Porównanie Luxeon LDS-10000VA SERVO 10 kVA / 6000 W vs Luxeon FDR-5000VA 5 kVA / 3500 W

- Przekaźnik. W takich urządzeniach znajduje się transformator z zestawem styków, z których każdy odpowiada za określoną wartość napięcia. W ten sposób regulacja odbywa się etapami. A za przełączanie się między grupami kontaktów odpowiedzialny jest wyspecjalizowany przekaźnik, w pełni zgodny z nazwą. Proste i dość niedrogie urządzenia, stabilizatory przekaźników charakteryzują się dużą szybkością (patrz Prędkość odpowiedzi) i szerokim zakresem napięcia wejściowego (patrz poniżej). Jednocześnie przekaźnik daje dość duży błąd (patrz „Dokładność napięcia wyjściowego”) i jest słabo przystosowany do pracy z dużymi prądami i nagłymi skokami napięcia (na przykład przy użyciu spawarki) - występuje wysoki prawdopodobieństwo wypalenia grupy kontaktów. Dlatego modele tego typu są w większości przeznaczone do prostych warunków, gdzie nie jest wymagana ani duża dokładność, ani moc – na przykład świetnie nadają się do podłączania poszczególnych urządzeń gospodarstwa domowego. Ponadto zauważamy, że działanie przekaźnika często wiąże się ze znacznym poziomem hałasu (przede wszystkim ze względu na charakterystyczne „brzęczenie”); może to spowodować poważne niedogodności w użytkowaniu mieszkalnym.

- Tyrystor. Urządzenie stabilizatorów tyrystorowych jest pod wieloma względami podobne do opisanych powyżej przekaźników: w szczególności jest ten sam transformator z zestawem oddzielnych wyjść do regulacji skokowej. Jedn...ak przełączanie między uzwojeniami nie odbywa się za pomocą przekaźnika, ale za pomocą urządzeń półprzewodnikowych - tyrystorów. Zasada ich działania jest również podobna do przekaźnika: tyrystor jest w stanie zamykać i otwierać obwód silnymi prądami, odbierając polecenia sterujące za pomocą słabych sygnałów. Główną różnicą konstrukcyjną stabilizatorów tyrystorowych, która daje im przewagę nad przekaźnikowymi, jest brak grupy styków. Pozwala to na podłączenie dość silnego obciążenia do takich urządzeń, dokładność ich działania jest bardzo wysoka, a hałas podczas przełączania, w przeciwieństwie do obwodów przekaźnikowych, jest praktycznie nieobecny. Z drugiej strony tyrystory są wrażliwe na przegrzanie i wymagają instalacji aktywnych układów chłodzenia (patrz niżej), co odpowiednio wpływa na cenę i gabaryty urządzenia.

- Triak. Regulatory oparte na triakach (tyrystory symetryczne). W rzeczywistości są one rodzajem urządzeń tyrystorowych opisanych powyżej i z praktycznego punktu widzenia nie różnią się od nich zauważalnie - ani zaletami, ani wadami.

- Elektromechaniczne. Działanie takich stabilizatorów opiera się na działaniu silnika elektrycznego (czasami zwanego serwomotorem), który porusza specjalny styk węglowy bezpośrednio wzdłuż uzwojeń transformatora. W zależności od położenia styku zmienia się liczba zwojów uzwojeń uwzględnionych w pracy; w ten sposób regulowane jest napięcie. Takie modele są uważane za jedne z najlepszych pod względem stosunku ceny do jakości, łączą niski koszt z doskonałą dokładnością i płynnością regulacji. Jednocześnie szybkość reakcji w nich zależy bezpośrednio od stopnia zmiany napięcia wejściowego: im silniejszy skok, tym większa odległość wzdłuż uzwojeń, którą musi przebyć szczotka. W związku z tym stabilizatory elektromechaniczne słabo nadają się do pracy z nagłymi zmianami w sieci, dlatego, aby uniknąć nieprzyjemnych konsekwencji, zakres napięć wejściowych (patrz poniżej) jest zwykle dość wąski. Ponadto szczotka jest wymazana ciągłym ruchem, co wymaga okresowego czyszczenia transformatora i wymiany samej szczotki; jednak ta potrzeba pojawia się rzadko i jest zwykle prosta. Serwomotor trochę hałasuje, ale generalnie modele tego typu są cichsze niż przekaźnikowe (choć zauważalnie głośniejsze niż półprzewodnikowe).

