Направи си сам универсален регулатор на мощността. Тиристорни регулатори на напрежение Тиристорен регулатор на мощност с печатна платка

Тиристорните регулатори на напрежението са устройства, предназначени да регулират скоростта и въртящия момент на електродвигателите. Регулирането на скоростта и въртящия момент се извършва чрез промяна на напрежението, подадено към статора на двигателя, и се осъществява чрез промяна на ъгъла на отваряне на тиристорите. Този метод за управление на електродвигател се нарича фазово управление. Този метод е вид параметричен (амплитуден) контрол.

Те могат да се изпълняват както със затворени, така и с отворени системи за управление. Регулаторите с отворена верига не осигуряват задоволителен контрол на скоростта. Основната им цел е да регулират въртящия момент за получаване на желания работен режим на задвижването при динамични процеси.

Силовата част на еднофазен тиристорен регулатор на напрежение включва два контролирани тиристора, които осигуряват протичането на електрически ток при товара в две посоки със синусоидално напрежение на входа.

Тиристорни регулатори със затворена система за управлениесе използват, като правило, с отрицателна обратна връзка по скоростта, което позволява да има доста твърди механични характеристики на задвижването в зоната на ниска скорост.

Най-ефективно използване тиристорни регулаториза контрол на скоростта и въртящия момент.

Силови вериги на тиристорни регулатори

На фиг. 1, a-d показва възможни схеми за свързване на токоизправителните елементи на регулатора в една фаза. Най-често срещаната от тях е диаграмата на фиг. 1, а. Може да се използва с всяка схема на свързване на намотката на статора. Допустимият ток през товара (ефективна стойност) в тази верига в режим на непрекъснат ток е равен на:

Където I t - допустимата средна стойност на тока през тиристора.

Максимално право и обратно напрежение на тиристора

Където k zap - коефициент на безопасност, избран, като се вземат предвид възможните комутационни пренапрежения във веригата; - ефективна стойност на линейното напрежение на мрежата.

Ориз. 1. Диаграми на силови вериги на тиристорни регулатори на напрежението.

В диаграмата на фиг. 1б има само един тиристор, свързан към диагонала на моста от неуправляеми диоди. Връзката между товара и тиристорните токове за тази верига е:

Неконтролираните диоди се избират за ток, наполовина по-малък от този за тиристор. Максимално право напрежение на тиристора

Обратното напрежение на тиристора е близо до нула.

Схема на фиг. 1, b има някои разлики от диаграмата на фиг. 1, и за изграждане на система за управление. В диаграмата на фиг. 1, а управляващите импулси към всеки от тиристорите трябва да следват честотата на захранващата мрежа. В диаграмата на фиг. 1b, честотата на управляващите импулси е два пъти по-висока.

Схема на фиг. 1, в, състоящ се от два тиристора и два диода, по отношение на контролната способност, натоварването, тока и максималното напрежение на тиристорите е подобна на схемата на фиг. 1, а.

Обратното напрежение в тази верига е близо до нула поради шунтиращия ефект на диода.

Схема на фиг. 1, g по отношение на тока и максималното право и обратно напрежение на тиристорите е подобна на схемата на фиг. 1, а. Схема на фиг. 1, d се различава от тези, разгледани в изискванията към системата за управление, за да се осигури необходимия диапазон на промяна на ъгъла на управление на тиристорите. Ако ъгълът се измерва от нулево фазово напрежение, тогава за веригите на фиг. 1, а-в връзката е правилна

Където φ - фазов ъгъл на натоварване.

За диаграмата на фиг. 1, d подобна връзка приема формата:

Необходимостта от увеличаване на обхвата на промените на ъглите усложнява нещата. Схема на фиг. 1, d може да се използва, когато намотките на статора са свързани в звезда без неутрален проводник и в триъгълник с включване на токоизправителни елементи в линейните проводници. Обхватът на приложение на тази схема е ограничен до нереверсивни, както и реверсивни електрозадвижвания с обратен контакт.

Схема на фиг. 4-1, d е подобен по своите свойства на диаграмата на фиг. 1, а. Токът на триак тук е равен на тока на натоварване, а честотата на управляващите импулси е равна на удвоената честота на захранващото напрежение. Недостатъкът на схема, базирана на триаци, е, че допустимите стойности на du/dt и di/dt са значително по-ниски от тези на конвенционалните тиристори.

За тиристорните регулатори най-рационалната схема е на фиг. 1, но с два тиристора един срещу друг.

Силовите вериги на регулаторите са изпълнени с обратно свързани тиристори и в трите фази (симетрична трифазна верига), в две и една фаза на двигателя, както е показано на фиг. 1, е, ж и з, съответно.

В регулаторите, използвани в електрическите задвижвания на кранове, най-разпространената е схемата за симетрично свързване, показана на фиг. 1, д, който се характеризира с най-малко загуби от по-високи хармонични токове. По-високите стойности на загубите във вериги с четири и два тиристора се определят от асиметрия на напрежението във фазите на двигателя.

Основни технически данни на тиристорни регулатори от серията PCT

Тиристорните регулатори от серията PCT са устройства за промяна (според даден закон) на напрежението, подавано към статора на асинхронен двигател с навит ротор. Тиристорните регулатори от серията PCT са направени по симетрична трифазна превключваща схема (фиг. 1, д). Използването на регулатори от тази серия в електрозадвижванията на крана позволява регулиране на скоростта на въртене в диапазона 10:1 и регулиране на въртящия момент на двигателя в динамични режими при стартиране и спиране.

Тиристорните регулатори от серията PCT са предназначени за непрекъснати токове от 100, 160 и 320 A (максимални токове, съответно 200, 320 и 640 A) и напрежения от 220 и 380 V AC. Регулаторът се състои от три захранващи блока, сглобени на обща рамка (според броя на фазите на тиристорите обратно към гърба), блок от сензори за ток и блок за автоматизация. Захранващите блокове използват таблетни тиристори с охладители от изтеглени алуминиеви профили. Въздушното охлаждане е естествено. Блокът за автоматизация е един и същ за всички версии на регулаторите.

Тиристорните регулатори са изработени със степен на защита IP00 и са предназначени за монтаж на стандартни рамки на магнитни контролери от типа TTZ, които са подобни по дизайн на контролерите от серията TA и TCA. Габаритните размери и теглото на регулаторите от серия PCT са посочени в таблица. 1.

