Главная » Питание
Призовой фонд
на март 2017 г.
1. UNI-T UT-39C
Паяльник
2. Тестер компонентов LCR-T4
Паяльник
3. 100 руб.
От пользователей

Похожие статьи:


Тиристорный регулятор мощности с плавным пуском на 1000 Вт

Предыстория создания девайса такова. Задумал я как то покрасить крыло своего автомобиля. Приехал в гараж, подготовился. Так как погода была прохладная, то для быстрой сушки крыла его нужно было нагреть. Из подручных средств, для бесконтактной сушки, я не нашёл ни чего лучше чем прожектор ПКН мощностью 1 кВт. Однако его лампа выдерживала 10-15 включений. А такую лампу в моём городе найти не такая уж легкая задачка. По этой причине я вооружился давно знакомой мне микросхемкой К1182ПМ1, двумя завалявшимися тиристорами и сделал устройство для плавного включения ПКН. Сначала было собрано устройство без внешних органов управления. Но позднее я подумал, что такую мощную штуковину можно использовать не только как плавный пуск, но и как регулятор мощности для устройств, потребляющих чисто активную нагрузку. Например, электронагреватель. И тогда было принято решение «прикрутить» к устройству ещё и переменный резистор для ручной регулировки мощности. Получалось следующее.

Схема устройства проста.

Схема тиристорного регулятора мощности

На ней к сети ~220 В последовательно подключается предохранитель на 8 А, нагрузка в виде лампы, и 2 тиристора Т142-80-4-2 включенные встречно параллельно. Для того чтобы через цепи управления каждого из тиристоров, в нерабочий полупериод, не протекал ток управления, используется развязка из диодов КД411ВМ. Это гарантирует правильную работу тиристоров во время рабочего полупериода сетевого напряжения.

Резистор 600 Ом используется для ограничения тока управления. А при помощи регулировочного резистора 68 кОм меняется мощность, отдаваемая в нагрузку (в моём случае в качестве нагрузки выступает прожектор).

Принцип работы устройства можно понять из рисунка. Для регулировки мощности изменяется угол открытия тиристоров. Чем больше угол α, тем меньшая часть синусоиды пропускается в нагрузку. Когда α = 1800 оба тиристора полностью закрыты и мощность в нагрузку не передаётся. Когда α = 00 в нагрузку поступает вся синусоида полностью и соответственно передаётся полная мощность. В первый момент после включения нагрузки угол α всегда равен 1800. Далее он начинает плавно уменьшаться до значения соответствующего текущему положению регулировочного резистора. За счёт этого и достигается плавный пуск.

Замечу, что данное устройство можно использовать только с активной нагрузкой, так как в случае реактивной нагрузки используются несколько иные способы регулирования мощности.

Максимально допустимый средний ток в открытом состоянии для данных тиристоров составляет 80 А. Не трудно подсчитать, что максимальная мощность, которую можно через них пропустить, равна Р=220*80=17600 Вт. Однако это теоретическое значение, которое я не проверял на практике и поэтому не возьмусь утверждать что система выдержит мощность в 17 кВт. На практике мной подключалась нагрузка в 1 кВт. При этом радиаторы совершенно не грелись. Такие большие радиаторы я применил только по той причине, что тиристоры уже были прикручены к ним. Поэтому для данной конструкции подойдут и радиаторы, гораздо меньшего размера.

На этой фотографии к устройству ещё не подключена розетка и сетевой шнур.

P.S. Первоначально печатка разводилась под другие диоды. Но потом жизнь внесла свои коррективы. Поэтому, даже если вы будете ставить диоды КД411ВМ, то печатку лучше переделать под их реальные размеры. Хотя у меня и так влезло

Разработано и изготовлено Дмитрием Чупановым (DIMA86_1@mail.ru)

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
МикросхемаК1182ПМ11 Поиск в FivelВ блокнот
ТиристорТ142-80-4-22 Поиск в FivelВ блокнот
Диод
КД411В
4 Поиск в FivelВ блокнот
Электролитический конденсатор100 мкФ 16В1 Поиск в FivelВ блокнот
Конденсатор1мкФ 5В2 Поиск в FivelВ блокнот
Переменный резистор68 кОм1 Поиск в FivelВ блокнот
Резистор
3.3 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
Резистор
600 Ом 1Вт
1 Поиск в FivelВ блокнот
Предохранитель1 Поиск в FivelВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: Изменена: 22.10.2013 0 2
Я собрал 0 0
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

Комментарии (11) | Я собрал (0) | Подписаться

0
Next Sound #
Вообще то регулировка мощности по такому принципу уже запрещена, поскольку приводит к большим искажениям в сети, а соответственно с одной стороны к помехам, с другой к большим дополнительным потерям мощности.
Ответить
0
Александр #
Что-то первый раз про такое слышу. Ссылку дайте, а не флудите. Если что-то говорите - нужно аргументировать
Ответить
0
Бадрутдинова Светлана Николаевна #
В отношении запрещено - бред. Все пылесосы работают с тиристорным регулятором. А вот схема - гора металла. В журнале Радию #1 2006г есть эта же схема, проще некуда и мощнее.
Ответить
0

