balansēšanas transformators. Ierīce un darbs. Pieteikums. Pašmāju platjoslas balansēšanas droseles un transformatori uz ferīta caurulēm Balansēšanas ierīču šķirņu klases

Fāzes sprieguma nelīdzsvarotība trīsfāzu augstsprieguma tīklos ir galvenā elektroenerģijas kvalitātes problēma. Tas izraisa strāvu asimetriju, kas savukārt izraisa spriegumu asimetriju un negatīvi ietekmē visu elektrisko uztvērēju darbību. Slīpuma parādība ir īpaši nelabvēlīga asinhrono dzinēju darbībai.

Tiek izmantotas dažādas vienfāzes elektrotermiskās iekārtas ar lieljaudas parametru līdz 10 MW un loka krāsnis, kas darbojas no trīsfāzu tīkla, kā rezultātā palielinās tādu asimetrisko slodžu īpatsvars, kas tīklā rada nevienmērīgas slodzes. Tāpēc asimetrija ir jānovērš galvenokārt trīsfāzu tīklos.

Slodzes balansēšana - izmantotās metodes

1. Dabisks veids, kā izlīdzināt slodzi visās fāzēs, vienmērīgi sadalot strāvas slodzes, vienkāršākais un reāli nepraktiskākais veids.
2. Vadu šķērsgriezuma un barošanas transformatoru jaudas vērtības palielināšana.
3. Neitrāla vada pretestības samazināšana četrās vadu ķēdēs.

Visas šīs metodes nav efektīvas, jo tām ir nepieciešams ievērojams izmaksu pārsniegums un dārgu materiālu izmantošana. Izmantojot šīs metodes, sprieguma izlīdzināšana pa fāzēm nav pilnībā iespējama fāžu pieauguma un nevienmērīgas slodzes dēļ, pieslēdzot jaudīgus vienfāzes strāvas kolektorus.

Lielāki panākumi gūti, izmantojot balansēšanas ierīces (SU), kas ļauj novērst nulles un apgrieztās secības strāvas.

Efektīvu līdzsvarošanas veidu gradācija

1. Elektroenerģijas pārveidošana un atgūšana, veikta pēc shēmas 3 fāžu tīkls - 3 fāžu elektromotors - 1 fāzes ģenerators - vienfāzes slodze. Metode nav izplatīta, jo tiek izmantota liela nominālās jaudas vērtība un iekārtas augstās izmaksas, kā arī elektroenerģijas zudumi tīklos.
2. Rezistīvas vienfāzes slodzes cikliska pārslēgšana uz tīkla fāzēm, izmantojot cietvielu relejus un radiatorus.
3. Filtra metode, kas saistīta ar atšķirību darbības parametros elektriskās mašīnas, ko izmanto kā filtru, kuras netiek izmantotas ar pilnu jaudu. Šīs metodes trūkums ir dzinēja jutība pret slodzi un sprieguma nelīdzsvarotību, kā arī pieaugošu tīkla zudumu parādīšanās, aprīkojuma sildīšana, jaudas indikatoru samazināšanās un mašīnas darbības laika samazināšanās.
4. Kompensācijas metode ir balstīta uz nelīdzsvarotu slodžu vienmērīgu savienošanu fāzēs, izmantojot balansēšanas transformatorus 4 vadu tīklos.
5. Kompensācijas metodes priekšrocības

Kompensācijas metode ir visefektīvākā, un tai ir vairākas priekšrocības:

1. Augsta enerģijas balansēšanas veiktspēja.
2. Lieliska efektivitātes vērtība.
3. Zema uzstādītā jauda.
4. Spēja nodrošināt augstas precizitātes simetriju, izmantojot standarta aprīkojumu, piemēram: kondensatoru blokus, transformatorus, reaktorus, fāzes nelīdzsvarotības novēršanu.
5. Ierīces vienkāršība, zemas izmaksas.
6. Līdz ar izlīdzināšanu pastāv iespēja uzlabot elektroenerģijas kvalitāti.
7. Elektrotīkla jaudas koeficienta palielināšana.
8. Sprieguma regulēšana.
9. Augstāko harmoniku slāpēšana.

Balansēšanas ierīču šķirņu klases

Balansēšanas ierīces ir iedalītas trīs klasēs:

1. Kondensatoru un elektromagnētisko šuntu balansēšanas ierīces (SHSU), savienojot tīklā reaktorus un kondensatoru blokus, pamatojoties uz minimālo pretestību nulles secības strāvām, šuntējot šo strāvu īssavienojumu.

Trūkums ir reaktora augstā cena.

Izmanto mērīšanai un kontrolei.

1. Kompensācijas vadības sistēmas - sakarā ar vadības sistēmas kompensācijas tinuma iekļaušanu transformatora nulles vada griezumā. Neliels balansēšanas diapazons.
2. Vadības sistēmu pārveidošana - izmantojot konvertējošās statiskās ierīces, piemēram: taisngriežus, tiristoru regulatorus, līdzstrāvas elektrisko mašīnu augstfrekvences pārveidotājus, elektronisko balastu izmantošanu gāzizlādes apgaismes ierīcēs utt.

Balansēšanas transformators TST

Elektroenerģijas kvalitātes uzlabošanai tiek izmantots balansēšanas transformators, kura darbības princips ir balstīts uz tinumu remagnetizāciju.