Таблица 1 Размери и тегло на регулаторите на напрежение от серията PCT

Магнитните контролери TTZ са оборудвани с контактори за посока за реверсиране на двигателя, контактори на веригата на ротора и други релейни контактни елементи на електрическото задвижване, които комуникират между командния контролер и тиристорния регулатор. Структурата на системата за управление на регулатора може да се види от функционалната схема на електрическото задвижване, показана на фиг. 2.

Трифазният симетричен тиристорен блок T се управлява от системата за фазово управление SFU. С помощта на командния контролер KK в регулатора се променя настройката на скоростта на BZS.Чрез блока BZS във функция на времето се управлява ускорителният контактор KU2 в роторната верига. Разликата между сигналите на задачата и TG тахогенератора се усилва от усилватели U1 и US. Към изхода на ултразвуковия усилвател е свързано логическо релейно устройство, което има две стабилни състояния: едното съответства на включване на контактора с права посока KB, второто съответства на включване на контактора с обратна посока KN.

Едновременно с промяната в състоянието на логическото устройство, сигналът в управляващата верига се обръща. Сигналът от съгласуващия усилвател U2 се сумира със закъснелия сигнал за обратна връзка за тока на статора на двигателя, който идва от токоограничителя на ТО и се подава на входа на SFU.

Логическият блок BL също се влияе от сигнал от блока на токовия сензор DT и блока за наличие на ток NT, който забранява превключването на контактори в посоката на ток. Блокът BL също така извършва нелинейна корекция на системата за стабилизиране на скоростта на въртене, за да осигури стабилност на задвижването. Регулаторите могат да се използват в електрически задвижвания на повдигащи и движещи механизми.

Регулаторите от серията РСТ са направени със система за ограничаване на тока. Нивото на ограничаване на тока за защита на тиристорите от претоварване и за ограничаване на въртящия момент на двигателя в динамични режими плавно се променя от 0,65 до 1,5 от номиналния ток на регулатора, нивото на ограничаване на тока за защита от свръхток е от 0,9 до. 2.0 номинален ток на регулатора. Широка гама от промени в настройките на защитата осигурява работа на регулатор със същия стандартен размер с двигатели, които се различават по мощност приблизително 2 пъти.

Ориз. 2. Функционална схема на електрозадвижване с тиристорен регулатор тип PCT: KK - команден контролер; TG - тахогенератор; KN, KB - насочени контактори; BZS - устройство за настройка на скоростта; BL - логически блок; U1, U2. Ултразвук - усилватели; SFU - система за управление на фазите; DT - датчик за ток; IT - блок за текуща наличност; TO - блок за ограничаване на тока; MT - защитно устройство; KU1, KU2 - контактори за ускоряване; CL - линеен контактор: R - превключвател.

Ориз. 3. Тиристорен регулатор на напрежение PCT

Чувствителността на системата за наличие на ток е 5-10 A от ефективната стойност на тока във фазата. Регулаторът осигурява и защита: нулева, срещу комутационни пренапрежения, срещу загуба на ток в поне една от фазите (IT и MT единици), срещу смущения в радиоприемането. Бързодействащи предпазители тип PNB 5M осигуряват защита срещу токове на късо съединение.

Приятели, поздравявам ви! Днес искам да говоря за най-често срещаните домашни радиолюбители. Ще говорим за тиристорен регулатор на мощността , Благодарение на способността на тиристора незабавно да се отваря и затваря, той се използва успешно в различни домашно приготвени продукти. В същото време има ниско генериране на топлина. Схемата на тиристорния регулатор на мощността е доста добре известна, но има отличителна черта от подобни схеми. Веригата е проектирана по такъв начин, че когато устройството първоначално е свързано към мрежата, няма токов удар през тиристора, така че през товара не протича опасен ток.

По-рано говорих за такъв, в който като регулиращо устройство се използва тиристор. Този регулатор може да контролира товар от 2 киловата. Ако силовите диоди и тиристорът се заменят с по-мощни аналози, товарът може да се увеличи няколко пъти. И ще бъде възможно да се използва този регулатор на мощността за електрически нагревателен елемент. Използвам този домашен продукт за прахосмукачка.

Схема на регулатор на мощността на тиристор

Самата схема е безобразно проста. Мисля, че няма нужда да обяснявам принципа на действието му:

Подробности за устройството:

диоди; KD 202R, четири токоизправителни диода за ток минимум 5 ампера
тиристор; KU 202N или друг с ток поне 10 ампера
транзистор; КТ 117Б
Променлив резистор; 10 com, един
Тример резистор; 1 стая, една
Резисторите са постоянни; 39 Com, мощност два вата, два бр
Ценер диод: D 814D, един
Резисторите са постоянни; 1.5 Kom, 300 Ohm, 100 Kom
кондензатори; 0,047 Mk, 0,47 Mk
предпазител; 10 А, един

Направи си сам тиристорен регулатор на мощността

Готовото устройство, сглобено по тази схема, изглежда така:

Тъй като няма много части, използвани във веригата, може да се използва стенна инсталация. Използвах разпечатаното:

Регулаторът на мощността, сглобен по тази схема, е много надежден. Първоначално този тиристорен регулатор се използва за изпускателен вентилатор. Приложих тази схема преди около 10 години. Първоначално не използвах радиатори за охлаждане, тъй като консумацията на ток на вентилатора е много малка. След това започнах да използвам този за 1600 ватова прахосмукачка. Без радиатори силовите части биха се нагрели значително и рано или късно ще се повредят. Но дори и без радиатори, това устройство работи 10 години. Докато не удари тиристора. Първоначално използвах тиристорна марка TS-10:

Сега реших да инсталирам радиатори. Не забравяйте да нанесете тънък слой топлопроводима паста KPT-8 върху тиристора и 4 диода:

Ако нямате еднопреходен транзистор KT117B:

след това може да бъде заменен с два биполярни, сглобени по схемата:

Не съм правил тази подмяна лично, но трябва да работи.

