L'estabilitzador de tensió ferroresonant s'ha utilitzat durant molt de temps activament no només a la vida quotidiana, sinó també a la indústria. Els dispositius d’aquesta classe permeten igualar la tensió de corrent altern. El principi de funcionament es basa en l’efecte de la ressonància electromagnètica en el circuit oscil·latori. Aquests normalitzadors tenen molts avantatges, però també tenen els seus desavantatges.
- Fenòmens de ferroresonància a les xarxes elèctriques
- Ferrorresonància en un transformador de tensió
- Estabilitzadors ferroresonants
- La influència de l'estabilitzador en la tècnica
- Modes de funcionament
- Principi de funcionament dels estabilitzadors ferroresonants
- Avantatges i inconvenients
- Consells de selecció
- Regulador de tensió ferroresonant de bricolatge
Fenòmens de ferroresonància a les xarxes elèctriques
Els principals factors que donen lloc a fenòmens de ferroresonància a les xarxes elèctriques són elements de tipus capacitiu i inductiu. Són capaços de formar circuits oscil·latoris durant els períodes de commutació. Aquest efecte es nota especialment en transformadors de tipus de potència, amplificador lineal, circuits de derivació i dispositius similars que estan equipats amb un bobinat massiu.
Aquest fenomen és de 2 tipus: ressonància de corrents i tensions.
La ferroresonància de tensions és possible quan hi ha inductància a la xarxa, caracteritzada per una propietat no lineal de volt-amperi. Aquesta característica és inherent als inductors, on els nuclis estan fets de components ferromagnètics. Això és especialment cert en els rectificadors de la línia NKF. Aquest fenomen negatiu es deu a un petit indicador de resistències de tipus ohmic i inductiu en relació amb els transformadors de potència.
Ferrorresonància en un transformador de tensió
Al final d’un període de temps determinat, la tensió de l’element inductiu esdevé màxima, el circuit magnètic s’alimenta i la tensió del component de tipus capacitiu continua augmentant. La ferroresonància en un transformador de tensió es produeix quan la tensió de l’inductor i de l’element capacitiu esdevé igual.
La ràpida transició de la tensió aplicada del tipus actiu-inductiu al tipus actiu-capacitiu es coneix com a "inversió de fase". Aquest efecte és perillós per als aparells elèctrics.
Estabilitzadors ferroresonants
Els rectificadors ferroresonants no estan equipats amb un voltímetre incorporat, cosa que dificulta la mesura de la tensió de sortida de la xarxa elèctrica. No funcionarà per ajustar el valor de la tensió amb les seves pròpies mans. Els estabilitzadors ferroresonants distorsionen parcialment les lectures reals, el valor de l’error és de fins al 12%.
Aquells que utilitzen aquests dispositius durant molt de temps han de recordar que són capaços d’emetre un camp magnètic que pot alterar el bon funcionament dels electrodomèstics. Els estabilitzadors d’aquesta classe s’ajusten a la fàbrica i no requereixen cap ajust addicional a la vida quotidiana.
La influència de l'estabilitzador en la tècnica
El regulador de tensió ferroresonant, el principi del qual no és senzill, afecta els electrodomèstics de la següent manera:
- Receptor de ràdio: es pot reduir la sensibilitat de la recepció del senyal i es redueix significativament l’indicador de potència de sortida.
- Centre de música: la potència de sortida d’una tècnica d’aquest tipus es pot reduir significativament, esborrant i escrivint nous discos es veu notablement afectada.
- TV: quan es connecta a l’estabilitzador, es pot observar una disminució significativa de la qualitat de la imatge al televisor, alguns colors no es transmeten correctament.
S'ha millorat el circuit elèctric dels modernitzadors normalitzadors de tipus ferroresonant, cosa que els permet suportar càrregues pesades. Aquests dispositius poden garantir una regulació precisa de la tensió de línia. El procediment de correcció el realitza un transformador.
