Ρυθμιστής Triac για επαγωγικό φορτίο. Ηλεκτρονικοί ρυθμιστές ισχύος φορτίου. Πως δουλεύει

Ρυθμιστής ισχύος Triac

Ο ρυθμιστής ισχύος triac έχει σχεδιαστεί για να ρυθμίζει την ισχύ των συσκευών θέρμανσης και φωτισμού των οποίων η ισχύς δεν υπερβαίνει τα 1000 W.

Προδιαγραφές:
Τάση λειτουργίας; 160-300 V
Εύρος ρύθμισης ισχύος 10-90%
Ρεύμα φορτίου: έως 5 A

Η συσκευή αποτελείται από ένα triac και μια αλυσίδα χρονισμού. Η αρχή της ρύθμισης ισχύος είναι η αλλαγή της διάρκειας της ανοιχτής κατάστασης του triac (Εικόνα 1). Όσο περισσότερο είναι ανοιχτό το triac, τόσο περισσότερη ισχύς μεταφέρεται στο φορτίο. Και εφόσον το triac σβήνει τη στιγμή που το ρεύμα που διαρρέει το triac είναι μηδέν, τότε θα ορίσουμε τη διάρκεια ανοίγματος του triac εντός της μισής περιόδου.

Στην αρχή του θετικού μισού κύκλου, το τριακ κλείνει. Καθώς αυξάνεται η τάση του δικτύου, ο πυκνωτής C1 φορτίζεται μέσω του διαιρέτη R1, R2. Ο πυκνωτής συνεχίζει να φορτίζει έως ότου η τάση σε αυτόν φτάσει στο όριο «βλάβης» του δινιστόρ (περίπου 32 V). Το dinstor θα κλείσει το κύκλωμα Dl, Cl, D3 και θα ανοίξει το triac U1. Το triac παραμένει ανοιχτό μέχρι το τέλος του μισού κύκλου. Ο χρόνος φόρτισης του πυκνωτή ρυθμίζεται από τις παραμέτρους της αλυσίδας R1, R2, C1. Με την αντίσταση R2 ρυθμίζουμε το χρόνο φόρτισης του πυκνωτή και, κατά συνέπεια, τη ροπή ανοίγματος του dinistor και του triac. Εκείνοι. Αυτή η αντίσταση ρυθμίζει την ισχύ. Όταν εκτίθεται σε αρνητικό μισό κύμα, η αρχή λειτουργίας είναι παρόμοια. Το LED υποδεικνύει τον τρόπο λειτουργίας του ρυθμιστή ισχύος.

Ραδιοστοιχεία που χρησιμοποιούνται:
R1 - 3,9...10K
R2 - 500.000
C1 - 0,22uF
D1 - 1N4148
D2 - LED
D3 - DB4
U1 - BT06-600
Μπλοκ ακροδεκτών P1, P2
R3 - 22K 2W
C2 - 0,22uF 400V

Ένα σωστά συναρμολογημένο κύκλωμα δεν απαιτεί ρύθμιση.

Όταν χρησιμοποιείτε φορτίο με ισχύ μεγαλύτερη από 300 W, το triac πρέπει να εγκατασταθεί σε ψυγείο με επιφάνεια τουλάχιστον 20 cm2
Στη μεταβλητή αντίσταση πρέπει να τοποθετηθεί μια λαβή από μονωμένο υλικό.

Με την προσθήκη μόνο δύο στοιχείων στο κύκλωμα (που υποδεικνύεται με κόκκινο χρώμα στο διάγραμμα), καθίσταται δυνατός ο έλεγχος ενός επαγωγικού φορτίου. Εκείνοι. Μπορείτε να συνδέσετε έναν μετασχηματιστή στην έξοδο του ρυθμιστή ισχύος triac.

ΠΡΟΣΟΧΗ! Η συσκευή δεν είναι γαλβανικά απομονωμένη από το δίκτυο! Μην αγγίζετε τα στοιχεία του ενεργοποιημένου κυκλώματος!

Παρακολουθήστε το εκπαιδευτικό βίντεο με θέμα "Ρυθμιστής ισχύος Triac"

Οι ρυθμιστές ισχύος Triac λειτουργούν χρησιμοποιώντας έλεγχο φάσης. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αλλαγή της ισχύος διαφόρων ηλεκτρικών συσκευών που λειτουργούν με εναλλασσόμενη τάση.

Οι συσκευές μπορεί να περιλαμβάνουν ηλεκτρικούς λαμπτήρες πυρακτώσεως, συσκευές θέρμανσης, ηλεκτρικούς κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος, μηχανές συγκόλλησης μετασχηματιστών και πολλά άλλα. Έχουν μεγάλο εύρος προσαρμογής, το οποίο τους δίνει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένης της καθημερινής ζωής.

Περιγραφή και αρχή λειτουργίας

Η λειτουργία της συσκευής βασίζεται στη ρύθμιση της καθυστέρησης ενεργοποίησης του triac όταν η τάση του δικτύου υπερβαίνει το μηδέν. Το triac βρίσκεται στην κλειστή θέση στην αρχή του μισού κύκλου. Αφού αυξηθεί η τάση του θετικού μισού κύματος, ο πυκνωτής φορτίζεται με μετατόπιση φάσης από την τάση του δικτύου.

Αυτή η μετατόπιση καθορίζεται από τις τιμές αντίστασης των αντιστάσεων P1, R1, R2 και την χωρητικότητα του πυκνωτή C1. Όταν επιτευχθεί η τιμή κατωφλίου στον πυκνωτή, το triac ενεργοποιείται. Γίνεται αγώγιμο, επιτρέποντας τη διέλευση της τάσης, γεφυρώνοντας έτσι το κύκλωμα με αντιστάσεις και πυκνωτές. Όταν ο μισός κύκλος περάσει από το 0, το triac απενεργοποιείται.

Στη συνέχεια, όταν ο πυκνωτής φορτιστεί, ανοίγει ξανά με ένα κύμα αρνητικής τάσης. Μια τέτοια λειτουργία ενός triac είναι δυνατή λόγω της δομής του. Διαθέτει πέντε στρώματα ημιαγωγών με ηλεκτρόδιο ελέγχου. Κάτι που του δίνει την ευκαιρία να ανταλλάξει την άνοδο και την κάθοδο. Για να το θέσω απλά, μπορεί να αναπαρασταθεί ως δύο θυρίστορ με σύνδεση back-to-back.

Περιοχή εφαρμογής

Οι ρυθμιστές ισχύος Triac έχουν βρει την εφαρμογή τους όχι μόνο στην καθημερινή ζωή, αλλά και σε πολλές βιομηχανίες. Συγκεκριμένα, αντικαθιστούν επιτυχώς τα δυσκίνητα κυκλώματα ελέγχου επαφής ρελέ. Βοηθούν στη ρύθμιση των βέλτιστων ρευμάτων στις αυτόματες γραμμές συγκόλλησης και σε πολλές άλλες βιομηχανίες.

Όσον αφορά τη χρήση αυτών των συσκευών στην καθημερινή ζωή, η χρήση τους είναι πολύ διαφορετική. Από τη ρύθμιση της τάσης των λαμπτήρων πυρακτώσεως μέχρι τη ρύθμιση της ταχύτητας του ανεμιστήρα. Με λίγα λόγια, η γκάμα είναι τόσο διαφορετική που δεν είναι εύκολο να περιγραφεί.