Trīsfāzu balansēšanas transformators tiek izmantots, lai izlīdzinātu sprieguma vērtības tīkla fāzēs, veicina enerģijas taupīšanu, saglabājot sprieguma līmeni un panākot simetrisku fāzes slodzi.

Transformators ar balansēšanas ierīci veicina uzticamības pakāpes un barošanas avotu drošas darbības ilguma palielināšanos. Tas notiek, izmantojot aizsargājošu nulli, transformatora "nulle" tiek izmantota kā nulles darba vadītājs, bet sprieguma tīkla "nulle" tiek izmantota kā elektrisko iekārtu aizsargājoša "nulle".

Lietojot TST, slodzi vienā fāzē elektrotīkls uztver kā trīsfāžu, kas palīdz atjaunot slodžu simetriju.

TCT izmantošana kopā ar 3 fāžu UPS uzlabo 3 fāžu tīkla aizsardzību pret nelineārām 1 fāzes slodzēm. tīkla papildu aizsardzībai no augstākām harmonikām tiek izmantota ieejas sprieguma amplitūda vadāmo taisngriežu ieejās un saprātīgs vadības leņķa α izmaiņu diapazona ierobežojums.

Balansēšanas transformatoru modeļi tiek plaši izmantoti radio biznesā. Tātad, balansēšanas transformators, 1 1 – kalpo, lai līdzsvarotu strāvu antenas rokās un tiek izmantota, lai nomāktu kopējā režīma strāvu barošanas kabeļa pinumā, kur 1:1 ir sprieguma transformācijas koeficients.

Iegādājoties tādus produktus kā balansēšanas transformators, cena ir atkarīga no sprieguma parametra, kuram tas ir paredzēts, un transformācijas koeficienta.

Tā, piemēram, TST 63 kVA trīsfāzu balansēšanas transformatora izmaksas būs vairāk nekā 115 tūkstoši rubļu.

Manas pēdējās publikācijas par HF antenām daudziem lasītājiem ir radījušas vairākus jautājumus par tajos izmantoto transformatoru un droseles konstrukciju.

Šis jautājums ir labi apskatīts radioamatieru literatūrā un daudzos rakstos, un šķiet, ka tas neprasa papildu komentārus.

Pašdarināti platjoslas balansēšanas droseles un transformatori uz ferīta caurulēm

Ferīta transformatori uz ferīta caurulēm vienlaikus veic vairākas funkcijas: pārveido pretestību, līdzsvaro strāvas antenas svirās un nomāc kopējā režīma strāvu koaksiālajā padevēja apvalkā. Labākais iekšzemes ferīta materiāls priekš platjoslas transformatori ir 600NN klases ferīts, bet cauruļveida serdeņi no tā netika izgatavoti ...

Tagad pārdošanā ir parādījušās ārvalstu firmu ferīta caurules ar labām īpašībām,
jo īpaši FRR-4.5 un FRR-9.5, kuru izmēri ir attiecīgi dxDxL 4,5x14x27 un 9,5x17,5x35. Pēdējās caurules tika izmantotas kā trokšņu slāpēšanas droseles savienojošajos kabeļos sistēmas bloki datori ar katodstaru lampu monitoriem. Tagad tos masveidā nomaina pret matricas monitoriem, un vecie tiek izmesti kopā ar ferītiem.

1. att. Ferīta caurules FRR-9.5

Četras šādas lampas, kas saliktas viena otrai, veido "binokļa" ekvivalentu, uz kura var novietot transformatoru tinumus, kas aptver visas HF joslas no 160 līdz 10 m. Caurulēm ir noapaļotas malas, kas novērš bojājumus tinumu vadu izolācija. Caurules ir ērti savienot kopā, aptinot tās ar platu līmlenti.

No dažādajām platjoslas transformatoru shēmām es izmantoju visvienkāršāko ar atsevišķiem tinumiem, kuru pagriezieniem ir papildu savienojums, jo vadītāji cieši sagriežas savā starpā, kas ļauj samazināt noplūdes induktivitāti un tādējādi palielināt augšējo. darbības frekvenču joslas robeža. Viens pagrieziens tiks uzskatīts par stiepli, kas izvilkta caur abu binokļu caurulīšu caurumiem. Puse pagrieziens - stieple, kas vītņota caur vienas "binokļa" caurules atveri. Pie galda
ir apkopoti šajās caurulēs izmantojamie transformatoru varianti.

Kā redzat, tiek iegūta ļoti plaša pretestības koeficienta izvēle. Transformators ar attiecību 1: 1 - kā drosele, līdzsvaro strāvas antenas rokās un nomāc kopējā režīma strāvu barošanas kabeļa pinumā. Citi transformatori papildus tam pārveido arī pretestības. Pēc kā vadīties, izvēloties apgriezienu skaitu? Ceteris paribus, transformatoriem ar viena pagrieziena primāro tinumu ir aptuveni četras reizes zemāka caurlaides joslas robeža, salīdzinot ar divu apgriezienu, bet arī augšējā caurlaides frekvence ir daudz augstāka. Tāpēc transformatoriem, ko izmanto diapazonā no 160 m un 80 m, labāk ir izmantot divu apgriezienu opcijas, bet no 40 m un vairāk - viena pagrieziena iespējas. Apgriezienu skaitam vēlams izmantot veselus skaitļus, ja ir vēlams saglabāt simetriju un atstarpi, kas ved uz "binokļa" pretējām pusēm.

