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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Regulador de potencia para estufa eléctrica. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Reguladores de corriente, voltaje, potencia Suponga que tiene una estufa eléctrica y su potencia no está regulada. Entonces, la espiral arde a pleno calor cuando una cuarta parte de la potencia nominal es suficiente, desperdiciando inútilmente preciosos kilovatios-hora. Hay una salida: hacer un regulador de potencia para la estufa eléctrica. El esquema de la primera versión del regulador se muestra en la fig. 1. Permite ajustar la potencia en la carga, diseñada para ser conectada a una red de 220 V, desde 5...10 hasta 97...99% de la potencia nominal. La eficiencia del regulador no es inferior al 98%.
Los elementos de control del dispositivo, los trinistores VS1 y VS2, están conectados en serie con la carga. El cambio en la potencia consumida por la carga se logra cambiando el ángulo de apertura de los trinistores. El nodo que proporciona un cambio en el ángulo de apertura de los trinistores se realiza en un transistor de uniunión VT1. El condensador C1, conectado al emisor del transistor, se carga a través de las resistencias R2 y R3. Tan pronto como el voltaje en las placas del capacitor alcanza un cierto valor, el transistor de uniunión se abre, un breve pulso de corriente pasa a través del devanado I del transformador T1. Los pulsos del devanado II o III del transformador abrirán el trinistor VS1 o VS2, según la fase de la tensión de red, y desde ese momento hasta el final del medio ciclo, la corriente fluirá a través de la carga. Al cambiar la resistencia de la resistencia R3, es posible controlar la velocidad de carga del capacitor C1 y, en consecuencia, el ángulo de apertura de los trinistores y la potencia promedio en la carga. La unidad de regulación del ángulo de apertura de los trinistores es alimentada por un rectificador de onda completa realizado según el circuito puente (VD1). El voltaje a través del transistor de uniunión está limitado por los diodos zener VD2, VD3. Aquí falta el condensador del filtro, no es necesario. El transistor de uniunión KT117 se puede usar con las letras A y B. También puede usar un análogo de un transistor de uniunión, hecho en dos transistores bipolares de diferentes estructuras (ver Fig. 50). El puente rectificador VD1 puede ser del tipo KTS402, KTS405 con cualquier letra. También puede usar cuatro diodos de los tipos D226, D310, D311, D7 con cualquier letra, encendiéndolos de acuerdo con el circuito del puente rectificador. Al reemplazar los trinistores VS1, VS2 con otros tipos, debe recordarse que deben estar diseñados para suministrar voltajes tanto directos como inversos de al menos 400 V. El transformador T1 es del tipo MIT-4 o MIT-10. Se puede hacer un transformador de fabricación propia en un circuito magnético de anillo de ferrita M2000NM, tamaño K20x10xb. Todos los devanados están hechos con alambre PEV-1 0,31 y contienen 40 espiras cada uno. El devanado se lleva a cabo simultáneamente en tres cables, y las vueltas se distribuyen uniformemente sobre el cuerpo del anillo del circuito magnético. Los terminales de devanado del mismo nombre se indican mediante puntos en el diagrama. Los SCR VS1 y VS2 se instalan en radiadores con una superficie de enfriamiento de al menos 200 cm ^ 2 cada uno. En este caso, la potencia máxima de carga puede ser de 2 kW. El ajuste del regulador de potencia es para seleccionar la resistencia de la resistencia R2 de acuerdo con la potencia máxima en la carga. La resistencia R3 se cierra temporalmente con un cable puente. El momento de retorno a la carga de máxima potencia se controla mejor con un osciloscopio. En el caso de utilizar un transformador T1 de fabricación propia, debe seleccionar la polaridad deseada para conectar los cables del devanado, que debe corresponder a la indicada en el diagrama. El regulador de potencia también se puede utilizar junto con hornos eléctricos de baja potencia, lámparas incandescentes y otras cargas activas. El controlador de potencia trinistor descrito tiene desventajas. En primer lugar, con un cambio de temperatura en la carcasa del regulador (y aumentará durante el funcionamiento debido al calentamiento de los tiristores), la capacitancia del condensador C1 cambiará. Esto conducirá a un cambio en el ángulo de apertura de los trinistores, así como a un cambio en la potencia de la carga. Para eliminar este inconveniente hasta cierto punto, es necesario usar el condensador C1 con valores pequeños de TKE (coeficiente de temperatura de capacitancia), por ejemplo, K73-17, K73-24. En segundo lugar, el estabilizador trinistor induce un alto nivel de ruido en la red de suministro. Esta interferencia ocurre cuando el tiristor se enciende de manera intermitente. El ruido de conmutación no solo se propaga por la red, provocando un funcionamiento inestable de varios dispositivos (relojes electrónicos, ordenadores, etc.), sino que también interfiere con el funcionamiento normal de algunos dispositivos que no están conectados galvánicamente a la red (por ejemplo, en una radio receptor ubicado no lejos de los reguladores de tiristores, se escucha un crujido). Por lo tanto, reducir el ruido de conmutación en los reguladores de potencia de tiristores es una tarea importante. La forma más accesible de reducir la interferencia es un método de control de este tipo, en el que la conmutación del trinistor se produce en los momentos en que la tensión de la red pasa por cero. En este caso, la potencia en la carga se puede controlar por el número de medios ciclos completos durante los cuales la corriente fluye a través de la carga. La desventaja de este método de regulación en comparación con los tradicionales son las grandes fluctuaciones en los valores instantáneos de potencia en la carga durante el período de regulación, que es mucho más largo que el período de la tensión sinusoidal y puede alcanzar varios segundos. Sin embargo, para consumidores de energía inerciales como un horno eléctrico, una plancha, una estufa eléctrica, un motor eléctrico potente, esta desventaja no es decisiva. Publicación: cxem.net
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