Cómo elegir un regulador de voltaje

Estabilizador de voltaje: un dispositivo absolutamente necesario en todos los hogares. También es necesario en el sitio de producción, pero aquí nos centraremos en los estabilizadores domésticos diseñados para proteger los electrodomésticos y equipos de sobretensiones y corrientes. Por lo general, el voltaje en el enlace troncal es de 220 o 380 V a una frecuencia de 50 Hz. Pero debido a varios factores: conectar a los consumidores de alta potencia, cargas máximas en las horas de la tarde o de la mañana, accidentes en las líneas eléctricas, la corriente puede desviarse de los parámetros establecidos en un porcentaje de voltaje de 25 a 40 en ambas direcciones.

Una tensión de red demasiado baja o demasiado alta es igualmente peligrosa e indeseable para los electrodomésticos. Los saltos repentinos son doblemente peligrosos. Refrigeradores, televisores, bombas domésticas y calderas, las computadoras simplemente pueden dejar de funcionar. Los circuitos de entrada, la electrónica compleja de los bloques de configuración pueden quemarse, pueden producirse otros daños, que son bastante caros de reparar.

Cómo funciona el regulador de voltaje

Para determinar qué estabilizador de voltaje para el hogar es mejor elegir, debe conocer los principios básicos de su funcionamiento, cuáles son los estabilizadores y cuáles son los parámetros importantes, y a qué no puede prestar atención.

En esencia, el estabilizador es un transformador de retroalimentación ajustable. La corriente alterna de la línea ingresa al devanado primario y excita aproximadamente la misma corriente en el devanado secundario, al que están conectados los consumidores. Si se cambia el número de vueltas en la bobina primaria, entonces la corriente en el secundario, en el que el número de vueltas de trabajo permanece igual, cambiará en consecuencia. Sobre el cambio en la relación del número de vueltas y construido el trabajo de transformadores ajustables.

El acoplamiento inductivo es muy confiable y no permite el contacto directo de los devanados, solo a través de un núcleo de metal. Dichos transformadores le permiten cambiar casi instantáneamente los parámetros de la corriente de salida, solo necesita configurar el control del dispositivo colector de corriente dependiendo del voltaje en la red de suministro, de modo que cuando la corriente cae en la red eléctrica en el devanado secundario, aumenta, y cuando se excede el voltaje, disminuye.

Un transformador controlado es la base de todos los estabilizadores domésticos. Las diferencias en ellos se refieren solo a esquemas de control.

Tipos de estabilizadores de voltaje

El mercado está dominado por dos tipos de estabilizadores: electromecánicos y electrónicos.

Estabilizadores electromecánicos de tensión

En los estabilizadores electromecánicos, la corriente en la bobina está regulada por un control deslizante de contacto, que se mueve a lo largo de la superficie, cambiando el número de vueltas de trabajo. Cualquiera que recuerde un curso de física escolar puede imaginar un reóstato de los experimentos en el aula. El regulador de voltaje electromecánico funciona aproximadamente de la misma manera, solo el deslizador se mueve no con la mano, sino por medio de un motor eléctrico.

Los estabilizadores electromecánicos son muy confiables y le permiten cambiar suavemente el voltaje en la bobina secundaria. Pero con su simplicidad, tienen una serie de desventajas:

• Como la mayoría de los dispositivos mecánicos tienen una inercia tangible: el retraso en la operación se nota a simple vista;
• los contactos de carbono se desgastan con el tiempo y requieren reemplazo;
• el ruido en el trabajo es apenas audible, pero sigue ahí.

Antes de elegir un regulador de voltaje de tipo electromecánico, es necesario comparar la velocidad de respuesta indicada en el pasaporte del producto en unidades de V / s. Cuanto mejor sea este indicador, mejor será el estabilizador para instrumentos sensibles.

Reguladores electrónicos de voltaje

Los estabilizadores electrónicos funcionan de manera algo diferente. Retroalimentación y cambio usando tiristores, circuitos de siete fases o relésque cambian la cantidad de vueltas conectadas a la red. Dichos estabilizadores funcionan de manera absolutamente silenciosa, no se calientan y se caracterizan por una velocidad de respuesta muy alta. Pero aquí, hubo algunos inconvenientes: los estabilizadores electrónicos regulan el voltaje de salida por etapas. Aunque las diferencias no son demasiado grandes, pueden agregar disonancia al funcionamiento de la electrónica o los motores.