Jo augstāks ir transformācijas koeficients, jo grūtāk ir iegūt plašu joslas platumu, jo palielinās tinumu noplūdes induktivitāte. To var kompensēt, paralēli primārajam tinumam pieslēdzot kondensatoru, izvēloties tā kapacitāti atbilstoši minimālajai SWR pie augšējās darba frekvences.

Tinumiem parasti izmantoju MGTF-0,5 stiepli vai plānāku, ja vajadzīgais apgriezienu skaits neietilpst urbumā. Es iepriekš aprēķināju vajadzīgo stieples garumu un nogriežu to ar nelielu rezervi. Pirms uztīšanas uz serdes es cieši saviju primārā un sekundārā tinuma vadu. Ja ferīta atvere nav piepildīta ar tinumiem, labāk vītņot vijumus piemērota diametra termiski saraušanās caurulēs, kas sagrieztas “binokļa” garumā, kuras pēc uztīšanas savelkas ar fēnu. Cieši piespiežot tinumu pagriezienus viens otram, transformatora josla tiek paplašināta un bieži vien ļauj noņemt kompensācijas kondensatoru.

Jāpatur prātā, ka pakāpju transformators var darboties arī kā pazeminošs ar tādu pašu transformācijas koeficientu, ja tas ir apgriezts. Tinumiem, kas paredzēti savienošanai ar zemas pretestības pretestībām, jābūt izgatavotiem no ekrāna "pinuma" vai vairākiem paralēli savienotiem vadiem.

Transformatoru var pārbaudīt, izmantojot SWR skaitītāju, ielādējot tā izvadi uz neinduktīvās pretestības ar atbilstošu nominālu. Joslu robežas nosaka pieņemamais SWR līmenis, piemēram, 1.1. Jūs varat izmērīt transformatora ievietošanas zudumus, izmērot divu identisku transformatoru radīto vājinājumu, kas savienoti virknē tā, lai ieejas un izejas pretestība būtu 50 omi. Neaizmirstiet rezultātu dalīt ar 2.

Ir nedaudz grūtāk novērtēt transformatora jaudas raksturlielumus. Tam būs nepieciešams pastiprinātājs un fiktīva slodze, kas spēj apstrādāt nepieciešamo jaudu. Tiek izmantota tā pati ķēde ar diviem transformatoriem. Mērījumu veic ar zemāku darba frekvenci. Pakāpeniski paaugstinot CW jaudu un uzturot to apmēram minūti, ar roku nosakām ferīta temperatūru. Līmenis, kurā ferīts sāk nedaudz uzkarst minūtē, var tikt uzskatīts par maksimāli pieļaujamo šim transformatoram. Fakts ir tāds, ka, strādājot nevis ar slodzes ekvivalentu, bet gan uz reālu antenu, kurai ir ieejas pretestības reaktīvā sastāvdaļa, transformators arī pārraida reaktīvo jaudu, kas var piesātināt magnētisko serdi un izraisīt papildu sildīšanu.

Attēlos parādīti praktisku dizainu piemēri. 5. attēlā parādīts transformators ar divām izejām: 200 un 300 omi.

2. att. Transformators 50:110

3. att. Transformators 50:200

4. att. Transformators 50:300

5. att. Transformators 50:200/300

Transformatorus var novietot uz piemērota izmēra PCB,
aizsargājot to no nokrišņiem ar jebkādiem praktiskiem līdzekļiem.

Vladislavs Ščerbakovs, RU3ARJ

Strāvu un spriegumu asimetrija elektrotehnikā ir nevienmērīgu fāzes strāvu amplitūdu un leņķu parādīšanās 3 fāzu tīklā. Šāda asimetrija var rasties ar nevienmērīgu saskarnes slodzi.

Piemēram, savienojot zvaigžņu tinumus un četru vadu barošanas avotu, rodas nelīdzsvarotības sekas, piemēram:

• pārtraukums "nulle". Šajā gadījumā lineārais spriegums nemainās, un fāzes spriegumi tiek pārdalīti tieši proporcionāli slodzes elektriskajai pretestībai. Kad strāva plūst caur nulles vadītāju, nelīdzsvarotība nenotiek (katram patērētājam spriegums būs vienāds ar 220 V). Tiklīdz nelīdzenumu dēļ notiek “nulles” pārtraukums, patērētāji var neizdoties;
• īssavienojums "fāze līdz nullei". Spriegums starp pārējām fāzēm un nulli palielinās. Un teorētiski ķēdes pārtraucējam vajadzētu izslēgt ķēdi. Rezultāts ir atkarīgs no vadu un paša transformatora pretestības.

Kas notiek, ja notiek fāzes nobīde?

Šī parādība rodas fāžu slodzes nevienmērīguma dēļ. Notiek strāvu palielināšanās un sprieguma kritums, ko kompensē citas fāzes. Tajā pašā laikā atlikušajās fāzēs palielinās spriegums, kas slikti ietekmē patērētājus.

Energoefektīvākais veids, kā novērst fāzes nelīdzsvarotību, ir balansēšanas ierīču (SU) izmantošana, kas spēj noņemt nulles un apgrieztās secības strāvas.

Tie ir sadalīti tipos:

• kondensators;
• pārveidojošs;
• kompensācijas SU.

Jaunākās ierīces ir ierīces ar trīsfāzu balansēšanas (TST) kompensējošā tinuma transformatora "nulles" savienojumu. Šī metode ir visefektīvākā, jo tai raksturīgs augsts simetrijas līmenis.

