Tiristorski i trijačni regulatori napona za induktivna opterećenja

Većina modernih kućanskih aparata izrađenih pomoću induktivnih elemenata lako se podešava za potrošnju energije. Istina, to vrijedi samo za one slučajeve kada je takva mogućnost već predviđena. Međutim, čak i u njegovoj odsutnosti, možete vlastitim rukama izmijeniti uređaj integrirajući u njega induktivno opterećenje regulator trijačnog napona.

Prednosti i nedostatci

Na tržištu postoje regulatori napona, izgrađeni na osnovi modernih triaka BT136 600E, koji svojim performansama znatno nadmašuju tiristorske kolege. Korištenjem dvosmjernih upravljačkih poluvodiča mogu se postići sljedeće prednosti:

• smanjenje nelinearnih izobličenja;
• poboljšanje upravljačkih karakteristika cijelog kruga;
• male uštede u potrošnji električne energije.

Glavna prednost bilo kojeg elektroničkog regulatora je odsutnost mehaničkih kontakata, koji brzo otkazuju i stvaraju puno buke.

Ne baš značajni nedostaci ovih uređaja uključuju:

• povećana osjetljivost na prijelazne pojave u upravljačkim krugovima;
• potreba za ugradnjom radijatora za uklanjanje topline;
• ograničen raspon frekvencija.

Unatoč svim tim nedostacima, stabilizatori s trijakom uspješno se koriste za regulaciju snage u induktivnom opterećenju.

Načelo rada i svrha primjene

Načelo rada trijačnog regulatora temelji se na značajkama poluvodičkih uređaja koji ograničavaju amplitudu izmjenične struje uz istovremeno smanjenje snage u opterećenju. Na određenoj frekvenciji mrežnog napona, ovaj je pokazatelj moguće regulirati u malim granicama (ne više od 20-30%).

Kvaliteta i dubina podešavanja ovise o upravljačkom krugu za rad elemenata triaka, koji pretpostavlja različite izvedbe.

U najjednostavnijim slučajevima sastoji se od nekoliko diskretnih elemenata: dioda, izolacijskog transformatora, otpornika i kondenzatora. U složenijim uređajima funkciju regulacijskog modula vrši mikrovezje ili mikroprocesor. U skladu s metodom upravljanja trijakom, mogući su različiti načini promjene količine snage koja se dovodi na teret. Najčešći način da se to učinkovito učini, uz minimalne gubitke, jest utjecaj na fazu pretvorenog napona. U skladu s varijabilnim parametrom, ova se metoda naziva impulsna faza, a uređaj koji djeluje na njenoj osnovi je fazni regulator snage.

Trijačni krugovi koriste se u mnogim uređajima, pri radu s kojima se mora nositi s induktivnim opterećenjem - posebno s namotima elektromotora. Ista kategorija industrijskih i kućanskih aparata uključuje:

• perilice rublja, sušila za kosu i kompresorski uređaji;
• kotlovi, usisavači i niz modela rasvjetnih uređaja;
• pumpe i asinkroni elektromotori tvorničkih strojeva;
• kotlovske opreme pa čak i običnih lemilica.

Priroda upotrebe opreme kojom upravljaju fazni regulatori snage na triacima je praktički ista. Razlikuju se samo pokazatelji izvedbe samih poluvodičkih uređaja: veličina struje, snaga u opterećenju, učinkovitost upravljanja, ekonomičnost i drugi.

Samostalna proizvodnja

Svatko tko je svladao princip njegova djelovanja može vlastitim rukama napraviti regulator napona na trijacima. Da biste to učinili, prvo morate odabrati opciju robne marke prikladnu za ručno kopiranje. Jedan od uvjeta za pravi izbor jest da shema koja vam se sviđa ispadne dovoljno jednostavna za ponavljanje.

Opcije sheme

Među popularnim modelima industrijskih uređaja koji se mogu uzeti kao uzorak ističu se:

• Proizvodi izgrađeni na bazi uređaja BT136 600E, čiji je krug za regulaciju napona dostupan na Internetu.
• Uređaji temeljeni na BTA16-600 trijacima sa složenijom sklopnom organizacijom.

