Regulador de potência de carga trifásica. Esquema, descrição

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Em condições domésticas, muitas vezes é necessário um regulador de potência trifásico para uma carga reativa ativa. Projetos semelhantes foram repetidamente descritos nas páginas de revistas [1].

Os leitores têm outra opção para resolver o problema. Esta construção é uma “síntese” de duas construções descritas em [2, 3]. O regulador de potência permite controlar uma carga trifásica individualmente por cada fase ou simultaneamente em todas as fases.

Inicialmente, o dispositivo foi desenvolvido para testar relés de controle de fase dos tipos RNPP-311, EL-11, -12, -13, Ganz KK ao configurar e testar circuitos de chave de transferência automática (ATS) durante o comissionamento em engenharia elétrica, permitindo para simular modos de baixa tensão e assimetria de tensão, perda de fase sem desligar o relé de controle de fase e sem usar LATR.

Uma característica distintiva do projeto é a ausência de transistores, isolamento galvânico completo do circuito de controle e circuitos de potência. O dispositivo é fácil de configurar, montado com peças modernas e baratas e tem operação confiável.

O diagrama do circuito elétrico é mostrado na figura.

(clique para ampliar)

Os canais para geração de pulso de sincronização no momento em que a tensão cruza zero nas fases A e B são idênticos e consistem em optoacopladores U1, U2 e elementos lógicos DD1.1, DD1.2 [2]. No momento em que a tensão ultrapassa zero, pulsos positivos curtos são formados nas saídas 3, 6, 8 do DD1. Os geradores de tensão dente de serra (SPG) são montados nos elementos VD6, C5, R14, VD7, C6, R15, VD8, C7, R16 [3]. A partir das saídas GPN, uma tensão dente de serra é fornecida às entradas inversas dos comparadores de tensão DA2.1, DA2.2, DA2.3. As entradas diretas dos comparadores recebem tensão de controle dos resistores R29, R30, R31 nas fases A, B, C, R32 é comum. Nas saídas dos comparadores, são formadas sequências PWM em fases, que são fornecidas às entradas dos optoacopladores U3, U4, U5, conectados nos circuitos de controle dos triacs VS1, VS2, VS3. Assim, as cargas são controladas nas fases A, B, C. O dispositivo é alimentado pela fase C (condicionalmente).

A fonte de alimentação é montada de acordo com o esquema clássico, composto por um transformador abaixador Tr1, um retificador VD3, um estabilizador DA1. O circuito para gerar um pulso de sincronização no momento em que a tensão cruza zero é montado usando os elementos R9, R10, VD4, DD1.3. Os LEDs VD9, VD10, VD11 servem para indicar o estado das saídas (na versão original correspondem à marcação colorida das fases A amarelo, B - verde, C - vermelho).

Detalhes. O dispositivo utiliza resistores do tipo MLT, resistores variáveis R29, R30, R31, R32 na versão original SP3-23a. Capacitores de pequeno porte importados. Capacitores C8, C9, C10 com mínimo TKE tipo K5319. Pontes de diodo VD1-VD3 tipo RB157 (1000 V, 1,5 A), VD5 - 1N4007 (1,1 A). Diodos VD6-VD8 - KD552, KD503. LEDs de pequeno porte importados. Optoacopladores U3-U5 - MOS3021, MOS3023. Os microcircuitos DD1, DD2 tipo K555TL2 podem ser substituídos por 74LS14, KREN5B7805. Os Triacs VS1-VS3, dependendo da finalidade e potência de carga, podem ser VT-136-800, VT-138-800, VT-139-800, para “economia” podem ser com carcaças isoladas, instaladas em um radiador (dimensões dependem da energia) com um cooler de PC. Transformador Tr1 para tensão 9 V e corrente 200 mA.

O ajuste do circuito começa após verificar a correta instalação quando ligado em uma fase. Para fazer isso, desligue temporariamente os circuitos de alimentação dos triacs A, B, C (isso pode ser feito desligando os fusíveis .2, .3, .4). Os terminais A, B, C são combinados na entrada, é fornecida uma tensão de 220 V, observando a polaridade L, N (faisão). Verifique o funcionamento da alimentação do dispositivo; utilize um osciloscópio (de preferência de dois feixes) para verificar a presença de pulsos de clock nos pinos 3, 6, 8 de DD1.1, DD1.2, DD1.3.

Os pulsos em todos os canais devem ter a mesma duração. Levando em consideração a dispersão dos parâmetros e valores dos elementos, pode ser necessário selecionar dentro de pequenos limites os valores de resistência dos resistores R1, R2, R7, R8, R9. Em seguida, verifique a presença de tensão dente de serra nas entradas dos comparadores DA2.1, DA2.2, DA2.3 (pinos 2, 6, 9 DA2). As tensões dente de serra nas entradas dos comparadores devem ter a mesma amplitude e inclinação, podendo ser necessário selecionar o valor da resistência dos resistores R14, R15, R16.

A seguir, verifique a alteração da sequência PWM nas saídas 3, 6, 8 DD2.1, DD2.2, DD2.3 quando reguladas pelos resistores R29, R30, R31, R32. Se necessário, a faixa de regulação é “definida” conectando em série com os terminais extremos dos resistores R29, R30, R31, R32 resistores permanentes, cujo valor é melhor selecionado usando uma ponte de resistência ou resistores de corte (não mostrado no diagrama ). Na abertura máxima (nas saídas 3, 6, 8 DD2.1, DD2.2, DD2.3 log. "0"), verifique a corrente dos optoacopladores U3-U5 (15 mA na ordem de listagem dos tipos), se necessário, selecionando a resistência dos resistores R5, R20, R21. Depois de conectados os triacs, verifique a regulação da carga (lâmpada incandescente). Em casos raros, pode ser necessário selecionar um triac. Restaurado o circuito, verifique seu desempenho em carga trifásica (três lâmpadas incandescentes).

Atenção! O dispositivo opera a uma tensão de 380 V! Ao trabalhar com o dispositivo, siga as normas de segurança!

Literatura:

Tushnov V.E. Gerenciamento de carga trifásica//Elektrik. - 2001. - Nº 6.
Tatarenko A.A. Indicador de fase no IC//Radioamator. - 2003. - Nº 4.
Tatarenko A.A. Pílula para TDE 101U2, ou seriamente sobre reguladores de corrente de transformadores de soldagem // Eletricista. - 2003. - Nº 2.

Autor: A. A. Tatarenko

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