Стабилизаторы напряжения 220в для дома — лучшие в 2020 году

В быту и на производстве используется огромное количество различных электронных устройств, приборов и оборудования. Довольно часто для их нормальной эксплуатации требуется повышающий и понижающий трансформатор. Каждый из них работает на основе самоиндукции, позволяющей изменять ток в ту или иную сторону. Само название трансформатора означает изменение или преобразование. Они применяются в основном совместно с электроникой зарубежного производства, рассчитанной на токи, отличающиеся от отечественных стандартов. Кроме того, трансформаторы обеспечивают защиту электрооборудования и оптимизируют его питание, делая работу максимально эффективной.

Проблемы в электрических сетях

Электричество поставляется в домах через линии электропередач и повышающие трансформаторы поставщика, преодолевая несколько сотен километров. Нагрузки будут разделяться между подключенными домами после установки понижающего агрегата. Установка индивидуального трансформатора гораздо выгоднее, но при этом дороже — внутренняя электрическая сеть будет получать ток, пониженный до 220 В.

Проблему регулярной просадки напряжения в электрической сети, при которой приборы не могут нормально функционировать, можно решить посредством установки повышающего трансформатора.

Классификация и виды

Трансформаторы разделяются на несколько типов в зависимости от области применения и технических характеристик. Основными параметрами классификации считаются:

• Количество обмоток.
• Число фаз.
• Способ охлаждения.
• Класс точности или возможные погрешности.
• Тип размещения.

Трансформаторы, предназначенные для регулировки электрического тока, носят наименование трансформаторов тока. Если же прибор регулирует напряжение, то он именуется трансформатором напряжения.

Напряжение меняется в зависимости от количества обмоток трансформатора:

• Первичная принимает напряжение.
• Вторичная передает измененное напряжение.

Повышающим трансформатор для дома зовется в случае, если у него количество витков во вторичной обмотке больше, чем в первичной, в противном случае он понижающий.

Сечение проводов обмотки влияет на мощность трансформатора, материалы изготовления проводов и тип сердечника — на размер и вес прибора. Все устройства по типу исполнения подразделяются на трехфазные и однофазные.

Простейшим трансформатором с минимальным весом и компактными габаритами считается автотрансформатор с одной обмоткой. Такие модели являются бюджетными вариантами и чаще всего применяются в автоматических устройствах и высоковольтных электрических сетях. Автотрансформаторы не обладают гальванической развязкой, что является их недостатком.

Силовые трансформаторы применяются при подаче и приеме электричества на линии электропередач и обратно. Электроприборы комплектуются сетевыми приборами.

Как выбрать

Выбор стабилизаторов происходит между однофазовым и трехфазовым.


Для этого нужно:

1. Выяснить, какие приборы и переменный ток есть в помещение. Если это однофазовое напряжение, тогда стабилизатор подойдет с одной фазой.
2. Когда в доме имеются мощные электрические приборы, тут нужен стабилизатор с 3 фазами.
3. Бывают ситуации, что к дому подходит 3 фазы, а надобности в этом нет. Если все электроприборы одинаковой мощности, можно на каждую фазу установить по одному выпрямителю. В случае когда требуются более мощные трехфазные выпрямители, можно установить на несколько фаз один, а остальные приборы пустить как обход трансформатору.

Также, при выборе выпрямителя, нужно учитывать его мощность для каждого электрического прибора.

Для механизмов с электродвигателями, берут определенный коэффициент, который кратный:

1. Стиральная машина – от 3 до 5.
2. Микроволновая печь – 2.
3. Холодильник – от 5 до 10.
4. Электрическая – от 7 до 10.

При таких коэффициентах, нужно останавливать свой выбор на трансформаторе с запасом мощности больше 30%. Еще это полезно для будущих приборов.

Советы по выбору

Перед приобретением стабилизатора напряжения необходимо определиться с тем, нужен он или нет, однако для профилактики его все же стоит устанавливать, поскольку напряжение в электрических сетях нередко различается.

При выборе мини-трансформатора учитываются следующие характеристики:

• Число фаз.
• Выходная мощность.
• Масса прибора.
• Габариты трансформатора.
• Эксплуатационный срок.
• Рабочий диапазон напряжения.
• Скорость реакции на скачки напряжения.

Обязательно уточняется нагрузка конкретных приборов. Однофазовые трансформаторы приобретаются для бытовых приборов небольшой мощности, трехфазовые стабилизаторы — для большого количества приборов с необходимостью в распределении нагрузки.