Τύποι ρυθμιστών ισχύος triac

Μιλώντας για αυτές τις συσκευές, πρέπει να σημειωθεί ότι όλες λειτουργούν με την ίδια αρχή. Η κύρια διαφορά τους είναι η ισχύς για την οποία έχουν σχεδιαστεί. Η δεύτερη διαφορά θα είναι το σύστημα ελέγχου. Ορισμένοι τύποι triac ενδέχεται να απαιτούν καλύτερο συντονισμό των σημάτων ελέγχου. Ο έλεγχος μπορεί να είναι πολύ διαφορετικός, από έναν πυκνωτή και ένα ζεύγος αντιστάσεων έως έναν σύγχρονο μικροελεγκτή.

Σχέδιο

Οι ρυθμιστές ισχύος μπορούν να χρησιμοποιήσουν πολλά διαφορετικά σχέδια. Το απλούστερο κύκλωμα θεωρείται ότι είναι η χρήση μεταβλητής αντίστασης και το πιο περίπλοκο είναι ένας σύγχρονος μικροελεγκτής. Εάν το χρησιμοποιείτε στο σπίτι, τότε μπορείτε να επιμείνετε στο πιο απλό.

Θα είναι αρκετό για τις περισσότερες ανάγκες. Εκτός από τη ρύθμιση του φωτός, ο ρυθμιστής χρησιμοποιείται συχνά για. Εκείνοι που τους αρέσει να κάνουν ηλεκτρολόγους στο σπίτι πρέπει να ρυθμίζουν τη θερμοκρασία του συγκολλητικού σιδήρου.

Δεν είναι βολικό να το κάνετε αυτό χρησιμοποιώντας μεταβλητές αντιστάσεις, καθώς υπάρχουν μεγάλες απώλειες ηλεκτρικής ενέργειας. Η καλύτερη λύση θα ήταν να χρησιμοποιήσετε έναν ρυθμιστή triac.

Πώς να συναρμολογήσετε τον ρυθμιστή

Για τη συναρμολόγηση, ας πάρουμε το απλούστερο διάγραμμα κυκλώματος. Αυτό το κύκλωμα χρησιμοποιεί triac VD2 - VTV 12-600V (600 - 800 V, 12 A), αντιστάσεις: R1 -680 kOhm, R2 - 47 kOhm, R3 - 1,5 kOhm, R4 - 47 kOhm. Πυκνωτές: C1 – 0,01 mF, C2 – 0,039 mF.

Για να συναρμολογήσετε ένα τέτοιο κύκλωμα με τα χέρια σας, θα χρειαστεί να κάνετε ορισμένες ενέργειες με τη σωστή σειρά:

1. Είναι απαραίτητο να αγοράσετε όλα τα εξαρτήματα από τη λίστα που παρουσιάζεται παραπάνω.
2. Το δεύτερο στάδιο θα είναι η ανάπτυξη μιας πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος.Κατά την ανάπτυξη, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι ορισμένα από τα εξαρτήματα θα τοποθετηθούν τοποθετημένα. Και μερικά από τα εξαρτήματα θα εγκατασταθούν απευθείας στην πλακέτα.
3. Η δημιουργία ενός πίνακα ξεκινά με τη σχεδίαση μιας εικόνας με τη θέση των εξαρτημάτων και τα κομμάτια επαφής μεταξύ των εξαρτημάτων. Στη συνέχεια, το σχέδιο μεταφέρεται στον κενό πίνακα. Όταν το σχέδιο μεταφερθεί στον πίνακα, τότε όλα προχωρούν σύμφωνα με μια γνωστή μέθοδο. Χαλκογραφία της σανίδας, διάνοιξη οπών για εξαρτήματα, επικασσιτεροποίηση των ιχνών στην σανίδα. Πολλοί άνθρωποι χρησιμοποιούν σύγχρονα προγράμματα υπολογιστή, όπως το Sprint Layout για να αποκτήσουν ένα σχέδιο πίνακα, αλλά αν δεν τα έχετε, δεν πειράζει. Σε αυτή την περίπτωση έχουμε ένα μικρό διάγραμμα. Μπορεί να γίνει χειροκίνητα.
4. Όταν η πλακέτα είναι έτοιμη, τοποθετήστε τα απαραίτητα εξαρτήματα ραδιοφώνου στις προετοιμασμένες οπές, συντομεύστε το μήκος των επαφών με συρματοκόπτες στο απαιτούμενο μήκος και ξεκινήστε τη συγκόλληση. Για να το κάνετε αυτό, χρησιμοποιήστε ένα συγκολλητικό σίδερο για να ζεστάνετε το σημείο επαφής στην πλακέτα, εφαρμόστε συγκόλληση σε αυτό, όταν η συγκόλληση απλωθεί στην επιφάνεια στο σημείο επαφής, αφαιρέστε το συγκολλητικό σίδερο και αφήστε τη συγκόλληση να κρυώσει. Σε αυτή την περίπτωση, όλα τα μέρη πρέπει να παραμένουν στη θέση τους και να μην κινούνται. Κατά τη συγκόλληση, πρέπει να τηρούνται οι προφυλάξεις ασφαλείας. Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να προστατεύσετε τον εαυτό σας από εγκαύματα· μπορεί να προκληθούν από επαφή με συγκολλητικό σίδερο ή πιτσιλιές θερμής συγκόλλησης ή ροής. Θα πρέπει να έχετε ρούχα που να παρέχουν μέγιστη προστασία σε όλες τις περιοχές του σώματος. Και για να προστατέψετε τα μάτια σας, πρέπει να φοράτε γυαλιά ασφαλείας. Η περιοχή συγκόλλησης πρέπει να βρίσκεται σε αεριζόμενο χώρο, καθώς κατά τη λειτουργία ενδέχεται να εμφανιστούν διαβρωτικά αέρια.
5. Το τελικό στάδιο της συναρμολόγησης θα είναι η τοποθέτηση της σανίδας που προκύπτει στο κουτί.Ποιο πλαίσιο να επιλέξετε θα εξαρτηθεί άμεσα από τον τύπο του ρυθμιστή που έχετε. Στην περίπτωση του σχεδίου μας, ένα κουτί στο μέγεθος μιας πλαστικής υποδοχής θα είναι αρκετό. Ένας μικρός αριθμός εξαρτημάτων, το μεγαλύτερο από τα οποία είναι μια μεταβλητή αντίσταση, καταλαμβάνουν λίγο χώρο και χωρούν σε ένα μικρό χώρο.
6. Το τελευταίο βήμα θα είναι ο έλεγχος και η διαμόρφωση της συσκευής.Για να γίνει αυτό, θα χρειαστείτε μια συσκευή μέτρησης για την παρακολούθηση της τάσης και μια συσκευή για το φορτίο, στην περίπτωσή μας ένα συγκολλητικό σίδερο. Περιστρέφοντας το κουμπί του ρυθμιστή, πρέπει να εξετάσετε πόσο ομαλά αλλάζει η τάση εξόδου. Εάν είναι απαραίτητο, μπορείτε να εφαρμόσετε σημάδια κοντά στην αντίσταση ρύθμισης.

