Сравнение Daewoo DW-TM10kVA 10 кВА vs Luxeon EWR-10000 10 кВА / 7000 Вт

— Релейный. В таких устройствах имеется трансформатор с набором контактов, каждый из которых отвечает за определённое значение напряжения. Таким образом, регулировка осуществляется ступенчато. А за переключение между группами контактов отвечает, в полном соответствии с названием, специализированное реле. Будучи простыми и довольно недорогими устройствами, релейные стабилизаторы отличаются высоким быстродействием (см. «Скорость срабатывания») и широким диапазоном входного напряжения (см. ниже). В то же время реле даёт довольно большую погрешность (см. «Точность выходного напряжения») и слабо приспособлено к работе с большими токами и резкими скачками напряжения (например, при использовании сварочного аппарата) — высока вероятность перегорания контактной группы. Поэтому модели этого типа в большинстве своём рассчитаны на несложные условия, где не требуется ни высокой точности, ни мощности — например, они хорошо подходят для подключения отдельных бытовых приборов. Кроме того, отметим, что работа реле часто связана со значительным уровнем шума (в первую очередь за счёт характерного «клацания»); это может создать серьёзные неудобства при использовании в жилых помещениях.

— Тиристорный. Устройство тиристорных стабилизаторов во многом схоже с описанными выше релейными: в частности, имеется такой же трансформатор с набором отдельных выводов для ступенчатой регулировки....Однако переключение между обмотками осуществляется не при помощи реле, а при помощи полупроводниковых приборов — тиристоров. Принцип их работы также схож с реле: тиристор способен замыкать и размыкать цепь с мощными токами, получая управляющие команды при помощи слабых сигналов. Главным же конструктивным отличием тиристорных стабилизаторов, дающим им преимущество над релейными, является отсутствие контактной группы. Это позволяет подключать к таким устройствам довольно мощную нагрузку, точность их работы весьма высока, а шум при переключении, в отличие от релейных схем, практически отсутствует. С другой стороны, тиристоры чувствительны к перегреву и требуют установки активных систем охлаждения (см. ниже), что соответствующим образом сказывается на цене и габаритах устройства.

— Симисторный. Стабилизаторы, построенные на симисторах (симметричных тиристорах). По сути представляют собой разновидность описанных выше тиристорных устройств, и с практической стороны ничем от них заметно не отличаются — ни по достоинствам, ни по недостаткам.

— Электромеханический. Действие таких стабилизаторов основано на работе электромотора (его иногда называют сервомотором), который перемещает специальный угольный контакт непосредственно по обмоткам трансформатора. В зависимости от положения контакта изменяется количество витков обмотки, включённых в работу; таким образом и осуществляется регулировка напряжения. Подобные модели считаются одними из лучших по соотношению «цена/качество», они сочетают невысокую стоимость с отличной точностью и плавностью регулировки. В то же время скорость срабатывания в них напрямую зависит от степени изменения входного напряжения: чем сильнее скачок — тем большее расстояние по обмоткам должна пройти щётка. Соответственно, электромеханические стабилизаторы плохо подходят для работы с резкими перепадами в сети, а потому во избежание неприятных последствий диапазон входных напряжений (см. ниже) у них обычно довольно неширок. Кроме этого, щётка при постоянном движении стирается, что требует периодической чистки трансформатора и замены самой щётки; однако такая необходимость возникает нечасто и обычно не вызывает затруднений. Работа сервомотора создаёт некоторый шум, но в целом модели этого типа работают тише, чем релейные (хотя и ощутимо громче полупроводниковых).

— Феррорезонансный. Один из первых типов стабилизаторов, выпускаемых серийно. Конструкция такого устройства основана на паре катушек, напоминающей классический трансформатор. Характеристики катушек подобраны таким образом, чтобы при превышении входного напряжения «лишняя» часть магнитного потока с входной катушки отводилась в т.н. магнитный шунт, а магнитный поток через выходную катушку (и, соответственно, напряжение на её выходах) оставался постоянным. Благодаря этому феррорезонансные модели отличаются высокой скоростью и плавностью работы, хорошей точностью, а также простой и недорогой конструкцией. С другой стороны, подобные стабилизаторы не способны выдавать ровный синусоидальный ток, сильно зависят от частоты тока на входе, создают помехи на линии (что требует применения фильтров при подключении чувствительной электроники), имеют малый диапазон входных напряжений и мощностей нагрузки (неспособны работать вхолостую или с перегрузкой). Кроме того, устройства данного типа тяжелы и громоздки. Вследствие этого они считаются устаревшими и применяются относительно редко.

