Стабилизатор напряжения: устройство, принцип работы, назначение

Какие бывают типы стабилизаторов напряжения?

На производстве и в быту широко применяется электрическая энергия. Переменным током питают системы освещение, приводы механизмов электрических приборов, его подают на сетевой разъем электронных устройств. Сбытовые организации не всегда обеспечивают надлежащее качество электрических сетей, что проявляется, в частности, в колебаниях сетевого напряжения. Это неприятное явление характерно для:

  • дачных поселков и небольших населенных пунктов;
  • сетей автономных электростанций, не входящих в единую энергосистему.

Колебания отрицательно влияют на качество функционирования техники, снижают ее надежность. Застраховать себя от этого явления можно применением стабилизатора, который включают между сетью и нагрузкой, рисунок 1.

Рисунок 1. Схема включения стабилизатора

Типы стабилизаторов напряжения по принципу работы

Стабилизацию можно выполняться различными способами. Принципы стабилизации, использованные разработчиком, определяют типы стабилизаторов напряжения.

Релейные

Релейные стабилизаторы, часто называемые ступенчатыми, представляют собой силовой трансформатор с несколькими выходами вторичной обмотки, один из которых принимается за общий. Датчик отслеживает состояние сети, при выходе за пределы разрешенных допусков осуществляет автоматическую регулировку выходного напряжения с помощью переключения реле. При срабатывании отдельных силовых реле происходит переключение обмоток с подключением нагрузки на тот вывод, напряжение на котором минимально отличается от заданного.

Конструктивная простота релейных стабилизаторов, неплохая точность регулирования, невысокая стоимость, высокая надежность обеспечивают им высокую популярность.

Недостатки:

  • ступенчатый характер регулирования;
  • заметные искажения формы синусоиды тока нагрузки при высоком входном напряжении из-за магнитного насыщения сердечника;
  • относительно слабая нагрузочная способность рабочих контактов реле;
  • высокий уровень акустического шума.

Электромеханические (сервоприводные)

Электромеханические или сервоприводные стабилизаторы устраняют один из основных недостатков стабилизаторов с механическими реле: обеспечение только ступенчатой регулировки выходного напряжения. Принцип их действия основан на изменении коэффициента трансформации. Оно реализовано с помощью щетки, соединенной с электродом выходных клемм. Щетку перемещает по вторичной обмотке тороидального трансформатора вспомогательный электродвигатель, рисунок 2.

Рисунок 2. Конструктивные особенности сервоприводного регулятора

Для электромеханических стабилизаторов характерны большой диапазон регулировки, небольшие габариты, малая стоимость.

Основные недостатки: низкое быстродействие, хорошо слышимый ночью шум работающего электродвигателя.

Инверторные (бесступенчатые, бестрансформаторные, IGBT, ШИМ)

Инверторные стабилизаторы реализуют двухступенчатую схему получения выходного напряжения. Сначала переменный входной ток преобразуют в постоянный, а затем из него вновь генерируют переменное напряжение. Автоматическое регулирование происходит на этапе формирования постоянного тока, здесь же реализованы функции ступени стабилизации.

Существует несколько вариантов каскадного преобразования, каждому из которых соответствует подкласс инверторных стабилизаторов. Наибольшее распространение получили ШИМ-устройства и стабилизаторы на IGBT-транзисторах.

Сильные стороны этого оборудования:

  • высокая скорость реакции на изменения входного напряжения, точность регулировки выходного;
  • хорошие массогабаритные характеристики (отсутствует силовой трансформатор);
  • простотой получения КПД выше 50 %;
  • возможность плавной регулировки выходного напряжения в сочетании с широкими пределами изменения выходного электрического тока, а также работы на холостом ходе;
  • эффективное подавление скачков напряжения и импульсных помех.

При применении надлежащей элементной базы инверторная техника нормально функционирует при отрицательных температурах.

Главный недостаток: плохая перегрузочная способность, в т.ч. кратковременная (не более 25 – 50% на протяжении 1 – 2 с). Последнее заставляет тщательно контролировать выходную мощность устройства при работе на реактивную нагрузку (электродвигатели различного назначения, вентиляторы и т.д.). Кроме того, следует принимать во внимание сложность электрической схемы, что увеличивает риски отказа, и высокую стоимость из-за необходимости применения силовой полупроводниковой элементной базы.

Феррорезонансные

Феррорезонансный стабилизатор — это устройство трансформаторного типа. Его характерная особенность — применение обмоток трансформатора, одетых на магнитопроводы разного поперечного сечения. Параллельно вторичной обмотке L2 подключен дополнительный конденсатор С, рисунок 3. Его емкость подобрана так, чтобы за счет резонанса обеспечивать постоянное насыщение магнитопровода вторичной обмотки. Отсюда большие изменения входного напряжения не приводят к колебаниям выходного.

Рисунок 3. Схема феррорезонансного стабилизатора

Стабилизатор имеет высокую скорость отработки скачков, обладает повышенной надежностью за счет отсутствия схем переключения, обеспечивает неплохую точность стабилизации.

Отсутствие механически подвижных компонентов позволяет эксплуатировать феррорезонансные стабилизаторы при небольших отрицательных температурах.

Главные недостатки:

  • меньший коэффициент мощности;
  • значительные нелинейные искажения выходного тока, которые могут привести к нарушениям функционирования ряда бытовых приборов, например, к искажениям изображения цветного телевизора и некачественному стиранию старых записей магнитофоном;
  • нестабильность функционирования при вариациях частоты входного напряжения более чем на 0,5 Гц от номинального значения, что нередко встречается при питании населенного пункта от автономной электростанции.

Электронные (симисторные, тиристорные)

Так называемые электронные стабилизаторы структурно повторяют устройства на электромагнитных реле, но для ступенчатых переключений обмоток авторансформатора использованы полупроводниковые изделия. Возможно несколько разновидностей таких электронных схем, каждая из которых осуществляет автоматическое переключение коэффициента трансформации. Серийно выпускаются стабилизаторы, в которых функции ключевых элементов ступенчатого регулирования возложены на симисторы и тиристоры.

Тиристор — это полупроводниковая структура с тремя p-n-переходами, в которой выполнена глубокая положительная обратная связь. Ее наличие обеспечивает высокую скорость переключения при работе в ключевой режиме. Симистор образован двумя тиристорами с объединенными управляющими электродами, включенными встречно-параллельно, рисунок 4. За счет возможности пропускания тока этим компонентом в двух направлениях симисторные стабилизаторы демонстрируют повышенный КПД. Это выгодно отличает их от тиристорных стабилизаторов.

Читайте также:
Соотношение песка, цемента и щебня в бетоне: основные правила и расчет

Рис. 4. Принципиальная схема простейшего варианта симисторного регулятора

Общие преимущества:

  • повышенный коэффициент стабилизации;
  • прекрасное подавление перепадов напряжения, импульсных помех;
  • хорошие массогабаритные параметры;
  • высокая надежность при реализации на качественной элементной базе.

Кроме того, по быстродействию электронные стабилизаторы заметно превосходят свои релейные электромеханические аналоги, т.е. хорошо отрабатывают скачки напряжения.

Недостатки:

  • плохо адаптированы для работы с реактивной нагрузкой;
  • высокая стоимость;
  • сложность выполнения ремонта.

Виды стабилизаторов напряжения по классу напряжения

Промышленность выпускает широкую гамму стабилизаторов.

По диапазону выходных напряжений электронное оборудование для однофазных сетей рассчитано на 220 – 240 В (популярна также промежуточная градация 230 В), доступны феррорезонансные стабилизаторы на 110 – 120 В.

