Почему стабилизатор напряжения постоянно щелкает и отключается

Принцип действия стабилизатора. Постоянные щелчки.

Зачем нужен стабилизатор напряжения

Стабилизатор напряжения служит для выравнивания входного напряжения. Также, стабилизатор служит в качестве защиты от короткого замыкания и перегрузок электросети. Простыми словами, если у вас дома плохое напряжение, оно низкое или сильно скачет, то, нужен стабилизатор.

На сегодняшнее время существуют различные стабилизаторы напряжения: релейные, сервоприводные, симисторные, и, другие. Подробно рассматривать их конструкцию мы не будет, поскольку эта тема не одной статьи.

Лучше рассмотрим, из-за чего стабилизатор напряжения отключается, ведь это одна из самых распространённых проблем при эксплуатации данного оборудования.

Почему стабилизатор напряжения постоянно отключается

Бывает так, что после приобретения и установки стабилизатора напряжения, тот начинает выключаться и уходит в задержку. Задержка стабилизатора — это определённое время, как правило, 5-6 сек., во время которого автоматика проверяет входящее напряжение, после чего даёт команду стабилизатора на включение.

Так вот, частые отключения стабилизатора напряжения, чаще всего, связаны:

• С недостаточным входным напряжением в электросети, напряжение сильно низкое;
• Со слабой мощностью стабилизатора напряжения;
• Из-за короткого замыкания в электросети;
• Вследствие высоких пусковых токов;
• Из-за перегрева стабилизатора.

Рассмотрим каждую из вышеперечисленных проблем по порядку, чтобы понимать, что делать, если стабилизатор напряжения отключается.

Превышение допустимого тока

Казалось бы, при покупке практически любого электротехнического оборудования одним из важнейших параметров является его мощность. И все равно пользователи умудряются подобрать не подходящую модель из-за халатного отношения к этому вопросу. Стабилизатор напряжения становится источником питания для Вашего оборудования, поэтому к выбору его мощности и других характеристик следует подходить максимально серьезно. Если стабилизатор напряжения постоянно отключается – возможно, банально срабатывает защита по току. Современные стабилизаторы обычно имеют два уровня защиты. При незначительном превышении тока спустя определенное время срабатывает электронная защита. Отбивание автомата, в свою очередь, часто свидетельствует о лавинообразном скачке тока, который характерен для коротких замыканий.

Гул и щелчки

Если стабилизатор напряжения сильно гудит, нужно проверить, чтобы питающее напряжение не было выше или ниже допустимых диапазонов. Диапазон регулировки в большинстве случае лежит в пределах 100-250 Вольт.

Внимание! Даже при исправном состоянии автотрансформатор равномерно и не слишком громко гудит. Также гул издаёт сервопривод при перемещении щеточного узла. Релейные стабилизаторы напряжения во время работы издают щелчки. Это нормально, реле (черные прямоугольники на рисунке ниже) переключают отводы от обмоток для регулировки выходного напряжения.

Если устройство громко трещит – это может свидетельствовать об искрении щетки в сервоприводных моделях, проблемах с реле и плохом контакте внутренней проводки устройства.

Стабилизатор сходит с ума

Принцип действия стабилизатора

Поскольку щёлкать в стабилизаторе способны только реле, значит, сделан он по релейной схеме. Каждый релейный стабилизатор имеет в своём строении автотрансформатор, повышающий или понижающий напряжение исходя из соотношения витков обмоток. При приближении значения напряжения к верхней границе диапазона схема устройства переключается на обмотку автотрансформатора с более низковольтным значением, и, как следствие, выходное напряжение становится ниже. Таким же образом это действует и в противоположном направлении: при отклонении напряжения в сети в сторону нижнего порога стабилизирующее устройство переключается на повышающую обмотку автотрансформатора.

Процесс переключения обмоток трансформатора курирует специальное устройство – контроллер стабилизатора, а переключения производятся посредством набора силовых реле. Именно эти реле в моменты подсоединения и производят те самые щелчки, которые слышит пользователь.