Съгласно тази схема постоянен ток се подава към товара. Това не е критично, ако натоварването е активно. Например: лампи с нажежаема жичка, нагревателни елементи, поялник, прахосмукачка, електрическа бормашина и други устройства с комутатор и четки. Ако планирате да използвате този регулатор за реактивен товар, например двигател на вентилатор, тогава товарът трябва да бъде свързан пред диодния мост, както е показано на диаграмата:

Резисторът R7 регулира мощността при натоварване:

и резистор R4 задава границите на контролния интервал:

При тази позиция на плъзгача на резистора 80 волта пристигат към електрическата крушка:

внимание! Внимавайте, този домашен продукт няма трансформатор, така че някои радиокомпоненти може да имат висок мрежов потенциал. Бъдете внимателни, когато регулирате регулатора на мощността.

Обикновено тиристорът не се отваря поради ниското напрежение върху него и преходността на процеса, а ако се отвори, ще се затвори при първия преход на мрежовото напрежение през 0. Така използването на еднопреходен транзистор решава проблемът с принудителното разреждане на кондензатора за съхранение в края на всеки полупериод на захранващите мрежи.

Поставих сглобеното устройство в стар ненужен корпус от излъчващо радио. Инсталирах променливия резистор R7 на първоначалното му място. Остава само да поставите дръжка и да калибрирате скалата на напрежението:

Корпусът е малко голям, но тиристорът и диодите се охлаждат добре:

Поставих гнездо отстрани на устройството, за да мога да включа щепсел за всякакъв товар. За да свържа сглобеното устройство към електрическата мрежа, използвах кабел от стара ютия:

Както казах по-рано, този тиристорен регулатор на мощността е много надежден. Използвам го повече от година. Схемата е много проста, дори начинаещ радиолюбител може да я повтори.

23.07.2017 @ 23:39

Моят тиристорен регулатор на напрежение (TRI) се отличава с лекота на производство и настройка, линейност на регулиране и висока изходна мощност - 200 W без радиатори и 1000 W с радиатори с охлаждаща площ от 50 cm 2.

Когато TPH е включен, положителната полувълна на захранващото напрежение от 220 волта преминава през електрическата верига VD2RЗR4 и зарежда кондензатора C2. Веднага щом Ucharge надвиши напрежението на включване на тиристора VS2, последният ще се отвори и ще прехвърли част от положителната полувълна в товара. Веригата VD4R5 защитава VS2 чрез управляващ ток.

Чрез промяна на общото съпротивление R4 можете да получите регулируемо (от 40 до 220 V) изходно напрежение, за директно измерване на което е проектиран волтметърът PV1. Индикаторната лампа HL1 служи за следене на мрежовото напрежение, както и изправността на предпазителите FU1 и FU2.

И двата кондензатора в TRI са евтини и обикновени - тип MBM. За R1, R2 и R5 може да се използва MLT-0,25. Вместо R3, MLT-0.5 (MLT-1) ще работи добре. SP1 е подходящ като променливо съпротивление. Волтметър - тип Ц4201 или подобен, за 250 V AC. Диодите, посочени на електрическата схема, могат да бъдат заменени с по-малко мощни, например KD102B или KD105B. Тиристори - с обратно напрежение най-малко 300 V, да речем, KU202N или KU202L. И ако планирате да използвате TRN с товар, който не надвишава 350 W, тогава може да се използва и KU201L.

Принципна схема и топология на печатна платка на тиристорен регулатор на напрежение

Неонова лампа HL1 тип TN-0.2. Предпазителите се избират въз основа на работата на устройството с максимална консумация на ток. Ако товарът е електрически двигател (например подобен на този, използван в ръчна бормашина), тогава предпазител. = 0,5. 0.6 започвам.

По-добре е да настроите TRN на временна платка. Вместо 390-килоома R2 и R5, първо запоете резистори от 1 килоом. След това, чрез намаляване на съпротивлението на R4 и R3, постигнете минимален спад на напрежението през VS1, VS2.

Резисторите R2, R5 ограничават управляващия ток на тиристорите. Те са избрани при максимална мощност на натоварване. Дори по време на настройка не е позволено да се увеличи управляващият ток на тиристора до повече от 100 mA.

След приключване на настройката, всички елементи от електрическата схема се пренасят върху печатна платка с размери 100x50x2,5 mm от едностранно фолио от фибростъкло.

С. БАБЕНКО, Московска област.

Тиристорен регулатор на мощността

Принципът на работа на тиристора
Видео: Направи си сам тиристорен регулатор на мощността

В съвременните радиолюбителски вериги са широко разпространени различни видове части, включително тиристорен регулатор на мощността. Най-често тази част се използва в 25-40 ватови поялници, които при нормални условия лесно прегряват и стават неизползваеми. Този проблем се решава лесно с помощта на регулатор на мощността, който ви позволява да зададете точната температура.

Приложение на тиристорни регулатори

По правило тиристорните регулатори на мощността се използват за подобряване на експлоатационните свойства на конвенционалните поялници. Модерните дизайни, оборудвани с много функции, са скъпи и използването им ще бъде неефективно за малки обеми запояване. Следователно би било по-подходящо да оборудвате конвенционален поялник с тиристорен регулатор.

Тиристорният регулатор на мощността се използва широко в системите за димиране на осветлението. На практика представляват обикновени стенни ключове с въртящо се копче за управление. Такива устройства обаче могат да работят нормално само с обикновени лампи с нажежаема жичка. Те изобщо не се възприемат от съвременните компактни флуоресцентни лампи, поради разположения вътре в тях токоизправителен мост с електролитен кондензатор. Тиристорът просто няма да работи във връзка с тази верига.

Същите непредсказуеми резултати се получават, когато се опитвате да регулирате яркостта на LED лампите. Следователно, за регулируем източник на осветление, най-добрият вариант би бил използването на конвенционални лампи с нажежаема жичка.

Има и други области на приложение на тиристорните регулатори на мощността. Сред тях си струва да се отбележи възможността за регулиране на ръчни електрически инструменти. Регулиращите устройства са монтирани вътре в корпусите и ви позволяват да променяте броя на оборотите на бормашина, отвертка, перфоратор и други инструменти.

