Ferorezonančný stabilizátor napätia sa už dlho aktívne používa nielen v každodennom živote, ale aj v priemysle. Zariadenia tejto triedy umožňujú vyrovnať striedavé napätie. Princíp činnosti je založený na účinku elektromagnetickej rezonancie v oscilačnom obvode. Takéto normalizátory majú veľa výhod, ale majú aj svoje nevýhody.
Ferorezonančné javy v elektrických sieťach
Hlavnými faktormi, ktoré vedú k ferorezonančným javom v elektrických sieťach, sú prvky kapacitného a indukčného typu. Sú schopné vytvárať spínacie periódy oscilačné obvody. Tento efekt je zvlášť zreteľný u výkonových transformátorov, lineárnych zosilňovačov, bočníkových obvodov a podobných zariadení, ktoré sú vybavené masívnym vinutím.
Tento jav má dva typy: rezonanciu prúdov a napätí.
Ferorezonancia napätí je možná, keď je v sieti indukčnosť, ktorú charakterizuje nelineárna voltampérová vlastnosť. Táto vlastnosť je vlastná induktorom, kde sú jadrá vyrobené z feromagnetických komponentov. To platí najmä pre usmerňovače vedenia NKF. Tento negatívny jav je spôsobený malým indikátorom odporu ohmických a indukčných typov vo vzťahu k výkonovým transformátorom.
Ferorezonancia v napäťovom transformátore
Na konci určitého časového obdobia sa napätie na indukčnom prvku stane špičkovým, magnetický obvod je napájaný a napätie na komponente kapacitného typu stále rastie. Ferorezonancia v napäťovom transformátore nastáva, keď sa napätie induktora a kapacitného prvku vyrovná.
Rýchly prechod aplikovaného napätia z aktívneho-indukčného typu na aktívny-kapacitný typ sa označuje ako „reverzácia fázy“. Tento efekt je nebezpečný pre elektrické spotrebiče.
Ferorezonančné stabilizátory
Ferorezonančné usmerňovače nie sú vybavené zabudovaným voltmetrom, čo sťažuje meranie výstupného napätia zo siete. Nastavovanie hodnoty napätia vlastnými rukami nebude fungovať. Ferorezonančné stabilizátory čiastočne skresľujú reálne hodnoty, chybová hodnota je až 12%.
Tí, ktorí takéto zariadenia používajú dlhší čas, by si mali pamätať, že sú schopné vyžarovať magnetické pole, ktoré môže narušiť správne fungovanie domácich elektrických spotrebičov. Stabilizátory tejto triedy sú nastavované vo výrobe; v každodennom živote nevyžadujú nijaké ďalšie nastavovanie.
Vplyv stabilizátora na techniku
Ferorezonančný regulátor napätia, ktorého princíp nie je jednoduchý, ovplyvňuje domáce spotrebiče takto:
- Rádiový prijímač - citlivosť príjmu signálu sa dá znížiť, indikátor výstupného výkonu sa výrazne zníži.
- Hudobné centrum - výstupný výkon takejto techniky sa dá výrazne znížiť, mazanie a zápis nových diskov je výrazne narušený.
- TV - po pripojení k stabilizátoru môžete pozorovať výrazné zníženie kvality obrazu na TV, niektoré farby sa neprenášajú správne.
Vylepšil sa elektrický obvod moderných normalizátorov ferorezonančného typu, čo im umožňuje vydržať veľké zaťaženie. Takéto zariadenia môžu zaručiť presnú reguláciu sieťového napätia. Postup korekcie sa vykonáva transformátorom.
Prevádzkové režimy
Prevádzkové režimy stabilizátorov závisia od mnohých faktorov. Indikátor napájania a trieda zariadenia majú priamy vplyv. Výkonové charakteristiky zariadenia môžu byť rôzne, musia sa zvoliť s prihliadnutím na typ elektrického zariadenia, ktoré sa má pripojiť.
Režimy činnosti usmerňovača závisia od nasledujúcich typov zaťaženia:
- indukčné;
- aktívny;
- kapacitné.
