Как ограничить пусковой ток стабилизатора напряжения

Для того, чтобы стабилизатор служил вам долго, его мощность нужно выбрать правильно.
С номинальной потребляемой мощностью бытовых приборов, как правило, никаких сложностей нет — она указана на бирке заводом-изготовителем. Однако, при включении многих устройств они потребляют повышенную мощность — так называемый пусковой ток.

В этой статье мы разберемся с пусковыми токами и том, как их нужно правильно учитывать при выборе стабилизатора. Что же такое пусковой ток, как он возникает, и как же определить каким он может быть и как он повлияет на работу стабилизатора?

Можно провести аналогию пускового тока и езды на велосипеде.
Когда вы сели на велосипед и трогаетесь с места, для того чтобы разогнаться до нормальной скорости требуется крутить педали гораздо сильнее, чем когда велосипед разгонится.
Аналогично, при включении электрического прибора до его выхода на нормальный режим работы происходят различные переходные процессы.

Например, сопротивление холодной нити накаливания в несколько раз меньше горячей, соответственно при ее включении протекает ток больше номинального.
При включении люминесцентной лампы за счет низкого индуктивного сопротивления катушки и поджига разряда с помощью стартера возникают броски тока.
Пусковой ток электродвигателей также связан с индуктивностями и переходными процессами при его пуске.

Наиболее просто проходит включение лампочки накаливания. При включении происходит кратковременный девятикратный бросок тока, через 1 сотую секунды ток всего лишь вдвое больше номинального, и еще через 5 сотых секунды ток нормализуется. Лампочки разной мощности ведут себя по разному, но в целом, их поведение очень похоже — пусковой ток, связанный с изменением температуры нити накала, имеет крайне малую продолжительность.

Понятно, что принимать во внимание столь непродолжительный пусковой ток одной лампочки при выборе стабилизатора нецелесообразно. Однако, если мы имеем дело с цехом, в котором установлены сотни ламп, их пусковой ток обязательно нужно учесть.

Для того, чтобы определить пусковые токи электродвигателей, мы проэкспериментировали с циркуляционным насосом для системы отопления и компрессором системы водоснабжения.

В отличие от ламп накаливания, пусковой ток электродвигателей имеет существенно большую длительность и может повлиять на работу других устройств. В случае, если мощность стабилизатора напряжения меньше, чем мощность, потребляемая прибором во время пуска, стабилизатор будет испытывать перегрузку. Более того, если при запуске двигателя напряжение существенно просаживается и стабилизатор корректирует напряжение, через реле при переключении будет протекает ток больше номинального.
Все эти факторы негативно скажутся на продолжительности работы стабилизатора напряжения.
К счастью, на электродвигателях и компрессорах и в паспортах к ним зачастую указывается как номинальная мощность, так и пусковой ток, что позволяет подобрать стабилизатор напряжения правильно. В среднем, пусковой ток двигателей в 3-5 больше номинальной мощности.

Более интересная ситуация с холодильниками.
Дело в том, что для них указывается средняя потребляемая мощность за продолжительный период — месяц или год. Поскольку холодильники периодически включают и отключают компрессор, рассчитать или определить пусковую мощность по паспорту Вам не удастся.
Однако, продавцы в магазинах и службы поддержки производителей холодильников, как правило, могут ориентировочно сообщить номинальную потребляемую мощность.
Мы получили следующие графики пусковой мощности холодильников:

Как видите, у различных моделей холодильников пуск и потребление электроэнергии происходит по разному. Поэтому, приобретая отдельный стабилизатор для холодильника, обязательно выбирайте его с достаточным запасом мощности.

Выбирая стабилизатор для группы приборов, тоже учтите пусковые токи. В зависимости от того, что именно будет подключено к стабилизатору, пусковые токи могут совпадать по времени, а могут и не совпадать.
Однако, важно учитывать то, что после отключения электричества стабилизатор подаст напряжение на все подключенные к нему потребители одновременно. В этом случае все устройства также будут запускаться одновременно, поэтому может понадобиться запас по мощности.

В случае, если Вы сомневаетесь в правильности выбора мощности стабилизатора, вам сможет помочь квалифицированный электрик. С помощью специальных приборов пусковые токи могут быть измерены, что позволит уточнить выбор.
Мы также будем рады порекомендовать оптимальное решение по защите Ваших бытовых приборов.

Источник

Пусковые токи и выбор стабилизатора

В этой статье мы разберемся с пусковыми токами и том, как их нужно правильно учитывать при выборе стабилизатора.