Одним из самых популярных и востребованных трансформаторов считается «Ресанта АСН» — однофазовый цифровой стабилизатор, обладающий доступной ценой в 2600 рублей. Такой трансформатор крепится на стену.

Более дорогой и надежной моделью является стабилизатор «Штиль». Его примерная стоимость составляет 4000 рублей. Стабилизатор «Штиль» оптимально подходит для защиты электронной техники и бытовых приборов при переменном напряжении.

Трансформаторы напряжения

Трансформаторы напряжения — статические электромагнитные приборы, изменяющие переменное напряжение. Подобные стабилизаторы подразделяются на несколько категорий в зависимости от назначения:

• Силовые. Применяются для повышения и понижения напряжения, что позволяет передавать ток на дальние расстояния и к устройствам-потребителям.
• Технологические. Приборы повышенной мощности, используемые с технологическими целями — печными, сварными и прочими.
• Маломощные. Устанавливаются на теле- и радиоаппаратуру, бытовые приборы и различные электронные схемы.
• Измерительные. Применяются для расширения границ измерения устройств.

Трансформаторы напряжения могут использоваться как для контроля, так и для измерения напряжения и мощности. Могут питать сигнализационные системы, электрические цепи автоматики и эффективно защищают линии электропередач.

Маркировка

Производителями разработана специальная маркировка представленного оборудования. Это позволяет потребителям и проверяющим легко определить разновидность оборудования.

В общем виде обозначение выглядит так — ТМ/Н – Х, где:

• Т – обозначение типа прибора;
• М – мощность агрегата, заданная производителем, кВА;
• Н – класс напряжения со стороны обмотки высокого напряжения (ВН);
• Х – климатическая характеристика, определяющая особенности размещения в соответствии с ГОСТ 15150.

Маркировка может включать в себя и другие характеристики. Табличка с указаниями параметров прибора устанавливается на его корпус. При установке оборудования информация с маркировкой должна находиться в доступном для визуального осмотра месте. Подробнее о маркировке трансформаторов читайте здесь.

Повышающие трансформаторы

Это силовые приборы, устанавливаемые в электрических цепях бытового или производственного назначения и повышающие напряжение. В зависимости от области использования и характеристик трансформаторы для дома подразделяются на несколько видов, подающих напряжение:

• Автотрансформатор. Однофазный однообмоточный прибор.
• Трансформатор тока. Стабилизатор, состоящий из сердечника, нескольких обмоток, оптических датчиков и резисторов.
• Силовые устройства. Передача тока между контурами осуществляется при помощи электромагнитной индукции.
• Антирезонансные стабилизаторы. Закрытые однофазные или трехфазные приборы.
• Заземляемые трансформаторы. Оснащены обмоткой специального типа.
• Пик-трансформаторы. Разделяют переменный и постоянный токи.
• Трансформаторы для дома. Предназначены для передачи электричества от источника к прибору-потребителю и устранения помех в работе бытовых устройств.

В трехфазных сетях производственных зон в основном используются трансформаторы, преобразующие напряжение из 220 в 380 В. Они позволяют создавать дополнительные линии электропередач и симметрично распределяют нагрузки по фазам при отсутствии сети 380 В.

Режимы работы

Характеристики трансформаторов определяются условиями работы, где ключевая роль отводится сопротивлению нагрузки. За основу берутся следующие режимы:

1. Холостого хода. Выводы вторичной цепи находятся в разомкнутом состоянии, сопротивление нагрузки приравнивается бесконечности. Измерения тока намагничивания, протекающего в первичной обмотке, даёт возможность подсчитать КПД трансформатора. При помощи этого режима вычисляется коэффициент трансформации, а также потери в сердечнике;
2. Под нагрузкой (рабочий). Вторичная цепь нагружается определённым сопротивлением. Параметры протекающего по ней тока напрямую связаны с соотношением витков катушек.
3. Короткого замыкания. Концы вторичной обмотки закорочены, сопротивление нагрузки равно нулю. Режим информирует о потерях, которые вызываются нагревом обмоток, что на профессиональном языке значится «потерями в меди».

   Режим короткого замыкания

Информация о поведении трансформатора в различных режимах получаются опытным путём с использованием схем замещения.

Домашние повышающие трансформаторы

Устанавливаются в ситуациях, когда напряжение электрической сети менее требуемых 220 В. Такие модели обладают постоянным коэффициентом трансформации: при стабильном напряжении электросети итоговый показатель будет значительно выше необходимого для питания электроприборов, что может стать причиной их поломки. Контроль выходного напряжения предусмотрен на некоторых моделях в ручном режиме. Промышленные трансформаторы устанавливать дома нельзя, поскольку их работа может быть опасна ввиду использования специализированных масел для охлаждения.

