1. Налагодження регулятора потужності на сімісторов
2. Початкова схема регулятора потужності
3. експериментальна налагодження
4. Параметри навантаження залежно від кута повороту движка регулятора
5. Підписуйся, і читай статтю далі:

Сьогодні на блозі публікую статтю, з якої виступає в Конкурсі наш постійний читач, письменник і коментатор - Олексій Сидоркин, відомий також під ніком Alex S. Стаття бере участь у конкурсі статей літа 2017 р Олексій не раз брав участь у Конкурсах, привертаючи увагу читачів, і викликаючи жваве обговорення.

На цей раз стаття - ціле дослідження із застосуванням комп'ютерного моделювання та побудови графіків у програмі Excel. Програму, до речі, можна буде скачати в кінці статті.

Отже, слово Автору:

Зміст статті:

Налагодження регулятора потужності на сімісторов

На мій погляд, представлений матеріал буде цікавий для любителя тим, що показує експериментальну можливість підбору складу елементів і їх номіналів, виходячи з наявності. Разом з тим, дає практику роботи з електронною таблицею Excel у вигляді посилання на xls-файл з відкритим кодом [1].

Excel - потужний інструмент і для будинку, і для роботи будь-якого фахівця, чудово піддається програмуванню на мові VB Excel. Літератури і довідників по Excel маса, найбільш вдалі, з моєї точки зору, можу відзначити в коментарях на СамЕлектрік. Автор розробив ряд програм на базі Excel, успішно використовуваних тепер реальними підприємствами.

Початкова схема регулятора потужності

Початкова схема з «приблизними» номіналами елементів була зібрана на платі від регулятора яскравості колишньої настільної лампи з 70-х років минулого століття, а елементи L1, C1, L2, C2 просто залишилися. Як прототип взята схема регулятора потужності [2] на сімісторов з неоновою лампою на керуючому електроді. Елементна база, включаючи симистор BT139-600B, змінена за наявністю. Елементи силового ланцюга на схемах [3] рис.1 і рис.4 виконані товстими лініями, елементи управління - тонкими.

Рис.1. Початкова схема регулятора потужності.

експериментальна налагодження

Налагодження зазвичай проводиться після нового монтажу, а також після заміни будь-якого елементу вироби. Мета - узгодження номіналів елементів управління з силовим ланцюгом пристрої, головним чином з конкретним симистором, при задовільній лінійності характеристики. У процесі налагодження розглянутого пристрою проводилися вимірювання напруги і струму навантаження (для розрахунку потужності) або безпосередньо вимір споживаної потужності при різних кутах повороту движка регулятора.

Для оцінки роботи регулятора потужності фіксувалися параметри одних і тих же, але різних за потужністю активних навантажень (лампа розжарювання, кип'ятильник в склянці з водою і праска номінальною потужністю відповідно 100, 500 і 1000 Вт). З метою зручності зіставлення і узагальнення результатів експериментів, аналізувалися чи не абсолютні значення потужності, а їх відносні (наведені) величини.

Рис.2. Зовнішній вигляд регулятора потужності.

Параметри навантаження залежно від кута повороту движка регулятора

Таблиця 1

Навантаження Параметр Кут повороту, град. 0 45 90 135 180 225 270 290 ~ U, В 0 0 20 71 124 176 219 224 Лампа ~ I, А 0 0 0,07 0,17 0,24 0,32 0,39 0,4 розжарювання P, Вт 0 0 1,4 12,07 29,76 56,32 85,41 89,6 100 Вт Pотн. 0 0 0,02 0,13 0,33 0,63 0,95 1 Pw, Вт 0 13,5 29 48 65 81,5 93 95 Pw отн. 0 0,14 0,31 0,51 0,68 0,86 0,98 1 ~ U, В 0 0 28 70 121 173 214 218 ~ I, А 0 0 0,3 0,75 1,22 1,63 2,05 2,11 Кип'ятильник P, Вт 0 0 8,4 52,5 147,62 281,99 438,7 459,98 500 Вт Pотн. 0 0 0,02 0,11 0,32 0,61 0,95 1 Pw, Вт 0 33 109 192 294 390 466 470 Pw отн. 0 0,07 0,23 0,41 0,63 0,83 0,99 1 ~ U, В 0 0 23 63 114 169 207 214 ~ I, А 0 0 0,045 1,23 2,02 2,88 3, 57 3,7 Праска P, Вт 0 0 1,035 77,49 230,28 486,72 738,99 791,8 1000 Вт Pотн. 0 0 0,00 0,10 0,29 0,61 0,93 1 Pw, Вт 0 46 176 316 488 662 780 791 Pw отн. 0 0,06 0,22 0,40 0,62 0,84 0,99 1

Пояснення до таблиці, скопійований з Excel-файлу:

• кут повороту 290 ° [4] - це упор резистора;
• U - напруга на навантаженні, пряме вимірювання, мультиметр M890F (вихідна схема без R4);
• I - струм навантаження, пряме вимірювання, мультиметр DT9208A (вихідна схема без R4);
• P = U * I - споживана потужність, розрахункове значення;
• Pотн. = P / Pmax - відносна (приведена) потужність, розрахункове значення;
• забарвлення виділених значень параметрів відповідає забарвленню ліній на графіку;
• індекс "w" відноситься до вимірювань з використанням ваттметра DuVolt PowerMeter (вже з R4);
• «Цифрове заповнення» кожного осередку в рядках "P", "Pотн." І "Pw отн." Відбувається автоматично згідно з формулою в осередку (= результат математичних дій з посиланням на інші осередки, що містять відомі величини).