Aktívne zaťaženie v čistej forme je extrémne zriedkavé. Je to potrebné iba v obvodoch, kde nie je obmedzená variabilná hodnota zariadenia. Kapacitnú záťaž je možné použiť iba pre tie usmerňovače, ktoré majú nízky výkon.
Princíp činnosti ferorezonantných stabilizátorov
Výstupné napätie sa generuje na svorkách sekundárneho vinutia. K tomuto vinutiu, ktoré je na jadre, má malý prierez a je v nasýtenom stave, je pripojená záťaž. V prípade anomálií v sieťovom napätí a magnetickom toku sa jeho hodnota v skutočnosti nemení a indikátor EMF zostáva nezmenený. Počas zvyšovania magnetického toku bude časť magnetického toku uzavretá.
Magnetický tok má sínusový tvar a keď sa priblíži k indikátoru amplitúdy, jeho samostatná časť prejde do režimu nasýtenia. V takom prípade sa zvyšovanie magnetického toku zastaví. Uzavretie toku pozdĺž magnetického bočníka sa vykoná, len keď sa indikátor magnetického toku porovná s ukazovateľom amplitúdy.
Prítomnosť kondenzátora umožňuje, aby ferorezonantný stabilizátor pracoval so zvýšeným účinníkom. Stabilizačný index závisí od úrovne sklonu krivky horizontálneho typu vzhľadom na úsečku. Sklon tohto úseku je značný, preto je nemožné dosiahnuť vysokú úroveň stabilizácie bez pomocného zariadenia.
Výhody a nevýhody
Medzi kľúčové výhody ferorezonančných usmerňovačov patria:
- odolnosť proti preťaženiu;
- široký rozsah prevádzkových hodnôt;
- rýchlosť nastavenia;
- prúd má formu sínusu;
- vysoká presnosť nivelácie.
Ale so všetkými týmito výhodami majú zariadenia tejto triedy svoje vlastné nevýhody:
- Kvalita fungovania závisí od indikátora zaťaženia.
- Počas prevádzky vzniká vonkajšie elektromagnetické rušenie.
- Nestabilná prevádzka pri malom zaťažení.
- Vysoké ukazovatele hmotnosti a rozmerov.
- Hluk počas prevádzky.
Väčšina moderných modelov takéto nevýhody nemá, vynikajú však značnými nákladmi, niekedy vyššími ako cena UPS. Zariadenia tiež nie sú vybavené voltmetrom, čo znemožňuje ich nastavenie.
Tipy na výber
Dizajn usmerňovačov sa neustále modernizuje, zlepšuje sa kvalita ich obvodov, čo umožňuje prenášať značné ferorezonančné prepätia. Moderné modely sa vyznačujú vysokou úrovňou výkonu, presnosťou ladenia a dlhou životnosťou.Režimy sú dané výkonovými charakteristikami zariadenia a jeho typom.
Hlavnou podmienkou pre výber ferorezonančného stabilizátora je miesto jeho pripojenia. Zvyčajne sa inštaluje pri vchode do elektrickej siete do miestnosti alebo do blízkosti domácich spotrebičov. Ak je pre všetky zariadenia nainštalovaný usmerňovač, je potrebné zvoliť zariadenia s vysokou úrovňou výkonu a pripojiť ich bezprostredne za rozvádzač.
DIY ferorezonančný regulátor napätia
Ferorezonančný obvod je najjednoduchší pre ručnú výrobu. Jeho fungovanie je založené na účinku magnetickej rezonancie.
Dizajn pomerne výkonného usmerňovača ferorezonančného typu je možné zostaviť z troch prvkov:
- primárna tlmivka;
- sekundárna tlmivka;
- kondenzátor.
Jednoduchosť tejto možnosti navyše sprevádza celý rad nepríjemností. Silný normalizátor vyrobený podľa ferorezonantnej schémy sa ukázal byť masívny, ťažkopádny a ťažký.
