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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Controllore di potenza per carichi attivo-induttivi fino a 15 kW. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Regolatori di corrente, tensione, potenza Il dispositivo descritto può fornire un controllo della potenza fluido e veloce su un carico attivo-induttivo. Può essere utilizzato nelle saldatrici, per regolare l'illuminazione, controllare motori asincroni, regolare la tensione sull'avvolgimento primario di un trasformatore in raddrizzatori ad alta tensione o un trasformatore di carico per controllare e regolare il funzionamento della protezione di massima corrente di potenti avviatori elettromagnetici , eccetera. Lo schema a blocchi del regolatore di potenza è mostrato in Fig.1.
Il regolatore è costituito da una parte di potenza (SP) e da un sistema di controllo (CS), che comprende un dispositivo di sfasamento (PSD) e un driver di ingresso (IF). La gamma media può funzionare solo quando due tiristori back-to-back o un triac vengono applicati agli elettrodi di controllo in determinati momenti nel tempo, assicurando che queste valvole siano accese. I tiristori vengono disattivati modificando la polarità della tensione di alimentazione e riducendo a zero la corrente attraverso la valvola. Gli orari in cui l'uno o l'altro tiristore deve essere acceso sono impostati dal segnale di controllo Uу. La FSU converte il segnale di controllo in un intervallo angolare α. Il WF genera un impulso di controllo in forma, durata e ampiezza. Quando si creano VF, è importante ottenere un'elevata immunità al rumore del loro funzionamento, poiché nella gamma media del convertitore si verificano picchi di tensione di grande ampiezza, che possono penetrare nel sistema di controllo attraverso capacità parassite. È più opportuno utilizzare il collegamento tra il sistema di controllo e la gamma media tramite un canale ottico (accoppiatore ottico). Lo schema schematico del regolatore è mostrato in Fig.2.
La gamma media del regolatore è realizzata su un potente triac VS1 e circuiti L1C7, L2C8 (fonte di potenza reattiva con soppressione della distorsione armonica alla 5a e 7a armonica). Questa fonte viene utilizzata per aumentare l'efficienza del dispositivo. I condensatori C7 e C8 generano potenza reattiva Qc. La capacità dei condensatori C7 e C8 (totale) viene selezionata in base al carico induttivo in base al calcolo QC = Qlmax. Nei sistemi trifase, le armoniche multiple della 3a sono assenti a causa della simmetria e le componenti armoniche nella rete sono la 5a, 7a, 11a, ecc. armoniche. Quelli inferiori sono i più intensi. La frequenza di risonanza del circuito L1C7 ω5 = 5ω, per questo circuito è soddisfatta la relazione (3С7L1)1/2 = 1/5ω. Nel circuito L2C8, la risonanza avviene alla frequenza di ω7 = 7ω, per questo circuito (3С8L2)1/2 = 1/7ω. Se C7 = 10 µF, C8 = 5 µF, allora L1 = L2 = 10 mH. Un VF è realizzato sul fotoaccoppiatore U1 e sui transistor VT3, VT4. Quando un segnale di controllo (log "1") arriva all'anodo del LED dell'accoppiatore ottico, l'accoppiatore ottico del transistor si accende, i transistor VT3 e VT4 si chiudono. Un segnale positivo appare sull'elettrodo di controllo di un tiristore simmetrico, che commuta questo dispositivo nello stato aperto. La FSU è costruita su un multivibratore di standby DD1, che produce impulsi di una determinata durata, sincronizzati da impulsi di ingresso con una frequenza di 100 Hz e prodotti da un raddrizzatore a ponte a onda intera sui diodi VD1-VD4 e un amplificatore limitatore di ampiezza sul transistor VT1. La FSU funziona come segue (vedere diagramma temporale in Fig. 3).
Nello stato iniziale sulle uscite trigger Q=0, Qinv=1. Il fronte positivo dell'impulso che arriva all'ingresso C commuterà il trigger, dopodiché si verificherà un nuovo stato Q=1 e Qinv=0, poiché D=1. Il condensatore C1, precedentemente scarico, verrà caricato resistore R4 e quando la tensione ai suoi capi raggiunge il valore di soglia (Uc = Upor, per chip CMOS Upor = 0,5 Upit), si verificherà una nuova commutazione a causa della tensione all'ingresso R, a seguito della quale il trigger tornerà al suo stato originale. La durata dell'impulso sulle uscite Q e Qinv può essere regolata con un resistore variabile R4 τi = R4C1. Il condensatore C1 viene scaricato attraverso il diodo VD5 e i transistor di uscita aperti del trigger. L'alimentazione a 27 V è realizzata utilizzando diodi VD11-VD14 e condensatori C5, C6; Alimentazione 9 V - su diodi VD6-VD9, condensatori C2-C4, diodo zener VD10 e transistor VT2. Il regolatore di potenza descritto può essere utilizzato in una rete a 220 V utilizzando l'apposito trasformatore T1. Costruzione e dettagli. Trasformatore T1 - qualsiasi potenza 10-15 W con tensione sugli avvolgimenti secondari: U2 = 10 V; U3 = 12 V; U4 = 20 V. Resistenza R4 di qualsiasi tipo, R10 di tipo PEL, il resto di tipo MLT. Condensatori C1, C2, C5 tipo K73-9, K73-17, condensatori C3, C4, C6 tipo K50-35, condensatori C7, C8 tipo K73P-2, K41-1, MBGT per una tensione nominale di almeno 1000 V. Triac VS1 progettato per corrente continua di almeno 80 A. Transistor e diodi con qualsiasi indice di lettere. La configurazione del dispositivo si riduce alla selezione del resistore R5 in modo che la corrente attraverso il diodo zener VD10 sia compresa tra 5 e 15 mA e alla selezione del condensatore C1 in modo che la durata dell'impulso one-shot non superi 10 ms quando il contatto centrale di il resistore si trova nella posizione più a sinistra nel diagramma. letteratura:
Autore: AN Mankovsky
Un nuovo modo di controllare e manipolare i segnali ottici
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