Бытовое оборудование для трехфазных электросетей обеспечивает выходное напряжение 380 – 415 В вне зависимости от применяемых схемных решений и отдаваемого тока нагрузки.

Техника промышленного назначения может иметь более высокое выходное напряжение: вплоть до 6 – 10 кВ.

Походы к выбору стабилизатора

Перечень параметров, по которым выбирают стабилизаторы, обязательно включает:

  • мощность нагрузки или отдаваемый номинальный ток;
  • выходное напряжение;
  • тип сети (однофазная – трехфазная).

Большую помощь окажет информация о стабильности сети, уровне импульсных помех в ней.

При определении номинальной мощности суммируют мощности всех потребителей защищаемой сети. Для оценки мощности номинальной нагрузки токовую нагрузочную способность входного автомата умножают на 220 В.

При прочих равных условиях выбирают однофазные модели линейных стабилизаторов, учитывают, что модульные конструкции более удобны в обслуживании.

Учитывают эстетические параметры и количество выходных розеток, рисунок 5.

Рис.5. Вариант исполнения однофазного стабилизатора

Окончательный выбор целесообразно выполнять с учетом производителя и места изготовления. Для определения качества техники юго-восточного производства, выпускаемой без контроля со стороны ведущих западных компаний, имеет смысл изучить профильные форумы. Такой подход позволяет сделать адекватный вывод о качестве прибора.

Кроме технических параметров обязательно принимают во внимание доступность сервисного обслуживания.

Следует учесть, что в продаже имеется большой выбор 220-вольтовых однофазных и 380-вольтовых трехфазных устройств. Стабилизаторы с широким диапазоном регулировки и выходным напряжением других номиналов часто поставляются под заказ.

Заключение.

Промышленность выпускает широкую гамму бытовых стабилизаторов напряжения, что позволяет произвести выбор конкретной модели устройства с учетом конкретной области применения.

Массовый характер рынка стабилизаторов определяет большое количество работающих на нем производящих предприятий, предлагающих свою продукцию через партнерскую сеть. Поэтому перед покупкой следует выполнить тщательный многокритериальный отбор продукта.

Принцип работы стабилизатора напряжения

Стабилизатор напряжения – применение, принцип работы

Стабилизатор напряжения — это электрическое устройство, которое используется для подачи постоянного напряжения на нагрузку на своих выходных клеммах независимо от каких-либо изменений или колебаний на входе, то есть входящего питания.

Основное назначение стабилизатора напряжения заключается в защите электрических или электронных устройств (например, кондиционера, холодильника, телевизора и так далее) от возможного повреждения в результате скачков напряжения или колебаний, повышенного или пониженного напряжения.

Рис.1 — Различные типы стабилизаторов напряжения

Стабилизатор напряжения также известен как AVR (автоматический регулятор напряжения).

Использование стабилизатора напряжения не ограничивается домашним или офисным оборудованием, которое получает электропитание извне.

Даже места, которые имеют свои собственные внутренние источники питания в виде дизельных генераторов переменного тока, сильно зависят от этих AVR для безопасности своего оборудования.

Зачем нужны стабилизаторы напряжения и его важность

Все электрические устройства спроектированы и изготовлены для работы с максимальной эффективностью с типичным источником питания, который известен как номинальное рабочее напряжение. В зависимости от расчетного безопасного предела эксплуатации рабочий диапазон (с оптимальной эффективностью) электрического устройства может быть ограничен до ± 5%, ± 10% или более.

Из-за многих проблем источник входного напряжения, которое мы получаем, всегда имеет тенденцию колебаться, что приводит к постоянно меняющемуся источнику входного напряжения. Это изменяющееся напряжение является основным фактором, способствующим снижению эффективности устройства, а также увеличению частоты его отказов.

Рис. 2 — Проблемы из-за колебаний напряжения

Как работает стабилизатор напряжения

Основная работа стабилизатора напряжения заключается в выполнении двух необходимых функций: функции понижения и повышения напряжения.

Функция понижения и повышения — это не что иное, как регулирование постоянного напряжения от перенапряжения.

Эта функция может выполняться вручную с помощью селекторных переключателей или автоматически с помощью дополнительных электронных схем.

В условиях перенапряжения функция «понижения напряжения» обеспечивает необходимое снижение интенсивности напряжения. Аналогично, в условиях пониженного напряжения функция «повышения напряжения» увеличивает интенсивность напряжения. Идея обеих функций в целом заключается в том, чтобы поддерживать одинаковое выходное напряжение.

Рис. 4 — Принципиальная схема функции понижения в стабилизаторе напряжения

На приведенном выше рисунке показано подключение трансформатора в функции «Понижения». В функции понижения полярность вторичной катушки трансформатора подключается таким образом, что приложенное напряжение к нагрузке является результатом вычитания напряжения первичной и вторичной катушек.

Читайте также:
Технология самостоятельной покраски щебня

В стабилизаторе напряжения есть схема переключения. Всякий раз, когда обнаруживается превышение напряжения в первичном источнике питания, подключение нагрузки вручную или автоматически переключается в конфигурацию режима «Понижения» с помощью переключателей (реле).

Рис. 6 — Принципиальная схема функции повышения напряжения в стабилизаторе напряжения

На рисунке выше показано подключение трансформатора в функции «Повышения». В функции повышения полярность вторичной обмотки трансформатора подключается таким образом, что приложенное напряжение к нагрузке является результатом сложения напряжения первичной и вторичной обмоток.

Видео совет при выборе стабилизатор напряжения

Особенности сетевых стабилизаторов

Принципиальная схема стабилизатора напряжения данного типа представляет собой набор транзисторов, а также диодов. В свою очередь механизм замыкания в ней отсутствует. Регуляторы при этом имеются обычного типа. В некоторых моделях дополнительно устанавливается система индикации.

Она способна показать мощность скачков в сети. По чувствительности модели довольно сильно отличаются. Конденсаторы, как правило, в цепи имеются компенсационного типа. Система защиты у них отсутствует.

Устройства моделей с регулятором

Для холодильного оборудования востребованным является регулируемый стабилизатор напряжения. Схема его подразумевает возможность настройки прибора перед началом использования. В данном случае это помогает в устранении высокочастотных помех. В свою очередь электромагнитное поле проблем для резисторов не представляет.

Конденсаторы также включаются в регулируемый стабилизатор напряжения. Схема его не обходится без транзисторных мостов, которые соединяются между собой по коллекторной цепочке. Непосредственно регуляторы могут устанавливаться различных модификаций. Многое в данном случае зависит от предельного напряжения. Дополнительно учитывается тип трансформатора, который имеется в стабилизаторе.

Стабилизаторы “Ресанта”

Схема стабилизатора напряжения “Ресанта” представляет собой набор транзисторов, которые взаимодействуют между собой по коллектору. Для охлаждения системы имеется вентилятор. С высокочастотными перегрузками в системе справляется конденсатор компенсационного типа.

Также схема стабилизатора напряжения “Ресанта” включает в себя диодные мосты. Регуляторы во многих моделях устанавливаются обычные. Ограничения по нагрузке у стабилизаторов “Ресанта” есть. В целом помехи ими воспринимаются все. К недостаткам следует отнести высокую шумность трансформаторов.

Схема моделей с напряжением 220 В

Схема стабилизатора напряжения 220 В отличается от прочих устройств тем, что в ней имеется блок управления. Данный элемент соединяется напрямую с регулятором. Сразу за системой фильтрации имеется диодный мост. Для стабилизации колебаний дополнительно предусмотрена цепь из транзисторов. На выходе после обмотки располагается конденсатор.

