Comment choisir un régulateur de tension

Stabilisateur de tension - un appareil absolument nécessaire dans chaque maison. En production, il est également nécessaire, mais nous nous concentrerons ici sur les stabilisateurs domestiques conçus pour protéger les appareils et équipements domestiques des surtensions et des courants dans le réseau. Typiquement, la tension dans le coffre est de 220 ou 380 V à une fréquence de 50 Hz. Mais en raison de divers facteurs - connexion des consommateurs à haute puissance, charges de pointe le soir ou le matin, accidents sur les lignes électriques, le courant peut s'écarter des paramètres définis par un pourcentage de tension de 25 à 40 dans les deux directions.

Une tension secteur trop basse et trop élevée est tout aussi dangereuse et indésirable pour les appareils électroménagers. Les sauts brusques sont doublement dangereux. Réfrigérateurs, téléviseurs, pompes et chaudières domestiques, les ordinateurs peuvent tout simplement cesser de fonctionner. Les circuits d'entrée, l'électronique complexe des blocs de réglages peuvent brûler, d'autres dommages peuvent survenir, qui sont assez coûteux à réparer.

Fonctionnement du régulateur de tension

Pour déterminer quel stabilisateur de tension pour la maison est le meilleur à choisir, vous devez connaître les principes de base de leur fonctionnement, quels sont les stabilisateurs et quels sont les paramètres importants, et ce à quoi vous ne pouvez pas prêter attention.

À sa base, le stabilisateur est un transformateur de rétroaction réglable. Le courant alternatif du secteur entre dans l'enroulement primaire et excite approximativement le même courant dans l'enroulement secondaire, auquel les consommateurs sont connectés. Si le nombre de tours sur la bobine primaire est modifié, le courant dans le secondaire, dans lequel le nombre de tours de travail reste le même, changera en conséquence. Sur le changement du rapport du nombre de tours et construit le travail des transformateurs réglables.

Le couplage inductif est très fiable et ne permet pas le contact direct des enroulements - uniquement à travers un noyau métallique. De tels transformateurs vous permettent de modifier presque instantanément les paramètres du courant de sortie, il vous suffit de configurer la commande du collecteur de courant en fonction de la tension dans le réseau d'alimentation, de sorte que lorsque le courant chute dans le secteur dans l'enroulement secondaire, il augmente et lorsque la tension est dépassée, il diminue.

Un transformateur contrôlé est la base de tous les stabilisateurs domestiques. Les différences entre eux ne concernent que les schémas de contrôle.

Types de stabilisateurs de tension

Le marché est dominé par deux types de stabilisateurs - électromécaniques et électroniques.

Stabilisateurs électromécaniques de tension

Dans les stabilisateurs électromécaniques, le courant dans la bobine est régulé par un curseur de contact, qui se déplace le long de la surface, changeant le nombre de tours de travail. Quiconque se souvient d'un cours de physique scolaire peut imaginer un rhéostat à partir d'expériences en classe. Le régulateur de tension électromécanique fonctionne à peu près de la même manière, seul le curseur est déplacé non pas à la main, mais au moyen d'un moteur électrique.

Les stabilisateurs électromécaniques sont très fiables et vous permettent de modifier en douceur la tension dans la bobine secondaire. Mais avec leur simplicité, ils présentent également un certain nombre d'inconvénients:

• comme la plupart des appareils mécaniques ont une inertie tangible - le retard de fonctionnement est perceptible à l'œil nu;
• les contacts en carbone s'usent avec le temps et doivent être remplacés;
• le bruit au travail est à peine audible, mais toujours là.

Avant de choisir un régulateur de tension de type électromécanique, il est nécessaire de comparer la vitesse de réponse indiquée dans le passeport du produit en unités de V / s. Plus cet indicateur est bon, meilleur est le stabilisateur pour les instruments sensibles.

Régulateurs de tension électroniques

Les stabilisateurs électroniques fonctionnent quelque peu différemment.Rétroaction et commutation à l'aide thyristor, circuits à sept phases ou relaisqui modifient le nombre d'enroulements connectés au réseau. De tels stabilisateurs fonctionnent de manière absolument silencieuse, ne chauffent pas et se caractérisent par une vitesse de réponse très élevée. Mais ici, il y avait quelques inconvénients - les stabilisateurs électroniques régulent la tension de sortie par étapes. Bien que les différences ne soient pas trop importantes, elles peuvent ajouter de la dissonance au fonctionnement de l'électronique ou des moteurs.