Τιμή

Η αγορά είναι γεμάτη με μεγάλο αριθμό προσφορών, με διαφορετικά επίπεδα τιμών. Η τιμή των ρυθμιστών ισχύος triac επηρεάζεται κυρίως από διάφορες παραμέτρους:

1. Ισχύς προϊόντος, όσο πιο ισχυρή είναι η ισχύς, τόσο πιο ακριβή θα είναι η συσκευή σας.
2. Η πολυπλοκότητα του κυκλώματος ελέγχου, στα πιο απλά κυκλώματα, το κύριο κόστος βαρύνει τα triac. Σε πολύπλοκα κυκλώματα ελέγχου όπου χρησιμοποιούνται μικροελεγκτές, η τιμή μπορεί να αυξηθεί λόγω αυτών. Παρέχουν επιπλέον χαρακτηριστικά, αντίστοιχα, σε υψηλότερη τιμή. Έτσι, ο ρυθμιστής βρίσκεται σε μια αντίσταση με τάση 220 V, ισχύ 2500 W. κοστίζει 1200 ρούβλια και σε μικροελεγκτή με τις ίδιες παραμέτρους 2450 ρούβλια.
3. Μάρκα του κατασκευαστή. Μερικές φορές μπορείτε να πληρώσετε 50% περισσότερο για μια καλά προωθημένη επωνυμία.

Τώρα μπορείτε να βρείτε ρυθμιστές ισχύος συναρμολογημένους σύμφωνα με διάφορα σχήματα. Κάθε ένα από αυτά θα έχει τα δικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Οι σύγχρονοι ρυθμιστές χωρίζονται σε δύο τύπους, τους μικροεπεξεργαστές και τους αναλογικούς. Οι αναλογικοί ρυθμιστές μπορούν να ταξινομηθούν ως συστήματα οικονομικής κατηγορίας. Είναι γνωστά από την εποχή της ΕΣΣΔ, είναι εύκολα στην εφαρμογή και φθηνά. Το σημαντικότερο μειονέκτημά τους είναι ο συνεχής έλεγχος του ιδιοκτήτη ή του χειριστή.

Ας δώσουμε ένα απλό παράδειγμα: πρέπει να έχετε τάση 170 V στην έξοδο. Όταν ρυθμίσετε αυτήν την τάση, η τάση τροφοδοσίας ήταν 225 V, και τώρα φανταστείτε ότι η τάση εισόδου έχει αλλάξει κατά 10 V και η τάση εξόδου θα αλλάξει ανάλογα.

Εάν η τάση εξόδου επηρεάζει τη διαδικασία, ενδέχεται να προκύψουν προβλήματα. Εκτός από την πτώση τάσης τροφοδοσίας, η τάση εξόδου μπορεί να επηρεαστεί από τις παραμέτρους του ίδιου του ρυθμιστή. Δεδομένου ότι η χωρητικότητα του πυκνωτή αλλάζει με την πάροδο του χρόνου, η μεταβλητή αντίσταση μπορεί να επηρεαστεί από την υγρασία του περιβάλλοντος και είναι αδύνατο να επιτευχθεί σταθερή λειτουργία.

Οι ρυθμιστές που βασίζονται σε μικροεπεξεργαστή δεν έχουν αυτό το πρόβλημα. Υλοποιούν ανάδραση που σας επιτρέπει να προσαρμόσετε γρήγορα το σήμα ελέγχου.

Μία από τις σημαντικές πτυχές της μακροχρόνιας λειτουργίας θα είναι η επισκευή και το σέρβις. Οι ρυθμιστές μικροεπεξεργαστών είναι πολύπλοκα προϊόντα και απαιτούν εξειδικευμένα κέντρα σέρβις για την επισκευή τους. Οι αναλογικοί ρυθμιστές επισκευάζονται ευκολότερα. Κάθε ραδιοερασιτέχνης μπορεί να το κάνει στο σπίτι.

Μπορείτε να κάνετε την τελική επιλογή σε έναν ρυθμιστή ισχύος triac αφού μελετήσετε τις συνθήκες λειτουργίας του. Όταν δεν χρειάζεστε μεγαλύτερη ακρίβεια εξόδου, είναι λογικό να προτιμάτε μια αναλογική συσκευή, εξοικονομώντας παράλληλα χρήματα. Όταν απαιτείται ακρίβεια στην έξοδο, μην τσιγκουνευτείτε, αγοράστε μια συσκευή μικροεπεξεργαστή.

Για τον έλεγχο ορισμένων τύπων οικιακών συσκευών (για παράδειγμα, ένα ηλεκτρικό εργαλείο ή μια ηλεκτρική σκούπα), χρησιμοποιείται ένας ρυθμιστής ισχύος που βασίζεται σε ένα triac. Μπορείτε να μάθετε περισσότερα για την αρχή λειτουργίας αυτού του στοιχείου ημιαγωγού από τα υλικά που δημοσιεύονται στον ιστότοπό μας. Σε αυτή τη δημοσίευση θα εξετάσουμε μια σειρά ζητημάτων που σχετίζονται με τα κυκλώματα triac για τον έλεγχο της ισχύος φορτίου. Όπως πάντα, ας ξεκινήσουμε με τη θεωρία.

Η αρχή της λειτουργίας του ρυθμιστή σε ένα triac

Ας θυμηθούμε ότι ένα triac ονομάζεται συνήθως μια τροποποίηση ενός θυρίστορ που παίζει το ρόλο ενός διακόπτη ημιαγωγών με ένα μη γραμμικό χαρακτηριστικό. Η κύρια διαφορά του από τη βασική συσκευή είναι η αμφίδρομη αγωγιμότητα κατά τη μετάβαση στον «ανοιχτό» τρόπο λειτουργίας, όταν παρέχεται ρεύμα στο ηλεκτρόδιο ελέγχου. Χάρη σε αυτή την ιδιότητα, τα triac δεν εξαρτώνται από την πολικότητα τάσης, γεγονός που τους επιτρέπει να χρησιμοποιούνται αποτελεσματικά σε κυκλώματα με εναλλασσόμενη τάση.

Εκτός από το αποκτηθέν χαρακτηριστικό, αυτές οι συσκευές έχουν μια σημαντική ιδιότητα του στοιχείου βάσης - την ικανότητα διατήρησης της αγωγιμότητας όταν αποσυνδέεται το ηλεκτρόδιο ελέγχου. Σε αυτή την περίπτωση, το «κλείσιμο» του διακόπτη ημιαγωγών συμβαίνει όταν δεν υπάρχει διαφορά δυναμικού μεταξύ των κύριων ακροδεκτών της συσκευής. Όταν δηλαδή η εναλλασσόμενη τάση διασχίζει το σημείο μηδέν.

Ένα επιπλέον μπόνους από αυτή τη μετάβαση στην κατάσταση «κλειστή» είναι η μείωση του ποσού των παρεμβολών κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης λειτουργίας. Λάβετε υπόψη ότι ένας ρυθμιστής που δεν δημιουργεί παρεμβολές μπορεί να δημιουργηθεί υπό τον έλεγχο τρανζίστορ.

Χάρη στις ιδιότητες που αναφέρονται παραπάνω, είναι δυνατός ο έλεγχος της ισχύος φορτίου μέσω του ελέγχου φάσης. Δηλαδή το triac ανοίγει κάθε μισό κύκλο και κλείνει όταν περνάει το μηδέν. Ο χρόνος καθυστέρησης για την ενεργοποίηση της λειτουργίας "ανοιχτής", όπως ήταν, διακόπτει μέρος του μισού κύκλου, ως αποτέλεσμα, το σχήμα του σήματος εξόδου θα είναι πριονωτό.

Σε αυτήν την περίπτωση, το πλάτος του σήματος θα παραμείνει το ίδιο, γι 'αυτό είναι λάθος να καλούμε τέτοιες συσκευές ρυθμιστές τάσης.

Επιλογές κυκλώματος ρυθμιστή

Ας δώσουμε μερικά παραδείγματα κυκλωμάτων που σας επιτρέπουν να ελέγχετε την ισχύ φορτίου χρησιμοποιώντας ένα triac, ξεκινώντας από το πιο απλό.