- ferrorezonans. Jeden z pierwszych typów stabilizatorów, który ma być produkowany seryjnie. Konstrukcja takiego urządzenia oparta jest na parze cewek, przypominających klasyczny transformator. Charakterystyki cewek dobierane są w taki sposób, że przy przekroczeniu napięcia wejściowego „dodatkowa” część strumienia magnetycznego z cewki wejściowej jest kierowana na tzw. bocznik magnetyczny, a strumień magnetyczny przez cewkę wyjściową (i odpowiednio napięcie na jej wyjściach) pozostał stały. Dzięki temu modele ferrorezonansowe wyróżniają się dużą szybkością i płynną pracą, dobrą dokładnością, a także prostą i niedrogą konstrukcją. Z drugiej strony takie stabilizatory nie są w stanie dostarczyć równomiernego prądu sinusoidalnego, silnie zależą od częstotliwości prądu wejściowego, powodują szumy na linii (co wymaga użycia filtrów przy podłączaniu wrażliwej elektroniki), mają mały zasięg napięć wejściowych i mocy obciążenia (nie mogą pracować bezczynnie lub z przeciążeniem). Ponadto tego typu urządzenie jest ciężkie i nieporęczne. W rezultacie są uważane za przestarzałe i stosunkowo rzadko używane.

- Łączone. Rodzaj stabilizatorów, łączący w konstrukcji elementy przekaźników i modeli elektromechanicznych. Z reguły przy małych skokach napięcia używają przycinania za pomocą silnika elektrycznego; przekaźnik z kolei pełni rolę ubezpieczeniową i uruchamia się w przypadku znacznych odchyleń, z którymi część elektromechaniczna „samodzielnie” nie radzi sobie. Dzięki temu w jednym urządzeniu udało się połączyć zalety obu opcji – wysoką dokładność regulacji oraz szeroki zakres napięć wejściowych. Co prawda tego typu stabilizatory odziedziczyły również pewne wady - w szczególności konieczność czyszczenia szczotki i szumy podczas wyzwalania przekaźnika (choć to ostatnie zdarza się rzadziej niż w modelach czysto przekaźnikowych). Ponadto koszt takich jednostek jest zwykle dość wysoki.

- Podwójna konwersja. Zasada działania tego typu stabilizatorów polega na zamianie AC na DC (za pomocą prostownika), a następnie z powrotem na AC (za pomocą falownika). Falownik jest skonfigurowany tak, aby zapewnić napięcie bliskie odniesienia i przebieg sinusoidalny w całym zakresie roboczym napięcia wejściowego. Tak więc główną zaletą stabilizatorów z podwójną konwersją jest wysoka dokładność sygnału wyjściowego, takie urządzenia nadają się nawet do delikatnych komponentów, takich jak telewizory czy zestawy głośnikowe. Ponadto zakres napięcia wejściowego jest dość szeroki, reakcja na skoki napięcia jest niemal natychmiastowa, a ze względu na brak części ruchomych stabilizator pracuje cicho i „żyje” przez długi czas. Głównymi wadami takich urządzeń są ich wysoki koszt i stosunkowo niska wydajność (około 90%).

Maksymalna moc czynna, dopuszczalna dla tego modelu.

Moc czynna nazywana jest mocą, która w urządzeniach prądu przemiennego jest zużywana na pracę użyteczną lub na wytwarzanie ciepła. Oprócz niej, takie urządzenia zużywają również moc bierną – jest przeznaczana na pracę specyficznych komponentów, przede wszystkim kondensatorów i cewek indukcyjnych. Moc pozorna, wyrażana w woltoamperach (kilowoltoamperach), jest sumą mocy czynnej i biernej, patrz poniżej. Należy zauważyć, że w prostych codziennych sytuacjach do obliczeń wystarczają dane o mocy czynnej, wyrażanej w watach. W szczególności parametr ten jest uważany za kluczowy przy wyborze stabilizatorów do pralek i zmywarek : w pierwszym przypadku moc uważana jest za optymalną od 2 do 5 kW, w drugim – od 1,8 do 2,5 kW.

