Вольтрон стабилизатор напряжения схема

Обзор серии стабилизаторов «Энергия VOLTRON»

Релейные стабилизаторы наиболее распространены и присутствуют в арсенале практически любого производителя. Какие они имеют преимущества и есть ли у них недостатки — рассмотрим на примере серии «Энергия Voltron».

Под маркой Voltron, один из ведущих российских производителей электротехнической отрасли ЭТК «Энергия» выпускает линейку однофазных стабилизаторов напряжения, предназначенных для бытовых и аналогичных потребителей. Данная серия состоит из стабилизаторов релейного типа.

В составе обновленной линейки Voltron (HP) десять моделей, имеющих ряд номинальных мощностей 500; 1000; 1500; 2000; 3000; 5000; 8000; 10000; 15000; 20000 В·А. В связи с ростом энерговооружённости современных жилищ, новая линейка, по сравнению с ранее выпускавшейся, дополнена двумя моделями повышенной мощности, 15000 В·А и 20000 В·А. Кроме этого, приборы новой серии, снабжённые буквенными индексами «HP», обладают более широким диапазоном регулирования напряжения и цифровой индикацией его значения на лицевой панели.

Стабилизаторы могут быть удобно расположены, не занимая много места, параметры приведены ниже. Предусмотрена возможность, как напольной их установки, так и подвесного настенного монтажа.

Таблица. Мощность, габариты и вес.

Модель	кВ·А	Габариты (ВхШхГ), мм	Вес, кг
Voltron-500	0,5	170х165х115	3.5
Voltron-1000	1	170х165х115	3.8
Voltron-1500	1,5	165х220х115	4.6
Voltron-2000	2	220х165х115	5.5
Voltron-3000	3	220х310х135	8.4
Voltron-5000	5	220х310х135	10
Voltron-8000	8	270х360х175	15.8
Voltron-10000	10	270х360х175	19.4
Voltron-15000	15	312х367х187	20
Voltron-20000	20	312х367х187	28

Общие характеристики

• Диапазон / Точность 105-265 В / 5%
• Предельный диапазон 95-280 В
• Допускаемая кратковременная перегрузка 110%
• Время реакции ≤ 10 мс
• Выходное напряжение 220 В
• Частота переменного тока 50,60 Гц
• Число фаз 1
• Тип релейный

Принцип работы

Принцип работы стабилизаторов Voltron заключается в ступенчатом переключении отпаек трансформатора контактами электромеханических реле. К положительным свойствам всех стабилизаторов Энергия, осуществляющих корректировку выходного напряжения путём изменения коэффициента трансформации встроенного трансформатора или автотрансформатора, следует отнести отсутствие искажения формы кривой напряжения при его стабилизации.

Синусоидальность напряжения относится к важным показателям качества электрической энергии стабэксперт.ру. Многие бытовые и промышленные приборы в процессе работы могут ухудшать этот показатель, являясь генераторами высокочастотных помех, распространяемых в сети.

Стабилизаторы Энергия лишены этого недостатка по определению, поскольку не содержат высокочастотных преобразователей, являющихся источниками высших гармоник.

При этом стабилизация уровня напряжения осуществляется с высокой точностью и малой инерционностью, что обеспечивает колебания напряжения на выходе в рамках ±5% от номинальной величины, в то время как входное напряжение изменяется в диапазоне от 95 до 280 вольт. Время переключения отпаек не превышает 10 мс.

Системы защиты

Модели мощностью 500 и 1000 В·А имеют естественное конвекционное охлаждение трансформатора и других компонентов электрической схемы. Модели, имеющие мощность от 1500 до 20000 В·А, кроме естественной конвекции имеют вентилятор принудительной системы воздушного охлаждения. Все модели оснащены комплектом защит:

• Защита от повышенного напряжения в питающей сети, производящая отключение нагрузки при Uвх ≥ 280 Вольт;
• Защита, отключающая нагрузку при снижении сетевого напряжения Uвх ≤ 95 Вольт;
• Защита от перегрева автотрансформатора, отключающая стабилизатор при условии Tтр ≥ 120°С.

Комплексная токовая защита устройства реализована на автоматическом выключателе с электромагнитным (токовая отсечка) и тепловым (защита от перегруза по току) расцепителями. В целях защиты нагрузки от частых коммутаций при резких колебаниях уровня входного напряжения с пересечением им значений срабатывания защит, все модели оснащены функциями задержки при включении, которая позволяет автоматике включение устройства отключенного защитой только через 180 секунд после устранения условий, приведших к отключению. Это во многих случаях позволяет дождаться угасания переходных процессов, вызванных колебаниями параметров электропередачи и стабилизации режима электроснабжения.