Régulateurs de tension ferromagnétiques

Les stabilisateurs ferromagnétiques sont des appareils qui ne sont pratiquement pas fabriqués à des fins domestiques, bien que vous puissiez toujours trouver des premiers modèles qui étaient très populaires il y a des décennies. Leur travail est basé sur un changement de position du noyau ferromagnétique par rapport aux bobines. Le système est très fiable, mais encombrant et bruyant. Les principaux inconvénients sont un fonctionnement uniquement sous charge et une éventuelle distorsion des caractéristiques sinusoïdales. Pour l'électronique et les appareils électroménagers modernes, ils ne conviennent pas, mais pour les moteurs électriques puissants, les outils à main et les machines à souder, leur utilisation est tout à fait acceptable.

Comment choisir un régulateur de tension par paramètres

Il n'y a que quelques paramètres vraiment importants caractérisant l'opérabilité du stabilisateur et la commodité de son utilisation. C’est:

• nombre de phases;
• puissance
• gamme d'ajustements;
• vitesse de réponse;
• disponibilité d'une protection contre les surcharges;
• méthode de connexion.

Quel stabilisateur de tension choisir pour une maison privée ne peut être résolu qu'en décrivant correctement la gamme de tâches qu'il effectuera, en tenant compte des principales caractéristiques du complexe.

Stabilisateur de réseau ou de coffre

Par la méthode de connexion, les stabilisateurs sont divisés en tronc et en réseau. Les premiers sont installés à l'entrée du réseau électrique de la maison et régulent la tension fournie à tous les consommateurs sans exception - éclairage, chauffage, alarme, appareils électroménagers. En règle générale, une maison moderne est un système saturé d'énergie avec une consommation de courant élevée. Par conséquent, la puissance des principaux stabilisateurs commence à partir de 3 kW.

Les régulateurs de réseau sont conçus pour protéger un, moins souvent deux appareils du même type. Ils sont connectés à une prise conventionnelle et constituent un lien intermédiaire entre le coffre et le consommateur. La puissance des stabilisateurs de réseau est relativement faible, mais il peut y en avoir plusieurs dans la maison.

Ce sont des dispositifs relativement peu coûteux qui protègent un équipement complexe et coûteux s'il n'y a pas de stabilisateur principal ou si la charge est très importante. Les stabilisateurs de réseau sont installés à la fois dans les bâtiments résidentiels et dans les bureaux, les hôpitaux, les points de contact, où de nombreux équipements électroniques de haute précision sensibles aux surtensions fonctionnent.

Nombre de phases de stabilisation

L'un des principaux paramètres déterminants pour décider quel régulateur de tension est le meilleur à choisir pour une maison. Un réseau monophasé nécessite un stabilisateur avec une connexion recommandée de 220 V.Il existe trois façons de résoudre le problème de stabilisation du courant triphasé - achetez trois stabilisateurs monophasés, pour régler chaque phase, installez le stabilisateur uniquement sur une phase, à laquelle les consommateurs les plus sensibles sont connectés, et installez un puissant appareil triphasé contrôler la tension dans toute la maison.

Il faut savoir que la plupart des stabilisateurs domestiques de petite et moyenne puissance sont trois monophasés synchronisés dans un boîtier commun. Pour une puissance élevée, trois transformateurs sont généralement utilisés, assemblés sur un seul noyau. Ils sont plus fiables et plus faciles à régler.

Puissance

Pour comprendre comment choisir un stabilisateur de tension pour une maison privée, vous devez savoir exactement combien d'électricité est consommée dans la maison, théoriquement et pratiquement. Le premier chiffre est déterminé très simplement - les capacités de tous les consommateurs, de l'ampoule à la pompe de fond et à la machine à souder dans le garage, sont additionnées de manière arithmétique. Cette figure montre la puissance nécessaire avec tous les appareils allumés en même temps.

Mais cet indicateur n'est pas la limite supérieure - de nombreux outils et appareils électroménagers sont équipés de moteurs électriques qui consomment beaucoup plus de courant au démarrage que lorsqu'ils fonctionnent même à charge maximale. Cette puissance dite réactive conduit au fait que la consommation totale augmente considérablement.

L'étape suivante consiste à multiplier la puissance de chaque appareil par un moteur électrique, prise en kVA (indiqué dans le passeport) par 2 et à ajouter au chiffre existant. Augmentez ensuite le résultat de 25% supplémentaires, en cas de circonstances imprévues. Après de tels calculs difficiles à première vue, vous obtiendrez la puissance réelle du stabilisateur, qui doit être installé dans la maison.

Consommation d'énergie (en poids) des équipements industriels et de construction populaires:

Consommation électrique (W) des appareils électroménagers:

La puissance moyenne d'un stabilisateur triphasé d'une maison à un étage avec un garage et une gamme complète d'appareils électroménagers dépasse à peine 10 kW. Ce n'est pas tant et pas trop cher. Pour un appartement de deux à trois pièces, 5 kW suffisent et pour un manoir à deux étages, un stabilisateur de 15 à 25 kW est nécessaire.