Εικόνα 2. Διάγραμμα κυκλώματος ενός απλού ρυθμιστή ισχύος triac που τροφοδοτείται από 220 V

Ονομασίες:

• Αντιστάσεις: R1- 470 kOhm, R2 – 10 kOhm,
• Πυκνωτής C1 – 0,1 µF x 400 V.
• Δίοδοι: D1 – 1N4007, D2 – οποιαδήποτε ένδειξη LED 2,10-2,40 V 20 mA.
• Dinistor DN1 – DB3.
• Triac DN2 - KU208G, μπορείτε να εγκαταστήσετε ένα πιο ισχυρό αναλογικό BTA16 600.

Με τη βοήθεια του dinstor DN1 κλείνει το κύκλωμα D1-C1-DN1, το οποίο μετακινεί το DN2 στην «ανοικτή» θέση, στην οποία παραμένει μέχρι το σημείο μηδέν (ολοκλήρωση του μισού κύκλου). Η στιγμή ανοίγματος καθορίζεται από το χρόνο συσσώρευσης στον πυκνωτή του κατωφλίου φορτίου που απαιτείται για τη μεταγωγή DN1 και DN2. Ο ρυθμός φόρτισης C1 ελέγχεται από την αλυσίδα R1-R2, η συνολική αντίσταση της οποίας καθορίζει τη στιγμή «ανοίγματος» του τριάκ. Κατά συνέπεια, η ισχύς φορτίου ελέγχεται μέσω μιας μεταβλητής αντίστασης R1.

Παρά την απλότητα του κυκλώματος, είναι αρκετά αποτελεσματικό και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ροοστάτης για φωτισμό νήματος ή ως ρυθμιστής ισχύος συγκολλητικού σιδήρου.

Δυστυχώς, το παραπάνω κύκλωμα δεν έχει ανάδραση, επομένως δεν είναι κατάλληλο ως σταθεροποιημένος ελεγκτής στροφών ενός ηλεκτροκινητήρα μεταγωγέα.

Κύκλωμα ρυθμιστή ανάδρασης

Η ανατροφοδότηση είναι απαραίτητη για τη σταθεροποίηση της ταχύτητας του ηλεκτροκινητήρα, η οποία μπορεί να αλλάξει υπό την επίδραση του φορτίου. Μπορείτε να το κάνετε αυτό με δύο τρόπους:

1. Τοποθετήστε ένα στροφόμετρο που μετρά την ταχύτητα. Αυτή η επιλογή επιτρέπει την ακριβή προσαρμογή, αλλά αυτό αυξάνει το κόστος εφαρμογής της λύσης.
2. Παρακολουθήστε τις αλλαγές τάσης στον ηλεκτροκινητήρα και, ανάλογα με αυτό, αυξήστε ή μειώστε τη λειτουργία "ανοιχτού" του διακόπτη ημιαγωγών.

Η τελευταία επιλογή είναι πολύ πιο εύκολη στην εφαρμογή, αλλά απαιτεί ελαφρά προσαρμογή στην ισχύ της ηλεκτρικής μηχανής που χρησιμοποιείται. Παρακάτω είναι ένα διάγραμμα μιας τέτοιας συσκευής.

Ονομασίες:

• Αντιστάσεις: R1 – 18 kOhm (2 W); R2 – 330 kOhm; R3 – 180 Ohm; R4 και R5 – 3,3 kOhm; R6 – πρέπει να επιλεγεί όπως περιγράφεται παρακάτω. R7 – 7,5 kOhm; R8 – 220 kOhm; R9 – 47 kOhm; R10 – 100 kOhm; R11 – 180 kOhm; R12 – 100 kOhm; R13 – 22 kOhm.
• Πυκνωτές: C1 – 22 µF x 50 V; C2 – 15 nF; C3 – 4,7 µF x 50 V; C4 – 150 nF; C5 – 100 nF; C6 – 1 µF x 50 V..
• Δίοδοι D1 – 1N4007; D2 – οποιαδήποτε ενδεικτική λυχνία LED 20 mA.
• Triac T1 – BTA24-800.
• Μικροκύκλωμα – U2010B.

Αυτό το κύκλωμα εξασφαλίζει ομαλή εκκίνηση της ηλεκτρικής εγκατάστασης και την προστατεύει από υπερφόρτωση. Επιτρέπονται τρεις τρόποι λειτουργίας (ρυθμίζονται από το διακόπτη S1):

• A – Όταν συμβεί υπερφόρτωση, η λυχνία LED D2 ανάβει, υποδεικνύοντας υπερφόρτωση, μετά την οποία ο κινητήρας μειώνει τις στροφές στο ελάχιστο. Για έξοδο από τη λειτουργία, πρέπει να απενεργοποιήσετε και να ενεργοποιήσετε τη συσκευή.
• B – Εάν υπάρχει υπερφόρτωση, το LED D2 ανάβει, ο κινητήρας τίθεται σε λειτουργία στην ελάχιστη ταχύτητα. Για έξοδο από τη λειτουργία, είναι απαραίτητο να αφαιρέσετε το φορτίο από τον ηλεκτροκινητήρα.
• C – Λειτουργία ένδειξης υπερφόρτωσης.

Η ρύθμιση του κυκλώματος καταλήγει στην επιλογή της αντίστασης R6· υπολογίζεται ανάλογα με την ισχύ του ηλεκτροκινητήρα χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο: . Για παράδειγμα, εάν πρέπει να ελέγξουμε έναν κινητήρα 1500 W, τότε ο υπολογισμός θα είναι ως εξής: 0,25 / (1500 / 240) = 0,04 Ohm.

Για να κάνετε αυτή την αντίσταση, είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε σύρμα νιχρώμου με διάμετρο 0,80 ή 1,0 mm. Παρακάτω είναι ένας πίνακας που σας επιτρέπει να επιλέξετε την αντίσταση R6 και R11, ανάλογα με την ισχύ του κινητήρα.

Η παραπάνω συσκευή μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ρυθμιστής ταχύτητας για κινητήρες ηλεκτρικών εργαλείων, ηλεκτρικές σκούπες και άλλου οικιακού εξοπλισμού.

Ρυθμιστής για επαγωγικό φορτίο

Όσοι προσπαθούν να ελέγξουν ένα επαγωγικό φορτίο (για παράδειγμα, έναν μετασχηματιστή μηχανής συγκόλλησης) χρησιμοποιώντας τα παραπάνω κυκλώματα θα απογοητευτούν. Οι συσκευές δεν θα λειτουργήσουν και τα triac μπορεί να αποτύχουν. Αυτό οφείλεται σε μια μετατόπιση φάσης, γι 'αυτό κατά τη διάρκεια ενός σύντομου παλμού ο διακόπτης ημιαγωγών δεν έχει χρόνο να μεταβεί στην "ανοικτή" λειτουργία.

Υπάρχουν δύο επιλογές για την επίλυση του προβλήματος:

1. Παροχή μιας σειράς παρόμοιων παλμών στο ηλεκτρόδιο ελέγχου.
2. Εφαρμόστε σταθερό σήμα στο ηλεκτρόδιο ελέγχου μέχρι να περάσει από το μηδέν.

Η πρώτη επιλογή είναι η πιο βέλτιστη. Εδώ είναι ένα διάγραμμα όπου χρησιμοποιείται αυτή η λύση.