— Комбинированный. Разновидность стабилизаторов, сочетающая в конструкции элементы релейных и электромеханических моделей. Как правило, для небольших скачков напряжения в них используется подстройка при помощи электромотора; реле, в свою очередь, играет роль страховки и включается в действие при значительных отклонениях, с которыми электромеханическая часть не может справиться «в одиночку». Благодаря этому в одном устройстве удалось совместить достоинства обоих вариантов — высокую точность подстройки и широкий диапазон входных напряжений. Правда, некоторые недостатки этот тип стабилизаторов также унаследовал — в частности, необходимость чистить щётку и шум при срабатывании реле (хотя последнее случается реже, чем в чисто релейных моделях). Кроме того, стоимость таких агрегатов обычно довольно высока.

— Двойного преобразования. Принцип действия данного типа стабилизаторов заключается в преобразовании переменного тока в постоянный (при помощи выпрямителя) и затем обратно в переменный (при помощи инвертора). Инвертор настроен таким образом, чтобы выдавать практически эталонное напряжение и синусоиду во всём рабочем диапазоне входного напряжения. Таким образом, главным достоинством стабилизаторов двойного преобразования является высокая точность выходного сигнала, такие устройства подходят даже для деликатных компонентов вроде телевизоров или акустических систем. Кроме того, диапазон входного напряжения получается довольно широким, реакция на скачки напряжения — практически мгновенной, а за счёт отсутствия движущихся частей стабилизатор работает тихо и «живёт» долго. Главными недостатками подобных приборов являются высокая стоимость и относительно низкий КПД (порядка 90 %).

Максимальная активная мощность нагрузки, допустимая для данной модели.

Активной называют мощность, которая в приборах переменного тока расходуется на полезную работу либо на выделение тепла. Помимо нее, такие приборы потребляют также реактивную мощность — она идет на работу специфических компонентов, прежде всего конденсаторов и катушек индуктивности. Полная мощность, обозначаемая в вольт-амперах (киловольт-амперах), является суммой активной и реактивной, о ней см. ниже. Здесь же отметим, что в несложных бытовых ситуациях для расчетов хватает данных об активной мощности, указываемой в ваттах. В частности, именно этот параметр считается ключевым при выборе стабилизаторов для стиральных машин и для посудомоечных машин: в первом случае оптимальной считается мощность от 2 до 5 кВт, во втором — от 1,8 до 2,5 кВт.

Как бы то ни было, общая активная мощность подключенной нагрузки не должна превышать цифр, указанных в характеристиках стабилизатора. Для полной гарантии не помешает взять определенный запас, однако этот запас не должен быть слишком большим — увеличение допустимой мощности заметно влияет на габариты, вес и цену устройства. Также отметим, что существуют формулы, позволяющие перевести активную потребляемую мощность в полную с учетом типа подключенного электроприбора; эти формулы можно найти в специальных источниках.

Диапазон напряжений на входе стабилизатора, при котором он способен работать в штатном режиме и выдавать на нагрузку неизменное напряжение в 230 или 400 В (в зависимости от количества фаз, см. выше). Чем шире этот диапазон — тем универсальнее устройство, тем более серьёзные скачки напряжения оно способно погасить без выхода за штатные параметры работы. Однако нужно учитывать, что этот параметр является не единственным, и даже не далеко не основным показателем качества работы: многое зависит также от точности выходного напряжения и скорости срабатывания (оба пункта см. ниже).

Также отметим, что некоторые модели могут иметь несколько режимов работы (например, с подачей на выход 220 В, 230 В или 240 В). В этом случае в характеристиках указывается «общий» диапазон входного напряжения, от наименьшего минимального до наибольшего максимального; фактические же диапазоны для каждого же конкретного режима будут различаться.

Кроме того, встречаются стабилизаторы, способные работать и вне штатного диапазона входного напряжения: при небольшом отклонении за его пределы устройство обеспечивает относительно безопасные показатели на выходе (также с некоторыми отклонениями от номинальных 230 или 400 В), если же падение или рост становятся критическими — срабатывает соответствующая защита (см ниже).

Наибольшее отклонение от номинального напряжения на выходе (230 В или 400 В, в зависимости от количества фаз), которое стабилизатор допускает при работе в штатном диапазоне входных напряжений (см. выше). Чем меньше это отклонение — тем более качественно работает устройство, тем точнее оно подстраивается под «изменения обстановки» и тем меньшим колебаниям напряжения подвергается подключённая нагрузка.

При выборе по данному параметру стоит учитывать в первую очередь то, насколько подключаемые приборы требовательны к стабильности напряжения. С одной стороны, высокая стабильность хороша для любого устройства, с другой — она обычно означает и высокую цену. Соответственно, покупать продвинутый стабилизатор для неприхотливой нагрузки вроде лампочек и обогревателей обычно не имеет смысла, однако для чувствительных устройств вроде аудиосистем или компьютеров он может оказаться весьма кстати.

