फेरेसोनेंट वोल्टेज स्टेबलाइजर्स - ऑपरेशन का सिद्धांत

स्टेबलाइजर, जिसमें नॉनलाइनियर चोक के टर्मिनलों पर एक स्थिर वोल्टेज प्राप्त होता है, सबसे सरल फेरोमैग्नेटिक स्टेबलाइजर है। इसका मुख्य नुकसान कम शक्ति कारक है। इसके अलावा, सर्किट में उच्च धाराओं पर, लाइन चोक का आकार बहुत बड़ा होता है।

वजन और आकार को कम करने के लिए, फेरोमैग्नेटिक वोल्टेज स्टेबलाइजर्स को एक संयुक्त चुंबकीय प्रणाली के साथ निर्मित किया जाता है, और पावर फैक्टर को बढ़ाने के लिए, एक कैपेसिटर को वर्तमान अनुनाद सर्किट के अनुसार शामिल किया जाता है। ऐसे स्टेबलाइजर को फेरोरेसोनेंट कहा जाता है।

फेरोरेसोनेंट वोल्टेज स्टेबलाइजर्स संरचनात्मक रूप से पारंपरिक ट्रांसफार्मर (छवि 1, ए) के समान हैं। प्राथमिक वाइंडिंग w1, जिस पर इनपुट वोल्टेज Uin लगाया जाता है, चुंबकीय सर्किट के सेक्शन 2 पर स्थित है, जिसमें एक बड़ा क्रॉस-सेक्शन होता है, जिससे चुंबकीय सर्किट का हिस्सा असंतृप्त अवस्था में होता है। एक वोल्टेज Uin एक चुंबकीय प्रवाह F2 बनाता है।

चावल। 1. फेरेरेसोनेंट वोल्टेज स्टेबलाइजर की स्कैमैटिक्स: ए - मेन; बी - प्रतिस्थापन

द्वितीयक वाइंडिंग w2, जिसके टर्मिनलों पर आउटपुट वोल्टेज Uआउट प्रेरित होता है और जिससे लोड जुड़ा होता है, चुंबकीय सर्किट के सेक्शन 3 में स्थित होता है, जिसमें एक छोटा सेक्शन होता है और यह संतृप्त अवस्था में होता है। इसलिए, वोल्टेज Uin और चुंबकीय प्रवाह F2 के विचलन के साथ, धारा 3 में चुंबकीय प्रवाह F3 का मान लगभग नहीं बदलता है, ईई नहीं बदलता है। वगैरह। वी। माध्यमिक घुमाव और यूआउट। जैसे ही फ्लक्स F2 बढ़ता है, इसका वह हिस्सा जो धारा 3 से नहीं गुजर सकता है, चुंबकीय शंट 1 (F1) के माध्यम से बंद हो जाता है।

साइनसोइडल वोल्टेज Uin पर चुंबकीय प्रवाह F2 साइनसोइडल है। जब फ्लक्स F2 का तात्कालिक मान आयाम के करीब पहुंचता है, तो सेक्शन 3 संतृप्ति मोड में चला जाता है, फ्लक्स F3 बढ़ना बंद हो जाता है और फ्लक्स F1 प्रकट होता है। इस प्रकार, चुंबकीय शंट 1 के माध्यम से प्रवाह केवल उन क्षणों में बंद हो जाता है जब प्रवाह F2 आयाम मान के करीब होता है। यह फ्लक्स F3 को गैर-साइनसॉइडल बनाता है, वोल्टेज यूआउट भी गैर-साइनसॉइडल हो जाता है, इसमें तीसरा हार्मोनिक घटक स्पष्ट रूप से व्यक्त किया गया है।

