Tiristora un triac sprieguma regulatori induktīvām slodzēm

Lielākā daļa mūsdienu mājsaimniecības ierīču, kas izgatavotas, izmantojot induktīvos elementus, ir viegli pielāgojamas enerģijas patēriņam. Tiesa, tas attiecas tikai uz tiem gadījumiem, kad šāda iespēja jau ir paredzēta. Tomēr, pat ja tā nav, jūs varat modificēt ierīci ar savām rokām, tajā integrējot triac sprieguma regulatoru induktīvā slodzē.

Priekšrocības un trūkumi

Tirgū ir sprieguma regulatori, kas uzbūvēti, pamatojoties uz modernajiem triakiem BT136 600E, kas to veiktspējā ievērojami pārsniedz tiristora kolēģus. Divvirzienu vadības pusvadītāju izmantošana nodrošina šādas priekšrocības:

• nelineāro deformāciju samazināšana;
• visas ķēdes vadības raksturlielumu uzlabošana;
• nelieli ietaupījumi elektroenerģijas patēriņā.

Jebkuru elektronisko kontrolieru galvenā priekšrocība ir mehānisku kontaktu trūkums, kas ātri neizdodas un rada lielu troksni.

Šo ierīču trūkumi nav īpaši nozīmīgi:

• paaugstināta jutība pret pārejas procesiem vadības ķēdēs;
• nepieciešamība uzstādīt radiatoru siltuma noņemšanai;
• ierobežots frekvenču diapazons.

Neskatoties uz visiem šiem trūkumiem, triac stabilizatorus veiksmīgi izmanto jaudas regulēšanai induktīvā slodzē.

Darbības princips un pielietošanas mērķis

Triac regulatora darbības princips ir balstīts uz pusvadītāju ierīču īpašībām, kas ierobežo maiņstrāvas amplitūdu, vienlaikus samazinot slodzes jaudu. Ar noteiktu tīkla sprieguma frekvenci ir iespējams regulēt šo indikatoru nelielās robežās (ne vairāk kā 20-30%).

Pielāgošanas kvalitāte un dziļums ir atkarīgs no triac elementu darbības vadības ķēdes, kas pieņem dažādu dizainu.

Visvienkāršākajos gadījumos tas sastāv no vairākiem diskrētiem elementiem: diodēm, izolācijas transformatora, rezistoriem un kondensatoriem. Sarežģītākās ierīcēs regulēšanas moduļa funkciju veic mikroshēma vai mikroprocesors. Saskaņā ar triac kontroles metodi ir iespējamas dažādas metodes, kā mainīt slodzei piegādāto enerģijas daudzumu. Visizplatītākais veids, kā to izdarīt efektīvi, ar minimāliem zaudējumiem, ir ietekmēt pārveidotā sprieguma fāzi. Saskaņā ar mainīgo parametru šo metodi sauc par impulsa fāzi, un ierīce, kas darbojas uz tā pamata, ir fāzes jaudas regulators.

Triac ķēdes tiek izmantotas daudzās ierīcēs, strādājot ar kurām ir jātiek galā ar induktīvo slodzi - it īpaši elektromotora tinumiem. Tajā pašā rūpniecības un sadzīves tehnikas kategorijā ietilpst:

• veļas mazgājamās mašīnas, fēni un kompresoru ierīces;
• katli, putekļsūcēji un vairāki apgaismes ierīču modeļi;
• rūpnīcas mašīnu sūkņi un asinhronie elektromotori;
• katlu aprīkojums un pat parastās lodāmurs.

Fāzes jaudas regulatoru kontrolēto iekārtu izmantošanas raksturs uz triac ir praktiski vienāds. Atšķiras tikai pašu pusvadītāju ierīču veiktspējas rādītāji: strāvas lielums, jauda slodzē, vadības efektivitāte, ekonomija un citi.

Pašražošana

Ikviens, kurš ir apguvis tā darbības principu, ar savām rokām var izgatavot sprieguma regulatoru uz triakiem. Lai to izdarītu, vispirms jāizvēlas zīmola ierīces opcija, kas piemērota manuālai kopēšanai. Viens no pareizās izvēles nosacījumiem ir tāds, ka jums patīkamā shēma izrādās pietiekami vienkārša, lai to atkārtotu.

Shēmas iespējas

Starp populāriem rūpniecisko ierīču modeļiem, kurus var ņemt par paraugu, izceļas:

• Produkti, kas būvēti uz BT136 600E ierīču bāzes, kuru sprieguma regulēšanas ķēde ir pieejama internetā.
• Ierīces, kuru pamatā ir BTA16-600 triac, ar sarežģītāku komutācijas organizāciju.

