Задача и подход
Цель расчёта — выбрать стабилизатор, который уверенно держит рабочую нагрузку, переживает кратковременные пуски и не уходит в защиту при просадках напряжения.
Алгоритм строится на четырёх шагах: суммирование нагрузок, перевод кВА, учёт пусков и выбор запаса с учётом возможного снижения входного напряжения.
Шаг 1. Собрать список нагрузок
- Записать активную мощность каждого потребителя в кВт или Вт и отметить тип: электроника, нагрев, двигатель, компрессор.
- Оценить одновременность работы: какие потребители включаются вместе постоянно, какие эпизодически.
Шаг 2. Перевести активную мощность в кВА
Для переменного тока используется расчётная величина кВА: S = P / cos φ, где P — активная мощность, cos φ — коэффициент мощности прибора.
- Нагреватели и лампы накаливания: cos φ близок к 1, S примерно равно P.
- Электроника с импульсными БП: cos φ около 0.9–0.95.
- Двигатели и компрессоры: cos φ обычно 0.75–0.85.
Шаг 3. Учесть пусковые токи
Кратковременный запуск двигателей создаёт пиковую нагрузку в несколько раз выше номинальной. Важно, чтобы стабилизатор выдерживал эти пики по току и мощности.
| Тип нагрузки | Ориентир пускового коэффициента | Комментарий |
|---|---|---|
| Холодильник, морозильник | до 6–8 раз от номинала | Краткий импульс при старте компрессора |
| Насос, вентилятор | 3–6 раз | Зависит от типа двигателя и нагрузки |
| Компрессор поршневой | 3–5 раз | Выше при старте под давлением |
| Электроинструмент | 2–4 раза | Короткая длительность |
| Импульсная электроника | 1.2–1.5 раза | Пусковой ток фильтров и БП |
Шаг 4. Заложить запас и учесть просадки
- Базовый запас по мощности: 20–30 процентов к расчётной сумме кВА.
- Дерейтинг при низком входе: доступная мощность стабилизатора падает пропорционально напряжению. При 200 В реальная отдача около 200/230 от номинала.
- Если ожидаются просадки до 180–190 В, имеет смысл брать класс выше или серию с расширенным диапазоном и высокой кратковременной перегрузочной способностью.
Пример 1. Частный дом
Дано: газовый котёл 0.2 кВт (cos φ 0.9), холодильник 0.2 кВт (cos φ 0.8, пуск 6x), насос 0.75 кВт (cos φ 0.8, пуск 3x), электроника 0.3 кВт (cos φ 0.95).
- Перевод в кВА: 0.22 + 0.25 + 0.94 + 0.32 ≈ 1.73 кВА.
- Запас 30 процентов: около 2.25 кВА.
- Просадка до 190–200 В: делим на 0.83–0.87 → требуется примерно 2.6–2.7 кВА.
- С учётом пиков по компрессору и насосу выбирается устройство 3–4 кВА с поддержкой кратковременных перегрузок.
Пример 2. Мастерская
Дано: циркулярная пила 2 кВт (cos φ 0.8, пуск 4x), компрессор 1.5 кВт (cos φ 0.8, пуск 3x), освещение и ПК 0.4 кВт (cos φ 0.95).
- Перевод в кВА: 2.5 + 1.88 + 0.42 ≈ 4.8 кВА.
- Запас 30 процентов: около 6.2 кВА.
- При 200 В дерейтинг 0.87 → требуемый номинал около 7.2 кВА.
- С учётом высоких пусков разумен выбор 8–10 кВА, при трёхфазной сети — рассчитать по фазам и чекнуть асимметрию.
Частые ошибки
- Суммирование паспортных мощностей без учёта одновременности и cos φ.
- Игнорирование пусковых токов двигателей и компрессоров.
- Нулевой запас под просадки и будущие подключения.
- Выбор по кВт вместо кВА и несоответствие типу сети (однофазная против трёхфазной).
Чек‑лист перед покупкой
- Список нагрузок с P и cos φ, отметка пусковых коэффициентов.
- Расчёт кВА и запас 20–30 процентов.
- Проверка сетевых минимумов и учёт дерейтинга по напряжению.
- Требования к кратковременной перегрузке и времени реакции.
- Резерв на рост нагрузки в ближайшие 1–3 года.
Написать комментарий