Что же такое пусковой ток, как он возникает, и как же определить каким он может быть и как он повлияет на работу стабилизатора?

Источник

Выбор стабилизатора напряжения

Выбор стабилизатора напряжения для дома

Я уже публиковал статью про то, как определить, какой стабилизатор лучше выбрать для дома. Там в основном уделялось внимание тому, какого типа стабилизатор лучше – релейный, электромеханический, симисторный. Есть у меня и другие статьи на тему стабилизаторов, рекомендую.

Ну а в этой статье я постараюсь ответить на главный вопрос –

Как правильно выбрать стабилизатор напряжения по мощности

Выбор мощности стабилизатора напряжения при покупке, одна из важнейших задач, выполнив правильно которую вы обеспечите себе и технике спокойную долгую жизнь.

Для начала, несколько общих рекомендаций перед выбором стабилизатора.

посмотрите какой вводной автомат у Вас на фазе. Это косвенно определяет уровень нагрузки разрешенной для Вашего объекта (дома). Нет смысла брать существенно выше номинал по мощности. Например у Вас 25 А автомат. То есть ограничение по мощность 25А*220В=5500 ВА то есть можно взять 5000 ВА или 8500 ВА стабилизатор, нет смысла брать больше. Кроме того, появляется вероятность выключения вводного автомата при включении мощного стабилизатора (высокие пусковые токи стабилизатора, в котором всегда присутствует трансформатор, “выбивают” автомат).
Посчитайте суммарную нагрузку всех приборов. Разделите ее на две части – с двигателями и без. Это необходимо сделать для того, чтобы учесть правильно пусковые и реактивные токи

Приблизительные мощности бытовых электроприборов приведены в Таблице 1:

Таблица 1. Номинальная потребляемая мощность бытовых приборов.

Бытовые приборы		Электроинструмент
потребитель	мощность, ВА	потребитель	мощность, ВА
фен для волос	450-2000	дрель	400-800
утюг	500-2000	перфоратор	600-1400
электроплита	1100-6000	электроточило	300-1100
тостер	600-1500	дисковая пила	750-1600
кофеварка	800-1500	электрорубанок	400-1000
обогреватель	1000-2400	электролобзик	250-700
гриль	1200-2000	шлифовальная машина	650-2200
пылесос	400-2000
радио	50-250	Электроприборы
телевизор	100-400	компрессор	750-2800
холодильник	150-600	водяной насос	500-900
духовка	1000-2000	циркулярная пила	1800-2100
СВЧ – печь	1500-2000	кондиционер	1000-3000
компьютер	400-750	электромоторы	550-3000
электрочайник	1000-2000	вентиляторы	750-1700
электролампы	20-250	сенокосилка	750-2500
бойлер	1200-1500	насос выс. давления	2000-2900

Как экономить электричество на некоторых домашних электроприборах, я рассказал здесь.

Вольт-Амперы и Ватты – в чем разница?

Для чего это нужно? Дело в том, что у приборов, имеющих в своем составе индуктивности (трансформаторы, электродвигатели) мощность, выраженная в Ваттах, меньше, чем мощность, выраженная в Вольт-Амперах в cosφ раз. cosφ (косинус фи, меньше либо равен 1) – это поправочный коэффициент, учитывающий реактивную составляющую, возникающую из-за индуктивных элементов. Обычно он указывается на корпусе прибора, но если его нет, то его можно принять 0,7 – 0,8.

Можно записать такое правило:

В Вольт-Амперах измеряется полная мощность, которая состоит из активной и реактивной составляющих. Активная мощность измеряется в Ваттах (Вт), и всегда равна или меньше реактивной мощности (ВА).

Маркетологи, чтобы представить товар в выгодном свете, потребляемую мощность электроприборов указывают, как правило, в Вт (это меньше, чем в ВА), а мощность таких приборов, как генераторы и стабилизаторы, указывают в ВА, чтобы казалось больше.

Я тоже в этой статье мощность в основном привожу в ВА, чтобы “привязаться” к мощностям стабилизаторов.

Пусковые токи

Есть еще понятие пусковых токов, это когда в момент включения устройство требует такого количества энергии, которое в несколько раз превышает потребляемую энергию в штатном режиме.

В Таблице 2 приведены средние пусковые токи на электроприборы.

Таблица 2. Пусковые токи потребителей электроэнергии.

