Кто по старше помнят такое устройство как ЛАТР, но ЛАТР трудно назвать стабилизатором, это быстрее регулятор. Однако если встать возле такого устройства и отслеживая выходное напряжение, ручкой все время подгонять его к заданной величине, то все таки получим некое подобие стабилизации, хотя и с определенными задержками и неточностями.
Принцип работы этого устройства основан на автотрансформаторе.
Картинка выше из статьи Википедии и она не правильная (в нашем случае), дело в том, что это только половина автотрансформатора который находится в ЛАТРе, при таком построении (как на картинке) автотрансформатор способен только понижать напряжение, а в ЛАТРе он умеет и понижать и повышать. Достигается это продолжением (условно) катушки W1 вверх от входа сети.
Точка А "болтается" в воздухе, стрелочкой обозначен бегунок. При движении бегунка по обмотке вверх, после прохождения красной точки, происходит повышение напряжения, в низ - понижение. Трансформатор выполнен на тороидальном сердечнике изолированным проводом, но по одной из плоскостей сердечника у провода снят лак и по этим оголенным проводам "бегает" бегунок. А бегунок чаше всего представляет из себя колесо из "твердого" металла, хотя раньше можно было встретить бегунок выполненный из пружинной стали с твердосплавными контактами, на подобии контактов реле.
Вот по такому принципу и построены электромеханические стабилизаторы напряжения, однако суть в том, что процесс автоматизирован. Вместо ручки стоит мотор, который крутит бегунок в одну или другую сторону. Схем бывает масса, самая простая схема которая напрашивается сама собой не требует никакого микропроцессорного "участия". Достаточно выходное напряжение подключить к резистивному мосту, при изменениях напряжения, мост будет разбалансироваться в одну или другую сторону и тем самым можно задавать направление вращения мотора...
Если посмотреть на схему, понятно, что вместо амперметра будет стоять двигатель. И при всей простоте эта схема избыточна. Дело в том, что для нормального вращения мотора, в схему нужно добавить усилители (или драйверы), которые будут усиливать малые токи что бы двигатель начал вращаться. Да и не нужно тут переменное изменение скорости мотора, а по схеме выше оно есть. стрелка отклоняется на разный угол, в зависимости от отклонения напряжения.
Поэтому достаточно двух стабилизаторов, которые буду включать через реле двигатель в одну или другую сторону, соответственно при изменении входного напряжения в одну или другую сторону. Или одного стабилизатора и резистивного делителя напряжения, как на схеме ниже.
На сегодняшний день такие стабилизаторы активно выпускаются и их легко можно найти в продаже. Построены современные образцы на микропроцессорной платформе, наверно для более точного отъёма денежных средств их наших карманов 😀. Но с другой стороны они оснащены не просто индикацией высоко/низко о напряжении, а полноценными цифровыми индикаторами, которые показывают напряжение сети и не только.
Кстати у меня валяется такой стабилизатор в котором вышла из строя схема управления, как ни будь я его переделаю .
Достоинства:
- надежность в эксплуатации (способность работать при больших нагрузках и даже перегрузках);
- плавность стабилизации;
- высокий КПД;
- нет искажений формы сетевого напряжения, при любых нагрузках, (именно такие стабилизаторы рекомендуют для работы с котлами отопления и различными двигателями);
- не генерирует помехи - работает на частоте сети;
- достаточно точное поддержание заданного напряжения на выходе за счет очень большого количества ступеней (витков) на пути движения бегунка.
Недостатки:
- очень низкая скорость реагирования на отклонение питающего напряжения от нормы;
- наличие движущихся элементов в конструкции (необходимость регулярного обслуживания для обеспечения безотказной работы);
- шум в работе;
- стоимость, такой стабилизатор значительно дороже релейного или феррорезонансного;
- большой вес.
Такой стабилизатор выглядит немного архаичным по своей схемотехнике, однако, на мой взгляд, это самый лучший вид стабилизатора сетевого напряжения. И даже его "тормознутость" с лихвой перекрывается точностью поддержания выходного напряжения. А от КЗ, перегрузок и больших скачков напряжения бывает защита, тем более, что такие случаи быстрее исключение чем правило.
Я откровенно думал, что ЛАТРы уже давно не выпускаются, в привычной для меня форме, с ручкой "крутилкой". Однако это не так, они выпускаются и естественно продаются, но ценник на них совсем не гуманный, а это очень нужный прибор в лаборатории радиолюбителя.