समकक्ष सर्किट (छवि 1, बी) में, गैर-रैखिक तत्व (द्वितीयक घुमाव) और कैपेसिटेंस सी के समांतर-जुड़े अधिष्ठापन एल 2 अंजीर में दिखाए गए विशेषताओं के साथ एक फेरेसोनेंट सर्किट बनाते हैं। 2. जैसा कि समतुल्य परिपथ से देखा जा सकता है, शाखाओं में धाराएँ वोल्टेज Uin के समानुपाती होती हैं। वक्र 3 (शाखा L2) और 1 (शाखा C) अलग-अलग चतुर्भुजों में स्थित हैं क्योंकि अधिष्ठापन और समाई में धाराएँ चरण में विपरीत हैं। गुंजयमान सर्किट की विशेषता 2 का निर्माण बीजगणितीय रूप से L2 और C में समान वोल्टेज मानों Uout पर किया जाता है।

जैसा कि गुंजयमान सर्किट की विशेषताओं से देखा जा सकता है, एक संधारित्र का उपयोग कम चुंबकीयकरण धाराओं पर एक स्थिर वोल्टेज प्राप्त करना संभव बनाता है, अर्थात। कम वोल्टेज यून पर।

इसके अलावा, एक संधारित्र के साथ, नियामक एक उच्च शक्ति कारक के साथ काम करता है। स्थिरीकरण कारक के रूप में, यह वक्र 2 के क्षैतिज भाग के झुकाव के कोण पर भुज अक्ष पर निर्भर करता है। चूंकि इस खंड में झुकाव का एक महत्वपूर्ण कोण है, अतिरिक्त उपकरणों के बिना एक बड़ा स्थिरीकरण कारक प्राप्त करना असंभव है।

चावल। 2. फेरेसोनेंट वोल्टेज स्टेबलाइजर के एक गैर-रैखिक तत्व के लक्षण

इस तरह का एक अतिरिक्त उपकरण क्षतिपूर्ति कॉइल wk (चित्र 3) है, जो चुंबकीय सर्किट के असंतृप्त खंड 1 पर प्राथमिक कॉइल के साथ स्थित है। जैसे-जैसे Uin और F बढ़ते हैं, emf बढ़ता है। वगैरह। वी। क्षतिपूर्ति कुंडल। यह द्वितीयक वाइंडिंग के साथ श्रृंखला में जुड़ा हुआ है, लेकिन इसलिए ई। वगैरह। सी. क्षतिपूर्ति का तार चरण ई में विपरीत था। वगैरह। वी। माध्यमिक घुमावदार। यदि Uin बढ़ता है तो उत्सर्जन थोड़ा बढ़ जाता है। वगैरह। वी। माध्यमिक घुमावदार। वोल्टेज यूआउट जो ई में अंतर से निर्धारित होता है। वगैरह। सी. ई में वृद्धि के कारण द्वितीयक और क्षतिपूर्ति वाइंडिंग्स को स्थिर रखा जाता है। वगैरह। वी। क्षतिपूर्ति कुंडल।

चावल। 3. एक मुआवजा कॉइल के साथ एक फेरेरेसोनेंट वोल्टेज स्टेबलाइजर की योजना

घुमावदार w3 को संधारित्र में वोल्टेज बढ़ाने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो वर्तमान के कैपेसिटिव घटक, स्थिरीकरण कारक और शक्ति कारक को बढ़ाता है।

फेरेसोनेंट वोल्टेज स्टेबलाइजर्स के नुकसान गैर-साइनसॉइडल आउटपुट वोल्टेज और इसकी आवृत्ति निर्भरता हैं।

उद्योग 20-30 के स्थिरीकरण कारक के साथ 100 W से 8 kW तक की शक्ति के साथ फेरेसोनेंट वोल्टेज स्टेबलाइजर्स का उत्पादन करता है। इसके अलावा, चुंबकीय शंट के बिना फेरेरेसोनेंट स्टेबलाइजर्स का उत्पादन किया जाता है। उनमें चुंबकीय प्रवाह F3 हवा के लिए बंद है, अर्थात यह एक रिसाव प्रवाह है। यह स्टेबलाइजर के वजन को कम करना संभव बनाता है, लेकिन कार्य क्षेत्र को नाममात्र मूल्य यूएन के 10% तक स्थिरीकरण कारक केसी पांच के बराबर करता है।