Обзор и тестирование релейного стабилизатора напряжения Энергия Voltron 5000

Снова всех приветствую! Давно ничего не было от меня из обзоров техники, но основную работу никуда не деть. Наконец-то удалось заняться стабилизатором напряжения Энергия Voltron 5000, любезно представленным для тестирования компанией-производителем. Это релейный стабилизатор, российского производителя компании ООО «ФИРГО». Нового здесь ничего, всю эту информацию можно обнаружить на этикетке на задней стороне стабилизатора. Перед тестированием, как обычно рассмотрим характеристики стабилизатора.

ВНИМАНИЕ!
Параметры и технические характеристики стабилизатора могут быть изменены производителем в любое время. Поэтому более актуальную информацию смотрите на сайте производителя по ссылке выше.

Характеристики

Стабилизация
Тип стабилизатора: релейный;
Максимальная мощность нагрузки: 5000 ВА;
Максимальная активная мощность нагрузки: 5000 Вт;
Тип входного напряжения: однофазное (220 В).;
Диапазон входного напряжения: 105-265 В.;
Входное предельное напряжение: 95-280 В.;
Точность стабилизации: 5%
Выходное напряжение: 209-231 В.;
Время отклика: ≤10 мс.;
Допускаемая длительная перегрузка: ≤110 %;
КПД: 98%;
Номинальная частота переменного тока: 50, 60 Гц;
Форма выходного сигнала: синусоида без искажений;
Потребляемая мощность в режиме холостого хода: 50 Вт. максимум;
Защита: от короткого замыкания, от перегрева трансформатора, от повышенного напряжения, от пониженного напряжения, от перегрузки по току;

Физические характеристики и функциональность
Крепление (размещение): универсальное;
Тип охлаждения: естественное, принудительное;
Отображение информации: еть, задержка, защита, входное и выходное напряжения;
Задержка запуска: есть;
Выходные розетки: нет;

Размеры и вес
Габариты, ШхВхГ: 310 х 220 х 135 мм.;
Масса: 9,4 кг.;

Дополнительно
Гарантийный срок: 12 мес.;

Исходя из характеристик, сразу небольшой комментарий. Бросился в глаза гарантийный срок. Для российского производителя это маловато. Сколько знаю стабилизаторов российских производителей и сколько прошло через мои руки – у всех гарантия минимум два года. У этих стабилизаторов также хотелось бы видеть такую же гарантию.

Теперь переходим к распаковке. Дошла и до неё очередь. Поставляется стабилизатор в двух коробках. Одна из них из обычного картона, простая невзрачная (её не демонстрирую), а вторая такая глянцевая, красивая. На коробке множество надписей, несущие разную информацию. Смотрите сами:

Открываем нашу коробку, и сверху обнаруживаем документацию и стабилизатор.

Также была у меня мысль, а где же крепеж? Когда вытащил стабилизатор, он оказался под ним, в специальной ячейке пенопласта. Интересное решение! Обычно производители кладут сразу в пакет с документацией.

Стабилизатор вытащен из коробки, и займемся теперь им. Начнем с передней панели. На ней расположен светодиодный индикатор, который отображается входное напряжение, выходное, нагрузку и подсвечивает надпись “ЭНЕРГИЯ”. В нижней части панели, посредине, расположена кнопка задержки на 6 и 180 секунд. Справа от кнопки задержки располагается два автомата. Один включается байпас, другой предназначен для включения стабилизатора. Автоматы никак не связаны друг с другом. Обычно в стабилизаторах, где есть байпас, устанавливают сдвоенные автоматы с блокировкой. Если первый автомат включен и попробовать включить второй – произойдет отключение первого, или наоборот. Но такие автоматы не купишь….. В нашей ситуации от это и хорошо. Здесь как бы всё просто: если выйдет из строя автомат, его легко можно поменять. С левой стороны от кнопки задержки, имеется наклейка, несущая на себе информацию о точности стабилизации выходного напряжения, гарантийном периоде и других характеристиках.