В стандартном стабилизаторе может находиться от четырёх до семи силовых реле. И чем больше скачков напряжения в сети электропитания, тем чаще происходят переключения и слышны щелчки. Также в эти мгновения может моргать свет и выключаться высокочувствительная техника.

Для регулярных щелчков стабилизатора может быть несколько причин:

1. Выход из строя одного из силовых реле. Поскольку ресурс на переключение у реле ограничен, по исчерпании его начинается подгорание контактов, повышение переходного сопротивления. Это провоцирует большую просадку напряжения на выходе стабилизатора, и чем больше нагрузка – тем больше просадка. Пытаясь исправить ситуацию, контроллер начинает переключаться на следующую ступень, где напряжение на самом деле выше и контроллеру приходится снова переключаться на предыдущее реле. Таким путём образуется замкнутый круг переключений и щелчков.
2. Плохое состояние сети электрического питания. Это могут быть плохие контакты, наличие множества скруток, линия большой протяжённости с малым количеством сечений проводников. При попытках подключения нагрузки через устройство стабилизации в момент соединения сетевое напряжение понижается. Обнаружив этот момент, стабилизатор начинает попытки повышать его посредством переключения к более высоковольтной автотрансформаторной обмотке. Но в момент соединения цепь питания потребителей на секунды разъединяется и сетевое напряжение возвращается на свой нормальный уровень. Заметив это, прибор стабилизации снова переключается на предыдущий уровень цепи. Таким образом создаётся бесконечный цикл переключений между силовыми реле.
3. Неполадке в управляющей схеме (контроллере). Проблема индивидуальна по причине различий между схемами для каждого отдельного стабилизатора. Однако обычно контроллер должен иметь некоторый сдвиг во избежание постоянного срабатывания в пределах некоторых значений напряжения.

Непрекращающиеся щелчки способны привести к быстрому выходу прибора из строя. Поскольку реле не предназначены для такого режима работы, контакты могут быстро обгореть либо залипнуть. Залипание же приведёт либо к сгоранию предохранителя на входе либо к тому, что на выход стабилизатора будет подаваться повышенное напряжение, что чревато уже выходом из строя приборов-потребителей.

Графическое отображение основных режимов работы стабилизаторов напряжения

В одной из предыдущих статей были описаны напряжения, а также приведены к сети своими руками. В данном материале наводятся основные неполадки устройств стабилизации напряжения и возможности их самостоятельного ремонта.

Нужно помнить, что стабилизатор любого типа – это сложное электрическое или электромеханическое устройство с множеством компонентов внутри, поэтому, чтобы его починить своими руками, необходимо иметь достаточно глубокие познания в радиотехнике. Ремонт стабилизатора напряжения также требует наличия соответствующего измерительного оборудования и инструментов.

Сложное устройство стабилизатора

Почему ИБП издает звуки: писк, щелчки, гудение и другие звуковые сигналы

Пищит бесперебойник? Не стоит паниковать – это штатная ситуация. Просто техника пытается сообщить своему владельцу о какой-то проблеме.

О какой именно? В двух словах тут ничего не объяснишь, но, прочитав эту статью, можно получить чёткое представление о сигналах прибора и рекомендации по устранению возникших неполадок.  

Основная функция ИБП – это обеспечение бесперебойного питая потребителя. Для реализации этой функции в конструкцию бесперебойников включают особые модули, выравнивающие характеристики тока, и накопители (аккумуляторы), обеспечивающие непрерывность энергоснабжения.

В случае перебоев в работе модулей или накопителей слышен писк бесперебойника, сигнализирующий о нештатной ситуации. Помимо писка ИБП может гудеть, щелкать и генерировать световые сигналы.

