Регулятор мощности для электроплитки. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Регуляторы тока, напряжения, мощности

 Комментарии к статье

Предположим, у вас есть электроплитка, а мощность ее не регулируется. Вот и горит спираль в полный накал тогда, когда достаточно и четверти номинальной мощности, бессмысленно расходуя драгоценные киловатт-часы. Выход есть - сделать к электроплитке регулятор мощности. Схема первого варианта регулятора представлена на рис. 1. Он позволяет регулировать мощность в нагрузке, рассчитанной на включение в сеть напряжением 220 В, от 5...10 до 97...99% номинальной мощности. Коэффициент полезного действия регулятора не менее 98%.

Регулирующие элементы устройства - тринисторы VS1 и VS2 -включены последовательно с нагрузкой. Изменение мощности, потребляемой нагрузкой, достигается изменением угла открывания тринисторов.

Узел, обеспечивающий изменение угла открывания тринисторов, выполнен на однопереходном транзисторе VT1. Конденсатор С1, соединенный с эмиттером транзистора, заряжается через резисторы R2 и R3. Как только напряжение на обкладках конденсатора достигнет определенного значения, однопереходный транзистор откроется, через обмотку I трансформатора Т1 пройдет короткий импульс тока. Импульсы с обмотки II или III трансформатора откроют тринистор VS1 или VS2 - в зависимости от фазы сетевого напряжения, и с этого момента до конца полупериода через нагрузку будет протекать ток. Изменяя сопротивление резистора R3, можно регулировать скорость зарядки конденсатора С1 и, следовательно, угол открывания тринисторов и среднюю мощность в нагрузке.

Узел регулирования угла открывания тринисторов питается от двухполупериодного выпрямителя, выполненного по мостовой схеме (VD1). Напряжение на однопереходном транзисторе ограничено стабилитронами VD2, VD3. Конденсатор фильтра здесь отсутствует - в нем нет необходимости.

Однопереходный транзистор КТ117 можно применять с буквами А и Б. Можно использовать также аналог однопереходного транзистора, выполненный на двух биполярных транзисторах разной структуры (см. рис. 50). Мостовой выпрямитель VD1 может быть типов КЦ402, КЦ405 с любыми буквами. Можно также применить четыре диода типов Д226, Д310, Д311, Д7 с любыми буквами, включив их по схеме выпрямительного моста. При замене тринисторов VS1, VS2 на другие типы следует помнить, что они должны быть рассчитаны на подачу как прямого, так и обратного напряжения не менее 400 В. Трансформатор Т1 - типа МИТ-4 или МИТ-10. Самодельный трансформатор можно выполнить на ферритовом кольцевом магнитопроводе М2000НМ, типоразмер К20х10хб. Все обмотки выполнены проводом ПЭВ-1 0,31 и содержат по 40 витков. Намотка ведется одновременно в три провода, причем витки равномерно распределяются по телу кольца магнитопровода. Одноименные выводы обмоток на схеме обозначены точками.

Тринисторы VS1 и VS2 устанавливают на радиаторы с поверхностью охлаждения не менее 200 см^2 каждый. При этом максимальная мощность нагрузки может составлять 2 кВт.

Настройка регулятора мощности заключается в подборе сопротивления резистора R2 по максимальной мощности в нагрузке. Резистор R3 при этом временно замыкают проволочной перемычкой. Момент отдачи в нагрузку максимальной мощности лучше всего контролировать по осциллографу. В случае применения самодельного трансформатора Т1 следует подобрать нужную полярность подключения выводов обмоток, которая должна соответствовать обозначенной на схеме.

Регулятор мощности можно использовать также совместно с маломощными электропечами, лампами накаливания и другими активными нагрузками. Описанному тринисторному регулятору мощности присущи недостатки. Во-первых, с изменением температуры в корпусе регулятора (а она будет в процессе работы увеличиваться из-за нагрева тиристоров) будет изменяться емкость конденсатора С1. Это приведет к изменению угла открывания тринисторов, а также к изменению мощности в нагрузке. Чтобы в какой-то степени устранить этот недостаток, необходимо применять конденсатор С1 с небольшими значениями ТКЕ (температурного коэффициента емкости), например К73-17, К73-24.

