Феррорезонансный стабилизатор напряжения

Дроссель — линейный элемент, который работает в ненасыщенном режиме. Имеет малое количество , или магнитопровод с большой площадью сечения или воздушные зазоры в магнитном круге магнитопровода. Трансформатор — нелинейный элемент, который работает в насыщенном режиме и имеет большое количество , малой площадь перегиба магнитопровода и не имеет воздушных зазоров в магнитном круге. Вольт-амперные характеристики представлены на графиках. Сначала рассмотрим работу схемы, в которой отсутствующий конденсатор.

Если напряжение сети (входное напряжение) увеличится то в цепи , ток увеличится и по ВАХ мы видим, что при этому напряжение на трансформаторе изменится незначительно, а в основном увеличится напряжение на дросселе. Так как напряжение в первичной обмотке трансформатора изменится незначительно, то незначительно она изменится во вторичной обмотке и на выходе. Т.е. будет осуществляться стабилизация напряжения. Для улучшения стабилизации параллельно к обмотке трансформатора подключается конденсатор, который вместе с обмоткой образовывает параллельный резонансный контур (резонанс токов). Реальная характеристика трансформатора с конденсатором представлена на правой ВАХ. Если сравнить эту характеристику с характеристикой, который имел трансформатор без конденсатору то можно сделать следующие выводы:

1. Улучшается качество стабилизации

2. Расширяется диапазон стабилизации за счёт его смещения в сторону меньших напряжений и токов.

3. Увеличивается коэффициент мощности за счёт того что при резонансе уменьшается реактивная составляющая тока. Для повышения стабилизации на одном магнитопроводе с дросселем наматывается компенсационная обмотка, которая включается последовательно и навстречу со вторичной обмоткой трансформатору таким образом, который . Если входное напряжение увеличится, то увеличится незначительно напряжение на вторичной обмотке и в значительной мере на компенсационной обмотке, но приблизительно все равно, что приведет к тому, что выходное напряжение практически не изменится. Таким образом компенсационная обмотка служит для компенсации изменений напряжения, которые возникают на вторичной обмотке.

ФРС имеет следующие свойства:

1) Достаточно высокая надежность и стойкость к электромагнитным помехам.

2) Имеет плохие массогабаритные показатели (большой вес, масса, объем, габариты).

3) На стабильность напряжения влияет большая зависимость от колебаний частоты напряжения сети.

4) Плохо работает и перегревается при работе без нагрузки или при малой нагрузке.

5) Качество стабилизации среднее.

6) Сам является источником внешних электромагнитных влияний и помех.

7) Форма переменного напряжения на выходе ФРС искажается.

Использование электромагнитных стабилизаторов ограниченно большими затратами меди на их выполнение и другими их отрицательными свойствами и фактически они приобрели распространение как первичные стабилизаторы напряжения и в тех случаях, когда усложнена стабилизация выходного напряжения.