Для коммуникации с пользователем в конструкцию бесперебойника вложен особый блок, взаимодействующий с генератором звуковых сигналов и световыми индикаторами. Итогом работы этого блока являются следующие разновидности сигналов:  

1. Комбинированные (светозвуковые) — бесперебойник пищит и мигает одним или несколькими индикаторами.

2. Звуковые – бесперебойник трещит, пищит, щелкает или гудит при включении или в процессе работы, на одной ноте или короткими импульсами.

3. Световые – бесперебойник мигает красным, желтым или оранжевым индикатором.

В данной статье рассмотрены  преимущественно звуковые сигналы ИБП, поскольку световая индикация доступна только в идеальных условиях эксплуатации прибора – когда ИБП стоит на виду. Однако по большей части бесперебойники прячут в шкафы, под столы и другие места с затрудненным обзором. Поэтому основная масса пользователей ориентируется именно на звуки.

К типовым звуковым сигналам бесперебойника относятся:

• Короткие гудки, воспроизводимые со средней интенсивностью — один раз в 10-30 секунд. Если бесперебойник начал пищать подобным образом – у вас пропал свет, после чего ИБП переключился в режим энергоснабжения от аккумуляторов.
• Короткие гудки, воспроизводимые с нарастающей интенсивностью (интервал от 0,5 до 2 секунд). Если писк ИБП звучит с явно уменьшающимся интервалом между сигналами – у него разряжается батарея. Сохранитесь и завершите работу вашего устройства. Иначе вы рискуете потерять важные данные. Не вырабатывайте батарею «в ноль» – после такого некоторые аккумуляторы не смогут восстановить 100 процентов первоначальной емкости.
• Монотонный сигнал или короткие гудки, воспроизводимые с высокой интенсивностью и равномерным интервалом между сигналами. ИБП пищит постоянно и на одной ноте только в случае перегрузки. Такие гудки могут стать следствием подключения к бесперебойнику устройств, суммарная мощность которых превышает рекомендованную.
• Короткие или длинные гудки с большим интервалом между сигналами. Если ИБП пищит подобным образом – у него проблемы с батареей. Она не выдает нужного напряжения – около 13,5 вольт, поэтому не может обеспечить и нужной емкости, а равно и бесперебойности процесса электроснабжения.
• Одиночные щелчки с любым интервалом воспроизведения. В этом случае особо переживать не стоит — щелкает ИБП только по одной причине – компенсируя высокое или низкое напряжение в сети. Но частые щелчки – это совсем другое дело. Если у вас постоянно щелкает бесперебойник, то ситуация с вашими сетями энергоснабжения близка к критической – напряжение на линии опускается ниже 180-190 вольт или вылетает за 220—230 В. 
• Длинный гудок, воспроизводимый с 2-минутной периодичностью. Типовой UPS постоянно пищит подобным образом только в случае проблем с модулем коррекции питания. То есть электричество идет к потребителю из розетки, обходя по байпасу все блоки, стабилизирующие характеристики тока. Разумеется, такой режим не сулит ничего хорошего – потребитель не получает ни стабильных характеристик тока, ни автономности энергоснабжения.
• Постоянный звуковой сигнал на одной ноте, без пауз. Если бесперебойник пищит и не включается – это значит только одно – устройство вышло из строя и перегрелось.

Кроме того, ИБП пищит при включении – после нажатия на кнопку пользователь слышит короткий звуковой сигнал, сообщающий о начале работы устройства. 

Конкретные рекомендации вам подскажет само устройство бесперебойного питания. Выше по тексту было рассмотрено, почему пищит бесперебойник для компьютера. Теперь нужно понять, что делать в том случае, если слышен короткий, длинный или непрерывный гудок.

Почему пикает бесперебойник – правильно, потому что перешел в режим работы от аккумулятора. Что делать в этом случае?

• Во-первых, сохранить необходимую информацию.
• Во-вторых, когда интенсивность подачи сигналов упадет до 0,5-2 секунд – немедленно завершить работу компьютера штатным образом. Иначе будет нарушена работа операционной системы или базы данных

Одним словом, если у вас пикает бесперебойник – готовьтесь к завершению работы ПК или сервера.

