Régulateur de puissance électrique. Schéma, description

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Régulateur de puissance électrique. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Régulateurs de courant, tension, puissance

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Supposons que vous ayez une cuisinière électrique et que sa puissance ne soit pas régulée. Ainsi, la spirale brûle à pleine puissance lorsqu'un quart de la puissance nominale suffit, gaspillant inutilement de précieux kilowattheures. Il existe un moyen de sortir - de créer un régulateur de puissance pour la cuisinière électrique. Le schéma de la première version du régulateur est illustré à la fig. 1. Il vous permet de régler la puissance de la charge, conçue pour être connectée à un réseau 220 V, de 5 ... 10 à 97 ... 99 % de la puissance nominale. L'efficacité du régulateur n'est pas inférieure à 98%.

Régulateur de puissance du poêle électrique

Les éléments de commande de l'appareil - les trinistors VS1 et VS2 - sont connectés en série avec la charge. La variation de la puissance consommée par la charge est obtenue en modifiant l'angle d'ouverture des trinistors.

Le noeud assurant une modification de l'angle d'ouverture des trinistors est réalisé sur un transistor unijonction VT1. Le condensateur C1, connecté à l'émetteur du transistor, est chargé à travers les résistances R2 et R3. Dès que la tension sur les plaques du condensateur atteint une certaine valeur, le transistor unijonction s'ouvre, une courte impulsion de courant traverse l'enroulement I du transformateur T1. Les impulsions de l'enroulement II ou III du transformateur ouvriront le trinistor VS1 ou VS2 - en fonction de la phase de la tension secteur, et à partir de ce moment jusqu'à la fin du demi-cycle, le courant traversera la charge. En changeant la résistance de la résistance R3, il est possible de contrôler le taux de charge du condensateur C1 et, par conséquent, l'angle d'ouverture des trinistors et la puissance moyenne dans la charge.

Le nœud de réglage de l'angle d'ouverture des trinistors est alimenté par un redresseur double alternance réalisé selon le circuit en pont (VD1). La tension aux bornes du transistor unijonction est limitée par les diodes Zener VD2, VD3. Le condensateur de filtrage manque ici - il n'est pas nécessaire.

Le transistor unijonction KT117 peut être utilisé avec les lettres A et B. Vous pouvez également utiliser un analogue d'un transistor unijonction, réalisé sur deux transistors bipolaires de structures différentes (voir Fig. 50). Le pont redresseur VD1 peut être de type KTS402, KTS405 avec n'importe quelles lettres. Vous pouvez également utiliser quatre diodes de types D226, D310, D311, D7 avec n'importe quelles lettres, y compris en fonction du circuit de pont redresseur. Lors du remplacement des trinistors VS1, VS2 par d'autres types, il convient de rappeler qu'ils doivent être conçus pour fournir des tensions continues et inverses d'au moins 400 V. Le transformateur T1 est de type MIT-4 ou MIT-10. Un transformateur auto-fabriqué peut être réalisé sur un circuit magnétique à anneau de ferrite M2000NM, taille K20x10xb. Tous les enroulements sont réalisés avec du fil PEV-1 0,31 et contiennent 40 tours chacun. L'enroulement est effectué simultanément en trois fils et les spires sont uniformément réparties sur le corps de l'anneau du circuit magnétique. Les enroulements du même nom sont indiqués par des points dans le schéma.

Les SCR VS1 et VS2 sont installés sur des radiateurs avec une surface de refroidissement d'au moins 200 cm ^ 2 chacun. Dans ce cas, la puissance de charge maximale peut être de 2 kW.

Le réglage du régulateur de puissance consiste à sélectionner la résistance de la résistance R2 en fonction de la puissance maximale dans la charge. La résistance R3 est temporairement fermée avec un cavalier. Le moment de retour à la charge de puissance maximale est mieux contrôlé par un oscilloscope. Dans le cas de l'utilisation d'un transformateur T1 fait maison, vous devez sélectionner la polarité souhaitée pour connecter les fils d'enroulement, qui doit correspondre à celle indiquée sur le schéma.

Le régulateur de puissance peut également être utilisé en conjonction avec des fours électriques de faible puissance, des lampes à incandescence et d'autres charges actives. Le contrôleur de puissance trinistor décrit présente des inconvénients. Premièrement, avec un changement de température dans le boîtier du régulateur (et il augmentera pendant le fonctionnement en raison de l'échauffement des thyristors), la capacité du condensateur C1 changera. Cela entraînera une modification de l'angle d'ouverture des trinistors, ainsi qu'une modification de la puissance dans la charge. Afin d'éliminer dans une certaine mesure cet inconvénient, il est nécessaire d'utiliser le condensateur C1 avec de petites valeurs de TKE (coefficient de température de capacité), par exemple, K73-17, K73-24.

D'autre part, le stabilisateur trinistor induit un fort niveau de parasites sur le secteur. Ces perturbations se produisent aux instants d'enclenchement brutal du trinistor. Le bruit de commutation non seulement se propage à travers le réseau, provoquant un fonctionnement instable de divers appareils (horloges électroniques, ordinateurs, etc.), mais interfère également avec le fonctionnement normal de certains appareils qui ne sont pas connectés galvaniquement au réseau (par exemple, dans une radio récepteur situé non loin des régulateurs trinistor, on entend un bruit de grésillement). Par conséquent, la réduction des interférences de commutation dans les contrôleurs de puissance trinistors est une tâche importante.

Le moyen le plus accessible de réduire les interférences est une telle méthode de contrôle, dans laquelle la commutation du trinistor se produit aux moments où la tension du secteur passe par zéro. Dans ce cas, la puissance dans la charge peut être contrôlée par le nombre de demi-cycles complets pendant lesquels le courant traverse la charge. L'inconvénient de cette méthode de régulation par rapport aux méthodes traditionnelles réside dans les fortes fluctuations des valeurs de puissance instantanée dans la charge pendant la période de régulation, qui est beaucoup plus longue que la période de la tension sinusoïdale et peut atteindre plusieurs secondes. Cependant, pour des consommateurs d'énergie inertiels tels qu'un four électrique, un fer à repasser, une cuisinière électrique, un moteur électrique puissant, cet inconvénient n'est pas décisif.

Publication : cxem.net

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