Trīsfāzu balansēšanas transformators

Balansējošie transformatori ir ierīces, kas izslēdz trīsfāzu elektrotīklos.

Balun transformatora darbs ir:

• slodzes strāvas izlīdzināšanā elektroapgādes tīklā neatkarīgi no patērētāja slodzes;
• samazinot tīkla iztrūkumu, pievienojot jaudīgu slodzi;
• samazinot enerģijas zudumus, samazinot harmonikas un pretestību.

Elektriskā ķēde ir parādīta attēlā,

kur 1 ir magnētiskā ķēde, 2, 3 ir augstsprieguma un zemsprieguma tinumi, 4 ir kompensācijas tinumi, 5 ir ķīļi.

Dizains ir labs, lai samazinātu 3 fāžu transformatora nulles secības pretestību. Pateicoties tam, ievērojami palielinās īssavienojuma strāvas - viena no galvenajām balun transformatoru priekšrocībām, jo ​​tas atvieglo releja aizsardzības iestatīšanu īssavienojuma gadījumā. Turklāt nav tik spēcīgas īssavienojuma strāvas destruktīvas ietekmes, jo tiek nodrošināta asimetriskas nulles secības plūsmas kompensācija.

Apskatīsim, kas notiek, ja vienfāzes nelīdzsvarotu slodzi pievienosit 3 fāžu četru vadu elektrotīklam ar un bez TST.

Attēlā redzams, ka vienas fāzes lielākā slodze ir vienāda ar 1/3 no enerģijas avota 3 fāžu jaudas.

Ieslēdzot jaudīgu 1 fāzes patērētāju, radīsies fāzes nelīdzsvarotība. Palielināsies strāvas padevei pieslēgto patērētāju atteices risks. Ja uztvērēju jauda palielinās par 1/3 no avota trīsfāzu jaudas, ierīce var sabojāt.

Šis skaitlis parāda, ka lielākā slodze vienā fāzē var būt puse no strāvas avota 3 fāžu jaudas. Tomēr avots pieņems slodzi, kas vienmērīgi sadalīta katrā fāzē.

TST izmantošana ļauj samazināt ģeneratora jaudu, pievienojot tam tos pašus elektriskos uztvērējus. Enerģijas avotam tiek pieņemts, ka slodze ir vienmērīgi sadalīta pa fāzēm.

Lēmuma par TST iekļaušanu shēmā piemērotība ir atkarīga no katra konkrētā gadījuma.

Balansēšanas transformatora dizains un pielietojums

Transformatora galvenās sastāvdaļas ir barošanas bloks, kabeļa "ieejas-izejas" ierīce ar automātiskiem slēdžiem. Elektroinstalācijas metode ir stacionāra. Secinājumi par tīklu un slodzi atrodas apakšējā panelī. Transformatoru spoles ir izgatavotas no vara stieples. Primārajam ar sekundāro tinumu ir galvaniskā izolācija. Sekundārais tinums tiek veikts saskaņā ar "zvaigžņu" shēmu.

Pie transformatora ieejas ir uzstādīts automāts, kas nodrošina aizsardzību pret pārslodzēm un īssavienojumiem. Transformatoram ir gaismas indikators par izejas sprieguma klātbūtni.

Pieteikums

TST transformatorus plaši izmanto šādās jomās:

• militārie ieroči;
• tehnoloģiskās mašīnas ar CNC;
• mājokļu un komunālie pakalpojumi;
• dārzkopības apmetnes.

TST ir novietoti starp elektroenerģijas avotu un elektriskajiem patērētājiem.

Balun transformatoru shēmas

Kā piemēru ņemsim divas shēmas:

SU ar trīsfāzu transformatoru sastāv no trim tinumiem. Tinums "2" ir savienots ar "4" virknē, ar tinumu "2" uz citiem stieņiem - pretzigzags. Pirmā un trešā apgriezienu kopējais skaits ir vienāds ar otrā tinuma apgriezienu skaitu.

Efektīva CS izmantošana tiek panākta, samazinot pretestību nulles secības strāvām, kas palielina darbības uzticamību avārijas režīmā.

Tiristora atslēga (6 un 7), Zenera diodes (8 un 9) un rezistors 10 ir virknē savienoti ķēdē starp “nulles” spaili fāzes slodzes N2 savienošanai un nulles spaili N1.

Sekojošā diagramma ietver:

• 3 stieņu magnētiskā ķēde 1;
• 3-fāzu simetrisks primārais tinums 2 ar tīkla padevi;
• sekundārais tinums 3, savienots saskaņā ar trīs staru zigzaga shēmu.

Šīs ķēdes īpatnība ir nulles secības strāvas trūkums visos tinumos jebkurā režīmā. Šāds transformators ir vienkāršs un uzticams.

Secinājums

TST ļauj samazināt enerģijas zudumus, samazinot harmoniku amplitūdas, samazinot pretestību. Tas palielina enerģijas avotu darba resursus tīklos ar fāzu nelīdzsvarotību. Ierīces ir paredzētas, lai uzlabotu autonomo ģeneratoru un patērētāju uzticamību, ja slodzes ir asimetriskas.

Transformatori ļauj racionāli izmantot elektrostacijas ar mazāku jaudu. Sinhronā tipa elektriskajiem ģeneratoriem ir nepieciešama slodzes viendabīgums, savukārt ir pieļaujama tikai trīsdesmit procentu fāzes nelīdzsvarotība. Šajā gadījumā balansēšanas transformatora izmantošana kļūst ļoti noderīga.