Длительность
импульса
пускового
тока, с

Про пусковые токи ламп накаливания можно почитать в статье про сопротивление нити лампы накаливания

При покупке стабилизатора нужно учитывать пусковые токи только у приборов последней строчки Таблицы 2, поскольку они имеют большую длительность. Короткими пусковыми токами можно пренебречь.

Нужно учесть, что пусковые токи не действуют одновременно, и для их учета можно взять самый мощный прибор. Хотя, бывают моменты, когда при включении питания к сети подключаются сразу все приборы. Это очень вредно не только для стабилизатора, но и для электропроводки вообще. Поэтому, подавая питание, включайте приборы по очереди, это можно делать групповыми автоматами.

Выбор стабилизатора по рабочему напряжению

Очень важно, прежде чем покупать это недешёвое устройство, проанализировать причину нестабильного напряжения, а потом уже переходить к выбору модели и мощности стабилизатора.

При выборе мощности также нужно учитывать то, что при пониженном входном напряжении выходная мощность стабилизатора уменьшается. При понижении входного напряжения до 170В мощность падает на 30-50% в зависимоти от вида и КПД стабилизатора.

Эта особенность стабилизаторов приводится на графике, который обычно есть в инструкции:

Падение мощности стабилизатора в связи с падением напряжения

Если напряжение в сети обычно занижено, то надо быть готовым, что при напряжении 150 В стабилизатор на 10 кВт будет уходить в ошибку по перегрузке при выходной мощности менее 7 кВт. Энергия не может браться ниоткуда, за всё надо платить. И мощность при пониженном напряжении может повыситься только за счет повышения тока.

Эта особенность стабилизаторов усугубляет проблемы и без того изношенных сетей. Ведь чем больше люди ставят стабилизаторы, тем больше потребляется ток, и тем больше проседает напряжение у соседей, которые ещё не купили стабилизатор. Замкнутый круг, в котором выигрывает тот, кто первый вложит деньги.

После 250 В мощность стабилизатора также ограничивается из-за перегрева, что видно на графике.

Поэтому, для правильного выбора стабилизатора замерьте напряжение в сети, поизучайте как сильно оно моргает, как сильно мигают лампочки. Это дает представление о просадках (обычно лампочка “на глаз” затухающая в два раза, получает не 220 Вольт, а 170-180 В.)

Исходя из замеренных реальных напряжений в доме, нужно определиться не только с мощностью стабилизатора, но и с диапазоном работы. Например, если напряжение постоянно занижено, нужно выбрать “повышающий” стабилизатор, а если завышено – широкодиапазонный.

Теперь перейдём к конкретным случаям выбора стабилизатора – для всего дома, для котла, для холодильника, и т.д.

Выбор стабилизатора напряжения для дома

Пример: Рассмотрим дом, два этажа, одна фаза. Вводной автомат – 50А. В доме свет, стиральная машина, холодильник, телевизор, компьютер. Итак, автомат ограничивает нагрузку 50*220=11000 ВА.

Не факт, что ввод и домашняя проводка выдержит ток 50А, но для оценки максимального тока можно выбрать этот способ.

Посмотрим, что дает наша нагрузка если ее включить одновременно.
Без двигателя: свет (50+50+50+50+50) + телевизор (300) + компьютер (700) = 1250 ВА.

С двигателем: стиральная машина 2000 Вт/0,7 = 2850 ВА
Итого суммарно: 1250 + 2850 = 4100 ВА.

Замеряем напряжение вечером, допустим 190 Вольт. При выборе стабилизатора для такого дома оптимальная мощность с запасом будет 5000 ВА. Если планируете добавить нагрузку и иметь запас, то лучше взять 8500 ВА.

Выбор стабилизатора напряжения для дома. Настенный стабилизатор, вид сзади

Далее рассмотрим случаи, когда применение стабилизатора для всего дома нецелесообразно. Но для отдельных особо чувствительных потребителей стабилизатор всё же нужен. Это поможет решить проблему с напряжением и сэкономить средства.

Выбор стабилизатора напряжения для котла

Надежная и безаварийная работа газовых возможна только при соблюдении определенных условий, а именно при наличии качественного электропитания. К сожалению именно с этим непременным условием чаще всего возникают проблемы. Для решения этой проблемы необходимо установить стабилизатор напряжения для котла. Прежде всего рассмотрим причины, по которым мы хотим установить стабилизатор напряжения, а затем остановимся на таком вопросе, какой именно стабилизатор напряжения для котла нам необходим.