С перегрузками в системе справляется трансформатор. Преобразование тока осуществляется им же. В целом диапазон мощности у данных устройств довольно высокий. Работать эти стабилизаторы способны и при минусовой температуре. По шумности они не отличаются от моделей других типов. Параметр чувствительности сильно зависит от производителя. Также на нее влияет тип установленного регулятора.

Принцип работы импульсных стабилизаторов

Схема электрическая стабилизатора напряжения данного типа схожа с моделью релейного аналога. Однако отличия в системе все же есть. Главным элементом в цепи принято считать модулятор. Занимается данное устройство тем, что считывает показатели напряжения. Далее сигнал переносится на один из трансформаторов. Там проходит полная обработка информации.

Для изменения силы тока имеется два преобразователя. Однако в некоторых моделях он установлен один. Чтобы справиться с электромагнитным полем, задействуется выпрямительный делитель. При повышении напряжения он снижает предельную частоту. Чтобы ток поступил на обмотку, диоды передают сигнал на транзисторы. На выходе стабилизированное напряжение проходит по вторичной обмотке.

Высокочастотные модели стабилизаторов

По сравнению с релейными моделями, высокочастотный стабилизатор напряжения (схема показана ниже) является более сложным, и диодов в нем задействуется больше двух. Отличительной особенность приборов данного типа принято считать высокую мощность.

Трансформаторы в цепи рассчитаны на большие помехи. В результате данные приборы способны защитить любую бытовую технику в доме. Система фильтрации в них настроена на различные скачки. За счет контроля напряжения величина тока может изменяться. Показатель предельной частоты при этом будет увеличиваться на входе, и уменьшаться на выходе. Преобразование тока в этой цепи осуществляется в два этапа.

Первоначально задействуется транзистор с фильтром на входе. На втором этапе включается диодный мост. Для того чтобы процесс преобразования тока завершился, системе требуется усилитель. Устанавливается он, как правило, между резисторами. Таким образом, температура в устройстве поддерживается на должном уровне. Дополнительно в системе учитывается источник питания. Использование блока защиты зависит от его работы.

Стабилизаторы на 15 В

Для устройств с напряжением 15 В используется сетевой стабилизатор напряжения, схема которого по своей структуре является довольно простой. Порог чувствительности у приборов находится на малом уровне. Модели с системой индикации встретить очень сложно. В фильтрах они не нуждаются, поскольку колебания в цепи незначительные.

Резисторы во многих моделях есть только на выходе. За счет этого процесс преобразования происходит довольно быстро. Входные усилители устанавливаются самые простые. Многое в данном случае зависит от производителя. Используются стабилизатор напряжения (схема показана ниже) этого типа чаще всего в лабораторных исследованиях.

Читайте также:
Чем отделать лестницу в доме практично и недорого

Особенности моделей на 5 В

Для устройств с напряжением 5 В используют специальный сетевой стабилизатор напряжения. Схема их состоит из резисторов, как правило, не более двух. Применяют такие стабилизаторы исключительно для нормального функционирования измерительных приборов. В целом они являются довольно компактными, а работают тихо.

Модели серии SVK

Модели данной серии относятся к стабилизаторам латерного типа. Чаще всего их используют на производстве для уменьшения скачков от сети. Схема подключения стабилизатора напряжения этой модели предусматривает наличие четырех транзисторов, которые расположены попарно. За счет этого ток преодолевает меньшее сопротивление в цепи. На выходе у системы имеется обмотка для обратного эффекта. Фильтров в схеме предусмотрено два.

За счет отсутствия конденсатора процесс преобразования также происходит быстрее. К недостаткам следует отнести большую чувствительность. На электромагнитное поле прибор реагирует очень остро. Схема подключения стабилизатора напряжения серии SVK регулятор предусматривает, как и систему индикации. Напряжение максимум устройством воспринимается до 240 В, а отклонение при этом не может превышать 10 %.

Автоматические стабилизаторы “Лигао 220 В”

Для систем сигнализации является востребованным от компании “Лигао” стабилизатор напряжения 220В. Схема его построена на работе тиристоров. Использоваться данные элементы способны исключительно в полупроводниковых цепях. На сегодняшний день типов тиристоров существует довольно много. По степени защищенности они делятся на статические, а также динамические. Первый вид используется с источниками электричества различной мощности. В свою очередь динамические тиристоры имеют свой предел.

Если говорить про компании “Лигао” стабилизатор напряжения (схема показана ниже), то в нем имеется активный элемент. В большей степени он предназначен для нормального функционирования регулятора. Представляет он собой набор контактов, которые способны соединяться. Необходимо это для того чтобы увеличивать или уменьшать предельную частоту в системе. В других моделях тиристоров может иметься несколько. Устанавливаются они между собой при помощи катодов. В результате коэффициент полезного действия устройства можно значительно повысить.

Низкочастотные устройства

Для обслуживания устройств с частотой менее 30 Гц существует такой стабилизатор напряжения 220В. Схема его схожа со схемами релейных моделей за исключением транзисторов. В данном случае они имеются с эмиттером. Иногда дополнительно устанавливается специальный контроллер. Многое зависит от производителя, а также модели. Контроллер в стабилизаторе необходим для передачи сигнала на блок управления.

Для того чтобы связь была качественной, производители используют усилитель. Устанавливается он, как правило, на входе. На выходе в системе имеется обычно обмотка. Если говорить про предел напряжения в 220 В, конденсаторов можно найти два. Коэффициент передачи тока у таких устройств довольно низкий. Причиною этого принято считать малую предельную частоту, которая является следствием работы контроллера. Однако коэффициент насыщения находится на высокой отметке. Во многом это связано именно с транзисторами, которые устанавливаются с эмиттерами.

Что такое стабилизатор напряжения и для чего он нужен

Что такое стабилизатор напряжения, для чего он нужен и где применяется. Принцип работы стабилизаторов напряжения релейного, сервоприводного и инверторного типа.

Стабилизатор сетевого напряжения 220В — это устройство, которое выравнивает напряжение из питающей сети, до определенного значения, и отдаёт потребителям стабильные 220 вольт, независимо от скачков и просадок на линии. Установка такого прибора обеспечит защиту электрических приборов от ненормальных режимов работы, таких как перепады напряжения в сети и высокий или низкий его уровень. В этой статье мы рассмотрим устройство и принцип работы стабилизаторов напряжения, а также разновидности данных устройств и область их применения. Содержание:

  • Определение
  • Классификация
  • Принцип действия
  • Релейные
  • Сервоприводные
  • Инверторные

Определение

Стабилизатор напряжения (СН) — это устройство, предназначенное для преобразования входного нестабильного напряжения из электросети: заниженного, завышенного или с периодическими скачками, в стабильное по величине на выходе устройства и подключенных к нему электроприборах.

Перефразируем для чайников: стабилизатор делает так, чтобы для подключенных к нему приборов напряжение всегда было одинаковым и близким к 220В независимо от того, каким оно поступает на его вход: 180, 190, 240, 250 Вольт или вообще плавает.

Отметим, что 220В или 240В это стандартная величина для РФ, Беларуси, Украины и так далее. Но в некоторых странах ближнего и дальнего зарубежья оно может быть другим, например 110В. Соответственно «наши» стабилизаторы там работать не будут.

