El estabilizador de voltaje ferroresonante se ha utilizado activamente durante mucho tiempo no solo en la vida cotidiana, sino también en la industria. Los dispositivos de esta clase permiten igualar el voltaje de CA. El principio de funcionamiento se basa en el efecto de la resonancia electromagnética en el circuito oscilatorio. Tales normalizadores tienen muchas ventajas, pero también tienen sus inconvenientes.
Fenómenos de ferrorresonancia en redes eléctricas.
Los principales factores que generan fenómenos de ferrorresonancia en las redes eléctricas son los elementos de tipo capacitivo e inductivo. Son capaces de formar circuitos oscilatorios durante los períodos de conmutación. Este efecto es especialmente notable en transformadores de potencia, amplificadores de refuerzo lineales, circuitos de derivación y dispositivos similares que están equipados con un devanado masivo.
Este fenómeno es de 2 tipos: resonancia de corrientes y voltaje.
La ferrorresonancia de voltaje es posible cuando hay una inductancia en la red caracterizada por una propiedad de voltaje de corriente no lineal. Esta característica es característica de los inductores, donde los núcleos están hechos de componentes ferromagnéticos. Esto es especialmente cierto para los rectificadores de la línea NKF. Tal fenómeno negativo es causado por un pequeño indicador de la resistencia de los tipos óhmico e inductivo con respecto a los transformadores de potencia.
Ferrorresonancia en un transformador de voltaje
Cuando el transformador de voltaje está conectado a la red, se forman circuitos LC combinados secuencialmente, que son un circuito de tipo resonante. Cuando el elemento inductivo con la propiedad de voltaje de corriente no lineal se conecta en serie al elemento de tipo capacitivo, el voltaje en esta zona del circuito se caracteriza como activo-inductivo.
Al final de un cierto período de tiempo, el valor de voltaje en el elemento inductivo se vuelve pico, el circuito magnético se alimenta y el voltaje en el componente de tipo capacitivo continúa creciendo. La ferrorresonancia en un transformador de voltaje ocurre cuando el voltaje de la inductancia y el elemento capacitivo se vuelven equivalentes.
La transición rápida del voltaje aplicado del tipo activo-inductivo al tipo activo-capacitivo se denomina inversión de fase. Este efecto es peligroso para los aparatos eléctricos.
Estabilizadores ferroresonantes
Los rectificadores ferroresonantes no están equipados con un voltímetro incorporado, lo que dificulta la medición del indicador de voltaje de salida de la red. Ajustar el valor de voltaje con sus propias manos no funcionará. Los estabilizadores de tipo ferrorresonancia distorsionan parcialmente las lecturas reales, el error es de hasta el 12%.
Aquellos que han estado usando tales dispositivos durante mucho tiempo deben recordar que son capaces de emitir un campo magnético, lo que puede interferir con el funcionamiento adecuado de los equipos eléctricos domésticos. Los estabilizadores de esta clase se configuran en la fábrica, no requieren ninguna configuración adicional en la vida cotidiana.
El efecto del estabilizador sobre la técnica.
Un estabilizador de voltaje ferroresonante, cuyo principio no es simple, actúa en los electrodomésticos de la siguiente manera:
- Receptor de radio: la sensibilidad de la recepción de señal se puede reducir, el indicador de potencia de salida se reduce significativamente.
- Centro de música: la potencia de salida de dichos equipos puede disminuir significativamente, el borrado y la grabación de nuevos discos se deterioran significativamente.
- TV: cuando se conecta a un estabilizador, puede observar una disminución significativa en la calidad de la imagen en la TV, los colores individuales no se transmiten correctamente.
Se mejora el circuito eléctrico de los normalizadores modernos de tipo ferrorresonancia, lo que les permite soportar cargas pesadas. Dichos dispositivos pueden garantizar un ajuste fino de la tensión de red. El procedimiento de corrección lo realiza el transformador.
Modos de funcionamiento
Los modos operativos de los estabilizadores dependen de varios factores. El factor de potencia y la clase de dispositivo tienen un efecto directo. Las características de potencia del dispositivo pueden ser diferentes, deben seleccionarse teniendo en cuenta el tipo de equipo eléctrico que se va a conectar.
Los modos de operación del rectificador dependen de estos tipos de carga:
- inductivo
- activo;
- capacitiva
La carga activa en su forma pura es extremadamente rara. Es necesario solo en aquellos circuitos donde el valor variable del dispositivo no tiene restricciones. Las cargas capacitivas se pueden usar solo para aquellos rectificadores que tienen baja potencia.
El principio de funcionamiento de los estabilizadores ferroresonantes.
El devanado de tipo primario al que se aplica el voltaje de entrada se encuentra en el circuito magnético. Tiene una gran sección transversal, que le permite mantener el núcleo en un estado no saturado. En la entrada, el voltaje forma flujos magnéticos.
Se forma un voltaje de salida en los terminales del devanado secundario. Una carga, que se encuentra en el núcleo, tiene una pequeña sección transversal y está en estado saturado, está conectada a este devanado. En caso de anomalías en la tensión de red y el flujo magnético, su valor no se modifica realmente y el indicador EMF permanece sin cambios. Durante un aumento en el flujo magnético, una cierta proporción de este se cerrará en una derivación magnética.
El flujo magnético toma una forma sinusoidal y cuando se acerca al índice de amplitud, su sección individual entra en modo de saturación. El aumento en el flujo magnético se detiene. El cierre del flujo a lo largo de la derivación magnética se realizará solo cuando el índice de flujo magnético se compare con la amplitud.
La presencia de un condensador permite que el estabilizador ferroresonante trabaje con un factor de potencia aumentado. La tasa de estabilización depende del nivel de la pendiente de la curva de tipo horizontal con respecto a la abscisa. La pendiente de esta sección es significativa, por lo que es imposible encontrar un alto nivel de estabilización sin equipo auxiliar.
Ventajas y desventajas
Entre las principales ventajas de los rectificadores ferroresonantes están:
- resistencia a sobrecargas;
- amplia gama de valores operacionales;
- velocidad de ajuste;
- la corriente toma la forma de un seno;
- Alta precisión de nivelación.
Pero con todas estas ventajas, los dispositivos de esta clase también tienen sus desventajas:
- La calidad de la operación depende del indicador de carga.
- Durante el funcionamiento, se genera interferencia electromagnética externa.
- Operación inestable a cargas ligeras.
- Altos pesos y tamaños.
- Ruido durante la operación.
La mayoría de los modelos modernos carecen de tales desventajas, pero se destacan a un costo considerable, a veces más alto que el precio de un UPS. Además, los dispositivos no están equipados con un voltímetro, lo que hace que sea imposible ajustarlos.
Consejos de selección
El diseño de los rectificadores se actualiza constantemente, se mejora la calidad de sus circuitos, lo que permite transferir sobretensiones ferroresonantes significativas. Los modelos modernos se distinguen por un alto nivel de rendimiento, precisión de ajuste y una larga vida útil. Los modos están establecidos por las características de potencia del dispositivo y su tipo.
La condición principal para elegir un estabilizador ferroresonante es el lugar de su conexión. Por lo general, se instala en la entrada de la red eléctrica a la habitación o cerca de electrodomésticos. Si el rectificador está instalado para todos los equipos, es necesario seleccionar dispositivos con un alto nivel de potencia y conectarlos inmediatamente detrás de la centralita.
DIY regulador de voltaje ferroresonante
Los circuitos de ferrorresonancia son los más fáciles para la fabricación artesanal. Su funcionamiento se basa en el efecto de la resonancia magnética.
El diseño de un rectificador de tipo ferrorresonancia bastante potente puede ensamblarse a partir de tres elementos:
- acelerador primario;
- acelerador secundario;
- condensador.
Al mismo tiempo, la simplicidad de esta opción viene acompañada de una serie de inconvenientes. Un potente normalizador hecho de acuerdo con el esquema de ferrorresonancia sale masivo, voluminoso y pesado.