Značajka rješenja prvog kruga je uporaba samo jednog trijaka. Pomoću takvog regulatora, ponovljenog u obliku domaćeg proizvoda, moguće je kontrolirati načine rada kućnog lemilice snage do 0,09 kW. Osim toga, ako imate uređaj, možete prilagoditi svjetlinu stolne svjetiljke ili brzinu rotacije električnog ventilatora.

Među krugovnim rješenjima koja se koriste za neovisnu proizvodnju regulatora ističe se proizvod temeljen na relativno snažnim poluvodičkim uređajima BTA16-600. Njegova je karakteristična značajka prisutnost neonske lampe uključene u izlazni krug. Svjetlina njegovog sjaja ukazuje na količinu energije koja se trenutno isporučuje na teret, što je vrlo povoljno za rad s mnogim potrošačima.

Korisnik koji nema iskustva s mikrovezama morat će koristiti kombiniranu opciju. Upravljačka jedinica preuzeta je iz jednostavnijeg proizvoda temeljenog na BT136-600E, a izlaz koristi kontrolni krug s neonskom lampom. U situaciji kada je regulator namijenjen upravljanju iluminatorom s vlastitim unutarnjim startnim elementom (pokretačem), dopušteno je ne instalirati neon.

Moguća je još jedna varijanta vlasničkog repetitora koji koristi kontrole MAC 97A6. Ovaj sklopni krug pogodan je za žarulje od 220 V.

Samostalna montaža

Struktura tipičnog regulatornog kruga na trijacima uključuje sljedeće obvezne komponente i elemente:

• ispravljačke diode (ili most);
• otpor za podešavanje čiji je gumb prikazan na prednjoj ploči domaćeg uređaja;
• ograničavajući dinistor bilo koje vrste;
• trijak BTA16-000;
• indikatorska LED umjesto neonske;
• osigurač.

Nakon što su svi ti dijelovi zalemljeni u krug, morat ćete provjeriti redoslijed rada svakog od pojedinih modula. Da biste to učinili, morate hodati cijeli lanac od ulaza do tereta.

Izmjenični napon od 220 volti ispravljen diodama dovodi se kroz prilagodni otpor prvo na ograničavajući element, a zatim na upravljačku elektrodu BTA16-000. Ovisno o položaju gumba potenciometra, trijac će se otvoriti više ili manje, mijenjajući količinu napajanja opterećenja. Prema ovom opisu, sklopljeni krug provjerava se ispravnost njegovog sastavljanja i rada.

Pomoću tako jednostavnog regulatora, na primjer, moguće je glatko promijeniti izlaznu snagu lemilice ili stolne svjetiljke.

Postavljanje regulatora

Nakon završetka lemljenja i svih potrebnih priključaka možete nastaviti s provjerom ispravnosti domaćeg proizvoda. Ako se otkriju odstupanja od normalnih načina rada navedena u opisu dizajna sklopa, uređaj će trebati konfigurirati. Sastoji se u provjeri svakog elementa na struju i napon. Za to je najprikladnije opskrbiti se posebnim uređajem - multimetrom, ili još bolje - elektroničkim osciloskopom.

Prije podešavanja važno je zapamtiti da trijak u ovom krugu vrši funkciju faznog regulatora.Njegova je glavna svrha prebacivanje kruga u trenutku prijelaza napona napona u nultu točku, uzimajući u obzir vrijednost opterećenja kojim se upravlja u određenom trenutku.

U početnom stanju, trijak je zatvoren, jer napon na njegovoj upravljačkoj elektrodi nije dosegao željenu vrijednost. Kako se kondenzator puni kroz krug koji se otvorio zbog dolaska polu vala napona, potencijal na njemu i na paralelno spojenom dinistoru postupno se povećava.

Ti su procesi jasno vidljivi na zaslonu osciloskopa, uz prisustvo kojih će se postavljanje uređaja primjetno pojednostaviti.

Kad napon u ovom trenutku dosegne oko 30 volti, dinistor i trijak istovremeno se otvaraju u vremenu jednakom poluperiodu vala. Zbog prebacivanja upravljačkog kruga, koji se povremeno ponavlja s frekvencijom od 50 Herca, moguće je promijeniti količinu snage u opterećenju unutar navedenih granica.

Ako imate iskustva s lemilicom i elektroničkim uređajima, moguće je bez većih poteškoća sastaviti i konfigurirati upravljački uređaj. Glavna stvar je pažnja i strogo poštivanje danih uputa.