Ferroresonants sprieguma stabilizators jau sen ir aktīvi izmantots ne tikai ikdienas dzīvē, bet arī rūpniecībā. Šīs klases ierīces ļauj izlīdzināt maiņstrāvas spriegumu. Darbības principa pamatā ir elektromagnētiskās rezonanses ietekme oscilajā ķēdē. Šādiem normalizatoriem ir daudz priekšrocību, taču tiem ir arī trūkumi.
Ferrorezonanses parādības elektriskajos tīklos
Galvenie faktori, kas rada ferrorezonanses parādības elektriskajos tīklos, ir kapacitīvā un induktīvā tipa elementi. Viņi pārslēgšanās periodos spēj veidot svārstīgas shēmas. Šis efekts ir īpaši pamanāms strāvas transformatoros, lineārā pastiprinātājā, šunta shēmās un līdzīgās ierīcēs, kas aprīkotas ar masīvu tinumu.
Šī parādība ir 2 veidu: strāvu un sprieguma rezonanse.
Ferrorezonanses spriegums ir iespējams, ja tīklā ir induktivitāte, ko raksturo nelineāra strāvas-sprieguma īpašība. Šis raksturlielums ir raksturīgs induktoriem, kur serdeņi ir izgatavoti no feromagnētiskiem komponentiem. Īpaši tas attiecas uz NKF līnijas taisngriežiem. Šādu negatīvu parādību izraisa neliels omisko un induktīvo tipu pretestības rādītājs attiecībā uz strāvas transformatoriem.
Ferrorezonance sprieguma transformatorā
Kad sprieguma transformators ir pievienots tīklam, tajā tiek izveidotas secīgi apvienotas LC shēmas, kas ir rezonanses tipa shēmas. Ja induktīvais elements ar nelineāro strāvas-sprieguma īpašību ir virknē savienots ar kapacitīvā tipa elementu, spriegums šajā ķēdes zonā tiek raksturots kā aktīvs-induktīvs.
Pēc noteikta laika perioda sprieguma vērtība pie induktīvā elementa kļūst maksimāla, magnētiskā ķēde tiek barota, un spriegums pie kapacitīvā tipa komponenta turpina augt. Ferrorezonance sprieguma transformatorā notiek, kad induktivitātes un kapacitīvā elementa spriegums kļūst līdzvērtīgs.
Ātro pielietotā sprieguma pāreju no aktīvā-induktīvā tipa uz aktīvo-kapacitīvo tipu sauc par fāzes maiņu. Šis efekts ir bīstams elektriskajām ierīcēm.
Ferroresonanti stabilizatori
Ferroresonanti taisngrieži nav aprīkoti ar iebūvētu voltmetru, tāpēc ir grūti izmērīt tīkla izejas sprieguma indikatoru. Pielāgot sprieguma vērtību ar savām rokām nedarbosies. Ferrorezonanses veida stabilizatori daļēji kropļo reālos rādījumus, kļūda ir līdz 12%.
Tiem, kuri šādas ierīces izmanto jau ilgu laiku, jāatceras, ka tie spēj izstarot magnētisko lauku, kas var traucēt pareizu sadzīves elektrisko iekārtu darbību. Šīs klases stabilizatori ir konfigurēti rūpnīcā, un ikdienas dzīvē tiem nav nepieciešami nekādi papildu iestatījumi.
Stabilizatora ietekme uz tehniku
Ferrorezonants sprieguma stabilizators, kura darbības princips nav vienkāršs, uz mājsaimniecības ierīcēm darbojas šādi:
- Radiouztvērējs - signāla uztveršanas jutīgumu var samazināt, ievērojami samazinās izejas jaudas indikators.
- Mūzikas centrs - šādu iekārtu izejas jauda var ievērojami samazināties, ir ievērojami pasliktinājusies jaunu disku izdzēšana un ierakstīšana.
- Televizors - kad ir pievienots stabilizators, televizorā var novērot ievērojamu attēla kvalitātes pasliktināšanos, atsevišķas krāsas netiek pārsūtītas pareizi.
Tiek uzlabota mūsdienu ferrorezonanses tipa normalizatoru elektriskā ķēde, kas ļauj tiem izturēt lielas slodzes. Šādas ierīces var garantēt tīkla sprieguma precīzu noregulēšanu. Korekcijas procedūru veic transformators.
Darbības režīmi
Stabilizatoru darbības režīmi ir atkarīgi no vairākiem faktoriem. Jaudas koeficientam un ierīces klasei ir tieša ietekme. Ierīces jaudas raksturlielumi var būt atšķirīgi, tie jāizvēlas, ņemot vērā pievienojamā elektriskā aprīkojuma veidu.
