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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Elektrischer Leistungsregler. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Regler für Strom, Spannung, Leistung Angenommen, Sie haben einen Elektroherd und seine Leistung ist nicht geregelt. So brennt die Spirale auf Hochtouren, wenn ein Viertel der Nennleistung ausreicht, und verschwendet sinnlos wertvolle Kilowattstunden. Es gibt einen Ausweg - einen Leistungsregler für den Elektroherd herzustellen. Das Schema der ersten Version des Reglers ist in Abb. 1. Sie können die Leistung in der Last, die für den Anschluss an ein 220-V-Netz ausgelegt ist, von 5 ... 10 bis 97 ... 99% der Nennleistung einstellen. Der Wirkungsgrad des Reglers beträgt nicht weniger als 98%.
Die Steuerelemente des Geräts - Trinistoren VS1 und VS2 - sind in Reihe mit der Last geschaltet. Die Änderung der von der Last aufgenommenen Leistung wird durch Änderung des Öffnungswinkels der Trinistoren erreicht. Der Knoten, der eine Änderung des Öffnungswinkels der Trinistoren bereitstellt, wird an einem Unijunction-Transistor VT1 hergestellt. Der mit dem Emitter des Transistors verbundene Kondensator C1 wird über die Widerstände R2 und R3 aufgeladen. Sobald die Spannung an den Kondensatorplatten einen bestimmten Wert erreicht, öffnet der Unijunction-Transistor, ein kurzer Stromimpuls fließt durch die I-Wicklung des Transformators T1. Impulse von der Wicklung II oder III des Transformators öffnen den Trinistor VS1 oder VS2 - abhängig von der Phase der Netzspannung, und von diesem Moment an bis zum Ende der Halbwelle fließt Strom durch die Last. Durch Ändern des Widerstandswerts des Widerstands R3 ist es möglich, die Laderate des Kondensators C1 und folglich den Öffnungswinkel der Trinistoren und die durchschnittliche Leistung in der Last zu steuern. Die Einheit zum Einstellen des Öffnungswinkels der Trinistoren wird von einem Vollweggleichrichter versorgt, der gemäß der Brückenschaltung (VD1) hergestellt ist. Die Spannung über dem Unijunction-Transistor wird durch die Zenerdioden VD2, VD3 begrenzt. Hier fehlt der Siebkondensator - er wird nicht benötigt. Der Unijunction-Transistor KT117 kann mit den Buchstaben A und B verwendet werden. Sie können auch ein Analogon eines Unijunction-Transistors verwenden, der aus zwei Bipolartransistoren unterschiedlicher Struktur besteht (siehe Abb. 50). Brückengleichrichter VD1 können Typen KTS402, KTS405 mit beliebigen Buchstaben sein. Sie können auch vier Dioden der Typen D226, D310, D311, D7 mit beliebigen Buchstaben verwenden und diese entsprechend der Gleichrichterbrückenschaltung einschalten. Beim Ersetzen der Trinistoren VS1, VS2 durch andere Typen ist zu beachten, dass sie so ausgelegt sein müssen, dass sie sowohl Gleich- als auch Sperrspannungen von mindestens 400 V liefern. Der Transformator T1 ist vom Typ MIT-4 oder MIT-10. Auf einem Ferritring-Magnetkreis M2000NM, Größe K20x10xb kann ein selbstgebauter Transformator hergestellt werden. Alle Wicklungen bestehen aus PEV-1 0,31 Draht und enthalten jeweils 40 Windungen. Das Wickeln erfolgt gleichzeitig in drei Drähten, und die Windungen sind gleichmäßig über den Körper des Magnetkreisrings verteilt. Die gleichnamigen Wicklungsanschlüsse sind im Diagramm durch Punkte gekennzeichnet. SCRs VS1 und VS2 werden an Radiatoren mit einer Kühlfläche von jeweils mindestens 200 cm ^ 2 installiert. In diesem Fall kann die maximale Lastleistung 2 kW betragen. Die Einstellung des Leistungsreglers besteht darin, den Widerstandswert des Widerstands R2 entsprechend der maximalen Leistung in der Last auszuwählen. Der Widerstand R3 wird vorübergehend mit einem Überbrückungsdraht geschlossen. Der Moment der Rückkehr zur Last mit maximaler Leistung wird am besten mit einem Oszilloskop gesteuert. Bei Verwendung eines selbstgebauten Transformators T1 sollten Sie die gewünschte Polarität für den Anschluss der Wicklungsleitungen wählen, die der im Diagramm angegebenen entsprechen muss. Der Leistungsregler kann auch in Verbindung mit Elektroöfen mit geringer Leistung, Glühlampen und anderen aktiven Lasten verwendet werden. Der beschriebene Trinistor-Leistungssteller hat Nachteile. Erstens ändert sich bei einer Temperaturänderung im Reglergehäuse (und steigt während des Betriebs aufgrund der Erwärmung der Thyristoren) die Kapazität des Kondensators C1. Dies führt zu einer Änderung des Öffnungswinkels der Trinistoren sowie zu einer Änderung der Leistung in der Last. Um diesen Nachteil bis zu einem gewissen Grad zu beseitigen, muss der Kondensator C1 mit kleinen Werten von TKE (Temperaturkoeffizient der Kapazität) verwendet werden, beispielsweise K73-17, K73-24. Zweitens führt der Trinistor-Stabilisator zu starken Störungen im Netz. Diese Störungen treten in den Momenten des abrupten Einschaltens des Trinistors auf. Schaltgeräusche breiten sich nicht nur durch das Netzwerk aus und verursachen einen instabilen Betrieb verschiedener Geräte (elektronische Uhren, Computer usw.), sondern beeinträchtigen auch den normalen Betrieb einiger Geräte, die nicht galvanisch mit dem Netzwerk verbunden sind (z. B. sind in einem Funkempfänger, der sich nicht weit von Trinistorreglern befindet, Geräuschknistern zu hören). Daher ist die Reduzierung von Schaltstörungen in Trinistor-Leistungsreglern eine wichtige Aufgabe. Der zugänglichste Weg zur Reduzierung von Störungen ist ein solches Steuerverfahren, bei dem das Schalten des Trinistors in den Momenten erfolgt, in denen die Netzspannung durch Null geht. In diesem Fall kann die Leistung in der Last durch die Anzahl der vollen Halbwellen gesteuert werden, während denen Strom durch die Last fließt. Der Nachteil dieser Regelungsmethode im Vergleich zu den herkömmlichen sind die großen Schwankungen der momentanen Leistungswerte in der Last während der Regelungsperiode, die viel länger ist als die Periode der Sinusspannung und mehrere Sekunden erreichen kann. Für solche Trägheitsverbraucher wie Elektroofen, Bügeleisen, Elektroherd, leistungsstarker Elektromotor ist dieser Nachteil jedoch nicht entscheidend. Veröffentlichung: cxem.net
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