Reguladores de voltaje ferromagnético

Los estabilizadores ferromagnéticos son dispositivos que prácticamente no se fabrican para fines domésticos, aunque todavía puede encontrar modelos tempranos que fueron muy populares hace décadas. Su trabajo se basa en cambiar la posición del núcleo ferromagnético en relación con las bobinas. El sistema es muy confiable, pero voluminoso y ruidoso. Las principales desventajas son la operación solo bajo carga y la posible distorsión de las características sinusoidales. Para la electrónica moderna y los electrodomésticos, no son adecuados, pero para motores eléctricos potentes, herramientas manuales y máquinas de soldar, su uso es bastante aceptable.

Cómo elegir un regulador de voltaje por parámetros

Solo hay unos pocos parámetros realmente importantes que caracterizan el rendimiento del estabilizador y la conveniencia de su uso. Esto es:

• número de fases;
• poder
• gama de ajustes;
• velocidad de respuesta;
• disponibilidad de protección contra sobrecarga;
• método de conexión

Qué estabilizador de voltaje elegir para una casa privada se puede resolver solo delineando correctamente el rango de tareas que realizará, considerando las principales características del complejo.

Estabilizador de red o troncal

Por el método de conexión, los estabilizadores se dividen en troncal y red. Los primeros se instalan en la entrada de la fuente de alimentación a la casa y regulan el voltaje suministrado a todos los consumidores sin excepción: iluminación, calefacción, alarma, electrodomésticos. Como regla general, una casa moderna es un sistema saturado de energía con un alto nivel de consumo de corriente. Por lo tanto, la potencia de los estabilizadores principales comienza desde 3 kW.

Los reguladores de red están diseñados para proteger uno, con menos frecuencia, dos dispositivos del mismo tipo. Están conectados a una salida convencional y son un enlace intermedio entre la troncal y el consumidor. El poder de los estabilizadores de red es relativamente pequeño, pero puede haber varios en la casa.

Estos son dispositivos relativamente económicos que protegen equipos complejos y costosos si no hay un estabilizador principal o si la carga es muy grande. Los estabilizadores de red se instalan tanto en edificios residenciales como en oficinas, hospitales, puntos de contacto, donde funcionan muchos equipos electrónicos de alta precisión que son sensibles a las sobretensiones.

Número de fases estabilizadoras

Uno de los principales parámetros determinantes al decidir qué regulador de voltaje es mejor elegir para un hogar. Una red monofásica requiere un estabilizador con una conexión recomendada de 220 V. Hay tres formas de resolver el problema de estabilización de corriente trifásica: compre tres estabilizadores monofásicos, para ajustar cada fase, instale el estabilizador solo en una fase, a la que están conectados los consumidores más sensibles, e instale un potente dispositivo trifásico. Control de la tensión en toda la casa.

Debe saber que la mayoría de los estabilizadores domésticos de potencia pequeña y mediana son tres monofásicos sincronizados en una vivienda común. Para alta potencia, generalmente se utilizan tres transformadores, ensamblados en un núcleo. Son más confiables y más fáciles de ajustar.

Poder

Para entender cómo elegir un estabilizador de voltaje para una casa privada, necesita saber exactamente cuánta electricidad se consume en la casa en teoría y en la práctica. El primer dígito se determina de manera muy simple: resume aritméticamente las capacidades de todos los consumidores, desde la bombilla hasta la bomba de fondo de pozo y la máquina de soldar en el garaje. Esta figura muestra cuánta energía se necesita con todos los dispositivos encendidos al mismo tiempo.

Pero este indicador no es el límite superior: muchas herramientas y dispositivos de electrodomésticos están equipados con motores eléctricos que consumen mucha más corriente al arrancar que al trabajar incluso con la carga máxima. Esta llamada potencia reactiva conduce al hecho de que el consumo total aumenta significativamente.

El siguiente paso es multiplicar la potencia de cada dispositivo con un motor eléctrico, tomado en kVA (indicado en el pasaporte) por 2 y agregarlo a la cifra existente. Luego aumente el resultado en otro 25%, en caso de circunstancias imprevistas. Después de cálculos tan difíciles a primera vista, obtendrá la potencia real del estabilizador, que debe instalarse en la casa.

Consumo de energía (Wt.) De equipos industriales y de construcción populares:

Consumo de energía (W) de electrodomésticos:

La potencia promedio de un estabilizador trifásico de una casa de un piso con garaje y una gama completa de electrodomésticos apenas supera los 10 kW. No es tanto ni demasiado caro. Para un apartamento de dos y tres habitaciones, 5 kW son suficientes, y para una mansión de dos pisos, se necesita un estabilizador de 15-25 kW.

