Lo stabilizzatore di tensione ferrorisonante è stato a lungo utilizzato attivamente non solo nella vita di tutti i giorni, ma anche nell'industria. I dispositivi di questa classe consentono di equalizzare la tensione CA. Il principio di funzionamento si basa sull'effetto della risonanza elettromagnetica nel circuito oscillatorio. Tali normalizzatori hanno molti vantaggi, ma hanno anche i loro svantaggi.
- Fenomeni di ferrorisonanza nelle reti elettriche
- Ferrorisonanza in un trasformatore di tensione
- Stabilizzanti ferrorisonanti
- L'influenza dello stabilizzatore sulla tecnica
- Modalità operative
- Il principio di funzionamento degli stabilizzatori ferrorisonanti
- Vantaggi e svantaggi
- Suggerimenti per la selezione
- Regolatore di tensione ferrorisonante fai da te
Fenomeni di ferrorisonanza nelle reti elettriche
I principali fattori che danno luogo a fenomeni di ferrorisonanza nelle reti elettriche sono elementi di tipo capacitivo e induttivo. Sono in grado di formare circuiti oscillatori durante i periodi di commutazione. Questo effetto è particolarmente evidente nei trasformatori di potenza, booster lineari, circuiti shunt e dispositivi simili dotati di un avvolgimento massiccio.
Questo fenomeno è di 2 tipi: risonanza di correnti e tensione.
La ferrorisonanza delle tensioni è possibile quando nella rete è presente un'induttanza, caratterizzata da una proprietà volt-ampere non lineare. Questa caratteristica è inerente agli induttori, dove i nuclei sono costituiti da componenti ferromagnetici. Ciò è particolarmente vero per i raddrizzatori della linea NKF. Questo fenomeno negativo è dovuto ad un piccolo indicatore di resistenze di tipo ohmico e induttivo in relazione ai trasformatori di potenza.
Ferrorisonanza in un trasformatore di tensione
Al termine di un certo periodo di tempo, la tensione sull'elemento induttivo diventa di picco, il circuito magnetico viene alimentato e la tensione sul componente di tipo capacitivo continua a salire. La ferrorisonanza in un trasformatore di tensione si verifica quando la tensione dell'induttore e dell'elemento capacitivo diventa uguale.
La rapida transizione della tensione applicata dal tipo attivo-induttivo al tipo attivo-capacitivo viene definita "inversione di fase". Questo effetto è pericoloso per gli apparecchi elettrici.
Stabilizzanti ferrorisonanti
I raddrizzatori ferrorisonanti non sono dotati di un voltmetro integrato, il che rende difficile misurare la tensione di uscita della rete. Non funzionerà per regolare il valore della tensione con le tue mani. Gli stabilizzatori ferrorisonanti distorcono parzialmente le letture reali, il valore di errore arriva fino al 12%.
Chi utilizza tali dispositivi da molto tempo dovrebbe ricordare che sono in grado di emettere un campo magnetico che può disturbare il corretto funzionamento degli elettrodomestici. Gli stabilizzatori di questa classe sono regolati in fabbrica, non richiedono ulteriori regolazioni nella vita di tutti i giorni.
L'influenza dello stabilizzatore sulla tecnica
Il regolatore di tensione ferrorisonante, il cui principio non è semplice, influisce sugli elettrodomestici come segue:
- Ricevitore radio: la sensibilità della ricezione del segnale può essere ridotta, l'indicatore della potenza di uscita è significativamente ridotto.
- Centro musicale: la potenza di uscita di tale tecnica può essere notevolmente ridotta, la cancellazione e la scrittura di nuovi dischi è notevolmente compromessa.
- TV: quando è collegato allo stabilizzatore, è possibile osservare una significativa diminuzione della qualità dell'immagine sulla TV, alcuni colori non vengono trasmessi correttamente.
Il circuito elettrico dei moderni normalizzatori di tipo ferrorisonante è stato migliorato, il che consente loro di sopportare carichi pesanti. Tali dispositivi possono garantire un'accurata regolazione della tensione di linea. La procedura di correzione viene eseguita da un trasformatore.
