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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Controlador de potência para cargas indutivas ativas de até 15 kW. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Reguladores de corrente, tensão, potência O dispositivo descrito pode fornecer controle de potência suave e rápido em uma carga indutiva ativa. Pode ser utilizado em máquinas de solda, para controlar iluminação, para controlar motores assíncronos, para regular a tensão no enrolamento primário de um transformador em retificadores de alta tensão ou transformador de carga para verificar e ajustar o funcionamento da proteção de sobrecorrente de partidas eletromagnéticas potentes, etc. O diagrama de blocos do regulador de potência é mostrado na Fig.1.
O controlador consiste em uma seção de potência (MF) e um sistema de controle (CS), que inclui um deslocador de fase (FSU) e um modelador de entrada (VF). O MF só pode funcionar quando dois tiristores back-to-back ou um triac são aplicados aos eletrodos de controle em determinados momentos dos pulsos que garantem o acionamento dessas válvulas. Os tiristores são desligados devido a uma mudança na polaridade da tensão da rede e uma diminuição da corrente através da válvula para zero. Os momentos de tempo em que um ou outro tiristor deve ser ligado são definidos pelo sinal de controle Uу. A FSU converte o sinal de controle em um intervalo angular α. O WF gera um pulso de controle em forma, duração e amplitude. Ao criar um VF, é importante obter alta imunidade a ruído de sua operação, pois ocorrem picos de tensão de alta amplitude no conversor MF, que podem penetrar no sistema de controle por meio de capacitâncias parasitas. É mais conveniente usar a conexão do sistema de controle com o midrange através de um canal óptico (optoacoplador). O diagrama esquemático do regulador é mostrado na Fig.2.
A faixa intermediária do regulador é feita em um poderoso triac VS1 e nos circuitos L1C7, L2C8 (fonte de energia reativa com supressão de distorções harmônicas no 5º e 7º harmônicos). Esta fonte é usada para aumentar a eficiência do dispositivo. Os capacitores C7 e C8 geram potência reativa Qc. A capacitância dos capacitores C7 e C8 (total) é selecionada dependendo da carga indutiva baseada em QC = Qlmax. Em sistemas trifásicos, os harmônicos que são múltiplos do 3º estão ausentes devido à simetria, e o 5º, 7º, 11º, etc., são componentes harmônicos na rede. harmônicos. Os mais baixos são os mais intensos. A frequência de ressonância do circuito L1C7 ω5 = 5ω, para este circuito a relação (3С7L1)1/2 = 1/5ω é cumprida. No circuito L2C8, a ressonância ocorre na frequência ω7 = 7ω, para este circuito (3С8L2)1/2 = 1/7ω. Se C7 = 10 uF, C8 = 5 uF, então L1 = L2 = 10 mH. O VF é feito no optoacoplador U1 e nos transistores VT3, VT4. Quando o sinal de controle (log "1") chega ao ânodo do LED do optoacoplador, o transistor optoacoplador é ligado, os transistores VT3 e VT4 fecham. Um sinal positivo aparece no eletrodo de controle de um tiristor simétrico, que coloca esse dispositivo em estado aberto. O FSU é construído em um multivibrador de espera DD1, que produz pulsos de uma determinada duração, sincronizados com pulsos de entrada com frequência de 100 Hz e emitidos por um retificador de ponte de onda completa nos diodos VD1-VD4 e um amplificador limitador de amplitude em um transistor VT1. O FSO opera da seguinte maneira (veja o diagrama de tempo na Fig. 3).
No estado inicial, as saídas do gatilho Q=0, Qinv=1. Com a borda positiva do pulso chegando na entrada C, o gatilho irá comutar, após o que virá um novo estado Q=1 e Qinv=0, pois D=1. O capacitor C1, até então descarregado, será carregado através resistor R4, e quando a tensão sobre ele atingir o valor limite (Uc = Uthr, para chips CMOS Uthr = 0,5Upit), uma nova comutação ocorrerá devido à tensão na entrada R, como resultado do qual o flip-flop retornará ao seu estado original. A duração do pulso nas saídas Q e Qinv pode ser ajustada por um resistor variável R4 τi = R4C1. O capacitor C1 é descarregado através do diodo VD5 e dos transistores de saída de disparo aberto. A alimentação de 27 V é feita nos diodos VD11-VD14 e nos capacitores C5, C6; Fonte de alimentação de 9 V - nos diodos VD6-VD9, capacitores C2-C4, diodo zener VD10 e transistor VT2. O regulador de potência descrito pode ser usado em uma rede de 220 V usando o transformador T1 apropriado. Construção e detalhes. Transformador T1 - qualquer potência 10-15 W com tensão nos enrolamentos secundários: U2 = 10 V; U3 = 12 V; U4 \u20d 4 V. Resistor R10 de qualquer tipo, R1 do tipo PEL, o restante do tipo MLT. Capacitores C2, C5, C73 do tipo K9-73, K17-3, capacitores C4, C6, C50 do tipo K35-7, capacitores C8, C73 do tipo K2P-41, K1-1000, MBGT para uma tensão nominal de pelo menos 1 V. O Triac VS80 foi projetado para corrente contínua de pelo menos XNUMX A. Transistores e diodos com qualquer índice de letras. O ajuste do dispositivo é reduzido à seleção do resistor R5 para que a corrente através do diodo zener VD10 esteja dentro de 5 ... 15 mA e à seleção do capacitor C1 para que a duração do único pulso do vibrador não exceda 10 ms quando a posição do contato do meio do resistor estiver na extrema esquerda de acordo com a posição do circuito. Literatura:
Autor: A.N.Mankovsky
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Comentários sobre o artigo: Nicholas Neste circuito, o triac abrirá apenas em semiciclos positivos. Uma tensão negativa ou uma tensão coincidente com a tensão do ânodo é aplicada ao eletrodo de controle do triac (pino 2). Eugene Média.
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