Корпус стабилизатора окрашен порошковой эмалью в черный цвет. На ощупь покрытие такое шершавое, но не как наждачка. Единственное, что черный цвет впишется не в каждый интерьер, да и “вкус” у всех разный. Обычно стараются делать все помещения посветлее. Но тут дело каждого. На корпусе стабилизатора имеется множество технологических прорезей, служащие для естественной конвекции воздуха. В случае большой нагрузки, у стабилизатора в верхней части имеется вентилятор для принудительного охлаждения. Единственное, я бы его перенес на боковую стенку, а в верхней части поставил бы непрямую вентиляцию. Такие решения мне уже встречались, но не у российских производителей. Рядом с вентилятором находится клеммная колодка для подключения стабилизатора в сети, а ещё она также выполняет функцию заглушки. Я такого тоже ранее не встречал. Интересное решение! На задней стенке стабилизатора, посредине, имеется большой болт, крепящий массивный и тяжелый трансформатор к основанию.

ВНИМАНИЕ!
Манипуляции со стабилизатором проведенные ниже лишают Вас гарантии и являются поводом для отказа от гарантийного обслуживания. Ни в коем случае не повторяйте действия автора статьи!

А теперь переходим к самому интересному. Это наша начинка. Кстати, я думал, что светодиодный индикатор, автоматы и кнопка задержки закреплена на передней крышке, но оказалось, они прикручены к дополнительной панели под крышкой. Хорошо извратился производитель )))) А пока фото с разных сторон. Выглядит очень позитивно.

Сначала расскажу о недочете, который обнаружил при вскрытии. У стабилизатора не заземлена передняя крышка и средняя панель, на которой расположены автоматы. По факту заземлена только задняя панель, на которую крепится трансформатор. Это не правильно. Все токоведущие части стабилизатора должны быть заземлены и присоединены к центральной точки заземления у стабилизатора. В общем нужно поправить. Тем более исправляется просто.

Теперь о хорошем. Все провода идущие на автомат, клеммную колодку у стабилизатора опрессованы. Вопросов нет. Здесь ещё скажу про автоматы. Модель их JLB1-63 на 32 А, и, судя по всему, производитель Julan Electric. Такие вот китайские автоматы. Ещё обращу ваше внимание на номинал автомата. Как-то многовато 32А для стабилизатора мощностью 5 кВт. По факту он отключится только при коротком замыкании и в нашем случае используется просто как расцепитель.

Втулочные наконечники на кабелях похоже тоже китайские, и очень похожи на них по расцветке. Заметил ещё одну интересную вещь: на автомате, в месте опрессовки двух проводов, наконечник для одинарного проводника, и на наконечники типа ШНВИ-2 они никак не смахивают. Но я, кстати, против китайских наконечников ничего не имею. У меня дома такие имеются, пробовал ими прессовать, и ничего плохого сказать не могу.

Теперь переходим к нашим платам. Начнем с основной платы – это так называемая плата управления, она же “мозги” стабилизатора. Выполнена из одностороннего текстолита. Все детали на плате выполнены навесным монтажом, так сказать из “рассыпухи”. На плате нет ни одного SMD компонента. Если честно, я был очень сильно удивлен. Забегая вперед, скажу, что все платы хорошо отмыты от флюса. За это огромный плюс производителю.

Ещё немного фотографий платы управления. Она полностью отключаемая, и за это также производителю плюс. Легко можно отключить и произвести починку платы, а в большинстве случаев как сейчас выполняется ремонт – сняли и поставили новую. Быстро и просто. Блок питания собран по импульсной схемотехнике, на простом обратноходовом преобразователе с применением ШИМ контроллера LY6021. Расписывать тут особо нечего. На этой плате Вы найдете точно такие же компоненты, как и у других релейных стабилизаторов, нового ничего. Скажу только, что в качестве микроконтроллера, используется STS 15W408AS от STCmicro. Даташит я не нашел. Может плохо искал.

Конденсаторы на плате все фирмы VENT. Не люблю эти конденсаторы. Быстро сохнут. Много устройств было отремонтировано с такими конденсаторами.