Скорость, с которой стабилизатор реагирует на изменение входного напряжения. Её определяют по времени, которое проходит с момента скачка напряжения до того момента, когда устройство полностью подстроится под новые параметры и ток на выходе будет соответствовать стандартным 230 или 400 В (в зависимости от количества фаз, см. выше). Соответственно, чем меньше время срабатывания — тем качественнее работает стабилизатор, тем ниже вероятность, что скачок напряжения ощутимо скажется на подключённой технике. С другой стороны, далеко не все типы электроприборов чувствительны к скорости — для некоторых важнее плавность регулировки или точность напряжения (см. выше); а сама по себе высокая скорость может ощутимо сказаться на цене устройства. Поэтому при выборе по этому параметру имеет смысл учитывать, какие именно приборы планируется подключать через стабилизатор.

Коэффициент полезного действия стабилизатора — это выраженное в процентах соотношение между количеством электроэнергии на выходе устройства к количеству энергии на входе. Иными словами, КПД описывает, какую часть полученной от сети энергии устройство передаёт на подключённую нагрузку без потерь. А потери при работе будут неизбежны — во-первых, ни один трансформатор не совершенен, а во-вторых, управляющие схемы стабилизатора тоже требуют для работы некоторого количества энергии. В то же время все эти затраты довольно невелики, и даже в относительно простых современных моделях КПД может достигать 97-98%.

— От перегрева. Защита, предотвращающая критическое повышение температуры отдельных компонентов стабилизатора — например, при перегрузке, коротком замыкании или сбое в системе охлаждения. При превышении определённого значения температуры она отключает устройство во избежание поломок и возгораний. Особенно подобные системы важны для полупроводниковых типов стабилизаторов — тиристорных и симисторных (см. выше). А в некоторых моделях данная функция может дополняться сигналом об увеличении температуры — он срабатывает при температуре, близкой к критической.

— От высокочастотных помех. Эта защита гасит поступающие на вход помехи высокой частоты, не позволяя им повлиять на работу подключённых к стабилизатору устройств. Подобные помехи могут возникать, к примеру, от электродвигателей, сварочных аппаратов и т.п. Так, в аудиосистемах высокочастотные искажения вызывают неприятный фон из динамиков. Защита от высокочастотных помех отфильтровывает эти искажения, обеспечивая на выходе гладкую синусоиду.

— От короткого замыкания. Система, защищающая стабилизатор при возникновении коротких замыканий в подключённой нагрузке. Коротким замыканием называют ситуацию, когда сопротивление в цепи становится близким к нулю; это приводит к резкому повышению силы тока, перегружает электросеть и сам стабилизатор, а также создаёт риск поломки или...даже пожара. Во избежание неприятных последствий и предусматривается соответствующая защита: она отключает нагрузку в случае значительного превышения силы тока в ней. Данная функция является практически обязательной в современных стабилизаторах.

— От перегрузки. Система безопасности на случай перегрузки стабилизатора — то есть ситуации, когда полная мощность подключённой нагрузки становится больше соответствующих показателей самого устройства (см. «Мощность»). Причиной такой ситуации может стать, к примеру, включение дополнительного потребителя или изменение режима работы одного из действующих. В отличие от описанного выше короткого замыкания, при перегрузке все электроприборы работают штатно, нештатным является режим работы самого стабилизатора — что может привести к выходу его из строя или даже возгоранию. Во избежание этого и применяется защита от перегрузки. Её конкретная реализация может быть разной. В одних моделях нагрузка отключается сразу, в других — через некоторое время после предупреждающего сигнала, что даёт пользователю возможность снизить потребляемую мощность и избежать срабатывания системы.

— От повышенного / пониженного напряжения. Система, защищающая устройство от слишком низкого или слишком высокого напряжения на входе. Значительный выход за пределы диапазона входного напряжения (см. выше) опасен не только риском повреждения самого стабилизатора: при таких условиях возможностей устройства не хватает для полноценной защиты подключённой нагрузки, что может вылиться в неприятности и для неё. А данная функция предотвращает подобные последствия: в случае выхода входного напряжения за пределы допустимых значений (они могут быть шире рабочих значений, см. «Диапазон входного напряжения») стабилизатор отключается от сети. При этом некоторые его функции могут оставаться рабочими — например, вольтметр, позволяющий оценить «состояние дел» в сети на входе. А в отдельных моделях есть функция автоматического включения при возврате напряжения в рабочие пределы.