Запуск автоматического режима работы

Режим стабилизации, являющийся основным, запускается при включении на лицевой панели устройства автоматического выключателя с надписью «Сеть». Для моделей, имеющих мощность до 2000 В·А включительно, этот режим является единственно доступным. Более мощные модели, от 3000 В·А и выше, имеют два автоматических выключателя – «Сеть» и «Байпас». При отключении выключателя «Сеть» и включении выключателя «Байпас», собирается обходная цепь, осуществляющая подачу на нагрузку сетевого напряжения напрямую, минуя схему стабилизации стабэксперт.ру. Защитные функции при этом выполняет автоматический выключатель «Байпас».

В моделях, имеющих номинальную мощность более 2000 В·А, доступен режим стабилизации с блокировкой защитного отключения. Для его реализации необходимо включить в работу выключатели «Сеть» и «Байпас». При этом, устройство функционирует в режиме стабилизации до тех пор, пока не создаются условия для срабатывания защит от аномального отклонения входного напряжения либо перегрева трансформатора.

При срабатывании хотя бы одной из этих защит, цепи стабилизатора отключаются, питание нагрузки продолжает осуществляться только по обходной цепи через автоматический выключатель «Байпас». Следует помнить, что в этом случае, нагрузка не защищена от аномальных колебаний сетевого напряжения.

Элементы на корпусе

Лицевая панель стабилизаторов Voltron содержит информативный светодиодный индикатор, имеющий следующую структуру. Верхняя строчка из трёх символов индицирует показания цифрового вольтметра входного (сетевого) напряжения. Вторая трёхсимвольная строка, расположенная ниже, выполняет функции цифрового вольтметра выходного (стабилизированного) напряжения. Третью строку составляют светодиодные индикаторы «Сеть», «Задержка» и «Защита».

Первый из них индицирует включение в сеть, при наличии в ней напряжения питания. Второй показывает, что активирован режим «Задержка», о котором писалось выше. Включение задержки осуществляется нажатием красной кнопки на передней панели стабилизатора, имеющей фиксацию в нажатом положении. Индикатор «Защита» горит при отключении нагрузки защитой от аномальных отклонений входного напряжения либо защитой от перегрева трансформатора.

Как видим, одним из отличий маломощных моделей является наличие на задней панели устройства автоматического выключателя, осуществляющего защиту от токовой перегрузки. Выключатель выполнен в виде круглой кнопки, фиксирующейся в утопленном положении при её нажатии. На моделях с более высокой мощностью, данный выключатель выполнен в виде двухпозиционного тумблера (но при обновлении уже ставится круглый).

Приборы на 500 и 1000 В·А оснащены одной выходной розеткой, 1500 и 2000 В·А двумя, все остальные не комплектуются ими и питают нагрузку иначе (читайте ниже).

На фото: [ 1 ] — Входное напряжение (вольтметр). [ 2 ] — Выходное напряжение (вольтметр). [ 3 ] — Режимы работы (Сеть/Задержка перед включением/Защитное отключение). [ 4 ] — Кнопка выбора времени задержки перед включением. [ 5 ] — Автоматический выключатель сети. [ 6 ] — Включение и защита обходной цепи электропитания «БАЙПАС». [ 7 ] — Клеммная колодка для подключения проводов. [ 8 ] — Защита от перегрузки. [ 9 ] — Вентиляционные отверстия. [ 10 ] — Сетевой выключатель для младших моделей. [ 11 ] — Одна или две розетки выходной цепи с заземлителем. [ 12 ] — Сетевой кабель с вилкой для подключения к сети.

Подключение

Подключение к внешней питающей сети 220 Вольт моделей, мощностью до 2000 В·А включительно, осуществляется обычным силовым сетевым кабелем, снабжённым вилкой с заземляющими контактами (в комплекте). Стабилизаторы большей мощности оборудованы специальной клеммной колодкой, располагающейся на задней панели и предназначенной для подключения питающего кабеля. К клеммам колодки подключаются также цепи защитного заземления устройства. Данная серия предназначена только для крытых помещений, хотя и имеет морозостойкость до -30С. Монтаж должен выполняться квалифицированными специалистами.

Монтаж комплекта

При установке комплект из трех стабилизаторов (в сеть 380 В), можно применить стойку от производителя (пример). Она минимизирует занимаемую площадь и упрощает монтаж.

Коммутационнная стойка для моделей Voltron

Сколько стоят?

Стоимость Voltron на 8 кВт варьируется от 15 100 руб. до 16 350 руб. (пример). Это наиболее популярная мощность для дачного дома.