Mais lors du choix d'un stabilisateur en termes de puissance, il est également nécessaire de faire attention à la plage de réglages de tension actuelle. Il doit être compris entre 150 et 250 V. Ce n'est que dans cette partie de la ligne des écarts possibles que la puissance du stabilisateur correspond au maximum déclaré dans le passeport. Si le fabricant a indiqué une gamme plus large, par exemple 140 - 280 V - encore mieux, votre maison sera protégée de manière plus fiable. Mais en même temps, le coût de l'appareil augmente légèrement.

Mais le prix n'est pas le principal facteur. L'achat d'un stabilisateur avec une plage de réglage minimale, par exemple 280 - 240 V, n'est pas recommandé, sauf en tant que réseau, si la maison a un tronc commun. De tels dispositifs ne sont pas trop chers, mais ils ne peuvent égaliser la tension que dans des limites étroites.

Dans des cas particuliers, lorsque les écarts dans le réseau d'alimentation peuvent être supérieurs à 120 V (down), des stabilisateurs complexes et coûteux sont utilisés et peuvent fonctionner dans cette plage. Il s'agit généralement d'installations combinées à régulation électromécanique et électronique, fonctionnant en parallèle. Mais une telle technique est rarement requise, donc un acheteur ordinaire n'y est pratiquement pas intéressé.

Par la puissance dans la ligne de chaque fabricant, il existe des stabilisateurs monophasés jusqu'à 10 kVA et triphasés 5 - 30 kVA. N'importe qui, pas nécessairement un électricien professionnel, peut les choisir, en se concentrant sur la méthodologie de calcul ci-dessus. Il ne vaut pas la peine d'acheter des stabilisateurs d'une puissance de 35 à 100 kVA pour une maison ou une résidence d'été. Ils sont conçus pour être installés dans des bureaux et des centres commerciaux, des ateliers et d'autres installations à forte consommation de courant. De plus, ils sont massifs et coûteux, et payer pour une puissance excédentaire qui ne sera jamais utilisée n'est pas pratique.

Précision de sortie

Aucun stabilisateur ne donne exactement 220 V. Il y a toujours une variation de performance. Les normes nationales autorisent des écarts allant jusqu'à 10% dans les deux sens. En règle générale, même les équipements très sensibles, y compris les onduleurs, les ordinateurs et les appareils de communication, avec une telle distorsion des paramètres, fonctionnent de manière assez fiable.Les consommateurs nationaux ont été initialement conçus pour de tels écarts et, en fonctionnement, n'ont pas non plus créé de problèmes.

Par la précision de la tension de sortie, les stabilisateurs électromécaniques dégagent vraiment 220 ± 3% V, et les électroniques - 220 ± 1% V, mais leur temps de réaction est alors d'un ordre de grandeur, voire deux, inférieur. Si le régulateur électronique est capable de changer la tension de sortie pendant des centièmes de seconde, l'électromécanique y passera de 0,5 à 1-2 secondes.

Systèmes de protection des stabilisateurs

Comme les transformateurs, des systèmes de protection sur tous les types de stabilisateurs sont nécessaires. Leur schéma et leurs tâches sont à peu près les mêmes, ils sont déclenchés lorsque le courant d'alimentation dépasse les charges admissibles et déconnectent le consommateur du réseau. Lorsque le courant d'alimentation revient à la normale, le débit est rétabli automatiquement.

Le stabilisateur a également son propre système de protection efficace - c'est un appareil assez compliqué avec une masse d'électronique sensible aux surcharges de tension et de courant. Avec un court-circuit dans le réseau, une forte augmentation du courant peut se produire, ce qui peut littéralement brûler les circuits.

Le système d'autoprotection déconnectera l'enroulement primaire et le système de réglage du courant d'alimentation jusqu'à ce que ses paramètres normaux soient rétablis. L'inclusion du stabilisateur dans le travail se fait également généralement en mode automatique, mais il existe des modèles avec inclusion manuelle après un arrêt d'urgence.

Fonctions et options supplémentaires

Lorsque l'on considère la question du choix d'un stabilisateur de tension pour un appartement ou une maison, il ne faut pas perdre de vue un certain nombre de fonctions supplémentaires qui simplifient le fonctionnement, le rendent plus sûr et étendent les fonctionnalités de l'installation. Souvent à partir de deux stabilisateurs de même phase, puissance et plage de réglage, il vaut la peine d'en choisir un qui a plus de fonctions, même s'il coûte un peu plus.