Raksti komentāros, raksta papildinājumus, varbūt kaut ko palaidu garām. Apskatiet , es priecāšos, ja manējā atradīsit kaut ko citu noderīgu.

Sveicieni dārgie draugi. Timurs Garaņins ir ar jums, un šodien mēs runāsim par saskaņošanas ierīcēm, precīzāk par baluniem un pretestības transformatoriem.

Bet vispirms apskatīsim, kādi līniju veidi pastāv. Līnijas ir simetriskas vai asimetriskas. Simetriska līnija ir līnija, kuras vadītāji ir vienādi.

Attiecīgi asimetriskā līnija sastāv no vadītājiem, kas atšķiras pēc formas un īpašībām.

Lielisks līdzsvarotas līnijas piemērs ir vītā pāra. Bet koaksiālais kabelis ir klasisks nelīdzsvarotas līnijas piemērs.

Kāds ir noderīgs signāls un traucējumi līnijās? Noderīgs signāls, ja to raksturo visvienkāršāk, ir strāva, kas plūst pretējos virzienos līnijas vadītājos. Tā kā tas plūst pretējos virzienos, tad, kad ķēde ir aizvērta uz slodzes, tas tajā izceļas bez problēmām.

Līnijas troksnis ir strāva, kas plūst vienā virzienā abos vadītājos. Kad ķēde ir aizvērta uz slodzes, strāvas no šiem vadītājiem tiek atņemtas un netiek piešķirtas slodzei.

Teorētiski viss ir skaisti, bet praksē ir nianses.

Abi līniju veidi, gan līdzsvaroti, gan nelīdzsvaroti, ir diezgan labi izturīgi pret šajās līnijās radušos traucējumu magnētisko komponentu. Magnētiskā lauka spēka līnijas, šķērsojot abus līnijas vadītājus, ierosina tajās vienāda stipruma strāvas, kas plūst vienā virzienā. Tāpēc tie tiek atņemti no slodzes.

Ar traucējumu elektrisko komponentu viss ir daudz interesantāk. Ja līnija ir simetriska, tad ārējais elektriskais lauks vienlaicīgi iedarbojas uz abiem vadītājiem gandrīz vienādi. Tāpēc ierosina strāvas abos vienāda stipruma un virziena vadītājos. Līdzsvarota līnija, piemēram, vītā pāra, ir ļoti izturīga pret ārējo elektrisko lauku.

Ar asimetrisku līniju situācija ir radikāli atšķirīga. Rūpīgi apsveriet koaksiālā kabeļa ierīci. Kabeļa apvalks, ārējais vadītājs, patiesībā ir Faradeja būris. Tas nozīmē, ka ārējais elektriskais lauks nekādā veidā nevar ietekmēt koaksiālā kabeļa centrālo vadītāju. Tas nozīmē, ka ārējais elektriskais lauks neizraisa strāvu kabeļa centrālajā vadītājā. Bet pašā pinumā, tas ir, kabeļa ārējā vadītājā, ārēja elektriskā lauka iedarbībā lādiņi tiek sadalīti tā, kā to varētu gaidīt. Ārējais mainīgais elektriskais lauks koaksiālā kabeļa apvalkā ierosina īstu eshelme bešelme. Pīts kabelis darbojas kā antenas loksne.

Rezultātā mēs iegūstam situāciju, kad traucējumi izraisa strāvu tikai vienā līnijas vadītājā. Tas nozīmē, ka šis signāls netiek atņemts pie slodzes, bet izceļas.

Šeit nāk galvenais uzdevums. Kā atdalīt noderīgo signālu no trokšņa?

Baloni nāks mums palīgā. Balun ir saīsinājums angļu valodas sabalansēts/nesabalansēts. Kas būtībā atklāj šīs ierīces mērķi, savienot sabalansētu slodzi ar nelīdzsvarotu līniju.

Vienkāršākais baluns ir drosele, induktīvs filtrs. Tas var būt ferīta toroids, uz kura ir uzvilkti vairāki kabeļa apgriezieni, vai ferīta aizbīdņi, kas nēsāti virs kabeļa.

Tās darbības princips ir vienkāršs, tāpat kā jebkura induktīvā filtra. Noderīgs signāls, kura amplitūda ir vienāda abos kabeļa vadītājos, nerada magnētisko lauku, jo strāva plūst vadītājos pretējos virzienos. Un tā kā tas nerada magnētisko lauku, tad induktīvais filtrs tam nav šķērslis, un noderīgais signāls klusi iziet caur filtru.

Bet, ja signāls nāk tikai no viena kabeļa vadītāja, un otrajā vadītājā nav signāla, kas ir pretējs virzienā un vienāda amplitūdā, tad šis signāls vienā vadā rada magnētisko lauku. Filtra induktīvā pretestība radīs lielu šķērsli traucējumiem, un traucējumi nevarēs iziet cauri balunam.

Kur uz kabeļa jāuzliek baluns? Ja mēs raidām, filtrs jānovieto tieši antenas priekšā, lai antena neizstaro kabeļa radītos traucējumus. Ja strādājam uztveršanai, tad baluns jānovieto uztvērēja ieejas priekšā, lai bloķētu traucējumu pāreju uz pastiprinātāja pakāpi.

Jebkurā gadījumā baluns stabilizē jau noregulētas sistēmas parametrus un neļauj tiem mainīties ārējo faktoru ietekmē.

