Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!

Tiristorski regulatori snage koriste se kako u svakodnevnom životu (u analognim lemnim stanicama, električnim grijačima, itd.) Tako iu proizvodnji (npr. Za pokretanje strojeva s jakim napajanjem). Kod kućanskih aparata, u pravilu, ugrađuju se jednofazni regulatori, u industrijskim instalacijama češće se koriste trofazni regulatori.

Ovi uređaji su elektronički krug koji radi na principu regulacije faze za kontrolu snage u opterećenju (više o ovom postupku će biti opisano u nastavku).

Princip rada fazne regulacije

Princip regulacije ovog tipa je da pulsno otvaranje tiristora ima određenu fazu. To jest, što se dalje nalazi od kraja poluvremena, veća će biti amplituda napona primijenjenog na opterećenje. Na donjoj slici vidimo obrnuti proces, kada impulsi dolaze gotovo ispod kraja poluvremena.

Minimalna snaga

Graf prikazuje vrijeme kada je tiristor zatvoren t1 (faza upravljačkog signala), kao što vidite, otvara se gotovo na kraju polu-ciklusa sinusoide, što znači da je amplituda napona minimalna, te će stoga snaga u opterećenju spojenom na uređaj biti neznatna (blizu minimuma). Razmotrimo slučaj prikazan na sljedećem grafikonu.

Pola snage

Ovdje vidimo da otvaranje pulsa tiristora pada u sredini poluvremena, tj. Kontroler će dati pola snage od maksimalno mogućeg. Rad na snazi blizu maksimuma prikazan je na sljedećem grafikonu.

Snaga blizu maksimuma

Kao što se može vidjeti iz grafikona, impuls pada na početak sinusoidnog polu-razdoblja. Vrijeme kada je tiristor u zatvorenom stanju (t3) je beznačajno, pa se u tom slučaju snaga u opterećenju približava maksimumu.

Imajte na umu da trofazni regulatori snage rade na istom principu, ali kontroliraju amplitudu napona ne u jednoj, nego u tri faze odjednom.

Ova metoda regulacije je jednostavna za implementaciju i omogućuje preciznu promjenu amplitude napona u rasponu od 2 do 98 posto nominalne vrijednosti. Time je omogućeno glatko upravljanje snagom električnih instalacija. Glavni nedostatak ove vrste uređaja je stvaranje visoke razine smetnji u električnoj mreži.

Alternativno, da biste smanjili smetnje, možete zamijeniti tiristore kada sinusoid izmjeničnog napona prođe kroz nulu. Jasno je da se rad takvog regulatora snage može vidjeti na sljedećem grafikonu.

Tiristor se prebacuje kroz "nulu"

legenda:

  • A - graf poluvalova izmjeničnog napona;
  • B - rad tiristora pri 50% maksimalne snage;
  • C je graf koji prikazuje rad tiristora na 66%;
  • D - 75% maksimuma.

Kao što se može vidjeti iz grafikona, tiristor „odsiječe“ polu-valove, a ne njihove dijelove, što smanjuje razinu interferencije. Nedostatak takve izvedbe je nemogućnost nesmetane regulacije, ali za opterećenje s visokom inercijom (npr. Različiti grijaći elementi) ovaj kriterij nije glavni.

Video: Testiranje regulatora snage tiristora

Jednostavan upravljački krug napajanja

U tu svrhu možete prilagoditi snagu lemilice analognim ili digitalnim lemnim stanicama. Potonji su prilično skupi i nije ih lako sastaviti bez iskustva. Dok analogni uređaji (koji su u biti regulatori snage) neće biti teško učiniti vlastitim rukama.

Na tiristorima smo dali jednostavan uređaj za spajanje pomoću kojeg možete podesiti snagu lemila.

Najjednostavniji regulator

Radio elementi označeni na dijagramu:

  • VD - KD209 (ili slične karakteristike)
  • VS-KU203B ili njegov analog;
  • R1 - otpor s ocjenom 15 kOm;
  • R 2 - tip promjenjivog otpornika 30kOm;
  • S - kapacitet elektrolitičkog tipa s nominalnim 4, 7 mikrofarada i naponom od 50V;
  • R n je opterećenje (u našem slučaju djeluje kao lemilo).