Если это одиночные щелчки, то ничего. Почему щелкает бесперебойник – правильно, потому, что модуль коррекции напряжения выравнивает характеристики тока из сети. Если вы слышите, как гудит бесперебойник, следует поступить аналогичным образом.

Иное дело – постоянные щелчки. Постоянно щелкает бесперебойник только в одном случае – при наличии серьезных проблем с характеристиками сети электроснабжения, устранить которые могут только представители энергетической компании.

Тут важно понять, дает он ток или нет. В первом случае – если ИБП работает и снабжает потребителей – этот сигнал сообщает нам о перегрузке.

Поэтому когда постоянно пищит бесперебойник, а все приборы работают, вам нужно просто отключить от него ненужные на данный момент устройства.

Мощность потребителей снизиться до рекомендуемого уровня и сигнал прекратится.

Кроме того, гадая, почему бесперебойник постоянно пищит, нужно не забывать о том, что такой сигнал свидетельствует о серьезной аварии. Но в этом случае ваш ИБП откажется отдавать ток потребителю, и вам останется лишь отдать его в ремонт.  

Бесперебойник пищит при включении, выключении и во время работы. Рано или поздно это начнет раздражать даже самого флегматичного пользователя. В итоге возникает соблазн отключения звука устройства.

Категорически не рекомендуется отключать звуковую индикацию, ведь  бесперебойник для компьютера пищит только по делу: в случае сбоев в работе техники или критических отклонений параметров электроснабжения от нормы.

Выключив звук ИБП, вы избавитесь от назойливого шума, одновременно лишившись возможности своевременно отреагировать на нештатную ситуацию. В итоге возрастает риск повреждения обслуживаемой техники и потери важных данных.

Заглушить звуки ИБП следует только в одном случае, если бесперебойник обслуживает систему сигнализации. Нежелательным визитерам вовсе не обязательно знать о проблемах электроснабжения сигнальных систем.      

Выключается под нагрузкой

Стабилизатор напряжения не держит нагрузку – такая проблема случается по ряду причин. Первая среди них – это повышенная нагрузка (мощность потребителей). Если вы не меняли подключаемые устройства, значит проблема в стабилизаторе. Если он отключается не мгновенно, а через какое-то время работы, то виной этому может быть перегрев или межвитковые замыкания автотрансформатора.

Что делать: разберите прибор и произведите внешний осмотр обмоток автотрансформатора, если он не слишком сильно запылён, то проверьте, нет ли следов локальных перегревов. Если пыли много – вычистите её

Если следы перегрева и гари есть – повреждена изоляция обмоток. Это и есть межвитковое замыкание, тогда как отремонтировать стабилизатор в этом случае? Нужно перемотать либо заменить автотрансформатор на аналогичный или больший по мощности. Но стоимость такого ремонта может быть сопоставимой с покупкой нового стабилизатора напряжения.

Важно! У сервоприводных моделей ряд неисправностей может быть вызван износом щетки и загрязнением токоведущих частей графитовой стружкой. В процессе работы щетка стирается, засыпая графитом автотрансформатор. Из-за чего могут возникать замыкания между токосъемниками участками витков и перегрев. В этом случае нужно смести графит и вычистить его между витками. Убедитесь, что обмотки уложены ровно, нет обрывов. Контактную поверхность зачистите обычным канцелярским ластиком до блеска, особенно наиболее его используемый сектор.

Что делать, если выключается стабилизатор

Каждый стабилизатор напряжения рассчитан под определённый рабочий диапазон напряжений. Другими словами, стабилизатор будет отключаться, если напряжение в электросети, станет выше или ниже заданных в его автоматике параметров. Нижний порог отключения стабилизатора может быть разным — 90 или 140 Вольт, все зависит от модели и типа стабилизатора. Это же самое, касается и верхнего порога напряжений, как правило, в 240 Вольт.

