Ferorezonanční stabilizátor napětí se dlouhodobě aktivně používá nejen v každodenním životě, ale také v průmyslu. Zařízení této třídy umožňují vyrovnávat střídavé napětí. Princip fungování je založen na účinku elektromagnetické rezonance v oscilačním obvodu. Takové normalizátory mají mnoho výhod, ale mají také své nevýhody.
Ferorezonanční jevy v elektrických sítích
Hlavními faktory, které generují ferorezonanční jevy v elektrických sítích, jsou kapacitní a indukční prvky. Během spínacích period jsou schopni tvořit oscilační obvody. Tento účinek je patrný zejména u výkonových transformátorů, lineárních zesilovačů, zkratovacích obvodů a podobných zařízení, která jsou vybavena masivním vinutím.
Tento jev je 2 typů: rezonance proudů a napětí.
Napěťová ferroresonance je možná, pokud je v síti indukčnost charakterizovaná nelineární vlastností proud-napětí. Tato charakteristika je charakteristická pro induktory, kde jsou jádra vyrobena z feromagnetických komponent. To platí zejména pro usměrňovače řady NKF. Takový negativní jev je způsoben malým indikátorem odporu ohmických a indukčních typů vůči výkonovým transformátorům.
Ferorezonance v napěťovém transformátoru
Když je napěťový transformátor připojen k síti, vytvoří se v něm postupně kombinované LC obvody, které jsou rezonančním obvodem. Když je indukční prvek s vlastností nelineárního proudu-napětí připojen v sérii k prvku kapacitního typu, je napětí v této zóně obvodu charakterizováno jako aktivní induktivní.
Na konci určité časové periody se hodnota napětí na indukčním prvku stává špičkou, magnetický obvod je napájen a napětí na kapacitní složce typu neustále roste. K ferorezonanci v napěťovém transformátoru dochází, když napětí indukčnosti a kapacitního prvku je ekvivalentní.
Rychlý přechod aplikovaného napětí z aktivně indukčního typu na typ aktivně kapacitní se označuje jako obrácení fáze. Tento efekt je nebezpečný pro elektrické spotřebiče.
Ferorezonanční stabilizátory
Ferorezonanční usměrňovače nejsou vybaveny vestavěným voltmetrem, což ztěžuje měření ukazatele výstupního napětí v síti. Úprava hodnoty napětí vlastními rukama nebude fungovat. Stabilizátory ferrorezonančního typu částečně zkreslují skutečné hodnoty, chyba je až 12%.
Ti, kteří taková zařízení dlouhodobě používají, si musí pamatovat, že jsou schopni emitovat magnetické pole, které může narušovat správné fungování domácích elektrických zařízení. Stabilizátory této třídy jsou konfigurovány v továrně, nevyžadují v každodenním životě žádná další nastavení.
Vliv stabilizátoru na techniku
Ferorezonanční stabilizátor napětí, jehož princip není jednoduchý, působí na domácí spotřebiče takto:
- Rádiový přijímač - citlivost příjmu signálu může být snížena, indikátor výstupního výkonu je výrazně snížen.
- Hudební centrum - výstupní výkon takových zařízení se může výrazně snížit, mazání a nahrávání nových disků se výrazně zhoršuje.
- TV - po připojení ke stabilizátoru můžete na televizoru pozorovat výrazné snížení kvality obrazu, jednotlivé barvy se nepřenášejí správně.
Elektrický obvod moderních normalizátorů ferrorezonančního typu je vylepšen, což jim umožňuje odolat těžkým břemenům. Taková zařízení mohou zaručovat jemné nastavení síťového napětí. Korekční postup se provádí transformátorem.
Provozní režimy
Provozní režimy stabilizátorů závisí na řadě faktorů. Faktor účiníku a třída zařízení mají přímý účinek. Výkonové charakteristiky zařízení se mohou lišit, musí být vybrány s ohledem na typ elektrického zařízení, které má být připojeno.