Принципът на работа на тиристора

Работата на регулаторите на мощността е тясно свързана с принципа на работа на тиристора. На радио вериги се обозначава с икона, наподобяваща обикновен диод. Всеки тиристор се характеризира с еднопосочна проводимост и съответно способността да коригира променлив ток. Участието в този процес става възможно при условие, че към управляващия електрод се приложи положително напрежение. Самият управляващ електрод е разположен от страната на катода. В тази връзка тиристорът преди това се наричаше контролиран диод. Преди да бъде приложен управляващият импулс, тиристорът ще бъде затворен във всяка посока.

За да се определи визуално работоспособността на тиристора, той се свързва към обща верига със светодиода чрез източник на постоянно напрежение от 9 волта. Освен това заедно със светодиода е свързан ограничителен резистор. Специален бутон затваря веригата и напрежението от делителя се подава към управляващия електрод на тиристора. В резултат на това тиристорът се отваря и светодиодът започва да излъчва светлина.

Когато бутонът бъде освободен, когато вече не се задържа, светенето трябва да продължи. Ако натиснете бутона отново или многократно, нищо няма да се промени - светодиодът ще продължи да свети със същата яркост. Това показва отвореното състояние на тиристора и неговата техническа изправност. Той ще остане в отворено положение, докато това състояние не бъде прекъснато под въздействието на външни влияния.

В някои случаи може да има изключения. Тоест при натискане на бутона светодиодът светва, а при отпускане на бутона изгасва. Тази ситуация става възможна поради тока, преминаващ през светодиода, чиято стойност е по-малка в сравнение с тока на задържане на тиристора. За да работи веригата правилно, се препоръчва да смените светодиода с лампа с нажежаема жичка, което ще увеличи тока. Друга възможност е да изберете тиристор с по-нисък задържащ ток. Параметърът на тока на задържане за различните тиристори може да варира значително; в такива случаи е необходимо да изберете елемент за всяка конкретна верига.

Верига на най-простия регулатор на мощността

Тиристорът участва в изправянето на променливото напрежение по същия начин като обикновения диод. Това води до полувълново изправяне в незначителни граници с участието на един тиристор. За постигане на желания резултат два полупериода на мрежовото напрежение се контролират с помощта на регулатори на мощността. Това става възможно благодарение на обратното свързване на тиристорите. Освен това тиристорите могат да бъдат свързани към диагоналната верига на токоизправителния мост.

Най-простата схема на тиристорния регулатор на мощността се разглежда най-добре, като се използва примерът за регулиране на мощността на поялник. Няма смисъл да започвате настройката директно от нулевата маркировка. В тази връзка може да се регулира само един полупериод на положителното мрежово напрежение. Отрицателният полупериод преминава през диода, без никакви промени, директно към поялника, осигурявайки му половината мощност.

Преминаването на положителен полупериод става през тиристора, поради което се извършва настройката. Схемата за управление на тиристора съдържа прости елементи под формата на резистори и кондензатор. Кондензаторът се зарежда от горния проводник на веригата, през резистори и кондензатора, товара и долния проводник на веригата.

Контролният електрод на тиристора е свързан към положителния извод на кондензатора. Когато напрежението в кондензатора се увеличи до стойност, която позволява на тиристора да се включи, той се отваря. В резултат на това част от положителния полупериод на напрежението се предава в товара. В същото време кондензаторът се разрежда и се подготвя за следващия цикъл.

За регулиране на скоростта на зареждане на кондензатора се използва променлив резистор. Колкото по-бързо се зарежда кондензаторът до стойността на напрежението, при която се отваря тиристорът, толкова по-бързо се отваря тиристорът. Следователно към товара ще бъде подадено повече положително полупериодно напрежение. Тази схема, която използва тиристорен регулатор на мощността, служи като основа за други схеми, използвани в различни области.

Направи си сам тиристорен регулатор на мощността

Тиристорен регулатор на мощността: схема, принцип на действие и приложение

Статията описва как работи тиристорният регулатор на мощността, чиято диаграма ще бъде представена по-долу

В ежедневието много често има нужда от регулиране на мощността на домакински уреди, като електрически печки, поялници, бойлери и нагревателни елементи, в транспорта - обороти на двигателя и др. Най-простият аматьорски радиодизайн идва на помощ - регулатор на мощността на тиристор. Сглобяването на такова устройство няма да бъде трудно, то може да се превърне в първото домашно приготвено устройство, което ще изпълнява функцията за регулиране на температурата на върха на поялника на начинаещ радиолюбител. Струва си да се отбележи, че готовите станции за запояване с контрол на температурата и други приятни функции са с порядък по-скъпи от обикновен поялник. Минималният набор от части ви позволява да сглобите прост тиристорен регулатор на мощността за стенен монтаж.

За ваша информация, повърхностният монтаж е метод за сглобяване на радиоелектронни компоненти без използване на печатна платка и с добро умение ви позволява бързо да сглобявате електронни устройства със средна сложност.

Можете също така да поръчате конструктор на електронен тиристорен регулатор, а за тези, които искат да го разберат сами, по-долу ще бъде представена диаграма и ще бъде обяснен принципът на работа.

Между другото, това е еднофазен тиристорен регулатор на мощността. Такова устройство може да се използва за контрол на мощността или скоростта. Първо обаче трябва да разберем принципа на работа на тиристора, защото това ще ни позволи да разберем за какъв товар е по-добре да използваме такъв регулатор.

Как работи тиристорът?

Тиристорът е контролирано полупроводниково устройство, способно да провежда ток в една посока. Думата "управляван" използва се с причина, тъй като с негова помощ, за разлика от диод, който също провежда ток само към един полюс, можете да изберете момента, в който тиристорът започва да провежда ток. Тиристорът има три изхода:

За да започне да тече ток през тиристора, трябва да са изпълнени следните условия: частта трябва да бъде във верига, която е под напрежение и трябва да се приложи краткотраен импулс към управляващия електрод. За разлика от транзистора, управлението на тиристор не изисква задържане на управляващия сигнал. Нюансите не свършват дотук: тиристорът може да бъде затворен само чрез прекъсване на тока във веригата или чрез генериране на обратно напрежение анод-катод. Това означава, че използването на тиристор в постоянни вериги е много специфично и често неразумно, но в променливотокови вериги, например в устройство като тиристорен регулатор на мощността, веригата е конструирана по такъв начин, че да се осигури условие за затваряне . Всяка полувълна ще затвори съответния тиристор.

