Ferorezonanta sprieguma stabilizators jau sen tiek aktīvi izmantots ne tikai ikdienas dzīvē, bet arī rūpniecībā. Šīs klases ierīces ļauj izlīdzināt maiņstrāvas spriegumu. Darbības princips ir balstīts uz elektromagnētiskās rezonanses iedarbību svārstību ķēdē. Šādiem normalizētājiem ir daudz priekšrocību, taču tiem ir arī savi trūkumi.
Ferrorezonanses parādības elektrotīklos
Galvenie faktori, kas izraisa ferorezonanses parādības elektrotīklos, ir kapacitatīvā un induktīvā tipa elementi. Pārslēgšanās periodos tie spēj veidot svārstību ķēdes. Šis efekts ir īpaši pamanāms jaudas tipa transformatoros, lineārajā pastiprinātājā, šunta ķēdēs un līdzīgās ierīcēs, kas aprīkotas ar masīvu tinumu.
Šī parādība ir divu veidu: strāvu un spriegumu rezonanse.
Spriegumu ferorezonanse ir iespējama, ja tīklā ir induktivitāte, kurai raksturīga nelineāra sprieguma ampēra īpašība. Šī īpašība ir raksturīga induktoriem, kur serdeņi ir izgatavoti no feromagnētiskiem komponentiem. Tas jo īpaši attiecas uz NKF līnijas taisngriežiem. Šī negatīvā parādība ir saistīta ar nelielu omisko un induktīvo tipu pretestību rādītāju attiecībā pret jaudas transformatoriem.
Ferrorezonance sprieguma transformatorā
Noteikta laika perioda beigās spriegums pāri induktīvajam elementam kļūst par maksimumu, magnētiskā ķēde tiek darbināta, un spriegums pāri kapacitatīvā tipa komponentam turpina pieaugt. Ferrorezonance sprieguma transformatorā rodas, kad induktora un kapacitatīvā elementa spriegums kļūst vienāds.
Lietotā sprieguma strauju pāreju no aktīvā-induktīvā uz aktīvo-kapacitatīvo tipu sauc par "fāzes maiņu". Šis efekts ir bīstams elektroierīcēm.
Ferrorezonējošie stabilizatori
Ferrorezonansējošie taisngrieži nav aprīkoti ar iebūvētu voltmetru, kas apgrūtina tīkla izejas sprieguma mērīšanu. Pielāgot sprieguma vērtību ar savām rokām nedarbosies. Ferrorezonansīvie stabilizatori daļēji izkropļo reālos rādījumus, kļūdas vērtība ir līdz 12%.
Tiem, kas ilgstoši lieto šādas ierīces, jāatceras, ka tie spēj izstarot magnētisko lauku, kas var traucēt sadzīves elektroierīču pareizu darbību. Šīs klases stabilizatori tiek noregulēti rūpnīcā, ikdienas dzīvē tie nav jāpielāgo.
Stabilizatora ietekme uz tehniku
Ferorezonanta sprieguma regulators, kura princips nav vienkāršs, sadzīves tehniku ietekmē šādi:
- Radiouztvērējs - signāla uztveršanas jutīgumu var samazināt, izejas jaudas indikators ir ievērojami samazināts.
- Mūzikas centrs - šāda aprīkojuma izejas jaudu var ievērojami samazināt, tiek ievērojami traucēta jaunu disku dzēšana un rakstīšana.
- TV - pieslēdzoties stabilizatoram, televizorā var novērot ievērojamu attēla kvalitātes pasliktināšanos, dažas krāsas netiek pareizi pārraidītas.
Mūsdienu ferorezonanta tipa normalizatoru elektriskā ķēde ir uzlabota, kas ļauj izturēt lielas slodzes. Šādas ierīces var garantēt precīzu līnijas sprieguma regulēšanu. Korekcijas procedūru veic transformators.
Darbības režīmi
Stabilizatoru darbības režīmi ir atkarīgi no vairākiem faktoriem. Strāvas indikatoram un ierīces klasei ir tieša ietekme. Ierīces jaudas raksturlielumi var būt dažādi, tie jāizvēlas, ņemot vērā pievienojamo elektrisko iekārtu tipu.
Taisngrieža darbības režīmi ir atkarīgi no šādiem slodzes veidiem:
- induktīvs;
- aktīvs;
- kapacitatīvs.
