Ферорезонансният стабилизатор на напрежението отдавна се използва активно не само в ежедневието, но и в промишлеността. Устройствата от този клас позволяват изравняване на променливотоковото напрежение. Принципът на функциониране се основава на ефекта на електромагнитния резонанс в осцилаторната верига. Такива нормализатори имат много предимства, но имат и своите недостатъци.
Ферорезонансни явления в електрическите мрежи
Основните фактори, които генерират ферорезонансни явления в електрическите мрежи, са елементи на капацитивен и индуктивен тип. Те са в състояние да образуват осцилаторни вериги по време на периоди на превключване. Този ефект е особено забележим при силови трансформатори, линейни усилващи усилватели, маневрени вериги и подобни устройства, които са оборудвани с масивна намотка.
Това явление е от 2 вида: резонанс на токове и напрежение.
Ферорезонансът на напрежението е възможен, когато има индуктивност в мрежата, характеризираща се с нелинейно свойство на токово напрежение. Тази характеристика е характерна за индукторите, където сърцевините са направени от феромагнитни компоненти. Това важи особено за токоизправителите на линията NKF. Подобно отрицателно явление се причинява от малък индикатор за съпротивлението на омичния и индуктивния тип по отношение на силовите трансформатори.
Ферорезонанс в трансформатор на напрежение
Когато трансформаторът на напрежение е свързан към мрежата, в него се образуват последователно комбинирани LC вериги, които представляват резонансна схема. Когато индуктивният елемент със свойството на нелинейното напрежение на тока е свързан последователно към елемента с капацитивен тип, напрежението в тази зона на веригата се характеризира като активно-индуктивно.
В края на определен период от време стойността на напрежението в индуктивния елемент става пикова, магнитната верига се захранва и напрежението в компонента от капацитивен тип продължава да расте. Ферорезонансът в трансформатор на напрежение възниква, когато напрежението на индуктивността и капацитивният елемент стане еквивалентно.
Бързият преход на приложеното напрежение от активно-индуктивния тип към активно-капацитивния тип се нарича фазово обръщане. Този ефект е опасен за електрическите уреди.
Ферорезонансни стабилизатори
Ферорезонансните токоизправители не са оборудвани с вграден волтметър, което затруднява измерването на индикатора на изходното напрежение на мрежата. Регулирането на стойността на напрежението със собствените си ръце няма да работи. Ферорезонансните стабилизатори частично изкривяват реалните показания, грешката е до 12%.
Тези, които използват такива устройства от дълго време, трябва да помнят, че те са способни да излъчват магнитно поле, което може да попречи на правилното функциониране на домакинското електрическо оборудване. Стабилизаторите от този клас са конфигурирани фабрично, те не изискват допълнителни настройки в ежедневието.
Ефектът на стабилизатора върху техниката
Ферорезонансен стабилизатор на напрежението, чийто принцип не е прост, действа върху домакинските уреди, както следва:
- Радио приемник - чувствителността на приемането на сигнала може да бъде намалена, индикаторът на изходната мощност е значително намален.
- Музикален център - изходната мощност на такова оборудване може значително да намалее, изтриването и записването на нови дискове значително се влошава.
- Телевизор - когато сте свързани към стабилизатор, можете да наблюдавате значително намаляване на качеството на картината на телевизора, отделните цветове не се предават правилно.
Електрическата верига на съвременните ферорезонансни нормализатори е подобрена, което им позволява да издържат на големи натоварвания. Такива устройства могат да гарантират фина настройка на мрежовото напрежение. Процедурата за корекция се извършва от трансформатора.
Режими на работа
Режимите на работа на стабилизаторите зависят от редица фактори. Коефициентът на мощност и класът на устройството имат пряк ефект. Характеристиките на мощността на устройството могат да бъдат различни, те трябва да бъдат избрани, като се вземе предвид вида на електрическото оборудване, което ще бъде свързано.
Режимите на работа на токоизправителя зависят от тези видове натоварване:
- индуктивен
- активен;
- капацитивен.
Активното натоварване в чистата му форма е изключително рядко. Необходимо е само в тези вериги, където стойността на променливата на устройството няма ограничения. Капацитетът може да се използва само за онези токоизправители, които имат ниска мощност.
Принципът на работа на ферорезонансните стабилизатори
Намотката от първичен тип, към която се прилага входното напрежение, се намира в магнитната верига. Той има голямо напречно сечение, което ви позволява да поддържате ядрото в ненаситено състояние. На входа напрежението образува магнитни потоци.
На изводите на вторичната намотка се формира изходно напрежение. Натоварване, което е разположено върху сърцевината, има малко напречно сечение и е в наситено състояние е свързано с тази намотка. В случай на аномалии в мрежовото напрежение и магнитния поток неговата стойност всъщност не се променя и индикаторът на ЕМП остава непроменен. По време на увеличаване на магнитния поток определена част от него ще бъде затворена на магнитен шунт.
Магнитният поток приема синусоидална форма и когато се приближи до индекса на амплитудата, отделният му участък преминава в режим на насищане. Увеличаването на магнитния поток спира. Затварянето на потока по протежение на магнитния шунт ще се извърши само когато индексът на магнитния поток се сравнява с амплитудата.
Наличието на кондензатор позволява ферорезонансният стабилизатор да работи с повишен коефициент на мощност. Скоростта на стабилизиране зависи от нивото на наклона на кривата от хоризонтален тип по отношение на абсцисата. Наклонът на този участък е значителен, така че е невъзможно да се намери високо ниво на стабилизация без помощно оборудване.
Предимства и недостатъци
Сред ключовите предимства на ферорезонансните токоизправители са:
- устойчивост на претоварвания;
- широк спектър от експлоатационни стойности;
- скорост на регулиране;
- токът приема формата на синус;
- висока точност на изравняване.
Но с всички тези предимства, устройства от този клас имат и своите недостатъци:
- Качеството на работа зависи от индикатора за натоварване.
- По време на работа се генерират външни електромагнитни смущения.
- Нестабилна работа при леки натоварвания.
- Големи тегла и размери.
- Шум по време на работа.
Повечето съвременни модели нямат такива недостатъци, но те се открояват със значителна цена, понякога по-висока от цената на UPS. Също така, устройствата не са оборудвани с волтметър, което прави невъзможно тяхното регулиране.
Съвети за избор
Конструкцията на токоизправителите непрекъснато се усъвършенства, подобрява се качеството на техните вериги, което дава възможност за прехвърляне на значителни ферорезонансни пренапрежения. Съвременните модели се отличават с високо ниво на производителност, точност на настройка и дълъг експлоатационен живот. Режимите се задават от силовите характеристики на устройството и неговия тип.
Основното условие за избор на ферорезонансен стабилизатор е мястото на неговата връзка. Обикновено се инсталира на входа на електрическата мрежа в стаята или в близост до домакински уреди. Ако токоизправителят е инсталиран за цялото оборудване, е необходимо да изберете устройства с високо ниво на мощност и да ги свържете непосредствено зад разпределителното табло.
Направи си сам ферорезонансен регулатор на напрежението
Ферорезонансната схема е най-лесната за ръчно изработено производство. Функционирането му се основава на ефекта на магнитен резонанс.
Конструкцията на доста мощен изправител тип ферорезонанс може да бъде сглобена от три елемента:
- първичен газ;
- вторичен газ
- кондензатор.
В същото време простотата на тази опция е придружена от цял набор неудобства. Мощен нормализатор, направен по схемата на ферорезонанса, излиза масивен, обемен и тежък.