Pero al elegir un estabilizador de potencia, también es necesario prestar atención al rango de ajustes de voltaje de corriente. Debe estar en el rango de 150 - 250 V. Solo en esta parte de la línea de posibles desviaciones la potencia del estabilizador coincide con el máximo declarado en el pasaporte. Si el fabricante ha indicado un rango más amplio, por ejemplo 140-280 V, incluso mejor, su casa estará protegida de manera más confiable. Pero al mismo tiempo, el costo del dispositivo aumenta ligeramente.

Pero el precio no es el factor principal. No se recomienda comprar un estabilizador con un rango de ajuste mínimo, por ejemplo, 280 - 240 V, excepto como red, si la casa tiene una cajuela común. Dichos dispositivos no son demasiado caros, pero solo pueden igualar el voltaje dentro de límites estrechos.

Para casos especiales, cuando las desviaciones en la red de suministro pueden ser superiores a 120 V (inactivas), se utilizan estabilizadores complejos y costosos que pueden operar en este rango. Suelen ser instalaciones combinadas con regulación electromecánica y electrónica, que funcionan en paralelo. Pero tal técnica rara vez se requiere, por lo que el comprador promedio prácticamente no está interesado en ella.

Por potencia en la línea de cada fabricante hay estabilizadores monofásicos de hasta 10 kVA y trifásicos de 5 a 30 kVA. Cualquier persona, no necesariamente un electricista profesional, puede elegirlos, centrándose en la metodología de cálculo anterior. No vale la pena comprar estabilizadores con una potencia de 35 a 100 kVA para una casa o residencia de verano. Están diseñados para su instalación en oficinas y centros comerciales, talleres y otras instalaciones con alto consumo de corriente.Además, son enormes y caros, y no es práctico pagar el exceso de energía que nunca se utilizará.

Precisión de salida

Ningún estabilizador proporciona exactamente 220 V. Siempre hay una variación en el rendimiento. Las normas estatales permiten desviaciones de hasta el 10% en ambas direcciones. Como regla general, incluso los equipos muy sensibles, incluidos los inversores, las computadoras y los dispositivos de comunicación, con tal distorsión de los parámetros, funcionan de manera bastante confiable. Los consumidores nacionales fueron diseñados inicialmente para tales desviaciones y en funcionamiento tampoco crearon problemas.

Según la precisión del voltaje de salida, los estabilizadores electromecánicos realmente emiten 220 ± 3% V, y los electrónicos, 220 ± 1% V, pero su tiempo de reacción es un orden de magnitud, o incluso dos, menor. Si el regulador electrónico puede cambiar el voltaje de salida por centésimas de segundo, entonces el electromecánico pasará de 0.5 a 1-2 segundos.

Sistemas de protección estabilizadora

Al igual que los transformadores, se requieren sistemas de protección en todo tipo de estabilizadores. Su diagrama esquemático y sus tareas son aproximadamente iguales, se activan cuando la corriente de suministro excede las cargas permitidas y desconectan al consumidor de la red. Cuando la corriente de suministro vuelve a la normalidad, el flujo se restablece automáticamente.

El estabilizador también tiene su propio sistema de protección efectivo: es un dispositivo bastante complejo con una masa de componentes electrónicos que es sensible a las sobrecargas de voltaje y corriente. Con un cortocircuito en la red, puede producirse un fuerte aumento de la corriente, que literalmente puede quemar circuitos.

El sistema de autoprotección desconectará el devanado primario y el sistema de ajuste de la corriente de suministro hasta que se restablezcan sus parámetros normales. La inclusión del estabilizador en el trabajo también se realiza generalmente en modo automático, pero hay modelos con inclusión manual después de una parada de emergencia.

Funciones y opciones adicionales.

Teniendo en cuenta la cuestión de elegir un estabilizador de voltaje para un apartamento o una casa, no se debe perder de vista una serie de funciones adicionales que simplifican la operación, la hacen más segura y amplían la funcionalidad de la instalación. A menudo, de dos estabilizadores de la misma fase, potencia y rango de ajuste, vale la pena elegir uno que tenga más funciones, incluso si cuesta un poco más.