Во-вторых, тринисторный стабилизатор наводит высокий уровень помех в питающей сети. Эти помехи возникают в моменты скачкообразного включения тринистора. Коммутационные помехи не только распространяются через сеть, вызывая неустойчивую работу различных приборов (электронных часов, вычислительных машин и пр.), но и мешают нормальной работе некоторых устройств, гальванически не связанных с сетью (так, в радиоприемнике, находящемся недалеко от тринисторных регуляторов, слышен треск помех). Поэтому уменьшение коммутационных помех в тринисторных регуляторах мощности является важной задачей.

Наиболее доступным способом снижения помех является такой способ регулирования, при котором переключение тринистора происходит в моменты перехода сетевого напряжения через нуль. При этом мощность в нагрузке можно регулировать числом полных полупериодов, в течение которых через нагрузку протекает ток. Недостатком такого способа регулирования по сравнению с традиционными являются большие колебания мгновенных значений мощности в нагрузке в течение периода регулирования, который значительно больше периода синусоидального напряжения и может достигать нескольких секунд. Однако для таких инерционных потребителей энергии, как электрическая печь, утюг, электроплитка, мощный электромотор, этот недостаток не является определяющим.

Публикация: cxem.net

Смотрите другие статьи раздела Регуляторы тока, напряжения, мощности.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальное время для отхода ко сну 11.09.2024

Режим сна давно признан важным фактором, влияющим на здоровье человека, но недавно ученые обнаружили, что время отхода ко сну может играть еще более значимую роль в поддержании здоровья сердечно-сосудистой системы. Согласно исследованию британских ученых, засыпание в промежутке с 22 до 23 часов может снизить риск развития сердечных заболеваний и, следовательно, продлить жизнь. В исследовании приняли участие более 88 000 человек, средний возраст которых составил 61 год, причем большинство участников были женщины. В ходе исследования использовались данные, собранные с помощью акселерометров - устройств, фиксирующих движения, которые позволяют точно отслеживать время отхода ко сну и пробуждения. Целью было выявить, как время сна связано с риском сердечно-сосудистых заболеваний. Анализ данных показал, что засыпание между 22 и 23 часами связано с более низким риском развития сердечных заболеваний, таких как инфаркт, инсульт и хроническая ишемическая болезнь сердца. В сравнении с теми, ...>>

Роботы-грибы управляются светом 11.09.2024

Одна из самых удивительных разработок в области использования природных материалов в робототехнике появилась благодаря усилиям группы исследователей из Корнельского университета. Они создали роботов, управляемых с помощью грибных мицелиальных нитей. Эти живые структуры могут не только реагировать на свет, но и передавать электрические сигналы, что открывает путь к созданию гибридных роботов с уникальными возможностями. Мицелий представляет собой подземную сеть грибов, обладающую способностью улавливать свет, реагировать на химические раздражители и передавать электрические импульсы. Эти свойства делают его идеальным кандидатом для создания сенсорных систем в роботах, которые могут работать в условиях, недоступных для обычных технологий. По словам исследователей, такие роботы могут в будущем помочь обнаруживать невидимые для человека изменения в окружающей среде, например, в сельском хозяйстве. Команда ученых разработала два экспериментальных робота. Первый из них - мягкий робот в ...>>

Употребление яиц помогает стать умнее 10.09.2024

В последние годы ученые все чаще обращают внимание на влияние питания на работу мозга. Одним из самых перспективных продуктов в этом отношении стали обычные куриные яйца. Их уникальный состав способен поддерживать когнитивные функции и даже стимулировать развитие мозга. Недавние исследования показали, что яйца могут помочь улучшить память, концентрацию и креативность благодаря содержащимся в них полезным веществам, таким как белок NWT-03, холин, лютеин и зеаксантин. Ключевым компонентом, благодаря которому яйца оказывают положительное влияние на мозг, является белок NWT-03. Этот белок стимулирует активность мозга, улучшая когнитивные функции. Ученые обнаружили, что регулярное употребление яиц способствует улучшению памяти и внимания. Белок NWT-03 помогает мозгу быстрее обрабатывать информацию и формировать новые нейронные связи, что способствует гибкости и эффективности его работы. Яйца содержат и другие важные вещества, помогающие поддерживать здоровье мозга на протяжении всей ж ...>>

