Ferrorezonantný stabilizátor napätia sa už dlho aktívne používa nielen v každodennom živote, ale aj v priemysle. Zariadenia tejto triedy umožňujú vyrovnávať striedavé napätie. Princíp fungovania je založený na účinku elektromagnetickej rezonancie v oscilačnom obvode. Takéto normalizátory majú mnoho výhod, ale majú aj svoje nevýhody.
Ferorezonančné javy v elektrických sieťach
Hlavnými faktormi, ktoré spôsobujú ferorezonančné javy v elektrických sieťach, sú kapacitné a indukčné prvky typu. Sú schopné tvoriť oscilačné obvody počas spínacích období. Tento efekt je zrejmý najmä u výkonových transformátorov, lineárnych zosilňovačov, skratových obvodov a podobných zariadení, ktoré sú vybavené masívnym vinutím.
Tento jav je 2 typov: rezonancia prúdov a napätia.
Napäťová ferorezonancia je možná, keď je v sieti indukčnosť charakterizovaná nelineárnou vlastnosťou prúd-napätie. Táto charakteristika je charakteristická pre induktory, kde jadrá sú vyrobené z feromagnetických komponentov. To platí najmä pre usmerňovače rady NKF. Takýto negatívny jav je spôsobený malým ukazovateľom odporu ohmických a indukčných typov vzhľadom na výkonové transformátory.
Ferorezonancia v napäťovom transformátore
Keď je napäťový transformátor pripojený k sieti, vytvárajú sa v ňom postupne kombinované LC obvody, ktoré sú obvodom rezonančného typu. Ak je indukčný prvok s nelineárnou vlastnosťou prúd-napätie zapojený do série s prvkom kapacitného typu, napätie v tejto zóne obvodu je charakterizované ako aktívne indukčné.
Na konci určitého časového obdobia sa hodnota napätia na indukčnom prvku stáva vrcholom, magnetický obvod je napájaný a napätie na kapacitnej zložke stále rastie. Ferorezonancia v napäťovom transformátore nastane, keď sa napätie indukčnosti a kapacitného prvku stane ekvivalentným.
Rýchly prechod privedeného napätia z typu aktívny-indukčný na typ typu aktívny-kapacitný sa označuje ako „fázový zvrat“. Tento efekt je nebezpečný pre elektrické spotrebiče.
Ferorezonančné stabilizátory
Ferorezonančné usmerňovače nie sú vybavené vstavaným voltmetrom, čo sťažuje meranie ukazovateľa výstupného napätia v sieti. Úprava hodnoty napätia vlastnými rukami nebude fungovať. Stabilizátory ferrorezonančného typu čiastočne skresľujú skutočné hodnoty, chyba je až 12%.
Tí, ktorí tieto zariadenia už dlhší čas používajú, si musia pamätať na to, že sú schopní vyžarovať magnetické pole, ktoré môže narušiť správne fungovanie domácich elektrických zariadení. Stabilizátory tejto triedy sú nakonfigurované v továrni, nevyžadujú žiadne ďalšie nastavenia v každodennom živote.
Vplyv stabilizátora na techniku
Na domáce spotrebiče pôsobí ferrorezonantný regulátor napätia, ktorého princíp nie je jednoduchý:
- Rádiový prijímač - citlivosť príjmu signálu môže byť znížená, indikátor výstupného výkonu je výrazne znížený.
- Hudobné centrum - výstupný výkon takéhoto zariadenia sa môže výrazne znížiť, mazanie a nahrávanie nových diskov sa výrazne zhoršuje.
- TV - po pripojení k stabilizátoru môžete na televízore pozorovať výrazné zníženie kvality obrazu, jednotlivé farby sa neprenášajú správne.
Elektrický obvod moderných normalizátorov ferrorezonancie je vylepšený, čo im umožňuje odolávať veľkým zaťaženiam. Takéto zariadenia môžu zaručovať jemné nastavenie sieťového napätia. Korekčný postup sa vykonáva pomocou transformátora.
Prevádzkové režimy
Prevádzkové režimy stabilizátorov závisia od mnohých faktorov. Faktor účinnosti a trieda zariadení majú priamy účinok. Výkonové charakteristiky zariadenia sa môžu líšiť. Musia sa zvoliť s ohľadom na typ elektrického zariadenia, ktoré sa má pripojiť.