Pirmā ķēdes risinājuma iezīme ir tikai viena triac izmantošana. Izmantojot šādu regulatoru, kas atkārtots mājās gatavota produkta veidā, ir iespējams kontrolēt mājsaimniecības lodāmura darbības režīmus ar jaudu līdz 0,09 kW. Turklāt, ja jums ir ierīce, varat pielāgot galda lampas spilgtumu vai elektriskā ventilatora rotācijas ātrumu.

Starp ķēdes risinājumiem, ko izmanto regulatora neatkarīgai ražošanai, izceļas produkts, kura pamatā ir salīdzinoši jaudīgas pusvadītāju ierīces BTA16-600. Tās raksturīgā iezīme ir neona lampas klātbūtne, kas iekļauta izejas ķēdē. Tās spīduma spilgtums norāda uz slodzei piegādāto strāvas daudzumu šobrīd, kas ir ļoti ērti darbam ar daudziem patērētājiem.

Lietotājam, kuram nav pieredzes ar mikroshēmām, būs jāizmanto kombinētā opcija. Vadības bloks tiek ņemts no vienkāršāka produkta, kura pamatā ir BT136-600E, un izvadē tiek izmantota vadības ķēde ar neona lampu. Situācijā, kad regulators ir paredzēts, lai kontrolētu apgaismotāju ar savu iekšējo starta elementu (starteri), ir atļauts neona neinstalēt.

Iespējams vēl viens patentētas retranslatora ierīces variants, kurā tiek izmantotas MAC 97A6 vadības ierīces. Šī komutācijas shēma ir piemērota 220 V spuldzēm.

Pašsapulce

Triaku tipiskas regulatora ķēdes struktūra ietver šādus obligātos komponentus un elementus:

• taisngrieža diodes (vai tilts);
• regulēšanas rezistors, kura poga ir parādīta mājās gatavotas ierīces priekšējā panelī;
• jebkura veida ierobežojošais dinistors;
• triac BTA16-000;
• indikators LED neona vietā;
• drošinātājs.

Pēc tam, kad visas šīs daļas ir pielodētas ķēdē, jums būs jāpārbauda katra atsevišķā moduļa darbības kārtība. Lai to izdarītu, jums jāiet visa ķēde no ieejas līdz kravai.

Ar diodēm izlīdzinātais maiņstrāvas spriegums 220 volti caur regulēšanas rezistoru vispirms tiek ievadīts ierobežojošajam elementam un pēc tam vadības elektrodam BTA16-000. Atkarībā no potenciometra pogas stāvokļa triac vairāk vai mazāk atvērsies, mainot slodzei piegādātās jaudas daudzumu. Saskaņā ar šo aprakstu samontētajai ķēdei tiek pārbaudīta tās montāžas un darbības pareizība.

Ar tik vienkāršu regulatoru ir iespējams vienmērīgi mainīt, piemēram, lodāmura vai galda lampas izejas jaudu.

Regulatora iestatījums

Pabeidzot lodēšanas darbu un visus nepieciešamos savienojumus, varat pārbaudīt pašmāju izstrādājuma darbību. Ja tiek konstatētas novirzes no parastajiem režīmiem, kas norādīti ķēdes projekta aprakstā, ierīce būs jākonfigurē. Tas sastāv no katra elementa strāvas un sprieguma pārbaudes. Šim nolūkam visērtāk ir uzkrāt īpašu ierīci - multimetru vai vēl labāk - elektronisko osciloskopu.

Pirms korekcijas ir svarīgi atcerēties, ka triac šajā ķēdē veic fāzes regulatora funkciju.Tās galvenais mērķis ir pārslēgt ķēdi pusviļņa sprieguma pārejas brīdī uz nulles punktu, ņemot vērā noteiktā laikā darbināmās slodzes vērtību.

Sākotnējā stāvoklī triac ir slēgts, jo tā vadības elektroda spriegums nav sasniedzis vēlamo vērtību. Kondensatoram uzlādējoties caur ķēdi, kas atvērās sprieguma pusviļņa ierašanās dēļ, potenciāls uz tā un paralēli savienotajā dinistorā pakāpeniski palielinās.

Šie procesi ir skaidri redzami osciloskopa ekrānā, kura klātbūtnē ierīces iestatīšana tiks ievērojami vienkāršota.

Kad spriegums šajā brīdī sasniedz aptuveni 30 voltus, dinistors un triaks vienlaicīgi atveras uz laiku, kas vienāds ar viļņa pusperiodu. Sakarā ar vadības ķēdes pārslēgšanos, periodiski atkārtojot ar frekvenci 50 Hertz, noteiktās robežās ir iespējams mainīt jaudas daudzumu slodzē.

Ja jums ir pieredze lodāmurā un elektroniskajās ierīcēs, vadības ierīci ir iespējams salikt un konfigurēt bez lielām grūtībām. Galvenais ir uzmanība un stingra norādījumu ievērošana.