Vēl viens populārs balun līdzīgu saskaņošanas ierīču veids ir pretestības transformators. Vienkāršākajā gadījumā tie ir sakārtoti tieši tāpat kā sprieguma transformatori. Bet ņemiet vērā, ka pretestības transformācijas koeficients ir vienāds ar sprieguma transformācijas koeficienta kvadrātu. Ir ļoti daudz dažādu pretestības transformatoru ar galvanisko izolāciju un bez tās, uz ferītiem un gaisā. Bet visu pretestības transformatoru mērķis ir viens - saskaņot līnijas pretestību ar antenas pretestību.

Pērkot antenu, tās sastāvā bieži var atrast nelielu kastīti. Kas, jūsuprāt, tas ir un kas atrodas šajā kastē? Tas nav nekas cits kā vienkārši atbilstoša ierīce. Dažreiz tajā ir ferīta baluns, un dažreiz tikai drukā transformatorus, tas ir, transformatorus no plakanām sliedēm. Pretestības transformatori ir diezgan izplatīti. Plakanās plates drukātie transformatori darbojas tieši tāpat kā parastie ferīta transformatori. Tā kā antenu frekvence ir salīdzinoši augsta, tad pat divi celiņi, kas atrodas viens otram blakus uz tāfeles, jau darbojas kā transformators.

Izdarīsim secinājumus:

1. Nelīdzsvarotās līnijas ir potenciāli pakļautas traucējumiem no mainīga elektriskā lauka avotiem

2. Lai atdalītu noderīgo signālu no traucējumiem, tiek izmantoti baluni, vienkārši induktīvie filtri

3. Pretestības transformatorus bieži izmanto, lai saskaņotu līnijas viļņu pretestību ar antenas viļņu pretestību.

4. Baluns un pretestības transformatorus var izgatavot uz ferīta serdes, vai gaisā, vai pat uz iespiedshēmas plates

Tas šodienai viss. Ja uzskatāt, ka videoklips bija noderīgs, lūdzu, atzīmējiet to ar patīk un dalieties ar saviem draugiem. Jautājumus un ieteikumus rakstiet komentāros. Veiksmi visiem!

Amatieru praksē nav tik bieži atrast antenas, kurās ieejas pretestība ir vienāda ar padevēju, kā arī raidītāja izejas pretestība. Lielākajā daļā gadījumu šādu atbilstību nevar noteikt, tāpēc ir jāizmanto specializētas saskaņošanas ierīces. Antena, padevējs, kā arī raidītāja izeja ir iekļauta vienotā sistēmā, kurā enerģija tiek pārraidīta bez zaudējumiem.

Kā to izdarīt?

Lai veiktu šo diezgan sarežģīto uzdevumu, ir nepieciešams izmantot saskaņošanas ierīces divās galvenajās vietās - tas ir punkts, kur antena savienojas ar padevēju, un arī punkts, kur padevējs savienojas ar raidītāja izeju. Mūsdienās visizplatītākās ir specializētās pārveidošanas ierīces, sākot no oscilējošām rezonanses shēmām līdz koaksiālajiem transformatoriem, kas izgatavotas atsevišķu vajadzīgā garuma koaksiālā kabeļa gabalu veidā. Visi šie saskaņotāji tiek izmantoti, lai saskaņotu pretestības, galu galā samazinot kopējos pārvades līnijas zudumus un, vēl svarīgāk, samazinot ārpusjoslas emisijas.

Izturība un tās īpašības

Lielākajā daļā gadījumu standarta izejas pretestība mūsdienu platjoslas raidītājos ir 500 m. Jāņem vērā, ka daudzi koaksiālie kabeļi, ko izmanto kā padevēju, atšķiras arī ar standarta pretestību 50 vai 750 m. Ja ņemam vērā antenas, kurām ir saskaņošana. ierīces var izmantot, tad atkarībā no konstrukcijas un veida ieejas pretestībai tajās ir diezgan plašs vērtību diapazons, sākot no dažiem omiem līdz simtiem un pat vairāk.

Ir zināms, ka viena elementa antenās ieejas pretestība pie rezonanses frekvences ir praktiski aktīva, un jo vairāk raidītāja frekvence vienā vai otrā virzienā atšķiras no rezonanses, jo vairāk būs induktīvas vai kapacitatīvās reaktīvās sastāvdaļas. parādās pašas ierīces ieejas pretestībā. Tajā pašā laikā daudzelementu antenām ir ieejas pretestība rezonanses frekvencē, kas ir sarežģīta, jo dažādi pasīvie elementi veicina reaktīvā komponenta veidošanos.

Ja ieejas pretestība ir aktīva, to var saskaņot ar pretestību, izmantojot specializētu antenas saskaņošanas ierīci. Jāpiebilst, ka zaudējumi šeit ir praktiski niecīgi. Taču, tiklīdz ieejas pretestībā sāks veidoties reaktīvais komponents, saskaņošanas procedūra kļūs arvien sarežģītāka, un būs jāizmanto arvien sarežģītāka antenas saskaņošanas ierīce, kuras iespējas kompensēs nevēlamo reaktivitāti, un tai jāatrodas tieši pie uztura punkta. Ja reaktivitāte netiek kompensēta, tas negatīvi ietekmēs SWR padevējā un arī ievērojami palielinās kopējos zudumus.

Vai tas ir jādara?