Aktīva slodze tīrā veidā ir ārkārtīgi reti. Tas ir nepieciešams tikai ķēdēs, kurās ierīces mainīgā vērtība nav ierobežota. Kapacitatīvās slodzes var izmantot tikai tiem taisngriežiem, kuru jauda ir maza.
Ferorezonējošo stabilizatoru darbības princips
Izejas spriegums tiek ģenerēts sekundārā tinuma spailēs. Šai tinumam ir pievienota slodze, kas atrodas uz kodola, ar nelielu šķērsgriezumu un ir piesātinātā stāvoklī. Tīkla sprieguma un magnētiskās plūsmas anomāliju gadījumā tā vērtība faktiski netiek mainīta, un EMF indikators paliek nemainīgs. Magnētiskās plūsmas palielināšanās laikā daļa no tā tiks aizvērta uz magnētiskā šunta.
Magnētiskā plūsma iegūst sinusoidālu formu, un, tuvojoties amplitūdas indikatoram, tā atsevišķā sadaļa nonāk piesātinājuma režīmā. Šajā gadījumā magnētiskās plūsmas pieaugums apstājas. Plūsmas slēgšana gar magnētisko šuntu tiks veikta tikai tad, ja magnētiskās plūsmas indikatoru salīdzina ar amplitūdu.
Kondensatora klātbūtne ļauj ferorezonanta stabilizatoram darboties ar paaugstinātu jaudas koeficientu. Stabilizācijas indekss ir atkarīgs no horizontālā tipa līknes slīpuma līmeņa attiecībā pret abscisu. Šīs sadaļas slīpums ir ievērojams, tāpēc nav iespējams iegūt augstu stabilizācijas līmeni bez palīgiekārtām.
Priekšrocības un trūkumi
Starp galvenajām ferorezonansējošo taisngriežu priekšrocībām ir:
- pārslodzes pretestība;
- plašs darbības vērtību diapazons;
- regulēšanas ātrums;
- strāva notiek sinusa formā;
- augsta izlīdzināšanas precizitāte.
Bet ar visām šīm priekšrocībām šīs klases ierīcēm ir savi trūkumi:
- Darbības kvalitāte ir atkarīga no slodzes indikatora.
- Darbības laikā rodas ārēji elektromagnētiski traucējumi.
- Nestabila darbība ar nelielu slodzi.
- Augsti svara un izmēru rādītāji.
- Troksnis darbības laikā.
Lielākajai daļai mūsdienu modeļu nav šādu trūkumu, taču tie izceļas ar ievērojamām izmaksām, dažkārt augstākām par UPS cenu. Tāpat ierīces nav aprīkotas ar voltmetru, kas padara to neiespējamu regulēšanu.
Atlases padomi
Taisngriežu konstrukcija tiek pastāvīgi modernizēta, uzlabojas to ķēžu kvalitāte, kas ļauj pārnest ievērojamus ferorezonanta pārspriegumus. Mūsdienu modeļus izceļas ar augstu veiktspējas līmeni, skaņošanas precizitāti un ilgu kalpošanas laiku.Režīmus nosaka ierīces jaudas raksturlielumi un veids.
Galvenais nosacījums ferorezonanta stabilizatora izvēlei ir tā savienojuma vieta. Parasti tas tiek uzstādīts pie elektrotīkla ieejas telpā vai pie sadzīves tehnikas. Ja visām iekārtām ir uzstādīts taisngriezis, ir jāizvēlas ierīces ar lielu jaudas līmeni un jāpievieno tās uzreiz aiz sadales skapja.
DIY ferorezonanta sprieguma regulators
Ferrorezonanses ķēde ir vienkāršākā ražošanai ar rokām. Tās darbības pamatā ir magnētiskās rezonanses ietekme.
Diezgan jaudīga ferorezonanta tipa taisngrieža konstrukciju var salikt no trim elementiem:
- primārā aizrīšanās;
- sekundārā aizrīšanās;
- kondensators.
Turklāt šīs iespējas vienkāršību pavada viss neērtību kopums. Spēcīgs normalizētājs, kas izgatavots saskaņā ar ferorezonanses shēmu, izrādās masīvs, apgrūtinošs un smags.