Рис.3. Експериментальні криві при налагодженні регулятора потужності: тонкі лінії - вихідна схема, товсті лінії - схема після налагодження.

У середовищі Excel криві на графіку шикуються «автоматично» за величинами із заданого діапазону комірок таблиці. Всі параметри побудови і оформлення графіка задаються за бажанням користувача.

Як видно по ходу кривих, регулювання потужності в вихідної схемою починається тільки після повороту движка регулятора на кут більше 45 ° (це поворот «даремно»), і лише після спостерігається наростання потужності, причому, не пропорційно куту повороту.

З метою "лінеаризації" (випрямлення) регулювальної характеристики паралельно потенціометра R2 був встановлений додатковий постійний резистор R4 = 750К.

Але перш я експериментально підібрав цей номінал, тимчасово упаявши в схему змінний резистор 1M:

- встановив кут повороту движка потенціометра / резистора R2 в положення "0" (нуль) потужності регулятора;

- обертаючи движок резистора R4, домігся моменту повного гасіння навантаження (по амперметрі / ваттметром 0 - це важливо! - момент ефективного впливу всіх елементів управління на відкриття / закриття сімістора);

- після відключень (схеми від 220 В і R4 від схеми!) Виміряв опір змінного резистора (у мене вийшло 750К) і замінив постійним номіналом.

Тепер (при R4 = const) потрібно зняти характеристики наших навантажень при різному положенні движка резистора R2 (група кривих товстими лініями).

Підписуйся, і читай статтю далі:

Вимірювання потужності на навантаженнях

До цього часу я отримав через Інтернет-магазин побутової ватметр DuVolt PowerMeter 3 (аналізатор витрати електроенергії) і попередньо зробив кілька контрольних вимірювань потужності новим ваттметром і паралельно моїми цифровий мультиметр на збіг показань / розрахункових значень потужності. Результати вклалися в паспортні показники точності згаданих приладів. Купівлею ваттметра задоволений.

Подальше зняття характеристик (заповнення таблиці) з тими ж навантаженнями виробляв з використанням цього приладу вже без вимірювання напруги та струму на навантаженні. Видно, що після установки резистора R4 характеристики змістилися і стали більш прямолінійними, що виходять із «0», чого і домагаються «лінеаризацією».

Рис.4. Схема регулятора потужності після налагодження.

Індуктивності / дроселі L1 і L2, як виявилося пізніше, зіграли негативну роль. А саме, будучи намотані на феритових стрижнях, при тривалому навантаженні 1..1,5 кВт стали перегріватися, і їх ПХВ-оболонка оплавилася і обвуглилася. Спочатку ПХВ-оболонка приховала їх "підступну" феритову сутність, дроселі перетворилися в серйозну навантаження в силовому ланцюзі регулятора, і їх довелося видалити зі схеми. Прибрав і конденсатори на вході харчування 220в.

Аналіз максимальних табличних значень потужностей по навантаженнях показує, що включені через регулятор електроприлади не добирають своєї повної потужності навіть при крайньому положенні движка регулятора, особливо кип'ятильник (470 замість 500 Вт - 94%) і праска (790 замість 1000 Вт - 80%). Виходить, для роботи навантажень / електроприладів на повну потужність їх слід включати в мережу безпосередньо.

Так і передбачено в схемах фірмових електроінструментів - при повному натисканні курка спрацьовують контакти прямого включення, минаючи регулятор оборотів. Цей недолік криється і в схемном вирішенні даного регулятора і його усунення, ймовірно, зажадає детального аналізу осцилограм роботи схеми і коригування її елементів, що не входить в обсяг представленої статті.

джерела

1. • Характеристики регулятора мощності.xls /, Xls, 113.5 kB, викачаний: 242 раз. /
   - програма аналізу і побудови графіка.
2. Простий регулятор потужності для паяльника - https://oldoctober.com/ru/power_regulator/
3. • Сплан - Splan_7.0_rus - програма для креслення електричних схем / Програма непрофесійна, але дуже зручна в швидкому і простому накресленні схем. Архів містить російський хелп, бібліотеки компонентів, файл установки, переглядач, файл опису. Не вимагає ключа активації, працює відразу після установки., Rar, 3.55 MB, викачаний: 8512 раз. /
   
4. Alt-коди виведення спецсимволов - https://ru.wikipedia.org/wiki/Alt-код

Від адміністратора блогу.

Голосуйте за Олексія, голосування почнеться в кінці квітня, стежте за новинами на блозі ( підписуйтесь ) І в групі ВК ( вступайте ).

Про всяк випадок нагадую, що описаний в статті регулятор - майже той же сучасний диммер, хіба замість тиратрона (неонової лампи) використаний динистор, за принципом дії такий же, але напівпровідниковий прилад.

Принцип роботи діммера на сімісторов розглянуто мною тут , А його ремонт - тут .

Стаття сподобалася?
Додайте її в свою соц.сетях і дайте оцінку!