Регулятор потужності для електроплитки
Припустимо, що у вас є електроплитка, а потужність її не регулюється. Ось і горить спіраль у повний розпал тоді, коли достатньо і чверті номінальної потужності, безглуздо витрачаючи дорогоцінні кіловат-години. Вихід є – зробити до електроплитки регулятор потужності. Схема першого варіанта регулятора представлена на рис. 1. Він дозволяє регулювати потужність у навантаженні, розрахованої на включення до мережі напругою 220 В, від 5. 10 до 97. 99% номінальної потужності. Коефіцієнт корисної дії регулятора не менше ніж 98%.
Регулюючі елементи пристрою - триністори VS1 і VS2 включені послідовно з навантаженням. Зміна потужності, що споживається навантаженням, досягається зміною кута відкривання триністорів.
Вузол, що забезпечує зміну кута відкриття триністорів, виконаний на одноперехідному транзисторі VT1. Конденсатор С1, з'єднаний з емітером транзистора, заряджається через резистори R2 та R3. Як тільки напруга на обкладках конденсатора досягне певного значення, одноперехідний транзистор відкриється через обмотку I трансформатора Т1 пройде короткий імпульс струму. Імпульси з обмотки II або III трансформатора відкриють триністор VS1 або VS2 - залежно від фази напруги, і з цього моменту до кінця напівперіоду через навантаження протікатиме струм. Змінюючи опір резистора R3, можна регулювати швидкість зарядки конденсатора С1 і, отже, кут відкриття триністорів і середню потужність навантаження.
Вузол регулювання кута відкривання триністорів живиться від двонапівперіодного випрямляча, виконаного за мостовою схемою (VD1). Напруга на одноперехідному транзисторі обмежена стабілітронами VD2, VD3. Конденсатор фільтра тут відсутня – у ньому немає необхідності.
Одноперехідний транзисторКТ117 можна застосовувати з літерами А та Б. Можна використовувати також аналог одноперехідного транзистора, виконаний на двох біполярних транзисторах різної структури (див. рис. 50). Мостовий випрямляч VD1 може бути типів КЦ402, КЦ405 з будь-якими літерами. Можна також застосувати чотири діоди типів Д226, Д310, Д311, Д7 з будь-якими літерами, включивши їх за схемою випрямного моста. При заміні триністорів VS1, VS2 на інші типи слід пам'ятати, що вони повинні бути розраховані на подачу як прямої, так і зворотної напруги не менше 400 В. Трансформатор Т1 типу МІТ-4 або МІТ-10. Саморобний трансформатор можна виконати на феритовому кільцевому магнітопроводі М2000НМ, типорозмір К20х10хб. Всі обмотки виконані дротом ПЕВ-1 0,31 і містять по 40 витків. Намотування ведеться одночасно в три дроти, причому витки рівномірно розподіляються по тілу кільця магнітопроводу. Однойменні висновки обмоток на схемі позначені точками.
Триністори VS1 і VS2 встановлюють на радіатори з поверхнею охолодження не менше 200 см 2 кожен. При цьому максимальна потужність навантаження може становити 2 кВт.
Налаштування регулятора потужності полягає в підборі опору резистора R2 максимальної потужності в навантаженні. Резистор R3 при цьому тимчасово замикають дротяною перемичкою. Момент віддачі в навантаження максимальної потужності найкраще контролювати за осцилографом. У разі застосування саморобного трансформатора Т1 слід підібрати потрібну полярність підключення висновків обмоток, яка повинна відповідати зазначеній на схемі.
Регулятор потужності можна використовувати також спільно з малопотужними електропечами, лампами розжарювання та іншими активними навантаженнями. Описаному триністорному регулятору потужності притаманні недоліки. По-перше, зі зміною температури в корпусірегулятора (а вона в процесі роботи збільшуватиметься через нагрівання тиристорів) буде змінюватися ємність конденсатора С1. Це призведе до зміни кута відкривання тріністорів, а також зміни потужності в навантаженні. Щоб певною мірою усунути цей недолік, необхідно застосовувати конденсатор С1 з невеликими значеннями ТКЕ (температурного коефіцієнта ємності), наприклад, К73-17, К73-24.
По-друге, триністорний стабілізатор наводить високий рівень перешкод у мережі живлення. Ці перешкоди виникають у моменти стрибкоподібного включення тріністора. Комутаційні перешкоди не тільки поширюються через мережу, викликаючи нестійку роботу різних приладів (електронного годинника, обчислювальних машин тощо), але й заважають нормальній роботі деяких пристроїв, що гальванічно не пов'язані з мережею (так, у радіоприймачі, що знаходиться недалеко від триністорних регуляторів, чути тріск перешкод). Тому зменшення комутаційних перешкод у триністорних регуляторах потужності є важливим завданням.
Найбільш доступним способом зниження перешкод є такий спосіб регулювання, при якому перемикання триністора відбувається в моменти переходу напруги через нуль. При цьому потужність навантаження можна регулювати числом повних напівперіодів, протягом яких через навантаження протікає струм. Недоліком такого способу регулювання в порівнянні з традиційними є великі коливання миттєвих значень потужності в навантаженні протягом періоду регулювання, який значно більший за період синусоїдальної напруги і може досягати декількох секунд. Однак для таких інерційних споживачів енергії, як електрична піч, праска, електроплитка, потужний електромотор цей недолік не є визначальним.
Додав: Павло (Admin)Автор:Невідомо