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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Controlador de potencia para cargas activo-inductivas hasta 15 kW. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Reguladores de corriente, voltaje, potencia El dispositivo descrito puede proporcionar un control de potencia rápido y suave en una carga activo-inductiva. Se puede utilizar en máquinas de soldar, para regular la iluminación, controlar motores asíncronos, regular el voltaje en el devanado primario de un transformador en rectificadores de alto voltaje o un transformador de carga para verificar y ajustar el funcionamiento de la protección de corriente máxima de potentes arrancadores electromagnéticos. , etc. El diagrama de bloques del regulador de potencia se muestra en la Fig.1.
El regulador consta de una parte de potencia (SP) y un sistema de control (CS), que incluye un dispositivo de cambio de fase (PSD) y un controlador de entrada (IF). El rango medio puede funcionar solo cuando se aplican dos tiristores consecutivos o un triac a los electrodos de control en ciertos momentos, asegurando que estas válvulas estén encendidas. Los tiristores se apagan cambiando la polaridad del voltaje de suministro y reduciendo la corriente a través de la válvula a cero. Los momentos en los que se debe activar uno u otro tiristor están determinados por la señal de control Uу. La FSU convierte la señal de control en un intervalo angular α. El WF genera un pulso de control en forma, duración y amplitud. Al crear VF, es importante lograr una alta inmunidad al ruido de su funcionamiento, ya que en el rango medio del convertidor se producen sobretensiones de gran amplitud, que pueden penetrar en el sistema de control a través de capacitancias parásitas. Lo más conveniente es utilizar la conexión entre el sistema de control y el rango medio a través de un canal óptico (optoacoplador). El diagrama esquemático del regulador se muestra en la Fig.2.
El rango medio del regulador se realiza sobre un potente triac VS1 y los circuitos L1C7, L2C8 (fuente de energía reactiva con supresión de distorsión armónica en los armónicos 5 y 7). Esta fuente se utiliza para aumentar la eficiencia del dispositivo. Los condensadores C7 y C8 generan potencia reactiva Qc. La capacitancia de los condensadores C7 y C8 (total) se selecciona dependiendo de la carga inductiva según el cálculo QC = Qlmax. En los sistemas trifásicos, los armónicos múltiplos del 3 están ausentes debido a la simetría, y los componentes armónicos en la red son el 5, 7, 11, etc. Armónicos. Los inferiores son los más intensos. La frecuencia de resonancia del circuito L1C7 ω5 = 5ω, para este circuito se cumple la relación (3С7L1)1/2 = 1/5ω. En el circuito L2C8, la resonancia se produce a una frecuencia de ω7 = 7ω, para este circuito (3С8L2)1/2 = 1/7ω. Si C7 = 10 µF, C8 = 5 µF, entonces L1 = L2 = 10 mH. Se realiza un VF en el optoacoplador U1 y los transistores VT3, VT4. Cuando llega una señal de control (log "1") al ánodo del LED del optoacoplador, el optoacoplador del transistor se enciende y los transistores VT3 y VT4 se cierran. Aparece una señal positiva en el electrodo de control de un tiristor simétrico, que cambia este dispositivo al estado abierto. La FSU está construida sobre un multivibrador de reserva DD1, que produce pulsos de una duración determinada, sincronizados por pulsos de entrada con una frecuencia de 100 Hz y producidos por un puente rectificador de onda completa sobre diodos VD1-VD4 y un amplificador limitador de amplitud sobre transistor. VT1. La FSU funciona de la siguiente manera (consulte el diagrama de tiempos en la Fig. 3).
En el estado inicial en las salidas de disparo Q=0, Qinv=1. El flanco positivo del pulso que llega a la entrada C conmutará el disparador, después de lo cual se producirá un nuevo estado Q=1 y Qinv=0, ya que D=1. El condensador C1, previamente descargado, se cargará mediante resistencia R4, y cuando el voltaje a través de ella alcanza el valor umbral (Uc = Upor, para chips CMOS Upor = 0,5 Upit), se producirá una nueva conmutación debido al voltaje en la entrada R, como resultado de lo cual el disparador volverá a su estado original. La duración del pulso en las salidas Q y Qinv se puede ajustar con una resistencia variable R4 τi = R4C1. El condensador C1 se descarga a través del diodo VD5 y los transistores de salida abiertos del disparador. La fuente de alimentación de 27 V se realiza mediante diodos VD11-VD14 y condensadores C5, C6; Fuente de alimentación de 9 V: en diodos VD6-VD9, condensadores C2-C4, diodo Zener VD10 y transistor VT2. El regulador de potencia descrito se puede utilizar en una red de 220 V utilizando el transformador T1 adecuado. Construcción y detalles. Transformador T1: cualquier potencia de 10 a 15 W con voltaje en los devanados secundarios: U2 = 10 V; U3 = 12V; U4 = 20 V. Resistencia R4 de cualquier tipo, R10 de tipo PEL, el resto de tipo MLT. Condensadores C1, C2, C5 tipo K73-9, K73-17, condensadores C3, C4, C6 tipo K50-35, condensadores C7, C8 tipo K73P-2, K41-1, MBGT para una tensión nominal de al menos 1000 V. Triac VS1 diseñado para corriente continua de al menos 80 A. Transistores y diodos con cualquier índice de letras. La configuración del dispositivo se reduce a seleccionar la resistencia R5 para que la corriente a través del diodo Zener VD10 esté dentro de 5...15 mA, y seleccionar el condensador C1 para que la duración del pulso de un solo disparo no exceda los 10 ms cuando el contacto medio de la resistencia está en la posición más a la izquierda en el diagrama. Literatura:
Autor: A. N. Mankovsky
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Comentarios sobre el artículo: Nicholas En este circuito, el triac se abrirá solo en semiciclos positivos. Se aplica un voltaje negativo o un voltaje que coincide con el voltaje del ánodo al electrodo de control del triac (pin 2). Eugene No está mal.
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