Цену остальных моделей этой серии можно оценить на примере специализированных магазины Voltron с доставкой по России:

ГЕО	Все дилеры с официальной гарантией и доставкой по РФ
РФ	Энергия-МСК, смотреть Цены → (cкидки от 50 т.р.)
СПб + регион	СПБЭнерджи24, смотреть Цены →
Екатеринбург + регион	Екб.Энерджи, смотреть Цены →
Краснодар + регион	Энергия.Краснодар, смотреть Цены →

Заключение

Энергия Вольтрон — это проработанная серия стабилизаторов с продуманными системами защиты и широкой мощностной линейкой. Они имеют универсальное крепление и обладают морозостойкостью, т.е. возможен запуск и стабильная работа в непрогретом помещении (не ниже 30С). Применяемая в обмотке медь, определенно увеличит срок службы приборов.

На видео пример работы Энергия Voltron 10000:

Источник

Блог сисадмина

Добро пожаловать в блог сисадмина-паяльщика

Обзор и тестирование релейного стабилизатора напряжения Энергия Voltron 5000

Стабилизация
Тип стабилизатора: релейный;
Максимальная мощность нагрузки: 5000 ВА;
Максимальная активная мощность нагрузки: 5000 Вт;
Тип входного напряжения: однофазное (220 В).;
Диапазон входного напряжения: 105-265 В.;
Входное предельное напряжение: 95-280 В.;
Точность стабилизации: 5%
Выходное напряжение: 209-231 В.;
Время отклика: ≤10 мс.;
Допускаемая длительная перегрузка: ≤110 %;
КПД: 98%;
Номинальная частота переменного тока: 50, 60 Гц;
Форма выходного сигнала: синусоида без искажений;
Потребляемая мощность в режиме холостого хода: 50 Вт. максимум;
Защита: от короткого замыкания, от перегрева трансформатора, от повышенного напряжения, от пониженного напряжения, от перегрузки по току;

Физические характеристики и функциональность
Крепление (размещение): универсальное;
Тип охлаждения: естественное, принудительное;
Отображение информации: еть, задержка, защита, входное и выходное напряжения;
Задержка запуска: есть;
Выходные розетки: нет;

Размеры и вес
Габариты, ШхВхГ: 310 х 220 х 135 мм.;
Масса: 9,4 кг.;

Дополнительно
Гарантийный срок: 12 мес.;

Теперь переходим к распаковке. Дошла и до неё очередь. Поставляется стабилизатор в двух коробках. Одна из них из обычного картона, простая невзрачная (её не демонстрирую), а вторая такая глянцевая, красивая. На коробке множество надписей, несущие разную информацию. Смотрите сами:

Теперь о хорошем. Все провода идущие на автомат, клеммную колодку у стабилизатора опрессованы. Вопросов нет. Здесь ещё скажу про автоматы. Модель их JLB1-63 на 32 А, и, судя по всему, производитель Julan Electric. Такие вот китайские автоматы. Ещё обращу ваше внимание на номинал автомата. Как-то многовато 32А для стабилизатора мощностью 5 кВт. По факту он отключится только при коротком замыкании и в нашем случае используется просто как расцепитель.

Втулочные наконечники на кабелях похоже тоже китайские, и очень похожи на них по расцветке. Заметил ещё одну интересную вещь: на автомате, в месте опрессовки двух проводов, наконечник для одинарного проводника, и на наконечники типа ШНВИ-2 они никак не смахивают. Но я, кстати, против китайских наконечников ничего не имею. У меня дома такие имеются, пробовал ими прессовать, и ничего плохого сказать не могу.

Теперь второе мое негодование. При осмотре многих стабилизаторов я ругаюсь, что провода припаяны напрямую к плате в местах пайки реле. Это не правильно. На провод должна одеваться гильза, либо наконечник, и затем всё это дело должно проходить через отверстие в плате и уже потом припаиваться. Ну на крайний случай, провод хотя бы без гильзы должен быть пропущен в отверстие и потом запаян, + здесь нужно обязательно зафиксировать провода.

Следующий тест. Проверим показания нашей индикации встроенной в стабилизатор. Начнем с индикации входного напряжения. Данные представлены в таблице 2.

Таблица 2. – Измерение показаний входных напряжений на холостом ходу.

Теперь тоже самое, только с выходным напряжением. Данные представлены в таблице 3.

Таблица 3. – Измерение показаний выходных напряжений на холостом ходу.

А теперь самое интересное. Главное конечно не то, что показывает встроенный вольтметр, а то как стабилизатор справляется со стабилизацией напряжения в заявленном диапазоне входных напряжений. Полученные данные показаны в таблице 4.