Taisngrieža darbības režīmi ir atkarīgi no šiem slodzes veidiem:
- induktīvs
- aktīvs;
- kapacitatīvs.
Aktīva slodze tīrā veidā ir ārkārtīgi reti. Tas ir nepieciešams tikai tajās shēmās, kurās ierīces mainīgajai vērtībai nav ierobežojumu. Kapacitīvās slodzes var izmantot tikai taisngriežiem ar mazu jaudu.
Ferroresonējošo stabilizatoru darbības princips
Primārā tipa tinums, kuram tiek piemērots ieejas spriegums, atrodas uz magnētiskās ķēdes. Tam ir liels šķērsgriezums, kas ļauj saglabāt serdi nepiesātinātā stāvoklī. Pie ieejas spriegums veido magnētiskās plūsmas.
Otrās tinuma spailēs tiek izveidots izejas spriegums. Šim tinumam ir pievienota slodze, kas atrodas uz serdes, ar nelielu šķērsgriezumu un piesātinātā stāvoklī. Tīkla sprieguma un magnētiskās plūsmas anomāliju gadījumā tā vērtība faktiski netiek mainīta, un EML indikators paliek nemainīgs. Palielinoties magnētiskajai plūsmai, noteikta tā daļa tiks slēgta uz magnētiskā šunta.
Magnētiskā plūsma iegūst sinusoidālu formu, un, tuvojoties amplitūdas indeksam, tās atsevišķā sekcija nonāk piesātinājuma režīmā. Magnētiskās plūsmas palielināšanās apstājas. Flux slēgšana gar magnētisko šuntēšanu tiks veikta tikai tad, ja magnētiskās plūsmas indeksu salīdzina ar amplitūdu.
Kondensatora klātbūtne ļauj ferroresonanta stabilizatoram darboties ar palielinātu jaudas koeficientu. Stabilizācijas ātrums ir atkarīgs no horizontālā tipa līknes slīpuma līmeņa attiecībā pret abscisu. Šīs sekcijas slīpums ir ievērojams, tāpēc nav iespējams atrast augstu stabilizācijas līmeni bez palīgiekārtām.
Priekšrocības un trūkumi
Starp galvenajiem taisngriežu taisngriežu priekšrocībām ir:
- izturība pret pārslodzēm;
- plašs darbības vērtību diapazons;
- regulēšanas ātrums;
- strāva notiek sinusa formā;
- augsta izlīdzināšanas precizitāte.
Bet ar visām šīm priekšrocībām šīs klases ierīcēm ir arī savi trūkumi:
- Darbības kvalitāte ir atkarīga no slodzes indikatora.
- Darbības laikā rodas ārēji elektromagnētiski traucējumi.
- Nestabila darbība pie nelielām slodzēm.
- Lieli svari un izmēri.
- Troksnis darbības laikā.
Lielākajai daļai mūsdienu modeļu nav šādu trūkumu, taču tie izceļas ar ievērojamām izmaksām, dažreiz augstākām par UPS cenu. Arī ierīces nav aprīkotas ar voltmetru, tāpēc to nav iespējams pielāgot.
Atlases padomi
Taisngriežu dizains tiek nepārtraukti pilnveidots, tiek uzlabota to ķēžu kvalitāte, kas ļauj pārnest ievērojamus ferrorezonējošos pārspriegumus. Mūsdienu modeļi izceļas ar augstu veiktspējas līmeni, iestatīšanas precizitāti un ilgu kalpošanas laiku. Režīmus nosaka ierīces jaudas raksturlielumi un tips.
Ferroresonanta stabilizatora izvēles galvenais nosacījums ir tā savienojuma vieta. Parasti tas tiek uzstādīts pie elektrotīkla ieejas telpā vai pie sadzīves tehnikas. Ja taisngriezis ir uzstādīts visam aprīkojumam, ir jāizvēlas ierīces ar lielu jaudas līmeni un jāpieslēdz tūlīt aiz sadales skapja.
DIY ferorezonanta sprieguma regulators
Ferrorezonanses shēma ir visvieglākā, ja to ražo ar rokām. Tās darbība balstās uz magnētiskās rezonanses efektu.
Diezgan jaudīga frekvences līmeņa taisngrieža dizainu var salikt no trim elementiem:
- primārais droseļvārsts;
- sekundārais droseļvārsts;
- kondensators.
Tajā pašā laikā šīs iespējas vienkāršību papildina viss neērtību komplekts. Jaudīgs normalizators, kas izgatavots saskaņā ar ferrorezonanses shēmu, iznāk masīvs, apjomīgs un smags.