Най-вероятно не разбирате всичко? Не се отчайвайте - по-долу ще опишем подробно процеса на работа на готовото устройство.

Обхват на приложение на тиристорни регулатори

В какви схеми е ефективно да се използва тиристорен регулатор на мощността? Веригата ви позволява да регулирате перфектно мощността на нагревателните устройства, тоест да повлияете на активния товар. Когато работите с високо индуктивен товар, тиристорите може просто да не се затворят, което може да доведе до повреда на регулатора.

Възможно ли е да се регулират оборотите на двигателя?

Мисля, че много от читателите са виждали или използвали бормашини, ъглошлайфи, които популярно се наричат „шлифовъчни машини“, и други електрически инструменти. Може би сте забелязали, че броят на оборотите зависи от дълбочината на натискане на спусъка на устройството. Именно в този елемент е вграден тиристорен регулатор на мощността (чиято диаграма е показана по-долу), с помощта на който се променя броят на оборотите.

Забележка! Тиристорният регулатор не може да променя скоростта на асинхронните двигатели. По този начин напрежението се регулира на колекторни двигатели, оборудвани с четка.

Схема на тиристорен регулатор на мощността с един и два тиристора

Типична схема за сглобяване на тиристорен регулатор на мощността със собствените си ръце е показана на фигурата по-долу.

Изходното напрежение на тази верига е от 15 до 215 волта, в случай на използване на посочените тиристори, инсталирани на радиатори, мощността е около 1 kW. Между другото, превключвателят с контрол на яркостта на светлината е направен по подобна схема.

Ако не е необходимо да регулирате напълно напрежението и просто трябва да получите изход от 110 до 220 волта, използвайте тази диаграма, която показва полувълнов регулатор на мощността на тиристор.

Как работи?

Информацията, описана по-долу, е валидна за повечето схеми. Означенията на буквите ще бъдат взети в съответствие с първата верига на тиристорния регулатор

Тиристорен регулатор на мощността, чийто принцип на работа се основава на фазово управление на стойността на напрежението, също променя мощността. Този принцип се крие във факта, че при нормални условия товарът се влияе от променливото напрежение на битовата мрежа, променяйки се според синусоидалния закон. По-горе, когато се описва принципът на работа на тиристора, беше казано, че всеки тиристор работи в една посока, т.е. контролира собствената си полувълна от синусоида. Какво означава?

Ако с помощта на тиристор периодично се свързва товар в строго определен момент, стойността на ефективното напрежение ще бъде по-ниска, тъй като част от напрежението (ефективната стойност, която „ще падне върху товара) ще бъде по-малка от мрежовото волтаж. Това явление е илюстрирано на графиката.

Засенчената зона е зоната на стрес, която е под натоварване. Буквата „a9raquo; хоризонталната ос показва момента на отваряне на тиристора. Когато положителната полувълна приключи и започне периодът с отрицателна полувълна, единият от тиристорите се затваря и в същия момент се отваря вторият тиристор.

Нека да разберем как работи нашият специфичен тиристорен регулатор на мощността

Нека уговорим предварително, че вместо думите „положителен“ и „отрицателен“ „първо9raquo; и „второ9raquo; (половин вълна).

Така че, когато първата полувълна започне да действа върху нашата верига, кондензаторите C1 и C2 започват да се зареждат. Скоростта им на зареждане се ограничава от потенциометър R5. този елемент е променлив и с негова помощ се задава изходното напрежение. Когато напрежението, необходимо за отваряне на динистор VS3, се появи на кондензатор C1, динисторът се отваря и през него протича ток, с помощта на който ще се отвори тиристор VS1. Моментът на повреда на динистора е точката „a9raquo; върху графиката, представена в предишния раздел на статията. Когато стойността на напрежението премине през нула и веригата е под втората полувълна, тиристорът VS1 се затваря и процесът се повтаря отново, само за втория динистор, тиристор и кондензатор. Резисторите R3 и R3 служат за ограничаване на управляващия ток, а R1 и R2 служат за термична стабилизация на веригата.

Принципът на действие на втората верига е подобен, но той управлява само една от полувълните на променливо напрежение. Сега, знаейки принципа на работа и веригата, можете да сглобите или ремонтирате тиристорен регулатор на мощността със собствените си ръце.

Използване на регулатора в ежедневието и мерки за безопасност

Трябва да се каже, че тази верига не осигурява галванична изолация от мрежата, така че съществува опасност от токов удар. Това означава, че не трябва да докосвате регулаторните елементи с ръце. Трябва да се използва изолиран корпус. Трябва да проектирате дизайна на вашето устройство, така че, ако е възможно, да можете да го скриете в регулируемо устройство и да намерите свободно място в калъфа. Ако регулируемото устройство е постоянно разположено, тогава като цяло има смисъл да го свържете чрез превключвател с димер. Това решение частично ще предпази от токов удар, ще премахне необходимостта от намиране на подходящ корпус, има привлекателен външен вид и се произвежда по промишлен метод.

20 снимки на котки, направени в точния момент Котките са невероятни същества и може би всеки знае за това. Освен това са невероятно фотогенични и винаги знаят как да бъдат на точното място в точното време.

Тези 10 малки неща, които мъжът винаги забелязва в една жена. Мислите ли, че вашият мъж не разбира нищо от женската психология? Това е грешно. Нито едно малко нещо не може да бъде скрито от погледа на партньор, който ви обича. И ето 10 неща.

Изненада: Съпрузите искат съпругите им да правят тези 17 неща по-често Ако искате връзката ви да бъде по-щастлива, трябва да правите нещата от този прост списък по-често.

Никога не правете това в църква! Ако не сте сигурни дали се държите правилно в църквата или не, тогава вероятно не действате както трябва. Ето списък на ужасните.

Противно на всички стереотипи: момиче с рядко генетично заболяване завладява света на модата. Това момиче се казва Мелани Гайдос и бързо нахлу в света на модата, шокирайки, вдъхновявайки и разрушавайки глупавите стереотипи.

10 очарователни деца на знаменитости, които днес изглеждат напълно различно Времето лети и един ден малките знаменитости стават възрастни, които вече не могат да бъдат разпознати. Красивите момчета и момичета се превръщат в...