Όπως φαίνεται από το παρακάτω σχήμα, το οποίο δείχνει παλμογράμματα των κύριων σημάτων του ρυθμιστή ισχύος, ένα πακέτο παλμών χρησιμοποιείται για να ανοίξει το triac.

Αυτή η συσκευή καθιστά δυνατή τη χρήση ρυθμιστών σε διακόπτες ημιαγωγών για τον έλεγχο ενός επαγωγικού φορτίου.

Ένας απλός ρυθμιστής ισχύος σε ένα triac με τα χέρια σας

Στο τέλος του άρθρου, θα δώσουμε ένα παράδειγμα ενός απλού ρυθμιστή ισχύος. Κατ 'αρχήν, μπορείτε να συναρμολογήσετε οποιοδήποτε από τα παραπάνω κυκλώματα (η πιο απλοποιημένη έκδοση φαίνεται στο Σχήμα 2). Για αυτήν τη συσκευή δεν είναι καν απαραίτητο να φτιάξετε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος· η συσκευή μπορεί να συναρμολογηθεί με επιφανειακή τοποθέτηση. Ένα παράδειγμα τέτοιας υλοποίησης φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.

Αυτός ο ρυθμιστής μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως dimmer και μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο ισχυρών ηλεκτρικών συσκευών θέρμανσης. Συνιστούμε να επιλέξετε ένα κύκλωμα στο οποίο χρησιμοποιείται ένας διακόπτης ημιαγωγών με χαρακτηριστικά που αντιστοιχούν στο ρεύμα φορτίου για έλεγχο.

ΡΥΘΜΙΣΗ ΙΣΧΥΟΣ

Τις περισσότερες φορές, οι ρυθμιστές ισχύος της συσκευής κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας θυρίστορ, χρησιμοποιώντας το ως ισχυρό διακόπτη εξόδου. Αλλά ένα θυρίστορ σε ένα κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος δεν είναι βολικό επειδή απαιτεί ισχύ μέσω μιας γέφυρας ανορθωτή, η οποία, με υψηλή ισχύ φορτίου, πρέπει να εγκατασταθεί σε ένα ψυγείο. Από αυτή την άποψη, ένα triac είναι πιο βολικό για ένα βασικό στοιχείο. Η κύρια διαφορά είναι η δυνατότητα εναλλαγής όχι μόνο συνεχούς, αλλά και εναλλασσόμενου ρεύματος, το οποίο μπορεί να ρέει προς οποιαδήποτε κατεύθυνση - τόσο από την άνοδο στην κάθοδο όσο και προς την αντίθετη κατεύθυνση.

Για αναφορά: τα τριακ με θετική τάση στην άνοδο μπορούν να ενεργοποιηθούν με παλμούς οποιασδήποτε πολικότητας που παρέχονται στο ηλεκτρόδιο ελέγχου σε σχέση με την κάθοδο και με αρνητική τάση στην άνοδο - με παλμούς μόνο αρνητικής πολικότητας. Ο έλεγχος ενός triac με συνεχές ρεύμα απαιτεί πολλή ισχύ και με τον έλεγχο παλμών, απαιτείται ένας οδηγός που παρέχει βραχείς παλμούς όταν η τάση του δικτύου διέρχεται από το μηδέν, γεγονός που μειώνει το επίπεδο παρεμβολής σε σύγκριση με ρυθμιστές που χρησιμοποιούν τη μέθοδο ελέγχου παλμών φάσης .

Η συσκευή ελέγχου ισχύος περιέχει ένα triac, μια μονάδα καθυστέρησης χρόνου (φάσης), ένα κύκλωμα αντιστάθμισης και μια πηγή ισχύος. Το κύκλωμα αντιστάθμισης R8 C2 προσθέτει μια τάση ανάλογη με την τάση τροφοδοσίας στην τάση της διόδου zener VD3. Αυτό το άθροισμα είναι η τάση βάσης προς βάση του τρανζίστορ unjunction KT117. Η μείωση της τάσης τροφοδοσίας μειώνει την τάση τροφοδοσίας του τρανζίστορ και προκαλεί μείωση της χρονικής καθυστέρησης. Αυτό διαφέρει από το γνωστό κύκλωμα ρυθμιστή ισχύος triac στο BT136-600 και στο dinistor DB-3 στη σταθεροποίηση των παλμών ελέγχου και, κατά συνέπεια, στη μεγαλύτερη ακρίβεια και συνέπεια της τάσης εξόδου.

Όταν ρυθμίζετε μια συσκευή ελέγχου ισχύος, πρέπει να τη συνδέσετε στο δίκτυο με φορτίο κατά μήκος και να εγκαταστήσετε ένα βολτόμετρο παράλληλα με το φορτίο. Αλλάζοντας την τάση με μεταβλητή αντίσταση R8 στην είσοδο του ρυθμιστή, επιτυγχάνουμε την ελάχιστη τάση στο φορτίο. Ο μετασχηματιστής κατασκευάζεται σε πυρήνα Sh5x6, η κύρια περιέλιξη είναι 40 στροφές, η δευτερεύουσα περιέλιξη είναι 50 στροφές PEL-0,2 - 0,3. Στην δική μου έκδοση της συσκευής ελέγχου ισχύος, εγκατέστησα έναν μετασχηματιστή σε έναν δακτύλιο φερρίτη K20x10x6 με δύο ίδιες περιελίξεις των 40 στροφών το καθένα - όλα λειτουργούσαν τέλεια. Για να παρακολουθήσω οπτικά την τάση (ισχύς) στο φορτίο, τοποθέτησα ένα μικρό βολτόμετρο εναλλασσόμενου ρεύματος που συναρμολογήθηκε από έναν δείκτη στάθμης εγγραφής ενός σοβιετικού μαγνητοφώνου κυλίνδρου σε τροχό. Το συνδέουμε φυσικά παράλληλα με το φορτίο. Η κόκκινη λυχνία υποδεικνύει ότι η συσκευή ελέγχου ισχύος είναι συνδεδεμένη στο δίκτυο και φωτίζει τη ζυγαριά.

Αυτός ο ρυθμιστής μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη σύνδεση ενεργού φορτίου με ισχύ έως και δύο κιλοβάτ - ηλεκτρικές σόμπες, ηλεκτρικοί βραστήρες, ηλεκτρικά τζάκια, σίδερα κ.λπ., και κατά την αντικατάσταση του triac με ένα πιο ισχυρό, για παράδειγμα TC132-50, έως 10 kW. Ένα πραγματικό παράδειγμα χρήσης: τα αυτόματα μηχανήματα 16 A ενός γείτονα κόβουν συνεχώς τις πρίζες όταν χρησιμοποιούν ηλεκτρικό βραστήρα Tefal 2 kW. Η αντικατάστασή τους είναι αδύνατη, αφού δεν μένει στο δικό του διαμέρισμα. Το πρόβλημα επιλύθηκε από αυτήν τη συσκευή ρύθμισης, η οποία έχει ρυθμιστεί στο 80% ισχύος.