Поэтому, если у вас в электросети слишком низкое напряжение, ниже 140 или 90 Вольт, то стабилизатор будет выключаться автоматически. Решить данную проблему можно либо заменой стабилизатора напряжения на другой, который будет работать от сильно низкого напряжения, либо написав заявление в РЭС. Дело в том, что напряжение даже в 190 Вольт, не говоря уже про 140, не является нормой, и вы можете смело предъявлять свои претензии по этому поводу.

Вторая проблема, из-за которой стабилизатор может выключаться, это превышение допустимых нагрузок на него. Также как и с диапазоном напряжений, каждый стабилизатор рассчитан на определённую мощность работы. Мощность стабилизаторов напряжения начинается от 500 Ватт и выше, заканчивая нагрузками на весь дом, в 8 и более кВт. При этом если подключить к стабилизатору напряжения слишком много бытовых приборов, то он может выключиться из-за перегрузки, если их мощность будет выше, чем та, на которую рассчитан стабилизатор напряжения.

Третья проблема связана с коротким замыканием в электросети и с высокими пусковыми токами. В принципе, с коротким замыканием все понятно, и любое защитное устройство должно адекватно реагировать на него, и автоматически отключать питание электроприборов. Что касается высоких пусковых токов, то некоторые маломощные стабилизаторы напряжения (без запаса мощности) очень болезненно реагируют выключением, на запуск того же холодильника. Чтобы этого не случилось, стабилизатор напряжения должен иметь достаточный запас мощности.

Ну и последнее, практически все современные устройства защиты электросети имеют в своей конструкции тепловые датчики. Данные датчики предназначены для защиты оборудования от перегрева. И если хоть одна из вышеперечисленных проблем выше будет иметь место, то стабилизатор выключится. Например, при повышении нагрузки выше допустимой, стабилизатор начнет сильно выделять тепло, т. е., греться. Вследствие этого тепловой датчик, реагируя на критическую температуру, может выключить питание стабилизатора напряжения.

Основные неисправности

В связи с нестабильным напряжением в домах и квартирах люди вынуждены устанавливать стабилизаторы напряжения (далее СН) для питания всего жилья или для работы конкретного прибора. Как и с любым другим видом электроприборов, иногда возникает ситуация, когда стабилизатор напряжения не работает (сломался). Внутренние неисправности в большинстве случаев связаны с силовыми цепями: реле, симисторы, блок управления сервоприводом и т.д.

Рассмотрев принципы работы обоих типов стабилизаторов напряжения, можно сделать вывод о том, что именно их основные составляющие части и являются наиболее часто ломающимися компонентами системы. Речь идет о сервоприводе в электромеханических приборах, а также о реле в релейных.

В связи с нестабильным напряжением в домах и квартирах люди вынуждены устанавливать стабилизаторы напряжения (далее СН) для питания всего жилья или для работы конкретного прибора.

Как и с любым другим видом электроприборов, иногда возникает ситуация, когда стабилизатор напряжения не работает (сломался). Внутренние неисправности в большинстве случаев связаны с силовыми цепями: реле, симисторы, блок управления сервоприводом и т.д.

Что такое релейные стабилизаторы напряжения

Мы рассмотрим устройство релейных стабилизатор напряжения на примере стабилизаторов Ресанта. Эта фирма довольно продолжительное время поставляет на рынок Крыма релейные стабилизаторы и успела завевать как поклонников так и противников. Этот вид стабилизаторов не зря является одним из самых популярных на рынке, его простоту и надёжность покупатель оценил по заслугам. Ещё одним фактором популярности является цена, в данное время мало кто может себе позволить дорогие тиристорные или симисторные стабилизаторы.

Принцип работы очень прост. Есть вольтодобавочная катушка (она похожа на трансформатор, хотя ничего не трансформирует а просто добавляет вольтаж), с этой катушки выведены выходы, которые в зависимости от входного вольтажа с помощью реле по очереди подключаются к выходу аппарата. Всем этим процессом управляет плата управления. Вот и все основные части стабилизатора, всё остальное информационные и обслуживающие детали.