Способ отвода тепла от нагревающихся элементов стабилизатора.

— Пассивное. Пассивным называют любой тип охлаждения, который не предусматривает принудительного отвода тепла и осуществляется только за счёт естественной теплопередачи и конвекции. В маломощных стабилизаторах этого типа система охлаждения как таковая может вообще отсутствовать — количество вырабатываемого тепла относительно невелико, и для его рассеивания в окружающую среду бывает вполне достаточно естественной теплопроводности корпуса и самих деталей. В более продвинутых моделях могут устанавливаться радиаторы. Главным достоинством любого пассивного охлаждения является полное отсутствие шума. Кроме того, такие системы стоят недорого, не потребляют энергии, занимают относительно немного места и очень надёжны — ломаться там, в большинстве случаев, попросту нечему. С другой стороны, они значительно проигрывают активному охлаждению в эффективности, а потому слабо подходят для мощных устройств, особенно тиристорных и симисторных (см. «Тип»).

— Активное. Активное охлаждение предполагает принудительный отвод тепла от компонентов устройтва. Обычно оно осуществляется за счёт сочетания радиаторов с вентиляторами, которые «сдувают» излишки тепла за пределы корпуса. Подобные системы характеризуются чрезвычайно высокой эффективностью, их можно применять в стабилизаторах любой мощности, а для полупроводниковых моделей (см. «Тип») активное охлаждение просто незаменимо. Однако ценой этой эффективности явл...яются высокий уровень шума, а также значительные габариты и вес, которые соответствующим образом сказываются на всём устройстве. Вентиляторы склонны затягивать пыль внутрь корпуса, поэтому за ними нужно следить и периодически чистить «начинку» стабилизатора; а при поломке вентилятора всё охлаждение, по сути, выходит из строя. Кроме того, и стоимость подобных систем ощутимо выше, чем у пассивных.

Степень защищённости внутренних компонентов стабилизатора от различных нежелательных воздействий снаружи — в первую очередь, от попадания влаги и посторонних предметов. Для описания защиты, обеспечиваемой корпусом, используется стандарт IP(«ingress protection», т.е. защита от проникновения).

В маркировке по этому стандарту обычно используется две цифры — например, IP54. Первая цифра описывает степень защиты от различных твёрдых предметов (до песка и пыли включительно). Конкретные её значения могут быть такими:

1 — защита от предметов размером 50 мм и более (для сравнения: средний мужской кулак уже не пройдёт даже через самое крупное отверстие в таком корпусе).
2 — от предметов размером от 12,5 мм (сравнимо с толщиной пальца на руке).
3 — от предметов размером от 2,5 мм (можно говорить о защите от случайного попадания большей части стандартных инструментов).
4 — от предметов размером от 1 мм (например, большинства проводов).
5 — средняя степень защиты от пыли (допускается попадание внутрь некоторого количества пыли, не оказывающего влияние на работу устройства).
6 — максимальная степень защиты от пыли (её попадание внутрь практически исключено).

Вторая цифра, соответственно, описывает устойчивость ко влаге:

1 — минимальная степень защиты — устройство, размещённое в рабочем положении, устойчиво к отдельным каплям, падающим на него вертикально.
2 — допускается попадание вертикальных капель при от...клонении устройства от рабочего положения не более чем на 15°.
3 — допускается попадание брызг, летящих под углом до 60° от вертикали; защита от дождя.
4 — устойчивость к брызгам с любого направления; защита от дождя с ветром.
5 — устойчивость к водяным струям; защита от сильных ливней, бурь.
6 — допускается кратковременное попадание крупных объёмов воды — например, при ударе волны.
7 — возможность кратковременного погружения под воду на небольшую глубину (до 1 м).
8 — возможность работы на глубине 1 м и более длительное время.

Одна из цифр может заменяться буквой X — это обычно означает, что устройство не имеет официальной сертификации по соответствующему направлению защиты. В некоторых случаях это говорит о том, что такая защита вообще отсутствует — например, корпус IP2X, скорее всего, вообще не рассчитан на какое-либо попадание воды. Однако может быть и наоборот — например, IPX7: корпус с возможностью погружения под воду наверняка будет хорошо защищён и от пыли, даже если этого официально и не заявлено.

Разумеется, выбирать вариант по данному параметру стоит в первую очередь с учётом предполагаемых условий эксплуатации: например, для сухой подсобки влагозащита ни к чему (только лишних денег будет стоить), а вот в сырой подвале подобный корпус может оказаться очень к месту. Однако нужно учитывать, что никакая защита не даёт абсолютных гарантий и не избавляет от необходимости соблюдать правила безопасности.