Χρήσιμες τροποποιήσεις: όταν εργάζεστε με επαγωγικό φορτίο, παράλληλα με τον ρυθμιστή ισχύος triac, είναι απαραίτητο να ενεργοποιήσετε ένα κύκλωμα RC για να περιοριστεί ο ρυθμός ανόδου της τάσης ανόδου. Οποιοσδήποτε ρυθμιστής triac είναι πηγή ραδιοπαρεμβολών, επομένως συνιστάται να εξοπλίζετε τον ρυθμιστή ισχύος με φίλτρο ραδιοπαρεμβολών. Το φίλτρο ραδιοφωνικού θορύβου LC είναι ένα συμβατικό φίλτρο G με πηνίο και πυκνωτή. Ένα πηνίο 100 στροφών σύρματος τυλιγμένο σε μια ράβδο φερρίτη με διάμετρο 8 mm και μήκος 50 mm χρησιμοποιείται ως τσοκ L. Μια διάμετρος σύρματος 1 mm αντιστοιχεί σε μέγιστη ισχύ φορτίου περίπου 700 W. Μια ασφάλεια για το ονομαστικό ρεύμα φορτίου προστατεύει το triac από βραχυκύκλωμα στο φορτίο. Κατά την εγκατάσταση, τηρήστε τα μέτρα ασφαλείας, καθώς όλα τα στοιχεία της συσκευής για ρύθμιση ισχύος είναι γαλβανικά συνδεδεμένα σε δίκτυο 220 V.

Ερωτήσεις και σχόλια σχετικά με το διάγραμμα - on

Η χρήση της σύγχρονης τεχνολογίας κυκλωμάτων που χρησιμοποιεί απλές πρωτότυπες λύσεις σε παραδοσιακή βάση στοιχείων και σε νέα μικροκυκλώματα μικρού μεγέθους μας επιτρέπει να παράγουμε συμπαγή και εύχρηστα ρυθμιστές υψηλής ισχύος. Αυτό το άρθρο περιγράφει πολλά απλά σχέδια ρυθμιστών ισχύος φορτίου έως 5 kW, τα οποία μπορούν να κατασκευαστούν εύκολα από διαθέσιμα εξαρτήματα.

Ηλεκτρονικοί ρυθμιστές ισχύοςτα φορτία χρησιμοποιούνται σήμερα ευρέως στη βιομηχανία και στην καθημερινή ζωή γιαομαλή ρύθμιση της ταχύτητας περιστροφής των ηλεκτροκινητήρων, θερμοκρασία συσκευών θέρμανσης, ένταση φωτισμού χώρου με ηλεκτρικούς λαμπτήρες, ρύθμιση του απαιτούμενου ρεύματος συγκόλλησης, ρύθμιση ρεύματος φόρτισης μπαταριών κ.λπ. Προηγουμένως, χρησιμοποιήθηκαν ογκώδεις μετασχηματιστές και αυτομετασχηματιστές με σταδιακή ή ομαλή εναλλαγή των στροφών των περιελίξεων τους που λειτουργούσαν στο φορτίο. Οι ηλεκτρονικοί ρυθμιστές είναι πιο συμπαγείς, εύχρηστοι και ελαφροί σε βάρος με σημαντικά μεγαλύτερη ισχύ. Βασικά, τα εκτελεστικά στοιχεία των ηλεκτρονικών ρυθμιστών ισχύος εναλλασσόμενου ρεύματος είναι: θυρίστορ, τριάκ και οπτοθυρίστορ, το τελευταίο ελέγχεται μέσω ενός ενσωματωμένου οπτοζεύκτη, ο οποίος εξαλείφει τη γαλβανική σύνδεση μεταξύ του κυκλώματος ελέγχου και του δικτύου τροφοδοσίας.

Η ρύθμιση ισχύος από αυτά τα στοιχεία βασίζεται στην αλλαγή της φάσης μεταγωγής του triac σε κάθε μισό κύμα της ημιτονοειδούς τάσης από το κύκλωμα ελέγχου. Ως αποτέλεσμα, η κυματομορφή τάσης στο φορτίο είναι «κοψίματα» μισών κυμάτων ενός ημιτονοειδούς με απότομα μέτωπα (Εικ. 1).Σε αυτή την περίπτωση, η κυματομορφή τάσης στον ίδιο τον ρυθμιστή ισχύος έχει τη μορφή που φαίνεται στο Σχ. 2. Αυτή η μορφή σήματος έχει ένα ευρύ φάσμα αρμονικών, οι οποίες, διαδίδοντας μέσω ηλεκτρικής καλωδίωσης, μπορούν να επηρεάσουν τις ηλεκτρονικές συσκευές: τηλεοράσεις, υπολογιστές, εξοπλισμό αναπαραγωγής ήχου κ.λπ. Από αυτή την άποψη, φίλτρα RC ή RLC εγκαθίστανται στις εισόδους δικτύου τέτοιων ρυθμιστών ισχύος.

Εικ.1

Στην πράξη, όλες οι ηλεκτρονικές οικιακές συσκευές και οι υπολογιστές που παράγονται σήμερα έχουν τα δικά τους ενσωματωμένα φίλτρα δικτύου, χάρη στα οποία οι παρεμβολές από τους ρυθμιστές ισχύος ενδέχεται να μην επηρεάζουν τη λειτουργία αυτών των ηλεκτρονικών συσκευών. Ο συγγραφέας δοκίμασε διάφορους ρυθμιστές ισχύος χωρίς τα δικά τους φίλτρα δικτύου σε δωμάτια όπου μια τηλεόραση,

Εικ.2

Υπολογιστής, δέκτης FM και συσκευή αναπαραγωγής DVD με UMZCH Δεν παρατηρήθηκαν παρεμβολές σε αυτόν τον εξοπλισμό, αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι δεν χρειάζονται καθόλου φίλτρα. Αυτοί οι ρυθμιστές ισχύος μπορούν να παρεμβαίνουν στον ηλεκτρονικό εξοπλισμό των γειτόνων στην είσοδο. Πρακτικές μελέτες της διάδοσης παρεμβολών κατά μήκος της ηλεκτρικής καλωδίωσης σε παρακείμενους χώρους με χρήση παλμογράφου έδειξαν ότι κατά τη ρύθμιση ισχύος φορτίου έως 2 kW, επαρκεί ένα φίλτρο RC, το οποίο επιβεβαιώνεται από διαγράμματα κυκλωμάτων βιομηχανικών προϊόντων. Για ρυθμιστές υψηλότερης ισχύος, είναι απαραίτητο να συνδέσετε ένα φίλτρο LC μετά το φίλτρο RC,

Εικ.3

Εικ.4

Το σχηματικό διάγραμμα του φίλτρου δικτύου για έναν βιομηχανικό ρυθμιστή ισχύος έως 4 kW τύπου RT-4 UHL4.2 220V-1 P30 φαίνεται στο Σχ. 3,εγκατάσταση του ρυθμιστή - στο Σχ. 4. Κάθε πηνίο περιέχει 90 στροφές σύρματος PEV-2 με διάμετρο 1,5 mm, τυλιγμένο σε δύο στρώσεις σε πλαίσιο, στο εσωτερικό του οποίου υπάρχει πυρήνας φερρίτη με διαπερατότητα F600 με διάμετρο 8 mm. Η αυτεπαγωγή του πηνίου είναι 0,25 mH. Οι ρυθμιστές ισχύος χωρίς φίλτρα μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε γκαράζ, μεμονωμένους βοηθητικούς χώρους, εξοχικές κατοικίες κ.λπ., δηλαδή μακριά από γείτονες. Εάν ο ρυθμιστής ισχύος είναι ξεχωριστό προϊόν και προορίζεται για τη σύνδεση φορτίων διαφορετικής ισχύος, είναι σημαντικό για τους χρήστες να γνωρίζουν ότι με την ίδια θέση του κουμπιού του ρυθμιστή, διαφορετικά φορτία θα έχουν διαφορετικές τάσεις. Για το λόγο αυτό, ο ρυθμιστής ισχύος πρέπει να μηδενιστεί πριν συνδέσετε το φορτίο. Εάν είναι απαραίτητο, μπορείτε να ελέγξετε την τάση στο φορτίο χρησιμοποιώντας ένα ξεχωριστό ή ενσωματωμένο βολτόμετρο.