Давайте посмотрим что у него внутри

Как видите ничего сложного внутри нет. В зависимости от мощности стабилизатора реле могут располагаться как на корпусе так и на плате. На плате реле расположены в моделях от 500 до 5000 VA. Свыше 5000 VA реле вынесены на корпус.

Вот по какому принципу действует этот аппарат

Плата управления анализирует входное напряжение и сверят его на выходе аппарата. В зависимости от разницы между вольтажами даётся команда на включение того или иного реле. Скорость переключения этих реле очень высока что даёт возможность регулировать выходное напряжение с очень большой скоростью до 5-7 мсек. Но как всегда есть одно «НО». В зависимости от производителя и марки стабилизатора количество ступеней в релейных стабилизаторах может быть от 4 до 9. Чем меньше ступеней регулирования, тем больше погрешность вольтажа на выходе.

По поводу погрешности. Вы сразу должны понять одну вещь. Не один стабилизатор напряжения не выдаёт на выходе ровно 220 Вольт. У всех стабилизаторов напряжения есть та или иная погрешность от 1% до 10%. Чем меньше эта погрешность тем меньше отклонение от 220 Вольт. Если погрешность 1%? Считаем . 220 это 100% а 1% надо вычислить. Если помните в школе учили вычислять проценты по такому уравнению:

Плохая стабилизация напряжения

Если напряжение стабилизируется слишком большими шагами, а раньше всё было плавно, то поломка близка к предыдущей – вышел из строя коммутационный прибор на одной или нескольких ступенях регулировки. Алгоритм проверки неисправности стабилизатора напряжения и их устранение описаны в предыдущем пункте.

Внимание! В характеристиках каждого из стабилизаторов описан либо шаг регулировки, либо границы каждой из ступеней, а также точность поддержания номинального напряжения на выходе.

В сервоприводных стабилизаторах такое встречается при поломке в механизме редуктора двигателя, а также при загрязнениях обмоток, как это было в случаях описанных выше. Неисправности редуктора могут сопровождаться неравномерным жужжанием или потрескиванием – это проскакивают шестерни.

Что делать: нужно разобрать механизм и если все детали в норме, заменить смазку.

Еще стоит отметить, что у сервоприводных СН стабилизация может отсутствовать, работать неверно из-за выхода из строя полупроводниковых ключей управления двигателем. Тогда бегунок со щеткой перемещается в одно из крайних положений или вообще не сдвигается с места.

Совсем не подает признаков жизни или другие поломки

Самая пугающая неисправность – это когда после подачи напряжения ни индикаторы не зажигаются, ни напряжение на выходе не появляется, т.е. когда стабилизатор напряжения не работает вообще. В таком случае возможен выход из строя управляющей платы. Чаще всего ремонт начинают с визуального осмотра, обращают внимание на:

• выгоревшие дорожки;
• вздутые электролитические конденсаторы;
• выгоревшие, треснутые или взорвавшиеся компоненты платы;
• микротрещины на паяных контактах и холодная пайка.

Все выявленные недостатки устраняют, а если внешний осмотр не дал результатов переходят к проверке платы на обрывы дорожек и короткие замыкания мультиметром в режиме измерения сопротивления и прозвонки. Такой ремонт стабилизатора может потребовать глубоких знаний электроники, схемы электрической принципиальной, а в самых сложных случаях и использования осциллографа для проверки управляющих сигналов и логики работы схемы.

Вот и все, что мы хотели рассказать вам про неисправности стабилизаторов напряжения и способы их устранения своими руками. Надеемся, теперь вы знаете, что делать в том или ином случае и почему возникают поломки!

Будет полезно прочитать:

• Как пользоваться мультиметром
• Что делать, если низкое напряжение в сети
• Неисправности посудомоечных машин