosφ=0,75-0,8.

Також при виборі стабілізатора напруги необхідно враховувати мінімально можливу напругу в конкретній мережі. При зниженні вхідної напруги вихідна потужність стабілізатора знижується (див. графік).

Залежність вихідної потужності стабілізатора напруги від вхідної напруги

При тривалій роботі стабілізатора при вхідній напрузі менше 170 В можливе перевантаження стабілізатора за струмом. Це призводить до значного нагрівання струмоведучих частин, насамперед трансформаторів, що може призвести до виходу стабілізатора з ладу.

Виходячи з вищевикладеного, рекомендується вибирати потужність стабілізатора стосовно максимально можливого діапазону зміни мережевої напруги і з 25-30% запасом від повної споживаної потужності навантаження. Це забезпечує штатний режим роботи стабілізатора і збільшує його термін служби. Також для визначення типу стабілізатора бажано протягом кількох днів проконтролювати реальний стан електричної мережі, а саме:
- перевірити рівень напруги мережі;
- максимальну величину зміни напруги;
- заміряти мінімальну напругу в момент пікових навантажень на мережу.
- частоту виникнення стрибків напруги.

Приклад розрахунку потужності стабілізатора напруги

У постійному режимі працюють холодильник (300 Вт), телевізор (400 Вт), кондиціонер (1000 Вт), магнітола (100 Вт), електролампи освітлення (200 Вт).

Сумарна потужність становить: 300 + 400 + 1000 + 100 + 200 = 2000 Вт

Одночасно з наведеними електроприладами можуть підключатися: праска (1000 Вт), пилосос (800 Вт), електрочайник (1000 Вт). В цьому випадку загальне навантаження може збільшуватися на 800-2800 Вт

Максимальна сумарна потужність складатиме 2000 + 2800 = 4800 Вт

Додамо до отриманої потужності споживачів 25% і отримаємо потужність стабілізатора: 4800 + 25% = 6000 Вт

З урахуванням реактивної складової 6000 Вт/0,8 = 7500 ВА.

Таким чином, при одночасній роботі всіх перерахованих приладів, необхідний стабілізатор потужністю не менше 7,5 кВА.

Для правильного розрахунку повної потужності необхідно керуватися тільки конкретними значеннями для кожного електроприладу, що дозволить вибрати стабілізатор напруги з оптимальними характеристиками.