Ложечка дёгтя. В стабилизаторе установлен небольшой автоматический выключатель (такой можно встретить в пилотах) на ток в 8А. Провода к нему припаяны ужасно. Сначала по хорошему нужно было продеть в отверстие, а потом уже паять.
Едем дальше. Силовая часть. Представляет из себя бутерброд из двух плат, начинкой которого являются реле марки JQX-16F-L и рассчитанные на ток в 30А. Сказать, что я был удивлен этому бутерброду – ничего не сказать. Я так и не смог постичь чудо инженерной мысли, и не понял, зачем так было сделано. Хочу здесь сразу отметить, что плата хорошо помыта от флюса. Это прямо радует. Но у меня возникает вопрос, как ремонтировать это чудо. Точнее, как ремонтировать я знаю, но представьте себе, у Вас залипло или сломалось одно реле. Хотите вы этого или нет, но реле через время ломаются, особенно у кого постоянно скачет напряжение. Чтобы заменить одно реле, надо отпаять одну плату ПОЛНОСТЬЮ!. Для наименьшей трудоемкости, проще ту, где нет силовых проводов. Далее надо отпаять силовые провода от реле и затем отпаять само реле, и уже потом установить новое, собрать назад. Сколько плата выдержит таких ремонтов???!!! Проще наверно поменять весь бутерброд целиком.

Теперь второе мое негодование. При осмотре многих стабилизаторов я ругаюсь, что провода припаяны напрямую к плате в местах пайки реле. Это не правильно. На провод должна одеваться гильза, либо наконечник, и затем всё это дело должно проходить через отверстие в плате и уже потом припаиваться. Ну на крайний случай, провод хотя бы без гильзы должен быть пропущен в отверстие и потом запаян, + здесь нужно обязательно зафиксировать провода.

В стабилизаторе установлен датчик тока. За счет него определяется нагрузка и происходит её отображение на табло, а также судя по всему отключение при перегрузке.
Добрались наконец-то до трансформатора. Как я говорил ранее, он габаритный, и придает основную массу стабилизатору. Выполнен по принципу автотрансформатора.

Как я говорил в видео, теперь немного о бандажах. Один из вариантов, который я встречал. Два заслуженных провода прессуются гильзой, и затем пропаиваются. Такая прессовка обычно бывает, если взять обычные втулочные наконечники и прессовать гидравлическим прессом, что-то типа КВТ ПГР-70. В общем сделано хорошо.

Ещё момент по намотке трансформатора. Обратите внимание, как установлен датчик температуры. Я ни разу не видел, чтобы так заморачивались. Датчик похоже установлен в момент намотки трансформатора. Сидит плотно между двумя рядами обмоток. Заметьте, это не как у всяких стабов датчик находится на верхнем слое обмоток и закреплен стяжкой. Очень позитивно! Большой и жирный плюс за это.

Трансформатор намотан алюминиевым проводом, диаметр которого составляет 2,4 мм. Без изоляции диаметр будет примерно 2,3 мм. Далее считаем радиус. 2,3мм/2=1,15мм. Далее надо посчитать сечение проводника по формуле S=Пи*R2. Отсюда следует, что S=3,14*1,2=4,15 кв.мм. Ток обмоток получается 24,92 А. Трансформатор намотан практически без запаса, так сказать впритык.
Плата индикации. Отмыта хорошо от флюса. В качестве LED-драйвера используется микросхема TA6932 от Titan Micro Electronics.

Выводы по сборке
Собран стабилизатор нормально. Есть как положительные стороны сборки, так и отрицательные. Пайка хорошая, платы отмыты от флюса, все провода, где нужно опрессованы. Не до конца сделано заземление корпуса. По факту заземлена только задняя стенка. Из минусов является ещё то, что припаяны провода к плате без пропуска через отверстие. Точно такая же проблема и с автоматическим выключателем. Провода не пропущены через отверстие. Это печально. В остальном вроде нормально. Единственное, что смущает ещё, это конденсаторы фирмы VENT.

Теперь переходим к тестированию. Для этого нам понадобится:
1. Собственно сам стабилизатор Энергия Voltron 5000 (5000 ВА)
2. Мультиметр UNI-T UT181A
3. Мультиметр UNI-T UT71E с адаптером измерения мощности
4. Мультиметр Fluke 17B+
5. ЛАТР SUNTEK TDGC2-3 (3000 BA)
6. ЛАТР SUNTEK TDGC2-10 (10кBA, 0-300В, 40А)
7. Токовые клещи (ваттметр) UNI-T UT233
8. Измеритель уровня шума (шумомер) UNI-T UT353
9. Лампы накаливания 95 Вт
10. Бытовые электроприборы: два чайника, утюг, обогреватель.