Modalità operative
Le modalità operative degli stabilizzatori dipendono da una serie di fattori. L'indicatore di alimentazione e la classe del dispositivo hanno un'influenza diretta. Le caratteristiche di potenza del dispositivo possono essere diverse, devono essere scelte tenendo conto del tipo di apparecchiatura elettrica da collegare.
Le modalità di funzionamento del raddrizzatore dipendono dai seguenti tipi di carico:
- induttivo;
- attivo;
- capacitivo.
Un carico attivo in forma pura è estremamente raro. È necessario solo nei circuiti in cui il valore variabile del dispositivo non è limitato. I carichi capacitivi possono essere utilizzati solo per quei raddrizzatori di bassa potenza.
Il principio di funzionamento degli stabilizzatori ferrorisonanti
La tensione di uscita viene generata ai terminali dell'avvolgimento secondario. Un carico è collegato a questo avvolgimento, che si trova sul nucleo, ha una piccola sezione trasversale ed è in uno stato saturo. In caso di anomalie nella tensione di rete e nel flusso magnetico, il suo valore non viene effettivamente modificato e l'indicatore EMF rimane invariato. Durante l'aumento del flusso magnetico, parte di esso verrà chiuso sullo shunt magnetico.
Il flusso magnetico assume una forma sinusoidale e quando si avvicina all'indicatore di ampiezza, la sua sezione separata entra in modalità di saturazione. In questo caso, l'aumento del flusso magnetico si interrompe. La chiusura del flusso lungo lo shunt magnetico verrà effettuata solo quando l'indicatore di flusso magnetico sarà confrontato con quello di ampiezza.
La presenza di un condensatore consente allo stabilizzatore ferrorisonante di funzionare con un fattore di potenza aumentato. L'indice di stabilizzazione dipende dal livello della pendenza della curva di tipo orizzontale rispetto all'ascissa. La pendenza di questa sezione è significativa, pertanto è impossibile ottenere un elevato livello di stabilizzazione senza attrezzature ausiliarie.
Vantaggi e svantaggi
Tra i principali vantaggi dei raddrizzatori ferrorisonanti ci sono:
- resistenza al sovraccarico;
- ampia gamma di valori operativi;
- velocità di regolazione;
- la corrente assume la forma di un seno;
- elevata precisione di livellamento.
Ma con tutti questi vantaggi, i dispositivi di questa classe hanno i loro svantaggi:
- La qualità del funzionamento dipende dall'indicatore di carico.
- Durante il funzionamento vengono generate interferenze elettromagnetiche esterne.
- Funzionamento instabile con carichi leggeri.
- Alti indicatori di peso e dimensioni.
- Rumore durante il funzionamento.
La maggior parte dei modelli moderni è priva di tali svantaggi, ma si distingue per un costo considerevole, a volte superiore al prezzo di un UPS. Inoltre, i dispositivi non sono dotati di un voltmetro, il che rende impossibile regolarli.
Suggerimenti per la selezione
Il design dei raddrizzatori viene costantemente aggiornato, la qualità dei loro circuiti sta migliorando, il che consente di trasferire significative sovratensioni ferrorisonanti. I modelli moderni si distinguono per un alto livello di prestazioni, precisione di messa a punto e una lunga durata.Le modalità sono impostate dalle caratteristiche di potenza del dispositivo e dal suo tipo.
La condizione principale per la scelta di uno stabilizzatore ferrorisonante è il luogo della sua connessione. Di solito è installato all'ingresso della rete elettrica nella stanza o vicino agli elettrodomestici. Se è installato un raddrizzatore per tutte le apparecchiature, è necessario selezionare dispositivi con un livello di potenza elevato e collegarli immediatamente dietro il quadro elettrico.
Regolatore di tensione ferrorisonante fai da te
Il circuito ferrorisonante è il più semplice per la produzione artigianale. Il suo funzionamento si basa sull'effetto della risonanza magnetica.
Il design di un raddrizzatore di tipo ferrorisonante abbastanza potente può essere assemblato da tre elementi:
- soffocamento primario;
- soffocamento secondario;
- condensatore.
Inoltre, la semplicità di questa opzione è accompagnata da tutta una serie di inconvenienti. Un potente normalizzatore realizzato secondo lo schema ferrorisonante risulta essere massiccio, ingombrante e pesante.