В чем же заключается опасность колебаний напряжения для отопительной техники?

Несмотря на то, что контроллер (или проще говоря компьютер, управляющий котлом) имеет свой собственный стабилизатор напряжения, его нормальное функционирование гарантировано при напряжении питающей сети 220 плюс минус 10%В. Сбой в его работе может создать аварийную ситуацию.
Арматура котла включает в себя электромагнитные клапаны и задвижки. Пониженное напряжение приводит к их неполному закрытию или открытию, а повышенное к выходу из строя. Эти обстоятельства так же требуют установить стабилизатор напряжения для котла.
Изменение режима работы вентиляторов приводит к изменению состава топливной смеси и неустойчивому горению.
При значительных отклонениях напряжения питающей сети вентиляторы и насосы имеют высокую степень вероятности выхода из строя.

Практически все производители отопительной техники рекомендуют установить стабилизатор напряжения котла и у многих это является одним из условий предоставления гарантии.

Кроме того, для питания котла я рекомендую применение Источника Бесперебойного Питания (UPS) типа Онлайн, чтобы при кратковременных отключениях электроэнергии котёл продолжал работать. Речь идёт о времени отключения 5-60 минут, в зависимости от емкости батареи ИБП. Кроме того, Онлайн ИБП с двойным преобразованием выдает чистую синусоиду и предохраняет электронику котла от возможных кратковременных (менее 10мс) скачков напряжения, с которыми ни один стабилизатор не успеет справится.

ИБП должен быть специальным, для котлов, со сквозным нулём – для правильной работы розжига.

Такие траты окупятся долгим сроком службы котла. Утешением может послужить то, что стабилизатор для котла должен иметь небольшую мощность – не более 500 ВА.

Выбор стабилизатора напряжения для компьютера

Компьютер состоит из системного блока и монитора. Поэтому мощность надо суммировать. Также если в стабилизатор включены еще и дополнительные приборы (сканер, принтер и т.д.) то всю мощность надо просуммировать и полученный результат сравнить с линейкой номиналов рассматриваемых стабилизаторов напряжения. Как правило, для домашнего компьютера можно выбрать стабилизатор мощностью не более 1000 Вт.

Для компьютера также рекомендую вместо стабилизатора применить Smart UPS (интерактивные ИБП). Они содержат в себе функцию стабилизации (релейного типа) и имеют аккумулятор. Таким образом, и напряжение будет относительно стабильным, и резерв обеспечен.

Стабилизатор напряжения для холодильника

В данном случае мы имеем отношение с более сложным прибором, который имеет и пусковые токи и реактивную составляющую (cosφ Выбор стабилизатора напряжения для стиральной машины

Если стиральная машина при пониженном напряжении плохо работает, когда все остальные домашние приборы чувствуют себя удовлетворительно, разумно поставить стабилизатор только для стиральной машины.

Выбор стабилизатора для стиральной машинки похож на выбор стабилизатора напряжения для холодильника, только не нужно умножать на 2, т.к. пусковые токи тут существенно меньше чем токи у компрессора холодильника.

Допустим, стиральная машина 2000 Вт. Тогда мы делим на 0,7, получаем 2857 ВА, то есть ближайший номинал – 3 кВА.

В итоге, выбор стабилизаторов напряжения – не такое уж и сложное дело.

Считаю, что стабильное напряжение – это, конечно, хорошо. Но если напряжения нет, то и стабилизировать нечего. Поэтому – советую обратить внимание на генераторы напряжения, для резервного бесперебойного питания своего дома.

Выкладываю инструкции к стабилизаторам напряжения.
• 1 Паспорт SUNTEK ЭМ электромеханический / Паспорт на электромеханические стабилизаторы Suntek СНЭТ-550, 1000, 1500, 2000, 3000, 5000, 8500, 11000 автотрансформаторного типа., pdf, , скачан: 730 раз./

• 2 Паспорт на стабилизаторы напряжения SUNTEK ЭТ электронный тип_реле / Руководство по эксплуатации стабилизаторов напряжения электронного типа (на реле) СНЭТ-550, 1000, 1500, 2000, 3000, 5000, 8500, 11000, pdf, , скачан: 1469 раз./

• 3 паспорт SUNTEK TT тиристорный тип / Руководство к стабилизаторам напряжения тиристорного типа SUNTEK TT (управление на тиристорных ключах), pdf, , скачан: 1356 раз./

На этом всё, читателей с вопросами и конструктивной критикой прошу в комментарии!

Источник