Случайная новость из Архива Мистический опыт 05.03.2016 Мистический опыт можно описать по-разному: кто-то чувствует присутствие неких высших сил, кому-то открывается высшее знание, у кого-то меняется восприятие и т. д. У кого-то "мистика" случается в больнице, в палате интенсивной терапии, кого-то странные видения посещают при погружении в медитативный транс. При мистическом опыте человек понимает, что с ним случилось нечто необъяснимое, выходящее за пределы разумения. Нейробиологические гипотезы, объясняющие мистический опыт, обычно делятся на две части: одни говорят, что в мозге существует некий генератор трансцендентного - особая зона, которая, активируясь, дарит нам некие странные переживания, другие же утверждают, что все дело не столько в конкретной зоне, сколько в том, что в мозге не слишком хорошо работает система торможения. Работа нервной системы в целом выглядит как чередование волн возбуждения и торможения. Для того, чтобы согнуть руку, нужно возбудить группу мышц-сгибателей и затормозить группу мышц-разгибателей, а для того, чтобы отрегулировать мышечную силу, нужно вовремя погасить возбуждение в тех нейронах, которые побуждают мышцу сокращаться. То же самое происходит и в эмоциях, и в мышлении. Для того, чтобы унять нейрон, генерирующий возбуждающий сигнал, должен включиться другой нейрон - ингибиторный, или нейрон торможения, который, активировавшись сам, подавит активность возбудительного нейрона. Иными словами, торможение - не просто "отключение мозга", как может показаться. При торможении мозг работает, как и работал, просто теперь в нем активируются другие нервные пути. И, если эти самые пути вдруг сломаются, если их активность упадет, то нервной системе грозит перевозбуждение, что может проявляться и в неправильной работе мышц, и в эмоциональной нестабильности, и вообще в поведении. Джордан Графман (Jordan Grafman) из Северо-Западного университета вместе с коллегами из других научно-медицинских центров США и Новой Зеландии проанализировал состояние мозга у почти полутора сотен ветеранов Вьетнамской войны. Все они проходили психологические тесты до того, как их отправляли в места боевых действий, и после возвращения оттуда. Некоторые из солдат получили травмы мозга, и многие из них вдруг стали видеть членов своей семьи, которых на самом деле не было рядом, а то и слышать слова, исходящие, как они говорили, от некоего высшего существа. Мистический опыт оценивали по специальной шкале (оказывается, есть и такая). Результаты психологических тестов подкреплялись результатами компьютерной томографии мозга. Самые сильные трансцендентные переживания случались у тех, у кого были повреждены лобные и височные доли мозга, причем особенно это касалось дорсолатеральной префронтальной коры - если травма затрагивала ее, то в большинстве случаев можно было ожидать мистических откровений. Дорсолатеральная префронтальная кора генерирует тормозящие импульсы, о которых шла речь выше; то есть, с определенной долей уверенности можно утверждать, что именно отказ "тормозных систем" мозга отрывает нам "двери восприятия". Лобные доли отвечают за массу всего, от мышечного контроля до памяти и речи, так что они вполне могут создать нечто сложное и мистическое - конечно, если им не мешать. По мнению нейробиологов, "тормозные колодки" (то есть дорсолатеральная префронтальная кора) помогают выстроить сложное объяснение наблюдаемым феноменам, причины которых неочевидны и которые проще всего списать на вмешательство сверхъестественных сил.

Другие интересные новости:

▪ Толпа обладает коллективным разумом

▪ Универсальная донорская кровь

▪ Гаджет Fidget Cube отучит от вредных привычек

▪ Или рыба, или хлеб

▪ Лазерный проектор Optoma UHZ50 Smart 4K UHD

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Прошивки. Подборка статей

▪ статья Ищите женщину. Крылатое выражение

▪ статья Когда возникли английский фольклор и обычаи? Подробный ответ

▪ статья Манжетка обыкновенная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Bobtail-антенна. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Двухстандартный блок чистого звука. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2024