Penstabil voltan feroresonan - prinsip operasi
Penstabil, di mana voltan stabil diperoleh pada terminal pencekik tak linear, adalah penstabil feromagnetik yang paling mudah. Kelemahan utamanya ialah faktor kuasa yang rendah. Juga, pada arus tinggi dalam litar, saiz tercekik talian adalah sangat besar.
Untuk mengurangkan berat dan saiz, penstabil voltan feromagnetik dihasilkan dengan sistem magnet gabungan, dan untuk meningkatkan faktor kuasa, kapasitor disertakan mengikut litar resonans semasa. Penstabil sedemikian dipanggil feroresonan.
Penstabil voltan feroresonan secara strukturnya serupa dengan transformer konvensional (Rajah 1, a). Penggulungan utama w1, yang mana voltan masukan Uin digunakan, terletak pada bahagian 2 litar magnet, yang mempunyai keratan rentas yang besar, supaya bahagian litar magnet berada dalam keadaan tak tepu. Voltan Uin mencipta fluks magnet F2.
nasi. 1. Skema penstabil voltan feroresonan: a — utama; b - penggantian
Penggulungan sekunder w2, pada terminal yang mana voltan keluaran Uout diinduksi dan yang bebannya disambungkan, terletak di bahagian 3 litar magnetik, yang mempunyai bahagian yang lebih kecil dan berada dalam keadaan tepu. Oleh itu, dengan sisihan voltan Uin dan fluks magnet F2, nilai fluks magnet F3 dalam bahagian 3 hampir tidak berubah, ee tidak berubah. dan lain-lain. v. belitan sekunder dan Uout. Apabila fluks F2 meningkat, bahagian itu yang tidak boleh melalui bahagian 3 ditutup melalui shunt magnet 1 (F1).
Fluks magnet F2 pada voltan sinusoidal Uin ialah sinusoidal. Apabila nilai serta-merta fluks F2 menghampiri amplitud, bahagian 3 masuk ke mod tepu, fluks F3 berhenti meningkat dan fluks F1 muncul. Oleh itu, fluks melalui shunt magnetik 1 ditutup hanya pada saat-saat apabila fluks F2 hampir dengan nilai amplitud. Ini menjadikan fluks F3 bukan sinusoidal, voltan Uout juga menjadi bukan sinusoidal, komponen harmonik ketiga dinyatakan dengan jelas di dalamnya.
Dalam litar setara (Rajah 1, b), kearuhan bersambung selari L2 unsur bukan linear (belitan sekunder) dan kemuatan C membentuk litar feroresonan dengan ciri-ciri yang ditunjukkan dalam Rajah. 2. Seperti yang dapat dilihat dari litar setara, arus di cawangan adalah berkadar dengan voltan Uin. Lengkung 3 (cabang L2) dan 1 (cabang C) terletak dalam kuadran yang berbeza kerana arus dalam kearuhan dan kemuatan adalah bertentangan dalam fasa. Ciri 2 litar resonans dibina dengan menjumlahkan secara algebra arus dalam L2 dan C pada nilai voltan yang sama Uout.
Seperti yang dapat dilihat dari ciri-ciri litar resonans, penggunaan kapasitor memungkinkan untuk mendapatkan voltan yang stabil pada arus magnetisasi yang rendah, i.e. pada voltan rendah Uin.
Di samping itu, dengan kapasitor, pengawal selia beroperasi dengan faktor kuasa tinggi. Bagi faktor penstabilan pula, ia bergantung kepada sudut kecondongan bahagian mendatar lengkung 2 kepada paksi absis. Oleh kerana bahagian ini mempunyai sudut kecenderungan yang ketara, adalah mustahil untuk mendapatkan faktor penstabilan yang besar tanpa peranti tambahan.
nasi. 2. Ciri-ciri unsur tak linear bagi penstabil voltan feroresonan
Peranti tambahan sedemikian ialah gegelung pampasan wk (rajah.3), terletak bersama-sama dengan gegelung primer pada bahagian tak tepu 1 litar magnet. Apabila Uin dan F meningkat, emf meningkat. dan lain-lain. v. gegelung pampasan. Ia disambung secara bersiri dengan belitan sekunder, tetapi begitu e. dan lain-lain. c. gegelung pemampas adalah bertentangan dalam fasa e. dan lain-lain. v. belitan sekunder. Jika Uin meningkat, maka pelepasan meningkat sedikit. dan lain-lain. v. belitan sekunder. Voltan Uout yang ditentukan oleh perbezaan dalam e. dan lain-lain. c.belitan sekunder dan belitan pemampasan dikekalkan malar disebabkan oleh peningkatan dalam e. dan lain-lain. v. gegelung pampasan.
nasi. 3. Skim penstabil voltan feroresonan dengan gegelung pampasan
Penggulungan w3 direka untuk meningkatkan voltan merentasi kapasitor, yang meningkatkan komponen kapasitif arus, faktor penstabilan dan faktor kuasa.
Kelemahan penstabil voltan feroresonan ialah voltan keluaran bukan sinus dan pergantungan frekuensinya.
Industri ini menghasilkan penstabil voltan feroresonan dengan kuasa dari 100 W hingga 8 kW, dengan faktor penstabilan 20-30. Di samping itu, penstabil ferroresonan tanpa shunt magnet dihasilkan. Fluks magnet F3 di dalamnya ditutup ke udara, iaitu, ia adalah fluks kebocoran. Ini memungkinkan untuk mengurangkan berat penstabil, tetapi mengecilkan kawasan kerja kepada 10% daripada nilai nominal Uin pada faktor penstabilan kc bersamaan dengan lima.