ТИРИСТОРЕН РЕГУЛАТОР НА НАПРЕЖЕНИЕТО

Сглобих този регулатор на напрежението за използване в различни посоки: регулиране на оборотите на двигателя, промяна на температурата на нагряване на поялника и др. Заглавието на статията може да не изглежда напълно правилно и тази схема понякога се среща като регулатор на мощността. но тук трябва да разберете, че по същество фазата се коригира. Тоест времето, през което мрежовата полувълна преминава към товара. И от една страна, напрежението се регулира (чрез коефициента на запълване на импулса), а от друга, мощността, освободена към товара.

Трябва да се отбележи, че това устройство ще се справи най-ефективно с резистивни натоварвания - лампи, нагреватели и др. Могат да се свържат и консуматори на индуктивен ток, но ако стойността му е твърде малка, надеждността на настройката ще намалее.

Веригата на този домашен тиристорен регулатор не съдържа никакви оскъдни части. При използване на изправителните диоди, посочени на диаграмата, устройството може да издържи натоварване до 5A (около 1 kW), като се вземе предвид наличието на радиатори.

За да увеличите мощността на свързаното устройство, трябва да използвате други диоди или диодни възли, предназначени за тока, от който се нуждаете.

Тиристорът също трябва да се смени, защото KU202 е проектиран за максимален ток до 10А. Сред по-мощните се препоръчват домашни тиристори от сериите T122, T132, T142 и други подобни.

В тиристорния регулатор няма толкова много части, по принцип монтираният монтаж е приемлив, но на печатна платка дизайнът ще изглежда по-красив и по-удобен. Изтеглете чертежа на дъската във формат LAY от тук. Ценеровият диод D814G може да бъде променен на всеки с напрежение 12-15V.

Като калъф използвах първия попаднал - подходящ като размер. За да свържа товара, извадих конектора за щепсела. Регулаторът работи надеждно и реално променя напрежението от 0 до 220 V. Автор на дизайна: SssaHeKkk.

Тиристорен регулатор на напрежение проста схема, принцип на работа

Тиристорът е едно от най-мощните полупроводникови устройства, поради което често се използва в мощни преобразуватели на енергия. Но има свой собствен специфичен контрол: може да се отвори с токов импулс, но ще се затвори само когато токът падне почти до нула (по-точно, под задържащия ток). От това тиристорите се използват главно за превключване на променлив ток.

Регулиране на фазовото напрежение

Има няколко начина за регулиране на променливо напрежение с тиристори: можете да прехвърлите или забраните цели полупериоди (или периоди) на променливо напрежение от изхода на регулатора. И можете да го включите не в началото на полупериода на мрежовото напрежение, а с известно забавяне - "a". През това време напрежението на изхода на регулатора ще бъде нула и към изхода няма да се прехвърля мощност. През втората част от полупериода тиристорът ще провежда ток и входното напрежение ще се появи на изхода на регулатора.

Времето на забавяне също често се нарича ъгъл на отваряне на тиристора и така при нулев ъгъл почти цялото напрежение от входа ще отиде към изхода, само спадът през отворения тиристор ще бъде загубен. С увеличаване на ъгъла тиристорният регулатор на напрежението ще намали изходното напрежение.

Регулиращата характеристика на тиристорен преобразувател при работа на активен товар е показана на следващата фигура. При ъгъл от 90 електрически градуса изходът ще бъде половината от входното напрежение, а при ъгъл от 180 електрически градуса. изходните градуси ще бъдат нула.

Въз основа на принципите на регулиране на фазовото напрежение е възможно да се конструират схеми за регулиране, стабилизиране и плавен старт. За плавен старт напрежението трябва да се увеличава постепенно от нула до максималната стойност. По този начин ъгълът на отваряне на тиристора трябва да варира от максималната стойност до нула.

Схема на тиристорен регулатор на напрежението

Таблица с рейтинг на елементите

C1 – 0,33 µF напрежение не по-ниско от 16V;
R1, R2 – 10 kOhm 2W;
R3 – 100 ома;
R4 – променлив резистор 3,3 kOhm;
R5 – 33 kOhm;
R6 – 4,3 kOhm;
R7 – 4,7 kOhm;
VD1. VD4 – D246A;
VD5 – D814D;
VS1 – KU202N;
VT1 – KT361B;
VT2 – KT315B.

Веригата е изградена върху домашна елементна база, тя може да бъде сглобена от онези части, които радиолюбителите имат от 20-30 години. Ако тиристорът VS1 и диодите VD1-VD4 са инсталирани на съответните охладители, тогава тиристорният регулатор на напрежението ще може да достави 10A към товара, т.е. с напрежение 220 V можем да регулираме напрежението на натоварване от 2,2 kW.

Устройството има само два захранващи компонента: диоден мост и тиристор. Предназначени са за напрежение 400V и ток 10A. Диодният мост преобразува променливото напрежение в еднополярно пулсиращо, а фазовото регулиране на полупериодите се осъществява от тиристора.

Параметричен стабилизатор, състоящ се от резистори R1, R2 и ценеров диод VD5, ограничава напрежението, подадено към системата за управление при 15 V. Свързването на резистори последователно е необходимо за увеличаване на напрежението на пробив и увеличаване на разсейването на мощността.

В самото начало на полупериода на променливото напрежение C1 се разрежда и в точката на свързване R6 и R7 също има нулево напрежение. Постепенно напреженията в тези две точки започват да се увеличават и колкото по-ниско е съпротивлението на резистора R4, толкова по-бързо напрежението на емитера на VT1 ще надмине напрежението в основата му и ще отвори транзистора.
Транзисторите VT1, VT2 съставляват тиристор с ниска мощност. Когато напрежението се появи на кръстовището VT1 база-емитер, по-голямо от прага, транзисторът се отваря и отваря VT2. И VT2 отпушва тиристора.

Представената схема е доста проста, може да бъде прехвърлена към модерна елементна база. Също така е възможно да се намали мощността или работното напрежение с минимални модификации.