Тестирование выполним по стандартной методике, как в предыдущих моих обзорах, и дополнительно необходимо будет произвести проверку следующих защит, которые заявляет производитель, а именно:

1. Двухступенчатая защита от перегрузки.
2. Двухступенчатая защита от коротких замыканий.
3. Тепловая защита.
4. Защита от повышенного напряжения.
5. Защита от пониженного напряжения.
6. Защита от перегрузки на пониженном напряжении.

Первое с чего мы начнем, это с теста на потребление на холостом ходу. Данные измерений показаны в таблице 1 (картинка кликабельная, обязательно нажимаем, чтобы не портить зрение)

Таблица 1. – Измерение потребления мощности на холостом ходу.

Сначала пару слов. По заявлению производителя, потребление у стабилизатора 0,14А при 220В, и 0,5 А при 100В. Не сложно посчитать, что в первом случае максимальная потребляемая мощность составит 30,8 Вт, а во втором случае 50 Вт. Поэтому в характеристиках в самом начале статьи, вы увидели 50 Вт.
А теперь интерпретация тестов. Максимальное потребление зафиксированное мной составляет 21,2 Вт. Это намного лучше заявленных производителем характеристиках. Найдутся умники, которые могут сказать, что когда будет “скакать” напряжение, потребление будет выше. Да оно будет выше, но не на много, и не так часто это происходит, следовательно, этим можно пренебречь. В общем хороший получился показатель. Он и не минимальный, и не максимальный. Такой середнячок.

Следующий тест. Проверим показания нашей индикации встроенной в стабилизатор. Начнем с индикации входного напряжения. Данные представлены в таблице 2.

Таблица 2. – Измерение показаний входных напряжений на холостом ходу.

Исходя из таблицы, наибольшее зафиксированное значение разности показаний мультиметра и встроенного вольтметра составляет 3,1 В на одном единственном измерении. В основном разница находится в пределах 2 В. Точным измерительным прибором встроенный вольтметр не является, и данных показаний для обычного пользователя более чем достаточно. Тем более в паспорте не заявлено точности.

Теперь тоже самое, только с выходным напряжением. Данные представлены в таблице 3.

Таблица 3. – Измерение показаний выходных напряжений на холостом ходу.

Вот здесь всё намного интереснее. Фактически выходной вольтметр является показометром, и отображает напряжение практически всё время 220 В. Сделано, похоже, чтобы не пугать пользователей. Такое я уже видел у других производителей стабилизаторов, но лично для меня это очень неприемлемо.

А теперь самое интересное. Главное конечно не то, что показывает встроенный вольтметр, а то как стабилизатор справляется со стабилизацией напряжения в заявленном диапазоне входных напряжений. Полученные данные показаны в таблице 4.

Таблица 4. – Выходное напряжение и % отклонения от номинала на холостом ходу.

Диапазон входного напряжения, в рамках которого стабилизация выходного напряжения находится в пределах 5% составляет от 105 до 265 В. Из всех показаний представленных в таблице 4, в рамках оговоренного диапазона не попадает только одно значение, при входном напряжении 265 В. Показатели хорошие. Несмотря на то, что изменился ГОСТ, и номинальное напряжение стало 230 В., производители стабилизаторов всё равно отталкиваются от напряжения 220 В., как по старому ГОСТу. Это очень хорошо, так как ГОСТ поменялся, а потребители остались. В общем тут вопросов и нареканий нет.
Завязываем с тестами на холостом ходу. Необходимо немного нагрузить стабилизатор, и посмотреть, как он себя поведет. Для этого в стенд была добавлена нагрузка в виде ламп накаливания.
Не раз сталкивался с тем, что очень часто на холостом ходу встроенный вольтметр может отображать неправильные показания. Повторим туже процедуру, что и в начале, только под нагрузкой.