Modes de funcionament
Els modes de funcionament dels estabilitzadors depenen de diversos factors. L’indicador d’alimentació i la classe del dispositiu influeixen directament. Les característiques de potència del dispositiu poden ser diferents, s’han de triar tenint en compte el tipus d’equip elèctric a connectar.
Els modes de funcionament del rectificador depenen dels tipus de càrrega següents:
- inductiu;
- actiu;
- capacitiva.
Una càrrega activa en forma pura és extremadament rara. Només es necessita en circuits on el valor variable del dispositiu no està limitat. Les càrregues capacitives només es poden utilitzar per a aquells rectificadors amb poca potència.
Principi de funcionament dels estabilitzadors ferroresonants
La tensió de sortida es genera als terminals del bobinatge secundari. Es connecta una càrrega a aquest bobinat, que es troba al nucli, té una secció transversal petita i es troba en un estat saturat. En cas d’anomalies en la tensió de xarxa i el flux magnètic, el seu valor no es modifica realment i l’indicador EMF es manté inalterat. Durant l'augment del flux magnètic, una part es tancarà a la derivació magnètica.
El flux magnètic adopta una forma sinusoïdal i quan s’acosta a l’indicador d’amplitud, la seva secció independent passa al mode de saturació. En aquest cas, l’increment del flux magnètic s’atura. El tancament del flux al llarg de la derivació magnètica es durà a terme només quan es compare l'indicador de flux magnètic amb l'amplitud.
La presència d’un condensador permet que l’estabilitzador ferroresonant funcioni amb un factor de potència augmentat. L’índex d’estabilització depèn del nivell del pendent de la corba de tipus horitzontal respecte a l’abscissa. El pendent d’aquest tram és important, per tant, és impossible obtenir un alt nivell d’estabilització sense equips auxiliars.
Avantatges i inconvenients
Entre els avantatges clau dels rectificadors ferroresonants hi ha:
- resistència a la sobrecàrrega;
- àmplia gamma de valors operatius;
- velocitat d'ajust;
- el corrent pren la forma d'un seno;
- alta precisió d’anivellament.
Però amb tots aquests avantatges, els dispositius d’aquesta classe tenen els seus propis desavantatges:
- La qualitat del funcionament depèn de l’indicador de càrrega.
- Durant el funcionament, es generen interferències electromagnètiques externes.
- Funcionament inestable a càrregues lleugeres.
- Alts indicadors de pes i dimensions.
- Soroll durant el funcionament.
La majoria dels models moderns no tenen aquests desavantatges, però destaquen per un cost considerable, de vegades superior al preu d’un SAI. A més, els dispositius no estan equipats amb un voltímetre, cosa que fa impossible ajustar-los.
Consells de selecció
El disseny dels rectificadors s’està modernitzant constantment, la qualitat dels seus circuits millora, cosa que permet transferir importants sobretensions ferroresonants. Els models moderns es distingeixen per un alt nivell de rendiment, precisió d’ajust i una llarga vida útil.Els modes es defineixen segons les característiques de potència del dispositiu i el seu tipus.
La condició principal per triar un estabilitzador ferroresonant és el lloc de la seva connexió. Normalment s’instal·la a l’entrada de la xarxa elèctrica a l’habitació o prop d’electrodomèstics. Si hi ha instal·lat un rectificador per a tots els equips, cal seleccionar dispositius amb un nivell de potència elevat i connectar-los immediatament darrere de la centraleta.
Regulador de tensió ferroresonant de bricolatge
El circuit ferroresonant és el més senzill per a la producció feta a mà. El seu funcionament es basa en l’efecte de la ressonància magnètica.
El disseny d’un rectificador de tipus ferroresonant força potent es pot muntar a partir de tres elements:
- estrangulament primari;
- sufocador secundari;
- condensador.
A més, la simplicitat d’aquesta opció s’acompanya de tot un seguit d’inconvenients. Un potent normalitzador fabricat d’acord amb l’esquema ferroresonant resulta massiu, feixuc i pesat.