Стабилизаторы бывают разных видов: как для работы в цепях постоянного тока (линейные и импульсные, параллельного и последовательного типов), так и для работы в цепях переменного тока. Последние часто называют «стабилизаторы сетевого напряжения» или просто «стабилизаторы 220В». Если говорить простым языком, то такие стабилизаторы подключают к электросети, а уже к нему подключают потребители.

Читайте также:
Украшаем дом и дачу к Новому году

В быту СН используют для защиты как отдельных приборов, например, для холодильника или компьютера, так и для защиты всего дома, в этом случае мощный стабилизатор устанавливается на ввод.

Классификация

Конструкция стабилизаторов зависит от физических принципов, на которых они работают. В связи с этим они подразделяются на:

  • электромеханические;
  • феррорезонансные;
  • инверторные;
  • полупроводниковые;
  • релейные.

По количеству фаз могут быть однофазными и трехфазными. Большой диапазон мощностей позволяет выпускать стабилизаторы как для дома, так и для небольших бытовых приборов:

  • для телевизора;
  • для газового котла;
  • для холодильника.

Так и для для крупных объектов:

  • промышленных агрегатов (например, трехфазные промышленные стабилизаторы Сатурн);
  • цехов, зданий.

Стабилизаторы достаточно энергоэффективны. Потребление электроэнергии составляет от 2 до 5%. Некоторые стабилизирующие устройства могут иметь дополнительные защиты:

  • от перенапряжений;
  • от перегрузок;
  • от коротких замыканий;
  • от перепадов частоты.

Принцип действия

Стабилизаторы напряжения бывают разных типов, каждый из которых отличается принципом регулирования. Эти отличия мы рассмотрим далее. Если обобщить принцип работы и структуру всех типов, то стабилизатор сетевого напряжения состоит из 2 основных частей:

  1. Система управления — отслеживает уровень входного напряжения и даёт команду силовой части увеличить или уменьшить его, чтобы на выходе получились стабильные 220В в пределах установленной погрешности (точности регулирования). Эта погрешность лежит в пределах 5-10% и у каждого прибора отличается.
  2. Силовая часть — в сервоприводных (или сервомоторных), релейных и электронных (симисторных) — это автотрансформатор, с помощью которого входное напряжение повышается или понижается до нормального уровня, а в инверторных стабилизаторах, или как их еще называют «с двойным преобразованием» — используется инвертор. Это устройство, которое состоит из генератора (ШИМ-контроллер), трансформатора и силовых ключей (транзисторов), которые пропускают или отключают ток через первичную обмотку трансформатора, формируя выходное напряжение нужной формы, частоты и, что самое главное — величины.

Если напряжение на входе в норме, то у некоторых моделей стабилизаторов есть функция «байпас» или «транзит», когда входное напряжение просто подаётся на выход до тех пор, пока не выйдет из заданного диапазона. Например, от 215 до 225 вольт будет включен «байпас», а при больших колебаниях, допустим, при просадке до 205-210В — система управления переключит цепь на силовую часть и начнет регулировку, повысит напряжение и на выходе будут уже стабильные 220В с заданной погрешностью.

Плавная и самая точная регулировка выходного напряжения у инверторных СН, на втором месте — сервоприводные, а у релейных и электронных регулировка происходит ступенчато, и точность зависит от количества ступеней. Как упоминалось выше, лежит в пределах 10%, чаще около 5%.

Кроме упомянутых выше двух частей в стабилизаторе напряжения 220В есть и блок защиты, а также источник вторичного электропитания для цепей системы управления, тех же защит и других функциональных элементов. Общее устройство наглядно демонстрирует картинка ниже:

В то же время схема работы в простейшей форме выглядит так:

Вкратце рассмотрим, как работают стабилизаторы напряжения основных типов.

Релейные СН обычно регулируют электроэнергию в пределах ± 15% с точностью на выходе от ± 5% до ± 10%.

Преимущества релейных стабилизаторов:

  • дешевизна;
  • компактность.
  • медленная реакция на колебания напряжения;
  • небольшой срок службы;
  • низкая надежность;
  • при переключениях возможны кратковременное отключение питания приборов;
  • неспособны выдерживать перенапряжения;
  • шум, щелчки при переключениях.

В сервоприводном СН один конец первичной обмотки трансформатора подключен к жесткому ответвлению автотрансформатора, а второй конец первичной обмотки подключен к подвижному контакту (графитовой щетке), который передвигается серводвигателем. Один вывод вторичной обмотки трансформатора подключен к входному источнику питания, а второй вывод подключен к выходу стабилизатора напряжения.

Плата управления сравнивает входное и опорное напряжение. При любых отклонениях от заданных вступает в работу сервопривод. Он перемещает щетку по ответвлениям автотрансформатора. Серводвигатель будет продолжать работать, пока разность между опорным и выходным напряжением станет равным нулю. Весь этот процесс, от поступления электроэнергии плохого качества до выхода стабилизированного тока, проходит за десятки миллисекунд и ограничен скоростью перемещения щетки сервоприводом.

Сервоприводные стабилизаторы сетевого напряжения производят в различном исполнении.

  1. Однофазные. Состоят из одного автотрансформатора и одного сервопривода.
  2. Трехфазные. Подразделяются на два типа. Сбалансированные – имеют три трансформатора и один сервопривод и одну цепь управления. Регулирование осуществляется на всех трех фазах одновременно. Используются для защиты трехфазных электрических аппаратов, станков, приборов. Несимметричные – имеют три автотрансформатора, три серводвигателя и три цепи управления. То есть стабилизация происходит в каждой фазе, независимо друг от друга. Область применения: защита электрооборудования зданий, цехов, промышленных объектов.

Достоинства сервоприводных стабилизирующих устройств:

  • быстродействие;
  • высокая точность стабилизации;
  • высокая надежность;
  • стойкость к перенапряжениям;
  • нуждаются в периодическом обслуживании;
  • требуют минимальных навыков настройки устройства.

конденсатора. После этого выпрямленный ток поступает на инвертор, где опять преобразуется в переменный и подаётся в нагрузку. При этом выходное напряжение стабильно как по величине, так и по частоте.

Читайте также:
Шатер-беседка для дачи. Фото

В следующем ролике вы узнаете о принципе работы одного из вариантов реализации преобразователя напряжения из 12В постоянного тока, в 220В переменного тока. Который от инверторного стабилизатора напряжения отличается в первую очередь входным напряжением, в остальном принцип работы во многом похож и видео позволит понять как работает этот тип устройств:

  • быстродействие (самое высокое из перечисленных);
  • большой диапазон регулируемого напряжения (от 115 до 300В);
  • высокий коэффициент полезного действия (более 90%);
  • бесшумная работа;
  • малые габариты;
  • плавное регулирование.
  • уменьшение диапазона регулирования при увеличении нагрузки;
  • высокая стоимость.

Вот мы и рассмотрели, как работает стабилизатор напряжения, для чего он нужен и где применяется. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!

Виды стабилизаторов и их отличия, устройства, функции

Содержание:

  1. 1. Электромеханические стабилизаторы
  2. 2. Электронные стабилизаторы
  3. 3. Общие элементы конструкции
  4. 4. Однофазные и трехфазные

Стабилизаторы напряжения обеспечивают постоянство питающего тока при изменениях в электрической сети. Они одинаково хорошо выполняют эту функцию, независимо от того, как меняются показатели: быстро или медленно. Причем к характеристикам сети относится не только напряжение. Приборы эффективны при изменениях силы тока и сопротивления. Поэтому они обеспечивают не только сохранность техники, но и пожаробезопасность в помещении. Например, возросшее сопротивление нагрузки может привести к перегреву проводов, расплавлению изоляции и к короткому замыканию.