Ovaj uređaj regulira samo pozitivno poluvrijeme, tako da će minimalna snaga lemilice biti pola nominalne. Tiristor se upravlja preko kruga koji uključuje dva otpora i kapacitivnost. Vrijeme punjenja kondenzatora (regulirano je otporom R 2 ) utječe na trajanje "otvaranja" tiristora. U nastavku je prikazan raspored uređaja.

Utjecaj otpora R2 na rad regulatora

Objašnjenje slike:

  • grafikon A - prikazuje sinusoidni izmjenični napon primijenjen na opterećenje Rn (lemilica) s otporom R2 blizu 0 kΩ;
  • grafikon B - prikazuje amplitudu sinusoidalnog napona primijenjenog na lemilicu s otporom R2 jednakim 15 kΩ;
  • Graf C, kao što se može vidjeti iz njega, uz maksimalni otpor R2 (30 kΩ), vrijeme rada tiristora (t 2 ) postaje minimalno, tj. lemilica radi s snagom od oko 50% nominalnog.

Shema uređaja je vrlo jednostavna, pa čak i oni koji nisu dobro upoznati u dizajnu sklopova moći će je sami sastaviti. Mora se upozoriti da kada uređaj radi, postoji opasan napon za osobu u njegovom krugu, stoga se svi njezini elementi moraju pouzdano izolirati.

Kao što je već gore opisano, uređaji koji rade na principu regulacije faza su izvor jakih interferencija u električnoj mreži. Postoje dva načina za izlaz iz ove situacije:

    • napon napajanja preko filtra za zaglađivanje (njegova shema je lako pronaći), najjednostavnija izvedba je feritni prsten s mrežnim kabelom oko njega;
      Feritni prstenasti filtar s kabela monitora
    • sastaviti uređaj koji ne ometa, dajemo primjer takve sheme.

Regulator bez smetnji

U nastavku je prikazan dijagram regulatora snage koji ne ometa, jer ne „odsijeca“ polu-valove, nego „odrezuje“ određenu količinu njih. Princip rada takvog uređaja, razmatrali smo u odjeljku "Princip rada fazne kontrole", naime, prebacivanje tiristora kroz nulu.

Kao iu prethodnoj shemi, podešavanje snage se događa u rasponu od 50 posto do vrijednosti bliske maksimumu.

Nema uznemirujućeg regulatora

Popis radio elemenata koji se koriste u uređaju, kao i njihove mogućnosti zamjene:

Tiristor VS - KU103V;

diode:

VD 1 -VD 4 - KD209 (u načelu možete koristiti bilo koji analog koji omogućuje povratni napon veći od 300V i struju veću od 0, 5A); VD 5 i VD 7 - KD521 (dopušteno je instalirati bilo koju diobu impulsnog tipa); VD 6 - KC191 (možete koristiti analogni napon stabilizacije jednak 9V)

kondenzatori:

C 1 - elektrolitički tip s kapacitetom od 100 µF, projektiran za napon od najmanje 16V; C2-3H; S 3 - 1 mikrofarad.

otpornici:

R1 i R5 - 120k3; R2-R4-12kOhm; R6 - 1KOhm

čips:

DD1 - K176 LE5 (ili LA7); DD2 –K176TM2. Alternativno, možete koristiti logiku serije 561;

R n - lemilica spojena kao opterećenje.

Ako montaža tiristorskog regulatora snage nije napravila nikakve pogreške, tada uređaj počinje raditi odmah nakon uključivanja, ne mora se konfigurirati. Nakon što je moguće mjeriti temperaturu lema za lemljenje, možete napraviti skalu za otpornik R 5 .

U slučaju da uređaj ne radi, preporučujemo provjeru ispravnosti ožičenja radijskih elemenata (ne zaboravite ga odspojiti s mreže prije toga).

Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!

Kategorija:

Električar