Ферорезонансен стабилизатор на напрежението: предимства и недостатъци

Ферорезонансният стабилизатор на напрежение отдавна се използва активно не само в ежедневието, но и в индустрията. Устройствата от този клас ви позволяват да изравните променливото напрежение. Принципът на действие се основава на ефекта на електромагнитния резонанс в трептящата верига. Такива нормализатори имат много предимства, но имат и своите недостатъци.

Ферорезонансни явления в електрически мрежи

Основните фактори, които пораждат ферорезонансни явления в електрическите мрежи, са елементи от капацитивен и индуктивен тип. Те са способни да формират колебателни вериги по време на периоди на превключване. Този ефект е особено забележим при трансформатори от силов тип, линеен усилвател, шунтови вериги и подобни устройства, които са оборудвани с масивна намотка.

Това явление е от 2 вида: резонанс на токове и напрежение.

Ферорезонансът на напреженията е възможен, когато в мрежата има индуктивност, характеризираща се с нелинейно волт-амперно свойство. Тази характеристика е присъща на индукторите, където сърцевините са направени от феромагнитни компоненти. Това важи особено за токоизправителите от линията NKF. Това отрицателно явление се дължи на малък индикатор за съпротивления на омичен и индуктивен тип по отношение на силови трансформатори.

Ферорезонанс в трансформатор на напрежение

Когато към мрежата е свързан трансформатор на напрежение, в нея се формират LC вериги, подредени последователно, които представляват верига с резонансен тип. Когато индуктивен елемент с нелинейно свойство токово напрежение е свързан последователно към елемент от капацитивен тип, напрежението в тази зона на веригата се характеризира като активно индуктивно.

В края на определен период от време напрежението на индуктивния елемент става пиково, магнитната верига се захранва и напрежението на компонента от капацитивен тип продължава да нараства. Ферорезонансът в трансформатор на напрежение възниква, когато напрежението на индуктора и капацитивния елемент стане равно.

Бързото преминаване на приложеното напрежение от активно-индуктивен към активно-капацитивен тип се нарича "обръщане на фаза". Този ефект е опасен за електрическите уреди.

Ферорезонансни стабилизатори

Ферорезонансните токоизправители не са оборудвани с вграден волтметър, което затруднява измерването на изходното напрежение на мрежата. Няма да работи за регулиране на стойността на напрежението със собствените си ръце. Ферорезонансните стабилизатори частично изкривяват реалните показания, стойността на грешката е до 12%.

Тези, които използват такива устройства дълго време, трябва да помнят, че са способни да излъчват магнитно поле, което може да наруши правилното функциониране на битовите електрически уреди. Стабилизаторите от този клас се настройват фабрично; те не изискват никакви допълнителни настройки в ежедневието.

Влиянието на стабилизатора върху техниката

Ферорезонансният регулатор на напрежението, чийто принцип не е прост, засяга домакинските уреди, както следва:

• Радиоприемник - чувствителността на приемането на сигнала може да бъде намалена, индикаторът на изходната мощност е значително намален.
• Музикален център - изходната мощност на такава техника може да бъде значително намалена, изтриването и записването на нови дискове е значително нарушено.
• Телевизор - когато е свързан към стабилизатора, можете да наблюдавате значително намаляване на качеството на картината на телевизора, някои цветове не се предават правилно.

Подобрена е електрическата верига на съвременните ферорезонансни нормализатори, което им позволява да издържат на големи натоварвания. Такива устройства могат да гарантират точно регулиране на напрежението в линията. Процедурата за корекция се извършва от трансформатор.

Режими на работа

Режимите на работа на стабилизаторите зависят от редица фактори. Индикаторът за захранване и класът на устройството оказват пряко влияние. Характеристиките на мощността на устройството могат да бъдат различни, те трябва да бъдат избрани, като се вземе предвид вида на електрическото оборудване, което ще бъде свързано.

Режимите на работа на токоизправителя зависят от следните видове товар:

• индуктивен;
• активен;
• капацитивен.

Активно натоварване в чист вид е изключително рядко. Необходим е само във вериги, където променливата стойност на устройството не е ограничена. Капацитивните товари могат да се използват само за тези токоизправители, които имат ниска мощност.

Принципът на действие на ферорезонансни стабилизатори

Първичната намотка, която приема входното напрежение, е разположена върху магнитната верига. Той има голямо напречно сечение, за да запази сърцевината ненаситена. На входа напрежението образува магнитни потоци.

Изходното напрежение се генерира на клемите на вторичната намотка. Към тази намотка е свързан товар, който е на сърцевината, има малко напречно сечение и е в наситен вид. В случай на аномалии в мрежовото напрежение и магнитния поток, стойността му всъщност не се променя и индикаторът EMF остава непроменен. По време на увеличаването на магнитния поток, част от него ще бъде затворена на магнитния шунт.

Магнитният поток приема синусоидална форма и когато се приближи до индикатора на амплитудата, отделната му секция преминава в режим на насищане. В този случай увеличаването на магнитния поток спира. Затварянето на потока по магнитния шунт ще се извърши само когато индикаторът на магнитния поток се сравни с амплитудния.

Наличието на кондензатор позволява на ферорезонансния стабилизатор да работи с повишен фактор на мощността. Индексът на стабилизация зависи от нивото на наклона на хоризонталната крива от типа по отношение на абсцисата. Наклонът на този участък е значителен, поради което е невъзможно да се получи високо ниво на стабилизация без помощно оборудване.

Предимства и недостатъци

Сред основните предимства на ферорезонансните токоизправители са:

• устойчивост на претоварване;
• широк диапазон от експлоатационни стойности;
• скорост на регулиране;
• токът е под формата на синус;
• висока точност на изравняване.

Но с всички тези предимства устройствата от този клас имат своите недостатъци:

• Качеството на функциониране зависи от индикатора за натоварване.
• По време на работа се генерират външни електромагнитни смущения.
• Нестабилна работа при леки товари.
• Високи показатели за тегло и размери.
• Шум по време на работа.

Повечето съвременни модели са лишени от такива недостатъци, но се открояват със значителни разходи, понякога по-високи от цената на UPS. Също така устройствата не са оборудвани с волтметър, което прави невъзможно тяхното регулиране.

Съвети за подбор

Дизайнът на токоизправителите непрекъснато се модернизира, качеството на техните вериги се подобрява, което прави възможно прехвърлянето на значителни ферорезонансни пренапрежения. Съвременните модели се отличават с високо ниво на производителност, точност на настройка и дълъг експлоатационен живот.Режимите се определят от характеристиките на мощността на устройството и неговия тип.

Основното условие за избор на ферорезонансен стабилизатор е мястото на неговото свързване. Обикновено се инсталира на входа на електрическата мрежа в стаята или в близост до домакински уреди. Ако за цялото оборудване е инсталиран токоизправител, е необходимо да изберете устройства с високо ниво на мощност и да ги свържете непосредствено зад разпределителното табло.

Направи си сам ферорезонансен регулатор на напрежение

Ферорезонансната верига е най-простата за ръчно производство. Функционирането му се основава на ефекта на магнитния резонанс.

Дизайнът на доста мощен ферорезонантен токоизправител може да бъде сглобен от три елемента:

• първичен дросел;
• вторичен дросел;
• кондензатор.

Освен това, простотата на тази опция е придружена от цял ​​набор неудобства. Мощен нормализатор, направен съгласно ферорезонансната схема, се оказва масивен, тромав и тежък.