Устройства для регулирования напряжения известны более 60 лет. Первоначально, особенно в быту, чаще встречались электромагнитные стабилизаторы. В настоящее время в продаже в основном представлены устройства электромеханического и электронного типа.

Электромеханические стабилизаторы

В основе конструкции — автотрансформатор с отводами, переключение которых происходит автоматически. По сути, он представляет собой катушку с витками медной проволоки. Второй элемент — электромагнитный механизм с ползунком. Схематично его работу можно описать следующим образом: если входное напряжение сети снижено, ползунок движется вверх по отводам до тех пор, пока на выходе не будет получено нормальное значение. Если оно повышено, он перемещается вниз. Роль ползунка-токосъемника в стабилизаторах выполняют графитовые щетки. Они поддерживают выходное напряжение с высокой точностью (до 2%), и его регулировка производится плавно. Это их главные преимущества. В отдельных стабилизаторах, например, у выпускаемых компанией «Ресанта», используется не одна, а две графитовые щетки. Благодаря этому увеличивается площадь контакта. Такой прибор быстрее регулирует напряжение.

Некоторые модели электромеханического типа с мощностью свыше 30 кВт могут оснащаться дополнительным трансформатором. Не смотря на наличие движущихся частей, устройства этого типа работают бесшумно. Они обладают высокой перегрузочной способностью.

Выбирая данное оборудование, можно значительно упростить расчет: к полученной средней мощности оборудования добавить ее четвертую часть и получить, таким образом, характеристику будущего стабилизатора. Это значит, что допустимо взять минимальный запас по мощности стабилизатора и заплатить при этом меньшую стоимость при покупке. Техническое преимущество заключается в том, что устройство не вносит искажений в сеть и само не чувствительно к подобным явлениям. Благодаря высокой точности оно подходит для защиты аудиоаппаратуры, медицинских и измерительных приборов.

Недостатками электромеханических стабилизаторов является износ движущихся частей. Эти детали требуют регулировки, ухода и замены в процессе эксплуатации. Отмечается небольшое отставание в их реагировании на изменения показателей сети. Мощные устройства имеют большие габариты и значительный вес. Они требовательны к условиям эксплуатации. Температура воздуха в помещении, где находится стабилизатор, не должна опускаться ниже -5 и не подниматься выше 40 градусов.

Диапазоны характеристик электромеханических стабилизаторов

Производитель Мощность, кВт Входное напряжение, Вт
Ресанта 0,5-100 140-260
240-430 (трехфазный)
Elitech 0,5-30 160-250
280-430
Калибр 0,5-30 160-250
Sturm 0,5-30 140-250

Электронные стабилизаторы

Приборы этого типа называют дискретными, так как они ступенчато регулируют входное напряжение. В их конструкцию также заложен автотрансформатор, но вместо графитовых щеток применяют реле или полупроводники (тиристоры и симисторы).

Работают электронные стабилизаторы следующим образом: каждая обмотка на трансформаторе добавляет на выходе определенное напряжение (4,4 – 22 В для однофазных). Для регулировки входного напряжения реле или электронные ключи быстро включают соответствующую обмотку. Из-за ступенчатого регулирования точность у разных приборов составляет от 2 до 10%. Эта величина зависит от количества обмоток. Допустим, каждая прибавляет по 17,6 В (точность стабилизатора 8%) при входном напряжении 195 Вт переключаются две обмотки и на выходе получится 230,2 Вт. Такой стабилизатор регулирует быстро, но не точно. Если в характеристиках указано 2%, то в том же примере мы получим на выходе 221,4 Вт. Правда, обмоток уже получается 6, и поэтому регулировка в этом случае происходит дольше. Кроме того, большее число электронных ключей повышает стоимость системы, не увеличивая ее надежности.

Невысокая точность не говорит о том, что одни модели значительно уступают другим. Для бытовой техники десятипроцентное отклонение входящего напряжения не нарушает нормального рабочего режима. Через такие устройства можно подключать холодильники, плиты, насосы, т. е. все, что работает с электродвигателем или нагревательным элементом. Если защита требуется для домашнего кинотеатра или компьютера, рекомендуется выбрать более точное устройство.

Читайте также:
Температура горения газа в газовой плите: максимальная температура духовки. Что такое термостат на кухне? Особенности терморегуляторов

Электронные стабилизаторы имеют цифровое управление. Все необходимые элементы находятся на одной микросхеме, это позволяет уменьшить вес и габариты прибора. На корпусе есть цифровой дисплей, на котором отображаются входное и выходное напряжение.

Преимущества электроники — в отсутствии движущихся деталей, что снимает проблему механического износа. Долговечность зависит только от качества тиристоров или симисторов, принцип работы надежен. Условия эксплуатации позволяют пользоваться некоторыми моделями при низких температурах: от -20 и ниже.

Существенный недостаток электронных стабилизаторов в низкой перегрузочной способности. Короткое замыкание или большие нагрузки могут вывести электронные ключи из строя. Поэтому выбирать стабилизатор рекомендуется с хорошим запасом мощности.

Сравнительная характеристика стабилизаторов

Параметры сравнения Электромеханические Электронные
Коммутирующий элемент графитовые щетки реле, тиристоры, симисторы
Регулирование плавное ступенчатое
Мощность, кВт 0,5-100 0,5-36
Точность 2-3% 1,2-10%
Механический износ есть отсутствует
Перегрузочная способность высокая низкая
Диапазон входного напряжения, Вт 140-260
240-430 (трехфазный)
140-260
Условия эксплуатации, градусы -5 – +40 -20 – +45
Уровень шума низкий

Общие элементы конструкции

  • защита по выходному напряжению — если напряжение сети меньше или больше рабочего диапазона стабилизатора, нагрузка отключается. Стабилизатор продолжает работать, а после того, как напряжение изменится, включает нагрузку,
  • защита от превышения тока — не позволит подключить к стабилизатору нагрузку, которая будет больше, чем его мощность,
  • защита от грозовых разрядов,
  • защита от короткого замыкания,
  • тепловая защита от перегрева обмотки трансформатора отключает устройство, что предупреждает возможные повреждения,
  • байпас — проводит ток напрямую без стабилизации, позволяет экономить электроэнергию, когда техника отключена,
  • вольтметр определяет входное и выходное напряжение, амперметр измеряет ток на выходе, пользователь может контролировать работу прибора,
  • фильтрация сетевых помех,
  • мониторинг работы сети с компьютера, подключение пульта дистанционного контроля – предусмотрен разъем для подключения с помощью кабеля (некоторые модели Штиль).

Однофазные и трехфазные

Стабилизаторы применяют в квартирах, на дачах, в коттеджах. По типу сети их подразделяют на две группы. В каждой группе есть модели электромеханического и электронного типа.

Там, где напряжение 220 В, используют однофазные стабилизаторы напряжения. Их мощность от 0,5 до 30 кВт. Такой диапазон позволяет выбрать устройство для защиты одного прибора или всей техники в доме. В сети 380 В возможны комбинации из трехфазных и однофазных стабилизаторов. Мощность первых составляет от 3-30 кВт и выше. Такие устройства представляют собой три однофазных стабилизатора, которые могут быть скомпонованы под одним корпусом или раздельно. Техническое решение модели более 100 кВт представляет собой три трансформатора на одном сердечнике. Устройства предназначены для защиты отдельных единиц техники, а так же они могут устанавливаться в загородных домах, офисах, на предприятиях для защиты всей сети.

