फेरोसोनंट व्होल्टेज स्टॅबिलायझर्स - ऑपरेशनचे सिद्धांत

स्टॅबिलायझर, ज्यामध्ये नॉनलाइनर चोकच्या टर्मिनल्सवर एक स्थिर व्होल्टेज प्राप्त केला जातो, हा सर्वात सोपा फेरोमॅग्नेटिक स्टॅबिलायझर आहे. त्याचा मुख्य गैरसोय कमी पॉवर घटक आहे. तसेच, सर्किटमधील उच्च प्रवाहांवर, लाइन चोकचे आकार खूप मोठे असतात.

वजन आणि आकार कमी करण्यासाठी, फेरोमॅग्नेटिक व्होल्टेज स्टॅबिलायझर्स एकत्रित चुंबकीय प्रणालीसह तयार केले जातात आणि पॉवर फॅक्टर वाढवण्यासाठी, वर्तमान रेझोनंट सर्किटनुसार एक कॅपेसिटर समाविष्ट केला जातो. अशा स्टॅबिलायझरला फेरोसोनंट म्हणतात.

फेरोसोनंट व्होल्टेज स्टॅबिलायझर्स संरचनात्मकदृष्ट्या पारंपारिक ट्रान्सफॉर्मरसारखेच (चित्र 1, अ). प्राथमिक वळण w1, ज्यावर इनपुट व्होल्टेज Uin लागू केले जाते, ते चुंबकीय सर्किटच्या विभाग 2 वर स्थित आहे, ज्यामध्ये मोठा क्रॉस-सेक्शन आहे, ज्यामुळे चुंबकीय सर्किटचा भाग असंतृप्त स्थितीत आहे. व्होल्टेज Uin एक चुंबकीय प्रवाह F2 तयार करतो.

तांदूळ. 1. फेरोसोनंट व्होल्टेज स्टॅबिलायझरची योजना: a — मुख्य; b — प्रतिस्थापन

दुय्यम वळण w2, ज्या टर्मिनल्सवर आउटपुट व्होल्टेज Uout प्रेरित आहे आणि ज्याला लोड जोडलेले आहे, ते चुंबकीय सर्किटच्या विभाग 3 मध्ये स्थित आहे, ज्यामध्ये एक लहान विभाग आहे आणि तो संतृप्त स्थितीत आहे. म्हणून, व्होल्टेज Uin आणि चुंबकीय प्रवाह F2 च्या विचलनासह, विभाग 3 मधील चुंबकीय प्रवाह F3 चे मूल्य जवळजवळ बदलत नाही, ee बदलत नाही. इ. v. दुय्यम वळण आणि Uout. जसजसा फ्लक्स F2 वाढतो, त्याचा तो भाग जो सेक्शन 3 मधून जाऊ शकत नाही तो चुंबकीय शंट 1 (F1) द्वारे बंद केला जातो.

साइनसॉइडल व्होल्टेज Uin वर चुंबकीय प्रवाह F2 सायनसॉइडल आहे. जेव्हा फ्लक्स F2 चे तात्काळ मूल्य मोठेपणाच्या जवळ येते, तेव्हा विभाग 3 संपृक्तता मोडमध्ये जातो, फ्लक्स F3 वाढणे थांबते आणि फ्लक्स F1 दिसून येतो. अशा प्रकारे, चुंबकीय शंट 1 द्वारे प्रवाह फक्त त्या क्षणी बंद होतो जेव्हा फ्लक्स F2 मोठेपणा मूल्याच्या जवळ असतो. हे फ्लक्स F3 नॉन-साइनसॉइडल बनवते, व्होल्टेज Uout देखील गैर-साइनसॉइडल बनते, तिसरा हार्मोनिक घटक त्यात स्पष्टपणे व्यक्त केला जातो.