Υπάρχουν πολλά διαφορετικά κυκλώματα ηλεκτρονικών ρυθμιστών ισχύος φορτίου με σχεδόν πανομοιότυπες λειτουργίες στο Διαδίκτυο και στους ηλεκτρικούς περιοδικούς, αλλά υπάρχουν και άλλες λύσεις κυκλωμάτων, για παράδειγμαμη παρεμβατικοί ρυθμιστές. Αυτοί οι ρυθμιστές παράγουν εκρήξεις ημιτονοειδών ρευμάτων, η διάρκεια των οποίων ρυθμίζει την ισχύ στο φορτίο. Τα κυκλώματα τέτοιων ρυθμιστών είναι σχετικά πολύπλοκα και μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε ορισμένες ειδικές περιπτώσεις. Η χρήση τέτοιων ρυθμιστικών αρχών στη βιομηχανία δεν έχει συναντηθεί. Η συντριπτική πλειοψηφία των ρυθμιστών ισχύος είναι χτισμένοι στην αρχή του ελέγχου φάσης του ρεύματος στο φορτίο. Η κύρια διαφορά είναι τα κυκλώματα ελέγχου για θυρίστορ και τριακ. Το τμήμα ισχύος αποτελείται από πρακτικά τρεις επιλογές: ένα θυρίστορ στη γέφυρα διαγώνιας διόδου, δύο θυρίστορ back-to-back και ένα triac. Τα κυκλώματα ελέγχου είναι διάφορες επιλογές που βασίζονται σε τρανζίστορ, μικροκυκλώματα, δινιστόρ, συσκευές εκκένωσης αερίου, τρανζίστορ unjuunction, κ.λπ., μερικά από τα οποία δίνονται στο [1-6]. Τέτοια κυκλώματα περιέχουν πολλά εξαρτήματα και είναι σχετικά πολύπλοκα στην κατασκευή και τη ρύθμιση.

Ρυθμιστές θυρίστορ

Ο απλούστερος και πιο ευρέως χρησιμοποιούμενος ρυθμιστής ισχύος ήταν ένας ρυθμιστής θυρίστορ συνδεδεμένος στη διαγώνιο της γέφυρας διόδου και με ένα απλό κύκλωμα ελέγχου (Εικ. 5). Η αρχή λειτουργίας αυτού του ρυθμιστή είναι πολύ απλή: ενώ ο πυκνωτής C2 φορτίζεται μέσω R2 και R4, το θυρίστορ κλειδώνει, όταν η τάση ξεκλειδώματος φτάσει στο C2, το θυρίστορ ανοίγει και περνά ρεύμα στο φορτίο και το C2 εκφορτίζεται γρήγορα μέσα από ένα χαμηλό

Εικ. 5 ρυθμιστής ισχύος σε θυρίστορ

Ανοιχτή αντίσταση θυρίστορ. Όταν η τάση του ημιτονοειδούς δικτύου περάσει από το μηδέν, το θυρίστορ σβήνει και περιμένει νέα αύξηση της τάσης στο C2. Όσο περισσότερος χρόνος φορτίζεται το C2, τόσο λιγότερος χρόνος είναι το θυρίστορ σε ανοιχτή κατάσταση και τόσο λιγότερο ρεύμα στο φορτίο. Όσο μικρότερη είναι η τιμή του R4, τόσο πιο γρήγορα φορτίζεται το C2 και τόσο περισσότερο ρεύμα διοχετεύεται στο φορτίο. Το πλεονέκτημα αυτού του κυκλώματος είναι ότι, ανεξάρτητα από τις παραμέτρους ενός θυρίστορ εργασίας, οι θετικοί και αρνητικοί παλμοί ρεύματος στο φορτίο είναι πάντα συμμετρικοί, καθώς και η παρουσία μόνο ενός θυρίστορ, το οποίο ήταν σε έλλειψη όταν εμφανίστηκαν. Το μειονέκτημα είναι η παρουσία τεσσάρων ισχυρών διόδων, οι οποίες, μαζί με το θυρίστορ και τους ψύκτες, αυξάνουν σημαντικά τις διαστάσεις του ρυθμιστή. Οι ρυθμιστές ισχύος που βασίζονται σε θυρίστορ back-to-back είναι πιο συμπαγείς και δύο φορές πιο ισχυροί. Χρησιμοποιώντας δύο θυρίστορ KU202N με ένα απλό κύκλωμα ελέγχου, λαμβάνεται ένας ρυθμιστής ισχύος φορτίου έως 4 kW, τον οποίο ο συγγραφέας χρησιμοποιεί για μεγάλο χρονικό διάστημα σε θερμαντήρα υψηλής ισχύος.

Το σχηματικό διάγραμμα ενός τέτοιου ρυθμιστή με φίλτρο γραμμής φαίνεται στο Σχ. 6. Το μειονέκτημα τέτοιων κυκλωμάτων είναι η ασυμμετρία θετικών και αρνητικών παλμών ρεύματος στο φορτίο όταν οι παράμετροι του θυρίστορ ποικίλλουν.

Εικ.6

Η ασυμμετρία εκδηλώνεται στο αρχικό στάδιο ανοίγματος των θυρίστορ. Για συσκευές θέρμανσης και ηλεκτρικά εργαλεία με κινητήρες μεταγωγέα, αυτή η ασυμμετρία δεν παίζει πρακτικό ρόλο και οι συσκευές φωτισμού, όταν μειώνεται η φωτεινότητά τους, αρχίζουν να αναβοσβήνουν, καθώς οι παλμοί κάποιας πολικότητας εξαφανίζονται εντελώς. Για να εξαλειφθεί αυτό το μειονέκτημα, είναι απαραίτητο να επιλέξετε θυρίστορ με ίδιες παραμέτρους για το ρεύμα ανοίγματος και το ρεύμα συγκράτησης των θυρίστορ από μια τεχνολογική πηγή συνεχούς ρεύματος στο κατάλληλο φορτίο ή επιλέγοντας ένα δεύτερο θυρίστορ με βάση την απουσία λαμπτήρα που αναβοσβήνει στο ελάχιστο νήμα θερμότητα.

Μία από τις ποικιλίες θυρίστορ είναι τα οπτοθυρίστορ, για τον έλεγχο των οποίων, όταν συνδέονται σε παράλληλη λειτουργία back-to-back, μπορεί να εφαρμοστεί η αρχή ελέγχου του κυκλώματος στο Σχ. 5.με διαχωρισμό θετικών και αρνητικών παλμών ελέγχου με χρήση διόδων ή διστέρ.

Ένα πρακτικό σχηματικό διάγραμμα ενός τέτοιου ρυθμιστή ισχύος φορτίου έως 5 kW φαίνεται στο Σχ. 7.Αυτός ο ρυθμιστής χρησιμοποιείται από τον συγγραφέα για τη ρύθμιση του ρεύματος συγκόλλησης και των τρόπων λειτουργίας άλλων ισχυρών ηλεκτρικών συσκευών. Ο ρυθμιστής ισχύος είναι εξοπλισμένος με ένδειξη τάσης στο φορτίο, γεγονός που αυξάνει την άνεση της λειτουργίας του. Στο Σχ.8είναι ορατή μια ένδειξη καντράν (θέση 1), στην οποία είναι κολλημένα μέρη του ανορθωτή και του φίλτρου του. Ο ρυθμιστής δεν διαθέτει προστατευτικό υπέρτασης, καθώς χρησιμοποιείται είτε στην εξοχική κατοικία είτε στο γκαράζ. Εάν είναι απαραίτητο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα φίλτρο, το διάγραμμα του οποίου φαίνεται στην Εικ. 3.