Как работает стабилизатор напряжения — основные параметры и функции

Стабилизатором напряжения называется устройство, к которому подключается напряжение на его вход, с неустойчивыми и нестабильными свойствами для нормальной работы потребителей. На выходе прибора напряжение имеет необходимые качества и свойства, способствующие нормальному функционированию нагрузки потребителей.

Стабилизаторы постоянного тока

Питание сети постоянного тока требует выравнивания при входном напряжении ниже или выше допустимого предела. При протекании тока по стабилизатору, оно выравнивается до необходимой величины. Также схему стабилизатора можно выполнить со сменой полярности питания.

Линейные

Такой прибор является делителем, на который поступает нестабильное напряжение, а на его выходе напряжение выравнивается и имеет необходимые свойства. Его принцип действия состоит в постоянном изменении значения сопротивления для создания выровненного питания на выходе.

  • При эксплуатации отсутствуют помехи.
  • Простое устройство с малым числом деталей.
  • При значительной разнице выходящего и входящего питания линейный стабилизатор показывает малый КПД, так как значительная часть производимой мощности переходит в тепло и расходится на сопротивлении.

Параметрический

Такое исполнение прибора с контрольным элементом, подключенным параллельно нагрузке, выполнено на полупроводниковых и газоразрядных стабилитронах.

По стабилитрону проходит ток, который выше в десять раз тока на резисторе. Поэтому такая схема подходит для стабилизации питания только в маломощных устройствах. Чаще всего его применяют в качестве составного компонента преобразователей тока со сложной конструкцией.

Последовательный

Работа прибора видна на изображенной схеме.

Эта схема соединяет два компонента:

  1. Биполярный транзистор, повышающий ток. Он является эмиттерным повторителем.
  2. Параметрический стабилизатор, рассмотренный выше.

Выходное напряжение не зависит от проходящего по стабилитрону тока. Однако оно зависит от вида вещества полупроводника. По причине сравнительной независимости этих величин выходное напряжение получается устойчивым.

При протекании по транзистору напряжение на выходе прибора повышается. При применении одного транзистора напряжение может не удовлетворить потребителя. В этом случае выполняют прибор из нескольких транзисторов, чтобы повысить ток до необходимой величины.

Читайте также:
Украшение старой мебели

Компенсационный последовательный

Компенсационный последовательный стабилизатор имеет обратную связь. В нем выходное напряжение сравнивается с эталоном. Разница между ними нужна для создания сигнала устройству, контролирующему напряжение.

С сопротивления снимается некоторое количество выходного напряжения, сравнивающееся с основным значением стабилитрона. Эта разница поступает на усилитель и подается на транзистор.

Устойчивое функционирование создается при сдвиге фаз. Так как часть напряжения на выходе поступает на усилитель, то оно сдвигает фазу на угол 180 градусов. Транзистор, подключенный по типу усилителя, фазы не сдвигает, и петлевой сдвиг равен 180 градусов.

Импульсные

Электрический ток, обладающий неустойчивыми свойствами, с помощью коротких импульсов поступает на устройство накопления стабилизатора, которым является конденсатор или катушка.

Накопленная энергия далее выходит на потребитель с другими свойствами. Есть два способа стабилизации:

  1. Управление длиной импульсов.
  2. Сравнение выходного напряжения с наименьшим значением.

Импульсный стабилизатор может изменять напряжение с разными результатами. Их делят на виды:

  • Инвертирующий.
  • Повышающе-понижающий.
  • Повышающий.
  • Понижающий.
  • Малая потеря энергии.
  • Помехи в виде импульсов на выходе.

Стабилизаторы переменного напряжения

Такие приборы предназначены для выравнивания переменного напряжения независимо от его параметров входа. Выходное напряжение должно быть в виде идеальной синусоиды, независимо от входных дефектов питания. Различают несколько видов стабилизаторов

Накопители

Это стабилизаторы, накапливающие энергию от входного источника, а далее энергия создается снова, однако уже с постоянными параметрами.

Двигатель-генератор

Принцип работы стабилизатора напряжения такого типа состоит в изменении электроэнергии в кинетический вид, применяя электродвигатель. Далее генератор снова производит обратное изменение, уже с постоянными параметрами.

Основным компонентом системы является маховик, накапливающий энергию и выравнивающий напряжение. Он соединен с подвижными элементами генератора и двигателя, имеет большую массу, инерцию, которая сохраняет быстродействие. Так как скорость маховика постоянная, то напряжение также будет постоянным, даже при малых перепадах напряжения на входе.

Феррорезонансный

  • Конденсатор.
  • Катушка с ненасыщенным сердечником.
  • Катушка индуктивности с насыщенным сердечником.

К катушке с сердечником насыщенным приложено постоянное напряжение, и не зависит от тока, поэтому можно подобрать данные второй катушки и емкости для стабилизации питания в необходимых пределах.

Работа такого устройства сравнивается с качелями. Их трудно сразу остановить, или сделать скорость качания выше. Качели также не нужно постоянно подталкивать, так как инерция делает свое дело. Поэтому могут быть значительные падения и обрыв питания.

Инверторный

Схема такого прибора состоит:

  • Преобразователь напряжения.
  • Микроконтроллер.
  • Емкость.
  • Выпрямитель с регулятором мощности.
  • Фильтры входа.

Принцип работы инверторного стабилизатора заключается в протекании 2-х процессов:

  1. Вначале входное переменное напряжение изменяется в постоянное при прохождении по выпрямителю и корректору. При этом электроэнергия накапливается в емкостях.
  2. Далее постоянное напряжение изменяется в переменное на выходе. Из емкости ток течет к инвертору, трансформирующему ток в переменный с постоянными данными.

Сруб дома. Плюсы и минусы сруба.

Сруб – это фундаментальный каркас строения, выполненный из оцилиндрованного бревна или бруса, собранный в единый конструктив путем замкового соединения, под дальнейшую усадку. До полной усадки, которая происходит в течении года, после монтажа, в строении не вырезаются ни окна, ни двери. Такая технология обусловлена большим процентом усадки всего здания.

В обыденном понимании сруб дома, представляется как деревянный дом, построенный из цельного бревна или бруса твердых пород древесины.

Из истории возникновения срубов

Представляя себе сруб, сразу вспоминаются образы массивных, рубленных и теплых русских изб. Действительно, история строения деревянных срубов и бань начинаются со времен древней Руси и имеют богатую историю становления. Такие дома стали возводить древние славяне еще до начала возникновения грамоты. Название избы пошло от основного инструмента который использовался для строения дома. таким инструментом был – топор, поэтому дом рубили, а не строили. Вплоть до 17 века срубы составляли основную массу жилого фонда Руси.

старая рубленная изба

Изначально, срубы возводили в виде полуземлянок, до одной трети, уходящие в землю. Таким образом, в доме сохранялось больше тепла. С развитием строительных методик, срубы начали ставить на камни и промазывать фундаментальные бревна влагоотталкивающим дегтем. Такой подход позволял значительно продлить долговечность нижних венцов сруба и самого строения в целом. Использование камня в качестве фундамента для деревянного дома, позволило поднять сруб выше над землей. Такое решение позволило еще более продлить жизнь строения, уберечь от преждевременного гниения.

Для срубов использовали, в основном, породы хвойных и лиственных деревьев. Перед началом строительства, с хвойных пород снимали кору и оставляли в таком виде до осени. В течении нескольких месяцев смола хвойного дерева без коры, хорошо пропитывает ствол и таким образом древесина становится максимально водостойкой.

Иначе поступали с деревьями лиственных пород. Их заготовку для сруба начинали уже с весны. Рубленная весной лиственная древесина не успевала пропитываться соком, лучше и быстрее сохла, давала минимальную усадку.