समतुल्य सर्किटमध्ये (Fig. 1, b), नॉन-लीनियर एलिमेंट (दुय्यम वळण) आणि कॅपेसिटन्स C चे समांतर-कनेक्टेड इंडक्टन्स L2 अंजीर मध्ये दर्शविलेल्या वैशिष्ट्यांसह एक फेरोसोनंट सर्किट तयार करतात. 2. समतुल्य सर्किटवरून पाहिल्याप्रमाणे, शाखांमधील प्रवाह व्होल्टेज Uin च्या प्रमाणात आहेत. वक्र 3 (शाखा L2) आणि 1 (शाखा C) वेगवेगळ्या चतुर्भुजांमध्ये स्थित आहेत कारण इंडक्टन्स आणि कॅपेसिटन्समधील प्रवाह टप्प्यात विरुद्ध आहेत. रेझोनंट सर्किटचे वैशिष्ट्य 2 हे Uout समान व्होल्टेज मूल्यांवर L2 आणि C मधील प्रवाहांची बीजगणितीयरीत्या बेरीज करून तयार केले जाते.

रेझोनंट सर्किटच्या वैशिष्ट्यांवरून पाहिले जाऊ शकते, कॅपेसिटरच्या वापरामुळे कमी चुंबकीय प्रवाहांवर स्थिर व्होल्टेज प्राप्त करणे शक्य होते, म्हणजे. कमी व्होल्टेज Uin वर.

याव्यतिरिक्त, कॅपेसिटरसह, नियामक उच्च पॉवर फॅक्टरसह कार्य करते. स्थिरीकरण घटकासाठी, ते वक्र 2 च्या क्षैतिज भागाच्या ऍब्सिसा अक्षाकडे झुकण्याच्या कोनावर अवलंबून असते. या विभागात कलतेचे महत्त्वपूर्ण कोन असल्याने, अतिरिक्त उपकरणांशिवाय मोठे स्थिरीकरण घटक प्राप्त करणे अशक्य आहे.

तांदूळ. 2. फेरोसोनंट व्होल्टेज स्टॅबिलायझरच्या नॉनलाइनर घटकाची वैशिष्ट्ये

असे अतिरिक्त उपकरण म्हणजे भरपाई देणारी कॉइल wk (fig.3), चुंबकीय सर्किटच्या असंतृप्त विभाग 1 वर प्राथमिक कॉइलसह एकत्र स्थित आहे. जसजसे Uin आणि F वाढतात, emf वाढते. इ. v. भरपाई देणारी कॉइल. हे दुय्यम विंडिंगसह मालिकेत जोडलेले आहे, परंतु म्हणून ई. इ. c. भरपाई देणारी कॉइल फेज e मध्ये विरुद्ध होती. इ. v. दुय्यम वळण. जर Uin वाढले तर उत्सर्जन किंचित वाढते. इ. v. दुय्यम वळण. व्होल्टेज Uout जे e मधील फरकाने निर्धारित केले जाते. इ. c. e वाढल्यामुळे दुय्यम आणि भरपाई देणारे विंडिंग स्थिर ठेवले जातात. इ. v. भरपाई देणारी कॉइल.

तांदूळ. 3. भरपाई कॉइलसह फेरेसोनंट व्होल्टेज स्टॅबिलायझरची योजना

विंडिंग डब्ल्यू 3 कॅपेसिटरमध्ये व्होल्टेज वाढविण्यासाठी डिझाइन केले आहे, जे वर्तमान, स्थिरीकरण घटक आणि पॉवर फॅक्टरचे कॅपेसिटिव्ह घटक वाढवते.

फेरोसोनंट व्होल्टेज स्टॅबिलायझर्सचे तोटे म्हणजे नॉन-साइनसॉइडल आउटपुट व्होल्टेज आणि त्याची वारंवारता अवलंबित्व.

उद्योग 20-30 च्या स्थिरीकरण घटकासह 100 डब्ल्यू ते 8 किलोवॅट पॉवरसह फेरोरेसोनंट व्होल्टेज स्टॅबिलायझर्स तयार करतो. याव्यतिरिक्त, चुंबकीय शंटशिवाय फेरोसोनंट स्टॅबिलायझर्स तयार केले जातात. त्यातील चुंबकीय प्रवाह F3 हवेसाठी बंद आहे, म्हणजेच तो गळतीचा प्रवाह आहे. यामुळे स्टॅबिलायझरचे वजन कमी करणे शक्य होते, परंतु कार्यक्षेत्र नाममात्र मूल्याच्या Uin च्या 10% पर्यंत संकुचित करते, स्थिरीकरण घटक kc बरोबर पाच.