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/ NetNews Usenet Archive 1992 #27 / NN_1992_27.iso / spool / sci / electron / 18945 < prev    next >
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Internet Message Format  |  1992-11-15  |  3.5 KB

  1. Path: sparky!uunet!newsflash.concordia.ca!mizar.cc.umanitoba.ca!ccu.umanitoba.ca!bison!sys6626!inqmind!bills
  2. From: bills@inqmind.bison.mb.ca (Bill Shymanski)
  3. Newsgroups: sci.electronics
  4. Subject: Re: How do constant voltage (ferroresonant) transformers work?
  5. Message-ID: <4yN9TB3w165w@inqmind.bison.mb.ca>
  6. Date: Sat, 14 Nov 92 11:05:02 CST
  7. References: <1992Nov15.031727.25053@imax.imax.com>
  8. Organization: The Inquiring Mind BBS  1 204 488-1607
  9. Lines: 62
  10.  
  11. dave@imax.imax.com (Dave Martindale) writes:
  12.  
  13. > I just bought an old Sola CVS-series constant-voltage transformer.
  14. > It works as advertised - as the input voltage is varied from 95 to 130 V,
  15. > the output voltage changes about 2% (or +-1%, if you prefer to think of
  16. > it that way).
  17. > Of course, no documentation of any kind came with it. So I have a couple
  18. > of questions I hope someone can answer:
  19. > 1. How does it WORK?  I can't explain how it does its voltage regulation
  20. >    trick with just a transformer and a capacitor.  None of the reference
  21. >    books I have around discuss it either.
  22. >    
  23. >    I have noticed that if you bring the input voltage up from zero,
  24. >    the device acts at first like a normal isolation transformer - output
  25. >    voltage varies with input voltage, and in addition the thing is
  26. >    absolutely quiet.  Then, at somewhat below half of nominal input
  27. >    voltage, the transformer suddenly starts buzzing, and the output
  28. >    voltage jumps to almost the regulated range - it's almost as if
  29. >    an oscillator was starting up.  The phase is even a bit unsteady
  30. >    for a few cycles - you can hear the pitch "bounce" as it starts up.
  31. > 2. The label says that the transformer is "harmonic neutralized".  What
  32. >    would the output waveform look like without this?
  33. > 3. What sort of winding temperature would the transformer be designed for?
  34. >    I've had it running at a little under 1/2 rated load for a few hours,
  35. >    with the input voltage at the lower end of the regulation range,
  36. >    and the temperature inside the core is about 70 degrees Celcius.
  37. >    This seems a bit high to me for only half load.
  38. >     Dave
  39.  
  40.    
  41. Its a ferro-resonant transformer; there's a tuned circuit in there
  42. resonant at 60 HZ.   The amplitude of response is limited by saturation
  43. of the magnetic core; since the core is constantly switching from
  44. +ve to -ve saturation on each cycle, the flux change is about constant
  45. and so the secondary voltage remains about the same. This explains your
  46. other observations; you see it behave as a "linear" transformer 
  47. until the applied voltage is high enough to saturate the core.  It
  48. buzzes, because of a magnetostricive effect ( also if any of the 
  49. laminations are loose) due to the saturated field switching on each
  50. line cycle. It gets hot, because of higher hysteresis losses in the
  51. core - don't worry, they are designed for this and will run for years
  52. at a high temperature.   
  53.    Not sure exactly what the output waveform would look like but I
  54. expect it would be almost square or possibly a heavily clipped
  55. triangular wave; the compensated unit probably has enough filtering
  56. on the output to bring the waveform to an approximate sine wave.
  57.    
  58.   Useful units, these; for example, people who run enlargers 
  59. like them because it makes the line voltage to the enlarger independant
  60. of line voltage fluctuations.   Not terribly energy-efficient, of
  61. course, as you can guess; but before the advent of the $10 switch
  62. mode supply, this was the only way to go. 
  63.      Bill
  64.  
  65.  
  66. bills@inqmind.bison.mb.ca
  67. The Inquiring Mind BBS, Winnipeg, Manitoba  204 488-1607
  68.