Читайте также:
Угловой диван на кухню с эргономичным и стильным дизайном: изучаем обстоятельно

В настоящее время, технология строительства срубов максимально усовершенствовалась и не требует использование только одного топора. Появилось большое разнообразие узлов соединения, технологичные конструктивы и элементы. Технология возведения сруба значительно облегчилась благодаря современному инструменту, возможности быстрой обработки древесины. Значительно сократился срок возведения и увеличился срок эксплуатации срубов.

Плюсы сруба дома

  • Прежде всего, это экологичность дома.

Натуральная древесина самый экологичный материал из всех возможных базовых стройматериалов. В любом бревенчатом доме легко и приятно дышать. Природный микроклимат, насыщенный кислородом, со специфическими микроэлементами и смолами той или иной породы дерева всегда будет способствовать стабильному здоровью и хорошему самочувствию жильцов. Пиломатериалы из кедра еще и оказывают антисептическое и очищающее воздействие на человека и окружающую среду в целом. Подробнее про свойства кедра в строительстве.

  • Быстрые сроки возведения.

С момента доставки материала участок до полного возведения сруба может пройти всего несколько дней. Процесс возведения умелыми мастерами не занимает много времени. За исключением возведения срубов больших площадей и сложный проектов. Другое дело его усадка, о которой мы поговорим ниже в статье.

  • Низкая теплопроводность.

Качественный сруб не нужно дополнительно утеплять искусственным материалами. Но при этом толщина стены не должна быть тоньше 25 см.

  • Хорошая шумоизоляция.

Деревянные стены практически не пропускают шумы. При умеренном уровне шума жильцы в соседних комнатах не будут слышать друг друга. Исключением являются экстремальные шумы доносящиеся с улицы, которые могут быть слышны в доме из любого материала.

  • Долговечность.

При нормальном уходе и постоянном проживании качественный сруб прослужит до сотни лет. В наше время сохранилось достаточно много примеров подобных бревенчатых домов, крепости которых позавидуют многие современные материалы.

  • Дышащий дом. Природный и естественный газообмен сруба, всегда создает внутри дома насыщенную чистым кислородом атмосферу. При этом сруб дома не требует монтажа дополнительной вентиляции. Такому дому достаточно естественного поступления воздуха через окна и двери.
  • Достаточно легкий дом. В сравнен с тяжелыми каменными, кирпичными домами, деревянный сруб не требует такого массивного и тяжелого фундамента, поскольку значительно легче. Таким образом, возможна некоторая экономия при возведении фундамента.
  • Красивый внешний вид. Сруб дома –это строение на котором невольно и надолго задерживается взгляд любого человека. Его хочется рассматривать и им хочется восхищаться снова и снова. Бревенчатый конструктив, неповторимый древесный рисунок каждого бревна и бруса делает каждый сруб по своему красивый. Можно построить некрасивый каменный дом, однако построить сруб просто невозможно. Один только взгляд на собственный, рубленный дом, приносит большое удовольствие.
  • Уникальная и уютная атмосфера. Нельзя не выделить в отдельное достоинство такую способность сруба. Подобная атмосфера создается естественным способом. В таком доме, само дерево как бы наделяет жильцов своей силой и природным вдохновением. Благотворная обстановка сруба способствует максимальной продуктивности и творческому духу его хозяев.

Минусы сруба дома

Использование натурального дерева для строительства имеет некоторые недостатки и риски связанные со свойствами древесины. Подробнее про свойства древесины в строительстве. На долговечность сруба могут повлиять не только нарушение технологии возведения, но и ненадлежащая эксплуатация.

Основные недостатки срубов:

    Длительная и большая усадка. Пожалуй, это основной и самый жирный минус всех деревянных домов. Возводится сам сруб за несколько дней, однако полноценно его использовать, заселиться для проживания возможно будет только после окончательной усадки. Застройщики в рекламе обычно указывают что срок усадки сруба составляет до одного года. Однако, на практике данный срок растягивается от 2-х до 5-ти лет, в зависимости от объемов дома, используемой породы дерева и прочих специфических показателей, о которых скорее всего будет умалчиваться. Усадка сруба составляет от 15-ти до 20-ти см, потому в этот период никакие отделочные работы выполнять категорически не рекомендуется. В противном случае будут напрасно потрачены средства и силы. Движение бревен во время усадки просто приведет всю отделку в непригодность.

сруб во время усадки

Любой деревянный дом, а в особенности сруб, требует постоянного внимания и ухода. На поверхности стен дома периодически следует обновлять защитный состав от влажности и насекомых. На протяжении всего периода усыхания бревен и усадки дома, который может продлиться до нескольких лет, следует периодически конопатить швы и стыки венцов дома.

за срубом необходимо постоянно ухаживать

  • Пожароопасность. Второй жирный минус сруба, присущий деревянным домам, после большой усадки. Дерево крайне горючий материал, который поддерживает горение и склонен к самовозгоранию под воздействием высоких температур. С целью максимального снижения горючести дома, бревна и брус сруба пропитывают современными антипожарными жидкостями и покрывают лаками. Но все же по сравнению с каменным домом, горючесть такого дома на высоком уровне.
  • Необходимость дополнительной защиты электропроводки. Особое внимание следует уделить электропроводке. Электропроводку необходимо монтировать самую надежную и дорогую, с максимальной степенью защиты. В случае замыкания и случайного возгорания в результате неисправности электропроводки, дом вспыхнет как свеча. Неисправная электропроводка – самая распространённая причина пожаров.
Читайте также:
Утепление стен – лучшая подготовка к зимнему периоду

в срубе должна быть надежная электропроводка

  • Риск возникновения насекомых и грибка. Древесина –это природная и естественная среда для строительства жилья насекомых. В бревнах и между ними любят обустроить себе гнезда и зимовать жуки, мухи и прочие насекомые. Обычно такая проблема возникает после начала отопительного сезона. Но кроме дискомфорта от присутствия разнообразной фауны в доме, жучки в результате своей жизнедеятельности создают повреждения в бревнах в виде мелких дырочек. Поверхность дома и бревен после строительства, конечно же, покрывают пропиткам которые отпугивают насекомых, однако такая защита не сто процентная и нужно быть готовым к появлению насекомых.

в срубе могут заводится насекомые, если он не обработан защитными пропитками

  • В бревнах сруба возникают трещины. Подобные проявления однозначно будут в любом деревянном доме построенном из цельного бруса и бревна. Исключением может быть дом из клеёного бруса. Трещины образуются в результате усушки и использования изначально не полностью сухой древесины. Эти явления для срубов и домов из бруса считается нормальным. Трещины заделываются специальными шпаклевками и не доставляют неудобств.

трещины в срубе

Сравнив все достоинства и недостатки деревянных срубов, можно сделать однозначный вывод, что строительство сруба дома — это затратный и продолжительный процесс, требующий постоянного внимания, не только на стадии строительства и на стадии усадки, но и в процессе повседневной жизни. Вместе с этим, только деревянный сруб создает особую уютную атмосферу внутри дома и благоприятный микроклимат, которые стоят потраченных усилий и средств на его возведение.

Минусы домов из оцилиндрованного бревна

Оцилиндрованное бревно — шикарный традиционный материал, который не только обладает максимальной экологичностью, но ещё и достаточно удобен для быстрого возведения небольших построек.

Он обладает естественным внешним видом, долговечностью и износостойкостью, а при соблюдении всех технологий по комфорту ничем не уступает современным коттеджам из других материалов.