Навигация на публикации

Тиристорният регулатор на напрежението е проста схема, принцип на работа. 15 коментара

Тъй като говорим за електрически ъгли, бих искал да поясня: когато "а" се забави до 1/2 полупериод (до 90 електрически градуса), напрежението на изхода на регулатора ще бъде равно на почти максималното и ще започне да намалява само когато "a" > 1/2 (>90). На графиката е написано в червено на сиво! Половин половин цикъл не е половин напрежение.
Тази схема има едно предимство - простота, но фазата на контролните елементи може да доведе до трудни последици. И смущенията, предизвикани в електрическата мрежа от прекъсването на тиристора, са значителни. Особено при голямо натоварване, което ограничава обхвата на приложение на това устройство.
Виждам само едно: регулиране на отоплителните елементи и осветлението в складовите и помощните помещения.

На първата снимка има грешка, 10 ms трябва да съответстват на полупериод, а 20 ms трябва да съответстват на периода на мрежовото напрежение.
Добавена е графика на характеристиките на настройка при работа на активно натоварване.
Явно пишеш за управляващата характеристика, когато товара е токоизправител с капацитивен филтър? Тогава да, кондензаторите ще се зареждат на максимално напрежение и контролният диапазон ще бъде от 90 до 180 градуса.

Не всеки има депозити от съветски радиокомпоненти. Защо не посочите „буржоазни“ аналози на стари домашни полупроводникови устройства (например 10RIA40M за KU202N)?

Тиристорът KU202N сега се продава за по-малко от долар (не знам дали се произвежда или старите запаси се разпродават). А 10RIA40M е скъп; в Aliexpress го продават за около $15 плюс доставка от $8. Има смисъл да използвате 10RIA40M само когато трябва да ремонтирате устройство с KU202N, но KU202N не може да бъде намерен.
За промишлена употреба тиристорите в пакети TO-220, TO-247 са по-удобни.
Преди две години направих преобразувател 8 kW, така че купих тиристори за $ 2,5 (в пакет TO-247).

Това се има предвид, ако оста на напрежението (по някаква причина означена с P) е начертана както във втората графика, тогава ще стане по-ясно с градусите, периодите и полупериодите, дадени в описанието. Остава само да махна знака на променливото напрежение на изхода (вече е изправено от моста) и моята педантичност ще бъде напълно удовлетворена.
KU202N вече се продава на радио пазарите за наистина много стотинки и във версията 2U202N. Който знае ще разбере, че това е военна продукция. Вероятно се разпродават частите за складови ремонти с изтекъл срок на годност.

На пазара ако го вземеш от ръка могат да включат и запоена част от новите.
Можете бързо да проверите тиристор, например KU202N, с включен обикновен тестер за показалец, за да измерите съпротивлението по скала в единици ома.
Свързваме анода на тиристора към плюса, катода към минуса на тестера, в работещ KU202N не трябва да има изтичане.
След късо съединение на управляващия електрод на тиристора към анода, стрелката на омметъра трябва да се отклони и да остане в това положение след отваряне.
В редки случаи този метод не работи и тогава за тестване ще ви е необходимо захранване с ниско напрежение, за предпочитане регулируемо, крушка за фенерче и съпротивление.
Първо задаваме напрежението на захранването и проверяваме дали крушката свети, след което свързваме нашия тиристор последователно с крушката, като спазваме полярността.
Електрическата крушка трябва да свети само след късо съединение на тиристорния анод с управляващия електрод през резистор.
В този случай резисторът трябва да бъде избран въз основа на номиналния ток на отваряне на тиристора и захранващото напрежение.
Това са най-простите методи, но може би има специални устройства за тестване на тиристори и триаци.

Изходното напрежение не се коригира от моста. То се коригира само за управляващата верига.

Изходът е променлив, мостът коригира само за управляващата верига.

Не бих нарекъл регулиране на напрежението, а регулиране на мощността. Това е стандартна димерна верига, която почти всеки е сглобявал. И намалиха радиатора към тиристора. На теория разбира се е възможно, но на практика смятам, че е трудно да се осигури топлообмен между радиатора и тиристора, за да се осигурят 10А.

Какви трудности има KU202 с преноса на топлина? Завийте крайния болт в радиатора и това е! Ако радиаторът е нов или по-скоро нишките не са разхлабени, дори не е необходимо да смазвате KTP. Площта на стандартен радиатор (понякога включен) е точно проектирана за натоварване от 10 A. Без теория, само практика. Единственото нещо е, че радиаторите трябваше да бъдат разположени на открито (според инструкциите), а с такава мрежова връзка е изпълнено. Затова го затваряме, но инсталираме охладителя. Да, ние не опираме тротоарите един срещу друг.

Кажете ми какъв вид кондензатор C1 е -330nF?

Вероятно би било по-правилно да напишете C1 - 0,33 µF; можете да настроите керамика или филм на напрежение най-малко 16V.

Всичко най-хубаво! Отначало сглобявах схеми без транзистори... Едно нещо беше лошо - контролното съпротивление се нагорещи и слоят на графитната писта изгоря. След това събрах тази диаграма на CT. Първият беше неуспешен - вероятно поради голямото усилване на самите транзистори. Сглобих го на MP с усилване около 50. Заработи без проблеми! Има обаче въпроси...

Сглобявах и без транзистори,но нищо не нагряваше.Беше два резистора и един кондензатор.По-късно махнах и кондензатора.Всъщност между анода и управлението имаше алтернатор и естествено мост.Използвах го настройте мощността на поялника и на 220 волта и на първичен трансформатор за поялник 12 волта и всичко работеше и не се нагряваше.Сега още е в шкафа в добро състояние.Може да сте имали теч в кондензатора между катода и управлението за схема без транзистори.

Сглобих го на MP с усилване около 50. Работи! Но имаше още въпроси...

Съдържание:

Напрежението всъщност е електричество. Той съществува като първична сила, чието въздействие върху всякакви обекти води до последствия, дължащи се на техните свойства. Следователно способността да се контролира напрежението и неговата величина означава да се повлияе на хода на много процеси в електрическите вериги. А това е най-важното в приложната електротехника. След това ще говорим за това как да контролираме електричеството с помощта на тиристор.

Такива различни напрежения

Напрежението може да има различни свойства. Следователно дори законите, описващи определени явления, свързани с електричеството, са ограничени в приложение. Например законът на Ом за участък от верига. И има много такива примери. Ето защо, когато се уточняват свойствата на електрическия регулатор, е необходимо да се посочи какво точно напрежение се има предвид.Общо взето се разглеждат два основни вида му - постоянно и променливо.