Mēģinājums pilnībā kompensēt reaktivitāti padevēja apakšējā galā ir neveiksmīgs, jo to ierobežo pašas ierīces īpašības. Jebkādas raidītāja frekvences izmaiņas amatieru joslu šaurajos posmos galu galā neizraisīs nozīmīgas reaktīvās sastāvdaļas parādīšanos, kā rezultātā bieži vien tas nav jākompensē. Ir arī vērts atzīmēt, ka pareizā daudzelementu antenu konstrukcija arī neparedz lielu pieejamās ieejas pretestības reaktīvo komponentu, kas neprasa tās kompensāciju.

Ēterā nereti var atrast dažādus strīdus par antenas saskaņošanas ierīces (“garais vads” vai cita veida) lomu un mērķi raidītāja saskaņošanas procesā. Daži uz to liek diezgan lielas cerības, bet citi to vienkārši uzskata par parastu rotaļlietu. Tāpēc jums ir pareizi jāsaprot, kā antenas uztvērējs patiešām var palīdzēt praksē un kur tā izmantošana būs lieka.

Kas tas ir?

Pirmkārt, jums ir pareizi jāsaprot, ka skaņotājs ir augstfrekvences pretestības transformators, ar kura palīdzību nepieciešamības gadījumā būs iespējams kompensēt induktīvās vai kapacitatīvās dabas reaktivitāti. Apsveriet ļoti vienkāršu piemēru:

Sadalīts vibrators, kuram pie rezonanses frekvences ir aktīvā ieejas pretestība 700 m, un tajā pašā laikā tiek izmantots ar raidītāju, kura ieejas pretestība ir aptuveni 500 m. Raidītāja izejā ir uzstādīti skaņotāji, un šajā situācijā tie būs paredzēti jebkurai antenai (arī "garajam kabelim") saskaņošanas ierīcēm starp raidītāju un padevēju, bez grūtībām tikt galā ar savu galveno uzdevumu.

Ja nākotnē raidītājs tiks noregulēts uz frekvenci, kas atšķiras no antenas rezonanses frekvences, tad šajā gadījumā ierīces ieejas pretestībā var parādīties reaktivitāte, kas pēc tam gandrīz uzreiz sāk parādīties apakšējā galā. barotava. Šajā gadījumā jebkuras sērijas saskaņošanas ierīce "P" arī spēs to kompensēt, un raidītājs atkal saņems konsekvenci ar padevēju.

Kas būs izejā, kur padevējs savienojas ar antenu?

Ja jūs izmantojat uztvērēju tikai raidītāja izejā, tad šajā gadījumā nebūs iespējams nodrošināt pilnīgu kompensāciju, un ierīcē sāks rasties dažādi zudumi, jo ​​būs nepilnīga atbilstība. Šādā situācijā būs nepieciešams izmantot citu, kas savieno antenu un padevēju, kas pilnībā izlabos situāciju un nodrošinās reaktivitātes kompensāciju. Šajā piemērā padevējs darbojas kā saskaņota pārvades līnija ar patvaļīgu garumu.

Vēl viens piemērs

Cilpas antena, kuras aktīvā ieejas pretestība ir aptuveni 1100 m, ir jāsaskaņo ar pārvades līniju pie 50 omi. Raidītāja jauda šajā gadījumā ir 500 m.

Šeit jums būs jāizmanto raiduztvērējam vai antenai atbilstoša ierīce, kas tiks uzstādīta vietā, kur padevējs ir savienots ar antenu. Lielākajā daļā gadījumu daudzi cienītāji dod priekšroku dažāda veida RF transformatoriem, kas aprīkoti ar ferīta serdeņiem, taču patiesībā ērtāks risinājums ir ceturtdaļas viļņu koaksiālais transformators, ko var izgatavot no standarta 75 omu kabeļa. .

Kā to īstenot?

Izmantotās kabeļa sekcijas garums jāaprēķina, izmantojot formulu A / 4 * 0,66, kur A ir viļņa garums un 0,66 ir ātruma koeficients, ko izmanto lielākajai daļai mūsdienu koaksiālo kabeļu. HF antenu saskaņošanas ierīces šajā gadījumā tiks savienotas starp 50 omu padevēju un antenas ieeju, un, ja tās ir velmētas nodalījumā ar diametru no 15 līdz 20 cm, tad šajā gadījumā tas darbosies arī kā balansēšanas ierīce. Padevējs tiks pilnībā automātiski saskaņots ar raidītāju, kā arī ja to pretestības būs vienādas, un šādā situācijā būs iespējams pilnībā atteikties no standarta pakalpojumiem antenas uztvērējs.

Vēl viens variants

Šādam piemēram var apsvērt vēl vienu optimālu saskaņošanas metodi - izmantojot pusviļņa daudzkārtni vai pusviļņa koaksiālo kabeli, principā ar jebkuru viļņu pretestību. Tas ir iekļauts starp uztvērēju, kas atrodas netālu no raidītāja, un antenu. Šajā gadījumā antenas ieejas pretestība, kuras vērtība ir 110 omi, tiek pārnesta uz kabeļa apakšējo galu, pēc tam, izmantojot antenas saskaņošanas ierīci, tā tiek pārveidota par 500 m pretestību. gadījumā tiek nodrošināta pilna raidītāja saskaņošana ar antenu, un padevējs tiek izmantots kā atkārtotājs.