Voltímetro y amperímetro

Los estabilizadores domésticos están equipados con dispositivos de medición (voltímetros requeridos, amperímetros) como opción. Los dispositivos muestran el voltaje de salida después de la estabilización y la intensidad de corriente en cada fase. Si necesita averiguar el voltaje en la red de suministro, entonces algunos estabilizadores brindan esa oportunidad: simplemente presione un botón especial y el voltímetro cambiará para medir los parámetros de la red de entrada. La mayoría de los estabilizadores domésticos están equipados con voltímetros analógicos (punteros) y amperímetros de precisión suficientemente alta.

Pero recientemente, muchos fabricantes de estabilizadores han cambiado a dispositivos digitales; esto mejora significativamente el diseño y, por supuesto, le permite aumentar el costo de instalación. Aunque no tiene una gran influencia en la precisión de la medición, cuando se controla el funcionamiento de un estabilizador doméstico, las décimas y centésimas de unidades de medida no juegan un papel especial.

Muchos estabilizadores están equipados con una alarma LED, que puede informar sobre el funcionamiento normal del dispositivo, salir del modo, sobrecargas críticas y otras condiciones tanto de la red como del propio dispositivo. Cada uno de los fabricantes utiliza la cantidad de LED y su color, lo que le parece más conveniente. Antes de comenzar la operación del estabilizador, es necesario familiarizarse con el valor de cada bombilla y el modo de operación: brillo, parpadeo y frecuencia de los flashes.

Los estabilizadores funcionan en modo automático y no se ofrece la posibilidad de ajuste manual. Pero los dispositivos de control realizan una función bastante importante: siempre puede determinar el rango de desviaciones de voltaje y corriente para cada fase y apagar al consumidor, que no puede funcionar en estas condiciones.También puede controlar visualmente la potencia actual total en la red doméstica, utilizando los datos de los dispositivos de control y la fórmula P =UI.

La capacidad de cambiar el retraso de la aparición de voltaje

Otra opción conveniente es el botón de retardo de voltaje de salida. Esto es necesario para que después de estabilizar todos los circuitos estabilizadores comiencen a funcionar y suministren la corriente con las características requeridas a la red. Por lo general, para esto, el nivel del hogar estabilizador tarda de 5 a 7 segundos. Pero con un alto nivel de consumo de energía en la red doméstica, esta vez puede no ser suficiente, el botón le permite extenderlo a varios minutos y eliminar posibles falsos arranques.

Modo de derivación

Es muy conveniente si se proporciona la función de "derivación", es decir, condiciones para el flujo de corriente continua, evitando todos los circuitos de ajuste y el equipo del transformador. Esto es muy conveniente cuando el voltaje de suministro es mucho más bajo que el rango de operación permitido o si necesita conectar un dispositivo que excede el nivel crítico del estabilizador en potencia. En este caso, el interruptor permite que la corriente eléctrica vaya directamente al consumidor, y el estabilizador está en modo de espera.

Ventilador forzado

Hasta aproximadamente 10 kVA, los estabilizadores se enfrían mediante flujos de convección que circulan libremente a través de las aberturas de ventilación de la carcasa. Las plantas de energía más altas están equipadas con ventiladores forzados.

Características de instalación y conexión.

Como regla general, la conexión de estabilizadores no es difícil, especialmente la red y la red monofásica. Los controladores de red se conectan a una toma de corriente doméstica normal. Los mismos enchufes (uno, dos o más, dependiendo de la potencia) se muestran en su estuche, al que se puede conectar cualquier dispositivo de un nivel doméstico.

Los estabilizadores del tronco se conectan mediante un bloque de terminales con 5 pines. Dos - para los cables de la red eléctrica, dos - para ingresar a la red doméstica y uno para la conexión a tierra (requerido). Al instalar el estabilizador cerca del punto de entrada de la línea de cable en la casa, puede conectarlo usted mismo. Pero debe apagar el disyuntor principal (interruptor). Bajo voltaje, es extremadamente peligroso e inaceptable conectarse de acuerdo con todas las normas de seguridad.

Ponga un estabilizador de cualquier potencia después del medidor. El estabilizador trifásico está equipado con un bloque de nueve terminales. Debe estar conectado por un electricista profesional, utilizando herramientas especiales. Estabilizadores instalados en la pared o en el piso, dependiendo de la potencia y la versión.

Como regla, su operación está permitida solo a temperaturas positivas y humedad normal. En T ≥ +40 ⁰La protección térmica C del dispositivo puede funcionar, por lo tanto, el estabilizador debe instalarse lejos de los aparatos de calefacción en lugares cerrados a la luz solar directa.