Tak czy inaczej, całkowita moc czynna podłączonego obciążenia nie powinna przekraczać liczb wskazanych w charakterystyce stabilizatora. Aby uzyskać pełną gwarancję, nie zaszkodzi wziąć pewien margines, lecz ten margines nie powinien być zbyt duży - wzrost dopuszczalnej mocy zauważalnie wpływa na wymiary, wagę i cenę urządzenia. Zwracamy również uwagę, że istnieją formuły, które pozwalają przekonwertować pobór mocy czynnej na pozorną, biorąc pod uwagę rodzaj podłączonego urządzenia elektrycznego; te formuły można znaleźć w dedykowanych źródłach.

Maksymalna pozorna moc obciążenia, dopuszczalna dla danego modelu

Pozorną w elektrotechnice nazywana jest moc, która uwzględnia zarówno moc czynną, jak i bierną; pierwszy rodzaj mocy omówiono powyżej, a drugi można opisać jako wpływ uzwojeń, cewek indukcyjnych i kondensatorów na działanie sieci prądu przemiennego. Moc pozorna jest głównym parametrem do obliczania obciążeń urządzeń w profesjonalnej elektrotechnice; jest zwykle oznaczana w woltoamperach (VA), w przypadku stabilizatorów - w kilowoltoamperach (kVA). Należy pamiętać, że dla wygody różne rodzaje mocy w elektrotechnice są oznaczone jednostkami o różnych nazwach. Dlatego moc wskazana w charakterystyce stabilizatora w W zwykle nie jest równa jego mocy w VA.

Przy wyborze stabilizatora dla niektórych urządzeń domowych, dane dotyczące mocy czynnej są wystarczające, lecz jeśli to możliwe, lepiej jednak używać mocy pozornej. W szczególności parametr ten jest kluczowy przy wyszukiwaniu stabilizatora do lodówki lub stabilizatora do kotła : w pierwszym przypadku za optymalną wartość uważa się 0,4 - 1 kVA, w drugim - od 0,1 do 0,7 kVA. Jednak w każdym przypadku wybierać konkretny model należy tak, aby jego pozorna moc nie była mniejsza niż pozorna moc całego podłączonego obciążenia - a lepiej jest mieć margines (w przypadku nieprzewidzianych okoliczności lub podłączenia dodatkowego sprzętu). Jednocześnie należy pamiętać, że potężne model...e wyróżniają się dużymi wymiarami i wagą, a co najważniejsze, wysokimi cenami; dlatego gonienie maksymalnych liczb nie zawsze ma sens.

Zwracamy również uwagę, że istnieją formuły, które pozwalają uzyskać optymalną całkowitą moc stabilizatora na podstawie danych dotyczących mocy czynnej i rodzaju obciążenia; można je znaleźć w dedykowanych źródłach.

Zakres napięcia na wejściu stabilizatora, przy którym może on normalnie pracować i dostarczać do obciążenia stałe napięcie 230 lub 400 V (w zależności od liczby faz, patrz wyżej). Im szerszy jest ten zakres, im bardziej uniwersalne jest urządzenie, tym większe skoki napięcia może tłumić bez przekraczania standardowych parametrów pracy. Należy jednak pamiętać, że parametr ten nie jest jedynym, a nawet nie głównym wskaźnikiem jakości pracy: wiele zależy również od dokładności napięcia wyjściowego i szybkości wyzwalania (patrz oba punkty poniżej ).

Należy również pamiętać, że niektóre modele mogą mieć kilka trybów pracy (na przykład z wyjściem 230 V, 230 V lub 240 V). W tym przypadku, w charakterystyce wskazuje się „całkowity” zakres napięcia wejściowego, od najniższego minimum do najwyższego maksimum; rzeczywiste zakresy dla poszczególnych trybów będą się różnić.

Ponadto istnieją stabilizatory, które mogą pracować poza standardowym zakresem napięcia wejściowego: przy niewielkim odchyleniu poza jego granice urządzenie zapewnia stosunkowo bezpieczne wskaźniki wyjściowe (również przy pewnych odchyleniach od nominalnego 230 lub 400 V), jeśli spadek lub wzrost staje się krytyczny, włącza się odpowiednia ochrona (patrz poniżej).

Największe odchylenie od znamionowego napięcia wyjściowego (230 V lub 400 V w zależności od liczby faz), jakie dopuszcza stabilizator przy pracy w standardowym zakresie napięcia wejściowego (patrz wyżej). Im mniejsze odchylenie, tym wydajniej urządzenie pracuje, tym dokładniej dopasowuje się do „zmian sytuacji” i tym na mniejsze wahania napięcia narażone jest podłączone obciążenie.