Provozní režimy usměrňovače závisí na těchto typech zatížení:
- induktivní
- aktivní;
- kapacitní.
Aktivní zatížení v jeho čisté formě je extrémně vzácné. Je to nutné pouze v těch obvodech, kde proměnná hodnota zařízení nemá žádná omezení. Kapacitní zátěž může být použita pouze pro ty usměrňovače, které mají nízký výkon.
Princip činnosti ferrorezonantních stabilizátorů
Vinutí primárního typu, na které je přiváděno vstupní napětí, je umístěno na magnetickém obvodu. Má velký průřez, který umožňuje udržovat jádro v nenasyceném stavu. Na vstupu napětí vytváří magnetické toky.
Výstupní napětí je vytvořeno na svorkách sekundárního vinutí. Na toto vinutí je připojeno zatížení, které je umístěno na jádru, má malý průřez a je v nasyceném stavu. V případě anomálií v síťovém napětí a magnetickém toku není jeho hodnota ve skutečnosti změněna a indikátor EMF zůstává nezměněn. Během zvýšení magnetického toku bude jeho určitá část uzavřena na magnetickém zkratu.
Magnetický tok má sinusový tvar a když se přiblíží k indexu amplitudy, jeho individuální sekce přejde do saturačního režimu. Nárůst magnetického toku se zastaví. Uzavření toku podél magnetického zkratu bude provedeno pouze tehdy, když je index magnetického toku porovnán s amplitudou.
Přítomnost kondenzátoru umožňuje ferorezonanční stabilizátor pracovat se zvýšeným účinníkem. Rychlost stabilizace závisí na úrovni sklonu horizontální křivky typu vzhledem k vodorovné ose. Sklon této sekce je významný, takže není možné najít vysokou úroveň stabilizace bez pomocného vybavení.
Výhody a nevýhody
Mezi klíčové výhody ferroresonantních usměrňovačů patří:
- odolnost proti přetížení;
- široký rozsah provozních hodnot;
- rychlost seřizování;
- proud má podobu sine;
- vysoká přesnost vyrovnání.
Ale se všemi těmito výhodami mají zařízení této třídy také své nevýhody:
- Kvalita provozu závisí na indikátoru zatížení.
- Během provozu je generováno externí elektromagnetické rušení.
- Nestabilní provoz při nízkém zatížení.
- Vysoké hmotnosti a velikosti.
- Hluk během provozu.
Většina moderních modelů takové nevýhody postrádá, ale vynikají značnými náklady, někdy vyššími, než je cena UPS. Zařízení také nejsou vybavena voltmetrem, což znemožňuje jejich nastavení.
Tipy pro výběr
Konstrukce usměrňovačů se neustále vylepšuje, zlepšuje se kvalita jejich obvodů, což umožňuje přenos významných ferrorezonančních přepětí. Moderní modely se vyznačují vysokou úrovní výkonu, přesností ladění a dlouhou životností. Režimy se nastavují podle výkonových charakteristik zařízení a jeho typu.
Hlavní podmínkou pro výběr ferrorezonančního stabilizátoru je místo jeho připojení. Obvykle se instaluje u vstupu do elektrické sítě do místnosti nebo v blízkosti domácích spotřebičů. Pokud je usměrňovač nainstalován pro všechna zařízení, je nutné vybrat zařízení s vysokou úrovní výkonu a připojit je bezprostředně za rozvaděč.
DIY ferroresonant regulátor napětí
Ferorezonanční obvody jsou nejjednodušší pro ruční výrobu. Jeho fungování je založeno na účinku magnetické rezonance.
Konstrukce poměrně výkonného ferroresonančního usměrňovače může být sestavena ze tří prvků:
- primární plyn;
- sekundární plyn;
- kondenzátor.
Současně je jednoduchost této možnosti doprovázena celou řadou nepříjemností. Výkonný normalizátor vyrobený podle ferrorezonančního schématu vychází masivní, objemný a těžký.