Таблица 5. – Измерение показаний входных напряжений под нагрузкой.

Здесь можно точно сказать, что значения изменились явно в лучшую сторону. Есть также отклонение в пределах 2 В., но таких значений стало меньше. Таблицу в этом случае я сокращать не стал.

Далее посмотрим, что происходит с выходными значениями. Данные представлены в таблице 6.

Таблица 6. – Измерение показаний выходных напряжений под нагрузкой.

В данном случае практически ничего не изменилось. Как был выходной вольтметр показометром, так и остался. Догадка описанная ранее подтвердилась.

А теперь самое главное. Подсчет отклонения по стабилизации. Результаты представлены в таблице 7.

Таблица 7. – Выходное напряжение и % отклонения от номинала под нагрузкой (не забываем кликать на фотографию, дабы не сломать глаза).

Здесь в общем-то ничего не поменялось. Также есть одно выпадающее значение на уровне входного напряжения в 265,2 В. Стабилизатор отрабатывает 5% стабилизацию как положено.

С этим разобрались. Раньше я никогда в релейным стабилизаторах не проверял трансформатор на нагрев, так как попадались трансы с большим запасом. В виду того, что в этом стабилизаторе трансформатор намотан впритык, проведем тесты. Также будут сделаны тесты на перегрузку стабилизатора, на уровень шума, и погоняем стабилизатор при полной загруженности, имитируя постоянные скачки напряжения в сети. Часть стенда выглядела так. Чтобы ничего не сгорело, в тестах использовался ЛАТР SUNTEK TDGC2-10. К сожалению, просадки напряжения на ЛАТРе всё равно были, и их не избежать, несмотря на то, что был применен питающий кабель 3х6 кв. мм., а от ЛАТРа к стабилизатору ПВС 3х4 кв. мм. Оба куска кабеля выполнены по ГОСТ 7399-97.

Начнем с Вами с теста на нагрев трансформатора. Нужно это для того, чтобы определить температуру трансформатора, при которой заработает вентилятор. Эксперимент проводился два раза с разными условиями. Сначала было принято решение, посмотреть, как будет происходить нагрев трансформатора при повышенном входном напряжении и нагрузке около 3 кВт. Длительность составила 30 минут. Затем, не прекращая эксперимента, входное напряжение уменьшалось, а нагрузка оставалась в том же диапазоне. Для измерения температуры было установлено две термопары в противоположным концах друг от друга. Из двух показаний высчитывалось среднее значение. Вот что получилось. Данные представлены в таблице 8.

Таблица 8. – Измерение температуры трансформатора при нагрузке около 3 кВт, 263-265 В (0-30 минуту) и 140 в (с 35-50 минуту) входного напряжения.


Для наглядности Был построен график, отражающий данные таблицы 8.

График 1. – Измерение температуры трансформатора.

До 30-ой минуты включительно, наблюдался спокойный и постепенный рост температуры. После 30-й минуты, при 140 В входного напряжения у стабилизатора был пик нагрузки. Рост температуры шел стремительно. В конечном итоге включение принудительного охлаждения произошло при температуре трансформатора 67 градусов.

Далее пока работал вентилятор были сделаны замеры уровня шума. Естественно предварительно был сделан замер без вентилятора. Результаты на фото ниже. Разница составил примерно 7-8 дБ. Уровень в пределах разумного, но в жилой комнате уже не поставить. Работающий вентилятор задолбает всю голову из-за особенностей шума.

Повтор эксперимента с нагревом трансформатора был произведен и второй раз, чтобы убедиться в правильности измерений, и проводился уже на второй день. Измерения проводились уже с самого начала эксперимента на 140 В при максимальной нагрузке для этого напряжения. Данные представлены в таблице 9.
ЧИТАТЬ ВНИМАТЕЛЬНО!
Данный эксперимент носит ознакомительный характер и к реальным условиям работы стабилизатора не имеет никакого отношения. Обращаю Ваше внимание, что очень не рекомендуется работа стабилизатора на предельных мощностях, тем более на представленной мной активной нагрузке. Не забывайте, что стабилизатор должен браться с запасом. Пиковая активная мощность, которую я в лабораторных условиях довел до максимума, у Вас будет проскакивать очень редко, и таких температурных показателей в реальной жизни стабилизатор достигать НЕ ДОЛЖЕН.