Wybierając według tego parametru, warto przede wszystkim zastanowić się, jak wymagające są podłączone urządzenia pod względem stabilności napięcia. Z jednej strony wysoka stabilność jest dobra dla każdego urządzenia, z drugiej zazwyczaj również oznacza wysoką cenę. W związku z tym, zwykle nie ma sensu kupować zaawansowanego stabilizatora do "bezpretensjonalnych" rodzajów obciążeń, takich jak żarówki i grzejniki, lecz w przypadku wrażliwych urządzeń, takich jak sprzęt audio lub komputery, może być bardzo przydatny.

Sprawność stabilizatora to procentowy stosunek ilości energii elektrycznej na wyjściu z urządzenia do ilości energii na wejściu. Innymi słowy, sprawność opisuje, jaka część energii otrzymanej z sieci jest przekazywana przez urządzenie do podłączonego obciążenia bez strat. A straty podczas pracy będą nieuniknione - po pierwsze żaden transformator nie jest doskonały, a po drugie obwody sterujące stabilizatora również wymagają pewnej ilości energii do działania. Jednocześnie wszystkie te koszty są dość niskie, a nawet w stosunkowo prostych nowoczesnych modelach sprawność może sięgać 97-98%.

Liczba gniazd na 230 V z uziemieniem przewidziana w konstrukcji stabilizatora.

Niektóre urządzenia elektryczne – w szczególności lodówki i pralki/zmywarki – muszą być zawsze uziemione po podłączeniu. Tego momentu nie należy lekceważyć - istnieje ryzyko poważnego porażenia prądem. W związku z tym liczba uziemionych gniazd odpowiada maksymalnej liczbie takich urządzeń, które można jednocześnie podłączyć do stabilizatora bez użycia rozgałęźników. Jednocześnie całkiem możliwe jest podłączenie nieuziemionych urządzeń do takich gniazd.

Sposób odprowadzania ciepła z nagrzewających się elementów stabilizatora.

- Pasywne. Pasywnym jest nazywany każdy typ chłodzenia, który nie przewiduje odprowadzania ciepła i odbywa się wyłącznie poprzez naturalne przenoszenie ciepła i konwekcję. W tego typu stabilizatorach małej mocy układ chłodzenia jako taki może być całkowicie nieobecny - ilość wytwarzanego ciepła jest stosunkowo niewielka, a do jego odprowadzenia do otoczenia wystarcza naturalna przewodność cieplna obudowy i samych części. W bardziej zaawansowanych modelach mogą być instalowane radiatory. Główną zaletą każdego pasywnego chłodzenia jest całkowity brak hałasu. W dodatku takie systemy są niedrogie, nie zużywają energii, zajmują stosunkowo mało miejsca i są bardzo niezawodne – w większości przypadków po prostu nie ma tam się czemu psuć. Z drugiej strony, są one znacznie gorsze od aktywnego chłodzenia pod względem wydajności i dlatego słabo nadają się do mocnych urządzeń, zwłaszcza tyrystorów i triaków (patrz „Rodzaj”).

- Aktywny. Chłodzenie aktywne polega na wymuszonym odprowadzaniu ciepła z elementów urządzenia. Zwykle odbywa się to poprzez połączenie radiatorów z wentylatorami, które wydmuchują nadmiar ciepła na zewnątrz obudowy. Takie układy charakteryzują się niezwykle wysoką wydajnością, mogą być stosowane w stabilizatorach o dowolnej mocy, a dla modeli półprzewodnikowych (patrz „Rodzaj”) aktywne chłodzenie jest po prostu niezastąpione. Jednak ta efektywność odbywa się kosztem wys...okiego poziomu hałasu, a także znacznych wymiarów i wagi, co odpowiednio wpływa na całe urządzenie. Wentylatory mają tendencję do wciągania kurzu do wnętrza obudowy, dlatego należy je sprawdzać i okresowo czyścić „wypełnienie” stabilizatora; a jeśli wentylator się zepsuje, tak naprawdę, całe chłodzenie przestaje działać. Ponadto koszt takich systemów jest znacznie wyższy niż pasywnych.