Prevádzkové režimy usmerňovača závisia od týchto typov zaťaženia:
- induktívne
- aktívny;
- kapacitné.
Aktívne zaťaženie v čistej forme je mimoriadne zriedkavé. Je to potrebné iba v tých obvodoch, kde variabilná hodnota zariadenia nemá žiadne obmedzenia. Kapacitné záťaže je možné použiť iba pre usmerňovače s nízkym výkonom.
Princíp fungovania ferrorezonančných stabilizátorov
Vinutie primárneho typu, na ktoré je privedené vstupné napätie, je umiestnené na magnetickom obvode. Má veľký prierez, ktorý vám umožňuje udržať jadro v nenasýtenom stave. Na vstupe napätie vytvára magnetické toky.
Výstupné napätie sa vytvára na svorkách sekundárneho vinutia. Zaťaženie, ktoré je umiestnené na jadre, má malý prierez a je v nasýtenom stave. Pri anomáliách v sieťovom napätí a magnetickom toku sa jeho hodnota v skutočnosti nemení a indikátor EMF zostáva nezmenený. Počas zvýšenia magnetického toku bude jeho určitá časť uzavretá na magnetickom bočníku.
Magnetický tok má sínusový tvar a keď sa blíži k indexu amplitúdy, jeho individuálna sekcia prejde do saturačného režimu. Zvýšenie magnetického toku sa zastaví. Uzavretie toku pozdĺž magnetického bočníka sa uskutoční iba vtedy, keď sa index magnetického toku porovná s amplitúdou.
Prítomnosť kondenzátora umožňuje stabilizátor ferrorezonancie pracovať so zvýšeným účinníkom. Miera stabilizácie závisí od úrovne sklonu horizontálnej krivky typu vzhľadom na vodorovnú os. Sklon tejto časti je významný, takže nie je možné nájsť vysokú mieru stabilizácie bez pomocného zariadenia.
Výhody a nevýhody
Medzi kľúčové výhody ferrorezonantných usmerňovačov patria:
- odolnosť proti preťaženiu;
- široký rozsah prevádzkových hodnôt;
- rýchlosť nastavenia;
- prúd má formu sínus;
- vysoká presnosť vyrovnania.
Ale so všetkými týmito výhodami majú zariadenia tejto triedy aj svoje nevýhody:
- Kvalita prevádzky závisí od ukazovateľa záťaže.
- Počas prevádzky sa vytvára vonkajšie elektromagnetické rušenie.
- Nestabilná prevádzka pri ľahkom zaťažení.
- Vysoké hmotnosti a veľkosti.
- Hluk počas prevádzky.
Väčšina moderných modelov takéto nevýhody chýba, ale vynikajú značnými nákladmi, niekedy vyššími ako cena UPS. Zariadenia tiež nie sú vybavené voltmetrom, čo znemožňuje ich nastavenie.
Tipy na výber
Konštrukcia usmerňovačov sa neustále zdokonaľuje, zlepšuje sa kvalita ich obvodov, čo umožňuje prenos významných ferrorezonančných prepätí. Moderné modely sa vyznačujú vysokou úrovňou výkonu, presnosťou ladenia a dlhou životnosťou. Režimy sa nastavujú podľa výkonových charakteristík zariadenia a jeho typu.
Hlavnou podmienkou pre výber ferrorezonančného stabilizátora je miesto jeho spojenia. Zvyčajne sa inštaluje pri vstupe do elektrickej siete do miestnosti alebo blízko domácich spotrebičov. Ak je usmerňovač nainštalovaný pre všetky zariadenia, je potrebné vybrať zariadenia s vysokou úrovňou výkonu a zapojiť ich bezprostredne za rozvádzač.
DIY ferroresonant regulátor napätia
Ferorezonančné obvody sú najjednoduchšie pre ručnú výrobu. Jeho fungovanie je založené na účinku magnetickej rezonancie.
Konštrukcia pomerne výkonného usmerňovača ferrorezonancie môže byť zostavená z troch prvkov:
- primárna škrtiaca klapka;
- sekundárny plyn;
- kondenzátor.
Jednoduchosť tejto možnosti je zároveň sprevádzaná celým radom nepríjemností. Výkonný normalizátor vyrobený podľa ferorezonančnej schémy vychádza masívny, objemný a ťažký.
