Пик-трансформаторы широко применяются при регулировании сеточного напряжения тиратронов, при выпрямлении и инвертировании переменного тока и в многоканальной телефонной связи

Электромагнитный стабилизатор напряжения. Во многих схемах автоматики и радиоэлектроники необходимо поддерживать неизменное напряжение. Обычно напряжение сети имеет колебания в некоторых пределах. Для их устранения применяются стабилизаторы. В установках мощностью до 5 кв·а часто используются электромагнитные стабилизаторы. К их достоинству можно отнести низкую стоимость, простоту изготовления и надежность в работе. Их недостатком является плохая форма кривой стабилизированного напряжения и зависимость его величины от частоты сети и cosφ нагрузки. В основном применяются два типа электромагнитных стабилизаторов напряжения: без емкости, работающие на принципе насыщения сердечника, и с емкостью, работающие на принципе резонанса токов или резонанса напряжений.

На рис. 3.42 представлена одна из возможных схем электромагнитного стабилизатора напряжения насыщенного типа. Магнитопровод стабилизатора трехстержневой. Один из крайних

стержней имеет меньшее сечение, которое выбирают таким образом, чтобы его сталь была насыщена. На этом стержне намотана вторичная обмотка трансформатора. Первичная обмотка, присоединяемая к напряжению питающей сети U₁, намотана на среднем стержне. На другом крайнем стержне большого сечения намотана компенсационная обмотка К, имеющая небольшое число витков. Она соединена со вторичной обмоткой 2 последовательно таким образом, чтобы их э. д. с. были направлены встречно. Напряжение U₂ на выходе стабилизатора равно разности э. д. с, индуктируемых в обмотках 2 и K. Часто в стабилизаторах используется не трансформаторная, а автотрансформаторная схема.

Стабилизатор работает следующим образом. При увеличении напряжения U ₁питающей сети на обмотке 1, поток в насыщенном стержне, на котором намотана обмотка 2, увеличивается незначительно, так как увеличение потока

происходит в основном по пути ненасыщенного стержня, на котором намотана обмотка К. Однако некоторое увеличение э. д. с. об-

Рис. 3.42. Схема электромагнитного стабилизатора напряжения с компенсационной обмоткой, работающего на принципе насыщения сердечника: 1 — первичная обмотка; 2 — вторичная обмотка; 3 — компенсационная обмотка

Рис. 3.43. Характеристика электромагнитного стабилизатора напряжения с компенсационной обмоткой, работающего на принципе насыщения сердечника

мотки 2 имеет место, но оно компенсируется увеличением э. д. с. на обмотке К. В результате напряжение u₂ на выходе стабилизатора остается неизменным.

Э. д. с. E₁ первичной обмотки имеет резко нелинейную зависимость от тока I₁(кривая 1, рис. 3.43). Так как стержень, на котором намотана обмотка 2, быстро насыщается, то ее э. д. с. Е₂ после насыщения увеличивается незначительно (кривая 2). Э. д. с. Е_к компенсационной обмотки изменяется пропорционально току I₁(кривая 4), так как сталь стержня, на который она намотана, ненасыщена. Стабилизатор настраивают таким образом, чтобы угол α наклона кривой 4 к оси абсцисс был равен углу насыщенной части кривой 2 к оси абсцисс. Напряжение на выходе стабилизатора U₂, равное разности э. д. с. обмоток 2

Рис. 3.44. Схема электромагнитного стабилизатора напряжения, работающего на принципе резонанса токов

Рис. 3.45. Характеристика электромагнитного стабилизатора напряжения с компенсационной обмоткой, работающего на принципе резонанса токов

и К, в широком диапазоне увеличения тока I₁ не изменяется (кривая 3). К. п. д. этих стабилизаторов обычно 40—60%.

На рис. 3.44 представлена одна из возможных схем электромагнитного стабилизатора напряжения, работающего на принципе резонанса токов. Стабилизатор состоит из автотрансформатора А, магнитопровод которого не насыщен, и реактивной катушки К, стальной сердечник которой насыщен. К зажимам катушки К присоединена емкость С. Обмотки стабилизатора соединены таким образом, что напряжение на реактивной катушке U_k и э. д. с. Е₂ вторичной обмотки автотрансформатора направлены встречно. В результате этого напряжение на выходе стабилизатора равно их разности.

Вследствие явления феррорезонанса напряжение на реактивной катушке U_k имеет резко нелинейную зависимость от тока I₁ (кривая 1на рис. 3.45). Магнитопровод автотрансформатора не насыщен, поэтому э. д. с. Е ₂вторичной обмотки трансформатора изменяется пропорционально току I₁ (кривая 3). Стабилизатор настраивают таким образом, чтобы угол α наклона кривой 3 к оси абсцисс был равен углу насыщенной части кривой 1к оси абсцисс. В этом случае напряжения на выходе стабилизатора U₂ = u_к— Е₂ (кривая 2)в широких пределах не зависит от абсолютных значений и_к

и Е₂, а следовательно, от значения входного напряжения U ₁и тока I₁. Коэффициент полезного действия ферромагнитных стабилизаторов напряжения достигает 70—85%.