  • У некоторых, глядя на подобные дома, возникает стойкая ассоциация со старинной деревенской избушкой, появляются стереотипы. Сходство это лишь внешнее, поскольку конструкция этих домов при всей простоте предполагает наличие всех коммуникаций и удобств
  • В стандартном доме на 36 кв.м здесь могут жить 2 семьи, причём не испытывая тесноты и тому подобных проблем. Кроме того, бревенчатый дом можно выстроить небольшой командой рабочих или даже самостоятельно, практика показывает, что вполне можно вписаться в самые сжатые сроки

Красота таких построек признана всеми: правильная круглая форма материала и качественная его шлифовка делают готовое здание аккуратным и цепляющим взгляд. Это обстоятельство поможет сэкономить время и деньги: стены не нуждаются в дополнительной отделке, поскольку уже обладают всеми ценными свойствами.

  • Рубленый вручную дом — удовольствие более дорогое, но и не всегда более качественное
  • Приятный и тёплый цвет дерева всегда радует глаз, а продуманная форма брёвен способствует тому, что их очень легко уложить друг на друга: помощь бригады с высокой квалификацией вам явно не нужна

Тем не менее, у домов из бревна есть свои недостатки, которые важно вовремя проработать.

Усадка

Основной недостаток домов из оцилиндрованного бревна — это усадка, поскольку вся отделка делается по завершению этого процесса. Высота дома вполне может уменьшиться процентов на 7, при этом данный параметр будет сильно зависеть от влажности и погодных условий.

Самым простым решением будет покрыть кровлю рубероидом и сразу же приостановить строительство примерно на полгода. Конечно, многие игнорируют эти моменты или предпочитают оставить дом как есть, но действительно долговечная и красивая постройка подобного плана будет реализована только в условиях соответствия данным требованиям.

Важно, однако, отметить, что при работе с оцилиндрованным бревном эта проблема заденет вас в сравнительно небольшой степени: намного сильнее усадка у доски и бревна естественной влажности, также она существеннее и у любой разновидности бруса.

  • Заселиться в дом сразу после постройки не получится, а вот начать внутренние работы можно незамедлительно
  • Если бревно нормально просушено, при усадке у вас не будет проблем вроде существенных изменений геометрической формы. Естественно, стены нужно конопатить, причём иногда повторно заделывать некоторые трещины, но сделать это не так сложно
  • Усадка может продолжаться до двух лет, бревно, к примеру, на 240 мм может вполне дойти до диаметра 220 мм

Как было сказано выше, усадка — это проблема любого дерева. Некоторые застройщики специально строят дома из бруса под усадку, для того чтобы грамотно компенсировать.

Однако, усадка не присуща каркасным домам для постоянного проживания, о которых Вы можете прочитать здесь. Низкий вес всей конструкции не нуждается в длительном ожидании срока, пока осядет фундамент.

Читайте также:
Шкаф-пенал, преимущества и недостатки, классификация мебели

В стандартах строительства, как правило, устанавливают определённые величины, в пределах которых должен оставаться процент усушки.

Отдельным вариантом, является так называемое бревно камерной сушки, обладающее сниженной усадкой. Из материала в специальных печах выпаривается смола, происходит более длительная термическая обработка. Такая альтернатива ощутимо дороже, но у неё отсутствуют дефекты кручения, пазы практически не испытывают существенных деформаций.

Существуют также влажные породы деревьев, которые обладают такой специфической плотностью, что не трескаются ни при каких условиях. Одним из наиболее ярких представителей здесь является архангельская сосна.

Для того чтобы избежать трещин, нужно также постепенно вводить дом в эксплуатацию, поскольку во многом эти явления связаны с неправильным включением отопления. Обработка торцов клеем ПВА или известью поможет улучшить выход влаги, бревно будет просушиваться более равномерно.

За постройкой из оцилиндрованного бревна требуется определённый уход. Материал сам по себе хорош, но его необходимо зачищать и обрабатывать.

Многие составы, например, антипирены сильно страдают от дождя и прочих воздействий, поэтому покрытия придётся периодически обновлять. Проще всего отделать дом сайдингом или облицевать плиткой, но смысла от естественного вида бревна в таком случае уже не будет. Поэтому обычно используют морилку или лак, они, к сожалению, сохраняют свои свойства не более 3-4 года, не более.

Оцилиндрованное бревно подвергается также воздействию прямых солнечных лучей, это вновь не лучшим образом сказывается на состоянии покрытий.

  • Без должной обработки в дереве могут появиться разнообразные вредители. В случае строительства в летний сезон первый наружный слой антисептика стоит нанести примерно через 2 недели
  • Зимой эту процедуру можно осуществлять только при плюсовой температуре, желательно даже дождаться весны и начинать работу примерно при +10
  • Пропитки оптимально наносить посредством краскопульта: 3-4 месяца они будут защищать дом от вредителей, грибков и плесени

По истечении этого срока можно покрыть дерево слоями колеровочного состава. На этом обработка заканчивается: внутри помещения нужно повторить примерно то же самое с помощью антисептика на водной основе. Древесина склонна темнеть и покрываться серыми или синими пятнами.

Если этого, всё же, не удалось избежать, приобретите специальное средство для выбеливания: порошок на основе хлоридов. Тонкий слой подобного вещества поможет вам быстро вернуть натуральный светлый оттенок любой древесине. От потемневшего слоя при желании можно избавиться и шлифовальной машиной, сняв слой порядка 1-2 мм.

Условия для проживания

Бревно — довольно тёплый материал, но если вы хотите обойтись без дополнительной отделки утеплителем, придётся продумать некоторые нюансы.

Длительное проживание особенно в условиях холодной зимы требует жилья с довольно толстыми стенами. По-настоящему тёплый деревянный дом должен быть из брёвен порядка 60-70 см, а они относительно редко используются в современной практике.

Для комфортного проживания необходимо подобрать утеплитель для сруба дома. Важно, чтобы утеплитель был из паропроницаемых.

Более подробно о каждом виде утеплителя, на примере дома из бруса, расписано здесь. Но любой из этих утеплителей подойдет для дома из сруба.

Перед тем как перейти к утеплению стен, да и вообще к их возведению, необходимо построить фундамент. Как сделать фундамент описано здесь.

Работая вручную, можно вытачивать материал и большего диаметра, а вот конвейерная продукция редко может позволить себе такое. При этом в месте стыка брёвен толщина доходит по минимальной границе до 10 см, в русских избах не зря традиционно спят на печах. Сэндвич-панели, к примеру, в этом вопросе выигрывают однозначно.

Для домов из тонкого бревна без проклеенного утеплителя в большинстве случаев потребуется прогрев с помощью печи, а это вряд ли тот метод, который можно назвать экономичным по энергозатратам.

  • Для нормальной жизнедеятельности стоит учитывать все утечки тепла ещё на момент проектирования
  • Суммарная доля потерь энергии через кровлю и перекрытия первого этажа составляет до 23%, что нельзя упускать из виду
  • Огромное значение имеет кубатура дома: при большом объёме толщина стен должна быть соразмерно увеличена

Оцилиндрованное бревно, как и любое другое, хорошо горит, особенно если качественно просушено. По этой причине определённые опасения всегда вызывает проводка. В сочетании с влажностью этот момент является одним из основных рисков для возможного пожара: перегружать сети или экономить на розетках неуместно. Сделать адекватную скрытую проводку может далеко не любой мастер, потребуется некоторый опыт, поскольку даже в случае с клееным брусом это существенно проще.

Минусы домов из оцилиндрованного бревна


Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: