Ferroresonanssijännitestabiliaattoria on käytetty jo pitkään aktiivisesti paitsi arjessa, myös teollisuudessa. Tämän luokan laitteet mahdollistavat vaihtojännitteen tasaamisen. Toimintaperiaate perustuu sähkömagneettisen resonanssin vaikutukseen värähtelypiirissä. Tällaisilla normalisoijilla on monia etuja, mutta niillä on myös haittoja.
Ferroresonanssi-ilmiöt sähköverkoissa
Tärkeimmät tekijät, jotka generoivat ferroresonanssi-ilmiöitä sähköverkoissa, ovat kapasitiiviset ja induktiiviset tyyppiset elementit. He kykenevät muodostamaan värähteleviä piirejä kytkentäkausien aikana. Tämä vaikutus on erityisen havaittavissa tehomuuntajissa, lineaarisissa vahvistimissa, sekoituspiireissä ja vastaavissa laitteissa, jotka on varustettu massiivisella käämityksellä.
Tämä ilmiö on 2 tyyppiä: virtojen ja jännitteen resonanssi.
Jännitteen ferroresonanssi on mahdollista, kun verkossa on induktanssi, jolle on ominaista epälineaarinen virta-jänniteominaisuus. Tämä ominaisuus on ominaista induktoreille, joissa ytimet on tehty ferromagneettisista komponenteista. Tämä pätee erityisesti NKF-linjan tasasuuntaajiin. Tällainen negatiivinen ilmiö johtuu pienestä indikaattorista ohmisten ja induktiivisten tyyppien resistanssille suhteessa tehomuuntajiin.
Ferroresonanssi jännitemuuntajassa
Kun jännitemuuntaja on kytketty verkkoon, siihen muodostuu peräkkäin yhdistettyjä LC-piirejä, jotka ovat resonanssityyppisiä piirejä. Kun induktiivinen elementti, jolla on epälineaarinen virta-jänniteominaisuus, on kytketty sarjaan kapasitiiviseen tyyppiseen elementtiin, jännite piirin tällä vyöhykkeellä on karakterisoitu aktiivisesti induktiiviseksi.
Tietyn ajanjakson lopussa induktiivisen elementin jännitearvosta tulee huippu, magneettipiiri saa virran ja kapasitiivisen tyyppisen komponentin jännite kasvaa edelleen. Ferroresonanssi jännitemuuntajassa tapahtuu, kun induktanssin ja kapasitiivisen elementin jännite muuttuu samanarvoiseksi.
Sovelletun jännitteen nopeaan siirtymiseen aktiivisesti induktiivisesta tyypistä aktiivikapasitiiviseen tyyppiin viitataan vaihevaiheena. Tämä vaikutus on vaarallinen sähkölaitteille.
Ferroresonanttiset stabilointiaineet
Ferroresonanssin tasasuuntaajia ei ole varustettu sisäänrakennetulla voltimetrillä, mikä vaikeuttaa verkon lähtöjännitteen ilmaisimen mittaamista. Jännitearvon säätäminen omilla käsillä ei toimi. Ferroresonanssityyppiset stabilisaattorit vääristävät osittain todellisia lukemia, virhe on jopa 12%.
Niiden, jotka ovat käyttäneet tällaisia laitteita pitkään, tulisi muistaa, että ne pystyvät lähettämään magneettikentän, joka voi häiritä kotitalouksien sähkölaitteiden asianmukaista toimintaa. Tämän luokan vakaajat on määritetty tehtaalla, ne eivät vaadi lisäasetuksia jokapäiväisessä elämässä.
Vakaajan vaikutus tekniikkaan
Ferroresonanssijännitestabilisaattori, jonka periaate ei ole yksinkertainen, vaikuttaa kodinkoneisiin seuraavasti:
- Radiovastaanotin - signaalin vastaanoton herkkyyttä voidaan vähentää, lähtötehon osoitin vähenee merkittävästi.
- Musiikkikeskus - tällaisten laitteiden lähtöteho voi vähentyä merkittävästi, uusien levyjen poistaminen ja tallennus on merkittävästi heikentynyt.
- TV - kytkettynä stabilisaattoriin voit nähdä TV: n kuvanlaadun heikentyneen huomattavasti, yksittäisiä värejä ei lähetetä oikein.
Nykyaikaisten ferroresonanssityyppisten normalisoijien sähköpiiriä on parannettu, mikä antaa heidän kestää raskaita kuormia. Tällaiset laitteet voivat taata verkkojännitteen hienosäädön. Korjausproseduuri suoritetaan muuntajan toimesta.
Käyttötavat
Vakaajien toimintatavat riippuvat monista tekijöistä. Tehokertoimella ja laiteluokalla on suora vaikutus. Laitteen tehoominaisuudet voivat olla erilaisia, ne on valittava ottaen huomioon kytkettävien sähkölaitteiden tyyppi.
Tasasuuntaajan toimintatavat riippuvat seuraavista kuormitustyypeistä:
- induktiivinen
- aktiivinen;
- kapasitiivinen.
Aktiivinen kuorma puhtaassa muodossa on erittäin harvinaista. Se on tarpeen vain niissä piireissä, joissa laitteen muuttuvalla arvolla ei ole rajoituksia. Kapasitiivisia kuormia voidaan käyttää vain niille tasasuuntaajille, joiden teho on alhainen.
Ferroresonanttisten stabilointiaineiden toimintaperiaate
Ensisijainen käämi, johon tulojännite kohdistetaan, sijaitsee magneettipiirissä. Sillä on suuri poikkileikkaus, jonka avulla voit pitää ytimen tyydyttymättömässä tilassa. Tulossa jännite muodostaa magneettivuoja.
Toisiokäämin napoihin muodostetaan lähtöjännite. Kuormalla, joka sijaitsee ytimessä, on pieni poikkileikkaus ja tyydyttyneessä tilassa on kytketty tähän käämiin. Verkkojännitteen ja magneettivuon poikkeavuuksien vuoksi sen arvoa ei tosiasiallisesti muuteta, ja EMF-indikaattori pysyy muuttumattomana. Magneettivuon lisääntymisen aikana tietty osa siitä suljetaan magneettiseoksella.
Magneettinen flux saavuttaa sinimuotoisen muodon ja lähestyessään amplitudi-indeksiä sen yksittäinen osa siirtyy kylläisyystilaan. Magneettivuon kasvu pysähtyy. Vuon sulkeminen magneettista shuntia pitkin suoritetaan vain, kun magneettisen vuon indeksiä verrataan amplitudiin.
Kondensaattorin läsnäolo antaa ferroresonanssistabilisaattorille mahdollisuuden toimia lisääntyneellä tehokertoimella. Vakautumisnopeus riippuu vaakatyyppisen käyrän kaltevuuden tasosta abskissan suhteen. Tämän osan kaltevuus on merkittävä, joten korkean vakaustason löytäminen ilman apulaitteita on mahdotonta.
Hyödyt ja haitat
Ferroresonanttien tasasuuntaajien keskeisiä etuja ovat:
- ylikuormituskestävyys;
- laaja valikoima toiminta-arvoja;
- säätönopeus;
- virta on sinän muodossa;
- korkea tasoitustarkkuus.
Mutta kaikilla näillä eduilla tämän luokan laitteilla on myös haittoja:
- Toiminnan laatu riippuu kuorman ilmaisimesta.
- Käytön aikana syntyy ulkoisia sähkömagneettisia häiriöitä.
- Epävakaa toiminta kevyillä kuormilla.
- Korkeat painot ja koot.
- Melu käytön aikana.
Useimmissa nykyaikaisissa malleissa ei ole sellaisia haittoja, mutta ne erottuvat huomattavilla kustannuksilla, joskus korkeammalla kuin UPS: n hinta. Laitteissa ei ole myöskään voltimetriä, minkä vuoksi niiden säätäminen on mahdotonta.
Valintavinkit
Tasasuuntaajien suunnittelua kehitetään jatkuvasti, niiden piirien laatua parannetaan, mikä mahdollistaa merkittävien ferroresonanssien ylijännitteiden siirtämisen. Moderneille malleille on tunnusomaista korkea suorituskyky, viritystarkkuus ja pitkä käyttöikä. Tilat asetetaan laitteen tehoominaisuuksien ja tyypin mukaan.
Ferroresonanssistabilisaattorin valinnan pääedellytys on sen liitäntäpaikka. Yleensä se asennetaan sähköverkon sisäänkäynnistä huoneeseen tai kodinkoneiden läheisyyteen. Jos tasasuuntaaja on asennettu kaikille laitteille, on välttämätöntä valita laitteet, joilla on korkea tehotaso ja kytkeä ne heti kytkentätaulun taakse.
DIY ferroresonanssijännitesäädin
Ferroresonanssipiirit ovat helpoin käsin valmistettuihin. Sen toiminta perustuu magneettisen resonanssin vaikutukseen.
Melko voimakkaan ferroresonanssityyppisen tasasuuntaajan malli voidaan koota kolmesta elementistä:
- ensisijainen kaasu;
- toissijainen kaasu;
- kondensaattori.
Lisäksi tämän vaihtoehdon yksinkertaisuuteen liittyy joukko haittoja. Ferroresonanssijärjestelmän mukaan valmistettu tehokas normalisoija on massiivinen, tilaa vievä ja raskas.
