Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Диммерная стойка с тиристорным регулятором напряжения
Электрическая схема типичного диммера на основе SCR

Контроллер напряжения , также называемый контроллером напряжения переменного тока или стабилизатором переменного тока представляет собой электронный модуль на основе либо тиристоры , симисторы , тиристоры или БТИЗ , который преобразует фиксированное напряжение, фиксированная частота переменного ток (AC) электрическое питание на вход , чтобы получить переменное напряжение в выходе доставлено на резистивную нагрузку . Этот выходной сигнал переменного напряжения используется для затемнения уличных фонарей , изменения температуры отопления в домах или на производстве, регулирования скорости вращения вентиляторов и мотальных машин.и многие другие приложения, аналогичные автотрансформатору . [1] [2] Модули регуляторов напряжения относятся к сфере компетенции силовой электроники. Поскольку они не требуют особого обслуживания и очень эффективны, контроллеры напряжения в значительной степени заменили такие модули, как магнитные усилители и насыщаемые реакторы в промышленном использовании. [2]

Режимы работы [ править ]

Контроллеры напряжения работают двумя разными способами; либо через «включение и выключение», либо через «управление фазой». [3] [4] [5]

Включение и выключение [ править ]

В двухпозиционном контроллере тиристоры используются для включения цепей на несколько циклов напряжения и отключения в течение определенных циклов, тем самым изменяя общее среднеквадратичное значение напряжения на выходе и действуя как высокоскоростной переключатель переменного тока. Быстрое переключение приводит к высокочастотным артефактам искажения, которые могут вызвать повышение температуры и могут вызвать помехи в расположенной поблизости электронике. [2] [4] Такие конструкции неприменимы, за исключением приложений с низким энергопотреблением. [6]

Пример управления фазовым углом. Синий представляет фактическое напряжение питания 120 В, а красный представляет включение и выключение тиристора для получения регулируемого напряжения 60 В, которое достигается отключением питания под определенными углами и включением его по фазовому углу.

Контроль фазового угла [ править ]

При управлении фазовым углом тиристоры используются для уменьшения наполовину цикла напряжения во время ввода. Управляя фазовым углом или углом срабатывания, можно изменять выходное среднеквадратичное напряжение нагрузки. Тиристор включается на каждый полупериод и выключается на каждый оставшийся полупериод. Фазовый угол - это положение, в котором тиристор включен. Вместо тиристоров часто используются симисторы, которые выполняют ту же функцию для повышения эффективности. [7] Если нагрузка представляет собой комбинацию сопротивления и индуктивности, текущий цикл отстает от цикла напряжения, что снижает общую выходную мощность. [6]

Типы регуляторов напряжения [ править ]

По сути, существует два типа контроллеров напряжения: однофазные контроллеры напряжения, которые управляют напряжением 230 среднеквадратичного значения, источник питания 50–60 Гц, и трехфазные контроллеры напряжения, которые регулируют напряжение 400 среднеквадратического значения, источник питания 50–60 Гц (в зависимости от страна). [8]

Ограничения на использование [ править ]

Контроллеры напряжения используются только при определенных условиях: [9]

Забивная машина, используемая при строительстве трансформатора .
  1. Для работы регулятора напряжения должна быть нагрузка : поскольку в регуляторах напряжения используются тиристоры для изменения напряжения, в конце для работы им требуется какая-то резистивная нагрузка.
  2. Общая мощность снижается из-за любого индуктивного компонента резистивной нагрузки. [6]
  3. Нагрузка должна иметь возрастающий крутящий момент по своей природе: контроллеры напряжения могут изменять скорость двигателя, изменяя входящее напряжение, но двигатель должен иметь увеличивающуюся крутящую нагрузку (например, промышленные вентиляторы, намоточные машины ). Контроллеры напряжения не подходят для применения с постоянным крутящим моментом. Примером приложения увеличивающегося крутящего момента может быть машина для намотки проволоки: начальная нагрузка почти равна нулю, поскольку вначале нет проволоки, намотанной, со временем намотка проволоки увеличивается, тем самым увеличивая крутящий момент (сила, необходимая для вращения обмотки). пропорционально. Здесь подойдет регулятор напряжения для увеличения или уменьшения скорости намоточной машины. [7]
  4. Пусковой момент должен быть низким: двигатель, подключенный к контроллеру напряжения, обычно никогда не запускается с высоким пусковым моментом (или запуском под нагрузкой); подача низкого напряжения на двигатель с высокой нагрузкой может вызвать нагрев двигателя и сжечь его обмотки (например, попытка запустить двигатель, прикрепленный к камнедробилке, заполненной камнями). [7]

Приложения [ править ]

Пример контроллера напряжения с прикрепленным теплоотводом слева. Минимальные и максимальные настройки на передней панели
  • Цепи диммирования уличных фонарей
  • Промышленное и домашнее отопление
  • Индукционный нагрев
  • переключение ответвлений трансформатора
  • Контроль скорости двигателей (переменный крутящий момент)
  • регулирование скорости мотальных машин, вентиляторов
  • Магниты переменного тока [10]

См. Также [ править ]

  • Диммер
  • Устройство плавного пуска двигателя
  • Торможение постоянным током
  • Модуляция пространственного вектора
  • Воздушный компрессор с регулируемой скоростью
  • Векторное управление (мотор)
  • Контроллер мотора
  • Привод с регулируемой скоростью
  • Электронная регулировка скорости
  • Частотно-регулируемый привод
  • Тиристорный привод
  • Секция стартера двигателя постоянного тока электродвигателя

Ссылки [ править ]

  1. ^ Анджей М. Trzynadlowski (2010). Введение в современную силовую электронику . Джон Вили и сыновья. С. 190–220.
  2. ^ a b c Сачин С. Шарма (2008). Силовая электроника . Брандмауэр Media. п. 177. ISBN. 9788131803509.
  3. ^ Анджей М. Trzynadlowski (2010). Введение в современную силовую электронику . Джон Вили и сыновья. п. 197].
  4. ^ а б Исса Батарсех, "Силовые электронные схемы" Джона Вили, 2003 г.
  5. ^ Trzynadlowski, Анджей М (2010-03-15). Введение в современную силовую электронику . ISBN 9780470401033.
  6. ^ a b c Рашид, MH (2010). Справочник по силовой электронике: Справочник по устройствам, схемам и приложениям . Academic Press (3-е изд.). Эльзевир. С. 488–490. ISBN 978-0123820365.
  7. ^ a b c Регуляторы напряжения: ЛЕКТРОМИК К3 | KK3 | КИМОДУЛ DLS
  8. ^ «Microsoft PowerPoint - PE_CH5.ppt» (PDF) . Проверено 8 ноября 2012 .
  9. ^ Беллмана, Wilard F. (2001). Освещение сцены: искусство и практика, третье издание , глава 4 - Консоль управления , Broadway Press, Inc., Луисвилл, Кентукки, ISBN 0-911747-40-0 
  10. ^ "Приводы вентиляторов для строительных объектов и промышленных систем" . Kimo.de. 2012-02-28 . Проверено 8 ноября 2012 .