מייצבי מתח ברזל - עקרון הפעולה

המייצב, שבו מתקבל מתח מיוצב במסופים של המשנק הלא ליניארי, הוא המייצב הפרומגנטי הפשוט ביותר. החיסרון העיקרי שלו הוא מקדם ההספק הנמוך. כמו כן, בזרמים גבוהים במעגל, גדלי משנק הקו גדולים מאוד.

כדי להפחית משקל וגודל, מייצבי מתח פרומגנטיים מיוצרים עם מערכת מגנטית משולבת, וכדי להגדיל את מקדם ההספק, כלול קבל בהתאם למעגל התהודה הנוכחי. מייצב כזה נקרא ferroresonant.

מייצבי מתח פרוזוננטי דומים מבחינה מבנית לשנאים קונבנציונליים (איור 1, א). הפיתול הראשוני w1, שעליו מופעל מתח הכניסה Uin, ממוקם בקטע 2 של המעגל המגנטי, בעל חתך רוחב גדול, כך שחלק מהמעגל המגנטי נמצא במצב בלתי רווי. מתח Uin יוצר שטף מגנטי F2.

אורז. 1. סכמטיקה של מייצב מתח ברזוננטי: a - ראשי; ב - החלפות

הפיתול המשני w2, שעל המסופים שלו מושרה מתח המוצא Uout ואליו מחובר העומס, ממוקם בסעיף 3 של המעגל המגנטי, בעל חתך קטן יותר והוא במצב רווי. לכן, עם סטיות של המתח Uin והשטף המגנטי F2, הערך של השטף המגנטי F3 בסעיף 3 כמעט ואינו משתנה, ee אינו משתנה. וכו ' v. סלילה משנית ו-Uout. ככל שהשטף F2 גדל, החלק שלו שאינו יכול לעבור דרך קטע 3 נסגר דרך ה-shunt המגנטי 1 (F1).

השטף המגנטי F2 במתח סינוסואידי Uin הוא סינוסואידי. כאשר הערך המיידי של השטף F2 מתקרב לאמפליטודה, סעיף 3 עובר למצב רוויה, השטף F3 מפסיק לגדול והשטף F1 מופיע. לפיכך, השטף דרך ה-shunt המגנטי 1 נסגר רק באותם רגעים שבהם השטף F2 קרוב לערך המשרעת. זה הופך את השטף F3 ללא-סינוסואידי, המתח Uout הופך גם הוא ללא-סינוסואידי, המרכיב ההרמוני השלישי מתבטא בו בצורה ברורה.

במעגל המקביל (איור 1, ב), השראות המחוברת מקבילית L2 של האלמנט הלא ליניארי (פיתול משני) והקיבול C יוצרים מעגל ברזוננטי עם המאפיינים המוצגים באיור. 2. כפי שניתן לראות מהמעגל המקביל, הזרמים בענפים פרופורציונליים למתח Uin. עקומות 3 (ענף L2) ו-1 (ענף C) ממוקמות ברביעים שונים מכיוון שהזרמים בהשראות ובקיבול הפוכים בפאזה. מאפיין 2 של מעגל התהודה נבנה על ידי סיכום אלגברי של הזרמים ב-L2 ו-C באותם ערכי מתח Uout.

כפי שניתן לראות מהמאפיינים של מעגל התהודה, השימוש בקבל מאפשר לקבל מתח יציב בזרמי מגנט נמוכים, כלומר. במתח נמוך יותר Uin.

בנוסף, עם קבל, הרגולטור פועל עם מקדם הספק גבוה. באשר לגורם הייצוב, זה תלוי בזווית הנטייה של החלק האופקי של עקומה 2 לציר האבססיס. מכיוון שלקטע זה יש זווית נטייה משמעותית, אי אפשר להשיג מקדם ייצוב גדול ללא מכשירים נוספים.

אורז. 2. מאפיינים של אלמנט לא ליניארי של מייצב מתח ברזוננטי

מכשיר נוסף כזה הוא סליל הפיצוי wk (איור 3), הממוקם יחד עם הסליל הראשוני בקטע הבלתי רווי 1 של המעגל המגנטי. ככל ש-Uin ו-F גדלים, ה-emf גדל. וכו ' v. סליל פיצוי. הוא מחובר בסדרה עם הפיתול המשני, אבל אז e. וכו ' ג. סליל הפיצוי היה הפוך בשלב ה'. וכו ' v. סלילה משנית. אם Uin עולה, אז הפליטה עולה מעט. וכו ' v. סלילה משנית. מתח Uout אשר נקבע על ידי ההבדל ב-e. וכו ' ג.הפיתולים המשניים והמפצים נשמרים קבועים עקב העלייה ב-e. וכו ' v. סליל פיצוי.

אורז. 3. סכימה של מייצב מתח ברזוננטי עם סליל פיצוי

הפיתול w3 נועד להגדיל את המתח על פני הקבל, מה שמגדיל את הרכיב הקיבולי של הזרם, את גורם הייצוב ואת גורם ההספק.

החסרונות של מייצבי מתח ברזל הם מתח המוצא הלא-סינוסואידי והתלות בתדר שלו.

התעשייה מייצרת מייצבי מתח ברזוננטיים בהספק מ-100 W עד 8 קילוואט, עם מקדם ייצוב של 20-30. בנוסף מיוצרים מייצבי ברזוננטים ללא shunt מגנטי. השטף המגנטי F3 בהם סגור לאוויר, כלומר זהו שטף דליפה. זה מאפשר להפחית את משקל המייצב, אך מצמצם את אזור העבודה ל-10% מהערך הנומינלי Uin במקדם ייצוב kc השווה לחמש.