[Автор]
Dimas #
Уважаемая Светлана Николаевна. Ознакомился со статьей "Устройство плавного пуска электроинструмента" в журнале Радию #1 2006г. Вынужден Вас поправить. В схеме из журнала используется симистор ТС122-25-5 с максимально допустимым действующим током 25 А. В моей же схеме используются 2 тиристора T142-80-4-2, каждый из которых имеет максимально допустимый действующий ток 80 А. Так что с Вашим комментарием в части мощности вынужден не согласиться.
Также известно, что асинхронные электродвигатели с фазным ротором создают сдвиг фазы тока относительно сетевого напряжения. По этой причине использование микросхемы К1182ПМ1 для плавного пуска электроинструмента не самое лучшее решение. По этой же причине в схеме из журнала Радио и не реализована функция регулирования оборотов.
В моей же схеме эта функция реализована. По этой причине в схеме предусмотрен регулировочный резистор на 68 кОм.
Что же касается диодов КД411В, они установлены для того, чтобы в полупериод, когда тиристор закрыт, через его электрод управления не протекал ток. Это может привести к накоплению пространственного заряда в p-n переходе и к открыванию тиристора не в нужный момент, а когда попало. Само собой разумеется, что в случае симистора управляющий ток и ток нагрузки протекают при обоих полупериодах. По этой причине и не требуется выполнять диодную развязку.
Что же касается помех, то мне их обнаружить не удалось. Наверно по этой причине разработчики микросхемы в своём "Даташите" написали:
Обращаем внимание потребителей, что в приведенных схемах применения отсутствуют сетевые фильтры, необходимые для подавления помех в подобных схемах - использующих фазовые методы регулировки. Расчет и разработку необходимых фильтров мы передаем на откуп потребителям нашей ИС, учитывая наши недостаточно высокие познания в этом вопросе.
Подытоживая, хочу сказать, что за больший функционал и большую мощность и дешевизну приходится платить большим количеством элементов. Можно конечно поставить симистор ТС142-80. Да пойди его найди задаром. А в магазине цена "кусачая".
Ответить
0
DoG70 #
"Однако его лампа выдерживала 10-15 включений" - я не знаю, что по этому поводу говорит официальная наука, но лампы в моих прожекторах выдерживают намного больше включений без всякого плавного пуска.
Ответить
0
Бадрутдинова Светлана Николаевна #
Ваша схема по своему может и хороша, но габариты для данной мощности огромны. Вы наверное не внимательно прочли описание. Там говорится, что возможна и регулировка и мощность поднять до 2.2 кВт. Я эту схему применила для циркулярки, и замечу, очень даже хорошо. Нет бросков тока. А помехи все же создают тиристоры при начальном регулировании до 25%. И без сетевого фильтра ну никак.
Ответить
0

[Автор]
Dimas #
Если Вы внимательно прочитаете статью, то увидите, что эта схема рассчитана на нагрузку 17 кВт номинальной мощности (конечно же, если заменить предохранитель). Однако у меня нет такой нагрузки, чтобы провести испытания (электрочайника дома тоже нет). А я не берусь утверждать что-либо, не проверив это. Я подсоединял только 1 кВт нагрузки. По этой причине и утверждаю, что схема точно выдержит такую нагрузку и будет при этом корректно и сколь угодно долго работать. При этом схема совершенно не греется. Причина же таких больших габаритов (как видно из фотографии) кроется в том, что тиристоры сразу попали ко мне с радиаторами, рассчитанными на 17 кВт. Но если Вы не собираетесь подсоединять нагрузку номиналом 17 кВт, то можно поставить радиаторы гораздо меньших размеров или не ставить их вообще. Тогда вопрос с размерами будет решен. Даже с том случае, если вместо 2-х тиристоров Вы поставите симистор ТС142-80, который также выдерживает 17 кВт, то при работе на полную мощность придется использовать радиатор с площадью поверхности как у 2-х радиаторов использованных мной.
Вывод такой – если важны габариты, то подбирайте радиаторы, соответствующие нагрузке для конкретного случая. Буду очень благодарен, если Вы оставите ссылку на схему использованного Вами сетевого фильтра.
Ответить
0
Бадрутдинова Светлана Николаевна #
Сетевой фильтр, вернее его размеры зависят от мощности нагрузки. У нас в мастерской стоит самодельный. Соседи жаловались, что свет моргает при работе сварки. Муж взял транс ТС 270 удалил обмотки. Намотал две катушки по 20 витков проводом 2,2 мм. Собрал сердечники с зазором 5 мм. После предохранителя на входе кондер 0,5, на выходе 20мкФ. Мощность большую выдерживает. Вам можно собрать маленький, на кольце 32+20+7 по 10 витков 05 и два варистора.
Ответить
0
Игорь #
На рисунке, поясняющем принцип регулирования мощности, ошибка. "Пауза" в напряжении (задаваемая углом управления альфа) существует в начале каждого полупериода. А на рисунке у 1-го полупериода нарисовано правильно, а у второго (нижнего) полупериода неправильно - пауза нарисована в конце.
Ответить
0

[Автор]
Dimas #
Спасибо, Игорь. На рисунке действительно ошибка. В ближайшее время всё переделаю.
Ответить
0
bravissino #
Прошу прощения, а как резистор 68 кОм поможет при попытке управлять асинхронным двигателем, как следует из Вашего поста?
Относительно диодов по входам тиристоров. Тиристоры обычно самостоятельно открываются из-за наличия тока утечки на УЭ который собственно и создает открывающий потенциал. Для предотвращения открытия участок К-УЭ закорачивается небольшим сопротивлением. Как помогут обратносмещенные диоды - непонятно, ибо странно ожидать подачи открывающего потенциала на УЭ для закрывания тиристора.
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется напряжение?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Конструктор регулируемого преобразователя напряжения LM317
Конструктор регулируемого преобразователя напряжения LM317
Мини гравер 125 Ватт iMAX B6 - зарядное для Lion, LiPo, LiFe, Pb, NiCd и NiMH аккумуляторов
вверх