Таблица 9. – Измерение температуры трансформатора при нагрузке 3 кВт, 140 В входного напряжения.

Тестирование длилось 30 минут, и за это время трансформатор достиг температуры в 70 градусов, и на этой температуре включился вентилятор. Для наглядности роста температуры был построен график.

График 2. – Измерение температуры трансформатора при нагрузке 3 кВт, 140 В входного напряжения.

Для того, чтобы у вас не возникало сомнений в реальности показаний, один из примеров. Токовые клещи, по совместительству ваттметр, одеты на выходной провод, идущий на клеммную колодку. Сделал это из-за того, что к выходной колодке пришлось прикрутить две обычные розетки. Ток в 32А одна розетка не выдержала бы.
Оставшиеся тесты снимались только на видео, и ознакомиться с ними можно в видеообзоре ниже во втором видео.
Выводы и предложения:
Минусы:
1. Мигание света при переключениях. Но это особенность работы стабилизатора.
2. Нет защиты от импульсных помех и резкого перенапряжения. Необходимо установить варисторы по входу и выходу стабилизатора. Копеечная деталь, а поможет очень хорошо.
3. Нет четкого понимания, когда должна отключаться нагрузка при перегрузке стабилизатора.
4. Применение совсем дешевых компонентов. Здесь имеется ввиду электролитические конденсаторы фирмы VENT.
5. Релейный бутерброд, который будет очень сложно отремонтировать.

Плюсы:
1. Стабилизатор при тестировании показал себя с лучшей стороны, и во всех режимах работы не выходил за пределы заявленных границ и параметров стабилизации. Даже при максимальной пиковой нагрузке держался достойно и отрабатывал 5% стабилизацию выходного напряжения. Постарались инженеры!
2. Хорошо намотан трансформатор, не гудит. Обмотки плотно лежат друг к другу. При этом сводится на нет межвитковое замыкание.
3. Хорошо выполнена сборка. Отмыт весь флюс. Но есть некоторые издержки.
4. Мгновенно не отключается нагрузка при перегрузке стабилизатора. Это дает возможность подключать оборудование, приборы и устройства имеющие большие пусковые токи, например электродвигатели или оборудование содержащее электродвигатель.
5. При резких и частых скачках напряжения на максимальной нагрузке со стабилизатором ничего не случится. Проверено.
6. Не высокий уровень шума от вентилятора.
7. Интересная клеммная колодка. Плюс ко всему она не винтом зажимает провода, а сделана по принципу как у автомата. Если вдруг не чем будет прессовать, можно и так закрутить (но это временно, и это не правильно).
8. В стабилизаторе работают все защиты, заявленные в документации.
9. Стабилизатор может выдержать мощность 5 кВт, но не при длительной и постоянной эксплуатации. На постоянных условиях использование стабилизатора на максимальной мощности запрещается. Не забывайте про запас.
Хотелось, чтобы в этом стабилизаторе изменили положение вентилятора. Перенесли его с верхней части на боковую, а в верхней части сделать непрямую вентиляцию. Просто технологическое отверстие вентилятора очень большое, и как раз под вентилятором расположена главная плата управления. При таком расположении вентилятора внутрь легко может попасть предмет, способный сделать КЗ.
10. Не искажает форму выходного сигнала.

Также необходимо устранить замечания по монтажу, которые были сделаны при рассмотрении начинки.

Вообще если честно, “железка” на удивление получилась хорошая. Когда начинал тестировать, думал, что будет как обычно, и не угадал. Ещё не был сделан тест на короткое замыкание, но с релейными стабилизаторами я это не проверяю. Мне если честно страшно.

Всем спасибо кто меня читает, и до новых встреч!

ВНИМАНИЕ!
С удовольствием приму на тестирование стабилизаторы напряжения любой марки, модели и мощности. Также рад был бы потестировать инверторные преобразователи переменного тока, в том числе и автомобильные.

Комментариев: 2 на “Обзор и тестирование релейного стабилизатора напряжения Энергия Voltron 5000

Добавить комментарий