Smagākās situācijās, kad antenas ieejas pretestība nav piemērota padevēja viļņu pretestībai, kas, savukārt, neatbilst raidītāja izejas pretestībai, ir nepieciešamas divas HF antenas saskaņošanas ierīces. Šajā gadījumā viens tiek izmantots augšpusē, lai saskaņotu padevēju ar antenu, bet otrs tiek izmantots, lai savienotu padevēju ar raidītāju apakšā. Tajā pašā laikā ar savām rokām nav iespējams izveidot kādu atbilstošu ierīci, ko var izmantot vienu pašu, lai saskaņotu visu ķēdi.

Reaktivitātes parādīšanās situāciju padarīs vēl sarežģītāku. Šajā gadījumā HF joslu saskaņošanas ierīces ievērojami uzlabos raidītāja saskaņošanu ar padevēju, tādējādi nodrošinot būtisku beigu posma darba vienkāršošanu, taču no tām nevajadzētu gaidīt vairāk. Sakarā ar to, ka padevējs nebūs saskaņots ar antenu, parādīsies zudumi, tāpēc pašas ierīces efektivitāte tiks novērtēta par zemu. Aktivizēts SWR mērītājs, kas uzstādīts starp uztvērēju un raidītāju, nodrošinās, ka SWR = 1 ir fiksēts, un šo efektu nevar panākt starp padevēju un uztvērēju, jo pastāv neatbilstība.

Secinājums

Uztvērēja priekšrocība ir tāda, ka tas ļauj uzturēt optimālo raidītāja režīmu, strādājot pie nevienmērīgas slodzes. Bet tajā pašā laikā nevar nodrošināt jebkuras antenas (ieskaitot “garo vadu”) efektivitātes uzlabošanos - saskaņošanas ierīces ir bezspēcīgas, ja tā nav saskaņota ar padevēju.

P-cilpu, kas tiek izmantota raidītāja izejas stadijā, var izmantot arī kā antenas uztvērēju, bet tikai tad, ja notiek darbības izmaiņas induktivitātē un katrā kapacitātē. Lielākajā daļā gadījumu gan manuāli, gan automātiskie skaņotāji ir rezonanses kontūru noskaņojamas ierīces neatkarīgi no tā, vai tās ir montētas rūpnīcā vai arī kāds ir nolēmis savām rokām izgatavot antenai atbilstošu ierīci. Manuālajos ir divi vai trīs regulēšanas elementi, un tie paši nedarbojas, savukārt automātiskie ir dārgi, un darbam ar nopietnu jaudu to izmaksas var būt ārkārtīgi augstas.

Platjoslas saskaņošanas ierīce

Šāds uztvērējs apmierina lielāko daļu variāciju, kurās nepieciešams nodrošināt antenas saskaņošanu ar raidītāju. Šāda iekārta ir diezgan efektīva darbā ar antenām, ko izmanto harmonikās, ja padevējs ir pusviļņu atkārtotājs. Šādā situācijā antenas ieejas pretestība dažādās joslās ir atšķirīga, taču uztvērējs ļauj viegli saskaņot ar raidītāju. Piedāvātā ierīce var viegli darboties ar raidītāja jaudu līdz 1,5 kW frekvenču joslā no 1,5 līdz 30 MHz. Šādu ierīci var izgatavot pat ar savām rokām.

Uztvērēja galvenie elementi ir UNT-35 televizora RF autotransformators no novirzīšanas sistēmas, kā arī slēdzis, kas paredzēts 17 pozīcijām. Ir iespējams izmantot konusa gredzenus no modeļiem UNT-47/59 vai jebkura cita. Tinumā ir 12 pagriezieni, kas ir savīti divos vados, savukārt viena sākums ir apvienots ar otrā beigām. Diagrammā un tabulā pagriezienu numerācija ir cauri, savukārt pati stieple ir savīta un ietverta fluoroplastiskā izolācijā. Izolācijas ziņā stieples diametrs ir 2,5 mm, nodrošinot krānus no katra pagrieziena, sākot no astotā, ja skaitot no iezemētā gala.

Autotransformators ir uzstādīts pēc iespējas tuvāk slēdzim, savukārt savienojošajiem vadītājiem starp tiem jābūt ar minimālu garumu. Ir iespējams izmantot slēdzi ar 11 pozīcijām, ja tiek saglabāta transformatora konstrukcija ar ne tik lielu krānu skaitu, piemēram, no 10 līdz 20 apgriezieniem, taču šajā situācijā samazināsies arī pretestības pārveidošanas intervāls.

Zinot precīzu antenas ieejas pretestības vērtību, ar šādu transformatoru var pieskaņot antenu 50 vai 750 m padevējam, izmantojot tikai pašus nepieciešamākos krānus. Šādā situācijā to ievieto speciālā mitrumizturīgā kastē, pēc tam piepilda ar parafīnu un novieto tieši antenas padeves punktā. Pati par sevi saskaņošanas ierīci var veikt kā neatkarīgu dizainu vai iekļaut kādas radiostacijas īpašā antenas komutācijas blokā.

Skaidrības labad uz slēdža roktura piestiprinātā etiķete parāda pretestības lielumu, kas atbilst šai pozīcijai. Lai nodrošinātu pilnīgu reaktīvās induktīvās komponentes kompensāciju, pēc tam ir iespējams pieslēgt mainīgo kondensatoru.

Zemāk esošajā tabulā ir skaidri norādīts, kā pretestība ir atkarīga no jūsu veikto apgriezienu skaita. Šajā gadījumā aprēķins tika veikts, pamatojoties uz pretestību attiecību, kas ir kvadrātiskā atkarība no kopējā veikto pagriezienu skaita.