Те са като начало и край на определен интервал, в който импулсните сигнали са разположени в огромно разнообразие. И преди, и сега, и най-вероятно в бъдеще само един елемент може да регулира стойността на всички тях - резистор. Тоест регулируем резистор - реостат. Винаги осигурява същия ефект, независимо от вида на напрежението. И то по всяко време. И моментът от време по отношение на променлив или импулсен сигнал е основата за неговото определение.

Какво напрежение регулира тиристорът?

В крайна сметка, в зависимост от него, стойността на напрежението се променя. Резисторът може да се управлява чрез сигнал по всяко време. Но е невъзможно да се получи такъв резултат с тиристор, защото той е ключ. Има само две състояния:

с минимално съпротивление при затворен ключ;
с максимално съпротивление, когато ключът е отворен.

Следователно, тиристор за моментна стойност на напрежението не може да се счита за негов регулатор. Само в рамките на достатъчно голям интервал от време, през който се вземат предвид много моментни стойности на сигнала, тиристорът може да се счита за регулатор на напрежението. Тъй като такова количество се нарича ефективна стойност, би било правилно да се изясни дефиницията на контролера като

тиристорен регулатор на напрежението.

Как да свържете превключвателя и товара

Най-привлекателната характеристика на тиристорите от самото начало на появата им е тяхната устойчивост на висок ток. В резултат на това тези полупроводникови устройства са намерили широко приложение в различни устройства с висока мощност. Въпреки това, във всеки случай, когато се разглежда електрически регулатор, има електрическа верига с товар. В еквивалент, товарът е представен като резистор с известен импеданс.

За да се промени напрежението на този резистор, са необходими допълнителни елементи, които са свързани към него последователно или паралелно. Първите тиристори бяха незаключващи. Могат да бъдат отворени (включени) по всяко време. Но за да го изключите, беше необходимо да се намали токът до определена минимална стойност. Поради тази причина незаключващите се тиристори се използват и до днес само в електрически вериги с променлив или коригиран ток.

Използвани са и при постоянно напрежение, но в много ограничена степен. Например в първите фотосветкавици с контролиран интензитет на светлината. Светлината на фотосветкавица, която чрез управление на тиристора формира необходимата осветеност на обекта, дава ясна представа за тиристора като електрически регулатор на натоварването на лампата. Енергията за това се осигуряваше от кондензатор, който се разреждаше през специална лампа. И в този случай се получи огнище с най-голяма сила.

Но за да може лампата да произвежда по-малко светлина, паралелно с нея беше включен тиристор. Лампата светна и освети обекта. И специален оптичен сензор с управляваща верига следи неговите характеристики. И в точния момент той включи тиристора. Той шунтира лампата, която се изключи със скоростта на тиристора. В този случай част от енергията на кондензатора просто изчезна под формата на топлина, без да носи никаква полза. Но по онова време не можеше да бъде друго - все още нямаше заключващи се тиристори.

Видове тиристори и разлики в схемите за тяхното използване

Тиристорът беше изключен, тъй като токът на зареждане на кондензатора беше избран, като се вземе предвид това. Разбира се, схема с последователно свързване на тиристор и товар е много по-ефективна. И се използва широко. Всички димери, използвани за управление на осветлението и електрическите уреди, работят по тази схема. Но може да има значителни разлики поради вида на използвания тиристор. Схемата със симетричен тиристор, който работи на променливо напрежение, когато е директно свързан към товара, е по-проста.

Но ако сравним симетричните тиристори с конвенционалните, които пропускат ток в една посока, забележимо по-широкият обхват на последния веднага привлича вниманието. Освен това техните максимални електрически параметри са значително по-високи. Но е необходимо да има токоизправител. Ако се регулира мрежа от 220 V, е необходим токоизправителен мост, който съдържа 4 мощни диода. Но всяко полупроводниково устройство, независимо дали е транзистор, тиристор или диод, се характеризира с остатъчно напрежение.

Той се променя малко според силата на тока, протичащ през него. И в същото време топлината се разсейва върху всяко от полупроводниковите устройства. Ако токовете достигнат единици ампери, топлинната мощност ще бъде единици ватове. Ще са необходими радиатори за охлаждане. И това е влошаване на проектните показатели. Следователно триак регулаторите са по-компактни и икономични. За да се елиминира необходимостта от токоизправителен мост, се използва схема от два еднакви тиристора, свързани паралелно и брояч.

Разбира се, това е по-икономично решение от гледна точка на загубите. Превключвателите обаче трябва да имат подходящи граници на обратно напрежение. И това значително ограничава броя на техните модели, подходящи за тази схема. Освен това е по-трудно да се получат симетрични полувълни чрез управление на два ключа, отколкото с един тиристор. Но при висока сила на тока, която в промишлени инсталации може да бъде стотици ампери или повече, когато тиристорът е включен, се разсейва мощност от стотици ватове. Динамичните загуби нагряват още повече клавишите.

Поради тази причина намаляването на броя на полупроводниците в електрическите регулатори с висока мощност е критично предизвикателство. Следващите изображения показват индустриални тиристорни регулатори на напрежението. В съвременния асортимент от тиристори сред масово произвежданите модели има заключващи се ключове. Те могат да се използват в постояннотокови вериги.

Следователно проблемите с регулирането на напрежение от хиляди волта при мощности, измерени в мегавати, днес успешно се решават от различни модели тиристори.

Съдържание:

Приложение на тиристорни регулатори

По правило тиристорните регулатори на мощността се използват за подобряване на експлоатационните свойства на конвенционалните поялници. Модерните дизайни, оборудвани с много функции, са скъпи и използването им ще бъде неефективно за малки обеми. Следователно би било по-подходящо да оборудвате конвенционален поялник с тиристорен регулатор.

Тиристорният регулатор на мощността се използва широко в осветителните системи. На практика представляват обикновени стенни ключове с въртящо се копче за управление. Такива устройства обаче могат да работят нормално само с обикновени лампи с нажежаема жичка. Те изобщо не се възприемат от съвременните компактни флуоресцентни лампи, поради разположения вътре в тях токоизправителен мост с електролитен кондензатор. Тиристорът просто няма да работи във връзка с тази верига.