Бытовой нормализатор тока решает массу проблем, при этом часто не учитываются возможные последствия отсутствия установленного стабилизатора напряжения в квартире. Такой риск совершенно неоправдан, погоревшие приборы, их ремонт и замена значительно опустошат бюджет любой семьи. Избежать этой ошибки просто, нужно лишь установить в квартире, доме, даче, коттедже бытовой недорогой, качественный стабилизатор (нормализатор) напряжения (тока).
Заменив в схеме параметрического стабилизатора (рис. 1) линейный элемент с ненасыщенным
дросселем а нелинейный элемент 2н — резонансным контуром, содержащим насыщенный дроссель Ьа, получим простую, но вместе с тем одну из наиболее
экономичных схем феррорезонансных стабилизаторов. Эта схема, дополненная компенсационной обмоткой а>к, изображена на рис. 8 (трехфазные
стабилизаторы). Компенсационная обмотка включена в цепь нагрузки так, что ее напряжение действует навстречу напряжению на насыщенном дросселе.
Такая схема, получившая название схемы с выделенным дросселем, несколько уступает схемам с внешним (рис. 9, о) или с внутренним (рис. 9.6) магнитным
шунтом по расходу трансформаторной стали и меди (стабилизаторы напряжения). Поэтому большинство стабилизаторов сейчас построено по схеме с внешним
магнитным шунтом (стабилизаторы с внутренним шунтом наиболее экономичны, однако их предпочитают не делать из-за сложности изготовления магнитной
системы).
Первичная и вторичная обмотки стабилизаторов с магнитным шунтом расположены на магнитопроводе раздельно, а это способствует увеличению магнитного
потока рассеяния. Поток рассеяния сосредоточен в магнитном шунте (путь наименьшего сопротивления) и выполняет в данном случае ту же функцию, что и
поток в сердечнике ненасыщенного дросселя на схеме рис. 8: им определяется индуктивность, представляющая собой линейный элемент гя (рис. 1). Часть
магнитопровода, на которой расположена обмотка ш0, нагруженная емкостью С, сильно насыщена. Поэтому напряжение, снимаемое с этой обмотки, изменяется
мало даже при больших изменениях входного напряжения.
Схема феррорезонансного стабилизатора с отдельным дросселем (схема стабилизатора).
Компенсационная обмотка дак служит для той же цели, что и в схеме на рис 8, с той лишь разницей, иго напряжение на ней точно пропорционально входному
напряжению.
Возвращаясь к схеме с выделенным дросселем, необходимо отмстить, что до последнего времени она применялась мало. Сейчас в связи с распространением
ленточных сердечников можно ожидать, что этой схеме будут отдавать предпочтение по технологическим соображениям. Простой неразветвленный сердечник,
который может иметь каждый элемент такой схемы, легче изготовить нз ленточной стали; сложную же магнитную цепь выполнить из ленты очень трудно.
ФОРМА КРИВОЙ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ
Вследствие сильного насыщения стали сердечника кривая выходного напряжения феррорезонансных стабилизаторов имеет форму синусоиды со срезанной
вершиной (рис. 10).
В некоторых случаях такому искажению формы кривой напряжения на выходе стабилизатора не придают особого значения. Так, если стабилизатор применяется
для питания каких-либо тепловых приборов или нитей накала электронных ламп, то нет никакого смысла улучшать форму кривой напряжения, важно только
действующее (эффективное) значение этого напряжения (стабилизаторы однофазные).
Также и для питания выпрямителя нет надобности иметь непременно синусоидальное напряжение. Более того, срезанная форма кривой напряжения в этом
случае даже выгодна тем, что при равном среднем значении амплитуда срезанной кривой меньше, чем у синусоиды.
Для телевизоров форма кривой питающего напряжения не безразлична, так как телевизор представляет собой для стабилизатора комбинированную нагрузку,
состоящую из выпрямителя и цепей накала ламп.
Для цепей накала важно действующее значение переменного напряжения, выпрямленное же напряжение определяется средним или амплитудным значением.
Трансформаторы питания телевизоров рассчитаны на соотношение между действующим и средним значениями, равное для синусоиды 1,11.
У феррорезонансных стабилизаторов это отношение, однако, близко к единице. Поэтому ясно, что получить одновременно номинальное напряжение накала и
номинальное выпрямленное напряжение невозможно (стабилизаторы напряжения).
Исследование работы телевизоров, включенных через стабилизатор с искаженной формой выходного напряжения, показало, что при номинальном напряжении
накала выпрямленное напряжение действительно занижено примерно па 10%. Поднять выпрямленное напряжение путам повышения выходного напряжения
стабилизатора нельзя, так как это может повлечь за собой недопустимое увеличение напряжения накала. Поэтому, только приблизив форму выходного
напряжения стабилизатора к синусоиде, можно получить наиболее благоприятные условия для работы телевизора. В последних конструкциях стабилизаторов
улучшение формы кривой достигается при помощи фильтров высших гармонических частот, включаемых так, чтобы замкнуть эти составляющие, минуя цепь
нагрузки (схема стабилизатора).