Voltmètre et ampèremètre

Les stabilisateurs domestiques sont équipés en option d'instruments de mesure - voltmètres requis, ampèremètres -. Les appareils affichent la tension de sortie après stabilisation et l'intensité du courant dans chaque phase. Si vous avez besoin de connaître la tension dans le réseau d'alimentation, alors certains stabilisateurs offrent une telle opportunité - appuyez simplement sur un bouton spécial et le voltmètre commute pour mesurer les paramètres du réseau d'entrée. La plupart des stabilisateurs domestiques sont équipés de voltmètres et ampèremètres analogiques (pointeur) d'une précision suffisamment élevée.

Mais récemment, de nombreux fabricants de stabilisateurs sont passés à des appareils numériques - cela améliore considérablement la conception et, bien sûr, vous permet d'augmenter le coût d'installation. Bien que cela n'ait pas un grand impact sur la précision de la mesure, lors du contrôle du fonctionnement d'un stabilisateur domestique, les dixièmes et centièmes d'unités ne jouent pas un rôle spécial.

De nombreux stabilisateurs sont équipés d'une signalisation LED, qui peut informer du fonctionnement normal de l'appareil, de la sortie du mode, des surcharges critiques et d'autres conditions à la fois du réseau et de l'appareil lui-même. Chacun des fabricants utilise le nombre de LED et leur couleur, ce qui lui semble le plus pratique. Avant de commencer le fonctionnement du stabilisateur, il est nécessaire de vous familiariser avec la valeur de chaque ampoule et le mode de fonctionnement - lueur, clignotement, fréquence des flashs.

Les stabilisateurs fonctionnent en mode automatique et la possibilité de réglage manuel n'est pas prévue. Mais les appareils de commande remplissent une fonction assez importante - vous pouvez toujours déterminer la plage de déviation de tension et de courant pour chaque phase et éteindre le consommateur, qui ne peut pas fonctionner dans ces conditions. Vous pouvez également contrôler visuellement la puissance totale actuelle du réseau domestique, en utilisant les données des appareils de contrôle et la formule P =UI.

La possibilité de commuter le retard d'apparition de tension en sortie

Une autre option pratique est le bouton de retard de la tension de sortie. Ceci est nécessaire pour qu'après stabilisation, tous les circuits de stabilisation se mettent en mode de fonctionnement et fournissent le courant avec les caractéristiques requises au réseau. Habituellement, pour cela, le stabilisateur de niveau domestique prend 5 à 7 secondes. Mais avec une consommation d'énergie élevée sur le réseau domestique, ce temps peut ne pas être suffisant, le bouton vous permet de l'étendre sur plusieurs minutes et d'éliminer d'éventuels faux départs.

Mode bypass

C'est très pratique si la fonction de dérivation y est prévue, c'est-à-dire les conditions de circulation de courant continu, en contournant tous les circuits de commande et l'équipement de transformateur. Ceci est très pratique lorsque la tension du courant d'alimentation est bien inférieure à la plage de fonctionnement autorisée ou lorsque vous devez connecter un appareil qui dépasse le niveau critique du stabilisateur en puissance. Dans ce cas, l'interrupteur permet au courant électrique d'aller directement au consommateur, et le stabilisateur est en mode veille.

Ventilateur de refroidissement forcé

Jusqu'à une puissance de 10 kVA environ, les stabilisateurs sont refroidis par des flux de convection circulant librement à travers les ouvertures de ventilation du boîtier. Les centrales de puissance supérieure sont équipées de ventilateurs forcés.

Caractéristiques d'installation et de connexion

En règle générale, la connexion des stabilisateurs n'est pas difficile, en particulier le réseau et les réseaux monophasés. Les contrôleurs réseau se branchent sur une prise électrique domestique standard. Les mêmes prises (une, deux ou plus, selon l'alimentation) sont affichées sur leur boîtier, à laquelle tout appareil d'un niveau domestique peut être connecté.

Les stabilisateurs de coffre sont connectés à l'aide d'un bornier à 5 broches. Deux - pour les fils du secteur, deux - pour entrer dans le réseau domestique et un pour la mise à la terre (obligatoire). Lorsque vous installez le stabilisateur près du point d'entrée de la ligne de câble dans la maison, vous pouvez le connecter vous-même. Mais en même temps, vous devez désactiver le disjoncteur principal (disjoncteur). Sous tension, il est extrêmement dangereux et inacceptable de se connecter selon toutes les règles de sécurité.

Mettez un stabilisateur de toute puissance après le compteur. Le stabilisateur triphasé est équipé d'un bloc à neuf broches. Il doit être raccordé par un électricien professionnel à l'aide d'outils spéciaux. Les stabilisateurs sont installés au mur ou au sol, selon la puissance et la version.

En règle générale, leur fonctionnement n'est autorisé qu'à des températures positives et à une humidité normale. À T ≥ +40 ⁰C la protection thermique de l'appareil peut fonctionner, par conséquent, le stabilisateur doit être installé loin des appareils de chauffage dans des endroits qui sont fermés de la lumière directe du soleil.

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