Εικ. 7, διάγραμμα ρυθμιστή ισχύος που χρησιμοποιεί οπτοθυρίστορ

Εικ.8

Ρυθμιστές σε triacs

Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζουν τα σύγχρονα κυκλώματα ρυθμιστών ισχύος που χρησιμοποιούν triac. Τα παραδοσιακά κυκλώματα ελέγχου triac περιέχουν σχετικά πολλά εξαρτήματα, όπως φαίνεται ξεκάθαρα στην πλακέτα κυκλώματος βιομηχανικού ρυθμιστή που φαίνεται στο Σχ. 4.Για παράδειγμα, ένα μικροκύκλωμαΤο KR1167KP1B εξάγει παλμούς ελέγχου στο ηλεκτρόδιο ελέγχου του triac, που φαίνεται στο παλμογράφημα (Εικ. 9).Ένα σχηματικό διάγραμμα ενός ρυθμιστή ισχύος που χρησιμοποιεί αυτό το μικροκύκλωμα, κοινό μεταξύ των ηλεκτρολόγων Zaporozhye, φαίνεται στο Σχ. 10. Αυτός ο ρυθμιστής ισχύος χωρίς ψύκτρα για VS1 μπορεί να χειριστεί φορτία έως 200W

Εικ.9

(Εικ. 11), και με καλοριφέρ με επιφάνεια τουλάχιστον 100 cm 2 - έως 2 kW. Αποδείχθηκε ότι αυτό το σύστημα μπορεί να απλοποιηθεί περαιτέρω χωρίς απώλεια ποιότητας. Ένα απλοποιημένο διάγραμμα ενός ρυθμιστή με αυτό το μικροκύκλωμα φαίνεται στο Σχ. 12.Όταν χρησιμοποιείτε εξαρτήματα που μπορούν να επισκευαστούν, αυτά τα κυκλώματα δεν απαιτούν ρύθμιση.

Εικ. 10, κύκλωμα ρυθμιστή ισχύος με χρήση τριακ

Κατά την κατασκευή ρυθμιστών για λαμπτήρες κομοδίνου, αποδείχθηκε ότι ορισμένα τριακ και μικροκυκλώματα έχουν ελαττώματα που επηρεάζουν τη συμμετρία των παλμών και, κατά συνέπεια, την ομοιομορφία της ρύθμισης της λάμψης της λάμπας, και μάλιστα οδηγούν σε

Εικ.11

αναβοσβήνει. Η επανασυγκόλληση εξαρτημάτων σε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος είναι μια δυσάρεστη διαδικασία και οδηγεί σε βλάβη της. Από αυτή την άποψη, κατασκευάστηκε ένας πίνακας δοκιμής σύμφωνα με το διάγραμμα στο Σχ. 10(χωρίς R1 και C1) με υποδοχή για μικροκύκλωμα μονής σειράς, που έλυσε αυτά τα προβλήματα. Οι ρυθμιστές είναι συγκολλημένοι στις επαφές 1-2 της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος.

Ρύζι. 12

γυαλιστική αντίσταση R5. Ένας λαμπτήρας πυρακτώσεως συνδέεται ως φορτίο. Πριν εγκαταστήσετε εξαρτήματα για δοκιμή, η πλακέτα πρέπει να αποσυνδεθεί από την παροχή ρεύματος.

Με βάση το διάγραμμα στο Σχ. 11, κατασκευάστηκε ένας φορητός ελεγκτής διαδικασίας για διάφορες εργασίες. Η τοποθέτηση των εξαρτημάτων φαίνεται στη φωτογραφίαστην αρχή του άρθρου (το κάτω εξώφυλλο αφαιρείται). Το κύκλωμα συναρμολογείται σε θήκη αλουμινίου, η οποία χρησιμεύει και ως ψύκτη triac, απομονωμένη από τη θήκη με φλάντζα μαρμαρυγίας και ειδική μονωτική ροδέλα. Μετά τη σύνδεση του triac, είναι επιτακτική ανάγκη να ελέγξετε την αντίσταση μόνωσης μεταξύ της ανόδου του και της θήκης, η οποία πρέπει να είναι τουλάχιστον 1 MOhm. Αυτός ο ρυθμιστής, όταν δοκιμάστηκε για δύο ώρες, λειτούργησε κανονικά χωρίς να θερμαίνει τη θήκη σε φορτίο 500 W.

Συμπερασματικά, πρέπει να σημειωθεί ότι οι ρυθμιστές ισχύος φορτίου συναρμολογημένοι σύμφωνα με τα διαγράμματα στο Σχ. 6 και στο Σχ. 10, δοκιμασμένα με μακροχρόνια λειτουργία, είναι τα βέλτιστα όσον αφορά την αξιοπιστία, τη συμπαγή, την απλότητα των εξαρτημάτων, την εγκατάσταση και τη θέση σε λειτουργία. Με μικρές διακυμάνσεις στις παραμέτρους του θυρίστορ και ασυμμετρία στις παραμέτρους triac, αυτοί οι ρυθμιστές μπορούν να λειτουργούν σε όλους τους τύπους φορτίων κατάλληλης ισχύος, εκτός από συσκευές φωτισμού. Οι αποκλίσεις των τιμών της αντίστασης και του πυκνωτή από αυτές που υποδεικνύονται στα διαγράμματα κατά 10...20% δεν επηρεάζουν τη λειτουργία των ρυθμιστών. Τα παραπάνω κυκλώματα ελέγχου μπορούν επίσης να λειτουργήσουν με ισχυρότερα θυρίστορ και τριάκ σε ρυθμιστές ισχύος για φορτία έως 5 kW. Ρυθμιστής ισχύος σύμφωνα με το διάγραμμα στο Σχ. Το 12 συνιστάται για χρήση σε συσκευές φωτισμού με ισχύ έως 100 W χωρίς ψύκτρα. Η λειτουργία αυτού του ρυθμιστή για άλλους τύπους φορτίων δεν έχει δοκιμαστεί, αλλά πιθανώς δεν θα πρέπει να είναι χειρότερη από τον ρυθμιστή που έχει συναρμολογηθεί σύμφωνα με το διάγραμμα στο Σχ. 10 .

ΕΝΑ. Ζουρένκοφ

Βιβλιογραφία

1. Zolotarev S. Ρυθμιστής ισχύος // Ραδιόφωνο. -1989. - Νο. 11.

2. Καραπετιάντς Β. Βελτίωση του ελεγκτή ισχύος // Ραδιόφωνο. - 1986. -№11.

3. Leontyev A., Lukash S. Ρυθμιστής τάσης με έλεγχο παλμών φάσης // Radio -1992. - Νο. 9.

4. Biryukov S. Ρυθμιστής triac δύο καναλιών // Ραδιόφωνο. - 2000. - Νο. 2.

5 . Zorin S. Ρυθμιστής ισχύος // Ραδιόφωνο. -2000. - № 8 .

6. Zhurenkov A. Στεγνωτήρας μαλλιών με ηλεκτρονικό ρυθμιστή ισχύος // Ηλεκτρολόγος. - 2009. - Αρ. 1-2.

7. Zhurenkov A. Θερμαντήρας υψηλής ισχύος // Ηλεκτρικός. - 2009. - Αρ. 9.