Понижающие трансформаторы

Для подключения приборов, напряжение в 220 В для которых слишком высоко, устанавливают понижающие трансформаторы на 15 или 10 вольт. Преимуществами таких трансформаторов для дома являются следующие характеристики:

• Защита от возгорания и поражения электрическим током, что актуально при использовании подобных устройств в помещениях с высоким уровнем влажности — ванных комнатах, банях и прочих.
• Минимальное потребление электроэнергии — осветительные приборы низковольтного типа потребляют в несколько раз меньше энергии, в отличие от стандартных.
• Увеличение эксплуатационного ресурса приборов.

Зарядные устройства различных гаджетов и бытовых устройств оснащаются интегрированными трансформаторами, в связи с чем они не требуют установки подобных стабилизаторов. Самостоятельная установка трансформаторов для дома необходима при монтаже низковольтного освещения, основанного на галогенных и светодиодных лампах.

Расчеты параметров

На простом трансформаторе первичная обмотка имеет 440 витков для 220 вольт. Получается на каждые два витка по 1 вольту. Формула для подсчета витков по напряжению:

Будет интересно➡ Как проверить дроссель при помощи мультиметра

N = 40-60 / S, где S – площадь сечения сердечника в см2. Константа 40-60 зависит от качества металла сердечника. Сделаем расчет для установки обмоток на магнитопровод. В нашем случае у трансформатора окно 53 мм по высоте и 19 мм по ширине. Каркас будет текстолитовый. Две щеки внизу и вверху 53 – 1,5 х 2 = 50 мм, каркас 19 – 1,5 = 17,5 мм, окно размером 50 х 17,5 мм.

• Обмотка простого трансформатора высокого напряжения 2,18 х 450 = 981 виток.
• Низковольтная для накала 2,18 х 5 = 11 витков.
• Низкого напряжения накальная 2,18 х 6,3 = 14 витков.

Рассчитываем необходимый диаметр проводов. Мощность сердечника трансформатора своими руками по габаритам 170 ватт. На обмотке сети ток 170 / 220 = 0,78 ампера. Плотность тока 2 ампера на мм2, стандартный диаметр провода по таблице 0,72 мм. Заводская обмотка из провода 0,5, завод сэкономил на этом.

Магнитопровод в сборе вместе с узлами и соединительными элементами образует остов трансформатора. Деталь, на которую намотаны обмотки, является стержнем. Область системы, предназначенная для замыкания цепи и не несущая витков контура, называется ярмом. Расположение в пространстве стержней служит для разделения системы на следующие виды.

Виды расположения стержней.

Количество витков первичной обмотки

Берем провод 0,35 мм, 50 / 0,39 х 0,9 = 115 витков на один слой. Количество слоев 981 / 115 = 8,5. Из середины слоя не рекомендуется делать вывод для обеспечения надежности. Рассчитаем высоту каркаса с обмотками.

Первичная из восьми слоев с проводом 0,74 мм, изоляцией 0,1 мм: 8 х (0,74 + 0,1) = 6,7 мм. Высоковольтную обмотку лучше экранировать от других обмоток для предотвращения помех высоких частот. Для того, чтобы мотать трансформатор, делаем обмотку экрана из одного слоя провода 0,28 мм с изоляцией из двух слоев с каждой стороны: 0,1 х 2 + 0,28 = 0,1 х 2 = 0,32 мм.

Процесс намотки катушки трансформатора.

Первичная обмотка будет занимать места: 0,1 х 2 + 6,7 + 0,32 = 7,22 мм. Повышающая обмотка из 17 слоев, толщина 0,39, изоляция 0,1 мм: 17 х (0,39 + 0,1) = 6,8 мм. Поверх обмотки делаем слои изоляции 0,1 мм. Получается: 6,8 + 2 х 0,1 = 7 мм. Высота обмоток вместе: 7,22 + 7 = 14,22 мм. 3 мм осталось для накальных обмоток.

Можно сделать расчет внутренних сопротивлений обмоток. Для этого рассчитывается длина витка, берется длина провода в обмотке, определяется сопротивление, зная удельное сопротивление по таблице для меди.

При расчете сопротивления секции первичной обмотки получается разница около 6-ти Ом. Такое сопротивление даст падение напряжения 0,84 вольта при токе номинала 140 миллиампер. Чтобы компенсировать это падение напряжения, добавим два витка. Теперь во время нагрузки секции равны по напряжению.

( 1 оценка, среднее 5 из 5 )