Таблица 4. – Выходное напряжение и % отклонения от номинала на холостом ходу.

Таблица 5. – Измерение показаний входных напряжений под нагрузкой.

Далее посмотрим, что происходит с выходными значениями. Данные представлены в таблице 6.

Таблица 6. – Измерение показаний выходных напряжений под нагрузкой.

А теперь самое главное. Подсчет отклонения по стабилизации. Результаты представлены в таблице 7.

Таблица 7. – Выходное напряжение и % отклонения от номинала под нагрузкой (не забываем кликать на фотографию, дабы не сломать глаза).

С этим разобрались. Раньше я никогда в релейным стабилизаторах не проверял трансформатор на нагрев, так как попадались трансы с большим запасом. В виду того, что в этом стабилизаторе трансформатор намотан впритык, проведем тесты. Также будут сделаны тесты на перегрузку стабилизатора, на уровень шума, и погоняем стабилизатор при полной загруженности, имитируя постоянные скачки напряжения в сети. Часть стенда выглядела так. Чтобы ничего не сгорело, в тестах использовался ЛАТР SUNTEK TDGC2-10. К сожалению, просадки напряжения на ЛАТРе всё равно были, и их не избежать, несмотря на то, что был применен питающий кабель 3х6 кв. мм., а от ЛАТРа к стабилизатору ПВС 3х4 кв. мм. Оба куска кабеля выполнены по ГОСТ 7399-97.

Таблица 8. – Измерение температуры трансформатора при нагрузке около 3 кВт, 263-265 В (0-30 минуту) и 140 в (с 35-50 минуту) входного напряжения.

Для наглядности Был построен график, отражающий данные таблицы 8.

График 1. – Измерение температуры трансформатора.

Далее пока работал вентилятор были сделаны замеры уровня шума. Естественно предварительно был сделан замер без вентилятора. Результаты на фото ниже. Разница составил примерно 7-8 дБ. Уровень в пределах разумного, но в жилой комнате уже не поставить. Работающий вентилятор задолбает всю голову из-за особенностей шума.

Таблица 9. – Измерение температуры трансформатора при нагрузке 3 кВт, 140 В входного напряжения.

График 2. – Измерение температуры трансформатора при нагрузке 3 кВт, 140 В входного напряжения.

Плюсы:
1. Стабилизатор при тестировании показал себя с лучшей стороны, и во всех режимах работы не выходил за пределы заявленных границ и параметров стабилизации. Даже при максимальной пиковой нагрузке держался достойно и отрабатывал 5% стабилизацию выходного напряжения. Постарались инженеры!
2. Хорошо намотан трансформатор, не гудит. Обмотки плотно лежат друг к другу. При этом сводится на нет межвитковое замыкание.
3. Хорошо выполнена сборка. Отмыт весь флюс. Но есть некоторые издержки.
4. Мгновенно не отключается нагрузка при перегрузке стабилизатора. Это дает возможность подключать оборудование, приборы и устройства имеющие большие пусковые токи, например электродвигатели или оборудование содержащее электродвигатель.
5. При резких и частых скачках напряжения на максимальной нагрузке со стабилизатором ничего не случится. Проверено.
6. Не высокий уровень шума от вентилятора.
7. Интересная клеммная колодка. Плюс ко всему она не винтом зажимает провода, а сделана по принципу как у автомата. Если вдруг не чем будет прессовать, можно и так закрутить (но это временно, и это не правильно).
8. В стабилизаторе работают все защиты, заявленные в документации.
9. Стабилизатор может выдержать мощность 5 кВт, но не при длительной и постоянной эксплуатации. На постоянных условиях использование стабилизатора на максимальной мощности запрещается. Не забывайте про запас.
Хотелось, чтобы в этом стабилизаторе изменили положение вентилятора. Перенесли его с верхней части на боковую, а в верхней части сделать непрямую вентиляцию. Просто технологическое отверстие вентилятора очень большое, и как раз под вентилятором расположена главная плата управления. При таком расположении вентилятора внутрь легко может попасть предмет, способный сделать КЗ.
10. Не искажает форму выходного сигнала.

Также необходимо устранить замечания по монтажу, которые были сделаны при рассмотрении начинки.

Вообще если честно, “железка” на удивление получилась хорошая. Когда начинал тестировать, думал, что будет как обычно, и не угадал. Ещё не был сделан тест на короткое замыкание, но с релейными стабилизаторами я это не проверяю. Мне если честно страшно.

Всем спасибо кто меня читает, и до новых встреч!

Источник