На рис. П изображена схема такого стабилизатора. Новый элемент в этой схеме — дроссель
фильтра, индуктивность которого высока.
Форма кривой выходного напряжения феррорезонансного стабилизатора (штриховой линией показана синусоида).
Схема стабилизатора с практически синусоидальным напряжением на выходе.
вместе с емкостью С образует последовательный резонансный контур, настроенный на частоту преобладающей высшей гармоники. Шунтирующее действие
цепочки на этой резонансной частоте максимально, в то время как на основную гармонику фильтр почти не влияет. Благодаря этому форма кривой напряжения
на выходе стабилизатора значительно улучшается
Вполне понятно, что результат будет еще лучше, если вместо одного фильтра применить два или три, настроенные на частоты тех гармоник, влияние которых
более заметно. Однако опыт показал, что для нормальной работы телевизора вполне достаточно иметь только один фильтр, настроенный на частоту, близкую к
частоте преобладающей третьей гармоники.
Большинство стабилизаторов напряжения имеет схему, изображенную на рис. 11. Тем не менее пока еще, хотя и в малом количестве, продолжают выпускаться
стабилизаторы без фильтра.
ШУМ СТАБИЛИЗАТОРОВ
Насыщенный сердечник стабилизатора, работающий при высоких индукциях, может стать источником сильного гудения, если не будут приняты специальные
меры для его подавления (схема стабилизатора).
К стабилизаторам промышленного назначения особых требований к бесшумности их работы не предъявляется. Иначе обстоит дело со стабилизаторами для
питания телевизоров. Гудение таких стабилизаторов не должно мешать прослушиванию звукового сопровождения телевизионных передач.
Источником шума в стабилизаторах может быть вибрация (вследствие сильного магнитного поля) пластин сердечника, если они слабо зажаты, особенно в местах
стыков пластин, где магнитный поток переходит через воздушный зазор (стабилизаторы однофазные). Меры, принимаемые для уменьшения гудения до минимума,
различны. Хорошие результаты можно получить, склеивая все пластины магнитопровода между собой (трехфазные стабилизаторы). Однако процесс нанесения
клеящего лака на пластины, сборки и запекания сердечников в условиях массового производства нетехнологичен, и поэтому такой способ подавления шума не
применяется. Известны конструкции, в которых насыщенный дроссель помещен в коробку и залит каким-либо компаундом. Их недостаток заключается в
невозможности разборки основного узла стабилизатора в случае необходимости ремонта или замены катушек (стабилизаторы напряжения).
Удачной можно считать конструкцию, в которой зазоры магнитопровода вынесены за пределы катушек и располагаются между мощными стягивающими
деталями (рис. 12). Если жесткость стягивающих деталей достаточна и они не дают заметного прогиба, уровень шума будет незначительным. Отсутствие на
пластинах заусенцев, одинаковая толщина пакетов сердечника и магнитного шунта и отсутствие нахлестав пластин при шихтовке — это те условия, без которых
невозможно получить стабилизатор с малым уровнем шума, какоаа бы ни была его конструкция. Все изложенное относится и к дросселям фильтра, где
источником шума оказывается также сердечник в области зазоров.
При сборке стабилизаторов обращают внимание на то, чтобы все детали были плотно закреплены, особенно стальные. Какая-нибудь одна неприжатая шайба под
головкой винта может стать источником очень неприятного дребезжания.
Корпус стабилизатора делают немагнитным (из алюминия или пластмассы). Если заключить стабилизатор в корпус из листовой стали, гудение увеличится, так
как магнитное поле рассеяния, проникая в стенки корпуса, вызывает их вибрацию (стабилизаторы однофазные).
Очень полезно изолировать вибрирующие сердечники от корпуса амортизирующими прокладками из мягкой резины. Еще важнее, чтобы стабилизатор имел на
своем основании хорошо амортизирующие резиновые ножки. В противном случае поверхность, на которой стоит стабилизатор, будет заметно усиливать шум.
Представляет интерес и вопрос о месте установки стабилизатора по отношению к телевизору. С точки зрения шума выгоднее всего установить стабилизатор как
можно ближе к телевизору (схема стабилизатора). Тогда оба -источника звука будут находиться в одном направлении от слушателя и шум стабилизатора будет
маскироваться на фоне звукового сопровождения телепередачи. Звуки с разных направлений всегда слышны раздельно и мешающий звук может прослушиваться
сильнее.
Однако слишком близко к телевизору (ближе 0,5—0,7 л) стабилизатор устанавливать нельзя,
иначе возникают искажения изображения и усиливается фон из-за влияния магнитного поля стабилизатора на телевизор (стабилизаторы напряжения).
