Тиристорный регулятор мощности своими руками

Тиристорный регулятор мощности своими руками

Смысл создания данного устройства был в следующем, что для покраски детали автомобиля в прохладную погоду, нужно было нагреть деталь, прожектором ПКН мощностью 1 кВт. Однако его лампа выдерживала 10-15 включений. А такую лампу в моём городе найти не такая уж легкая задачка. По этой причине я вооружился давно знакомой мне микросхемкой К1182ПМ1, двумя завалявшимися тиристорами и сделал устройство для плавного включения ПКН. Сначала было собрано устройство без внешних органов управления. Но позднее я подумал, что такую мощную штуковину можно использовать не только как плавный пуск, но и как регулятор мощности для устройств, потребляющих чисто активную нагрузку. Например, электронагреватель. И тогда было принято решение «прикрутить» к устройству ещё и переменный резистор для ручной регулировки мощности. Получалось следующее.Регулятор мощности на 1кВт своими руками.

Схема устройства:

220 В последовательно подключается предохранитель на 8 А, нагрузка в виде лампы, и 2 тиристора Т142-80-4-2 включенные встречно параллельно. Для того чтобы через цепи управления каждого из тиристоров, в нерабочий полупериод, не протекал ток управления, используется развязка из диодов КД411ВМ. Это гарантирует правильную работу тиристоров во время рабочего полупериода сетевого напряжения.

Резистор 600 Ом используется для ограничения тока управления. А при помощи регулировочного резистора 68 кОм меняется мощность, отдаваемая в нагрузку (в моём случае в качестве нагрузки выступает прожектор).

Принцип работы устройства можно понять из рисунка. Для регулировки мощности изменяется угол открытия тиристоров. Чем больше угол α, тем меньшая часть синусоиды пропускается в нагрузку. Когда α = 180 0 оба тиристора полностью закрыты и мощность в нагрузку не передаётся. Когда α = 0 0 в нагрузку поступает вся синусоида полностью и соответственно передаётся полная мощность. В первый момент после включения нагрузки угол α всегда равен 180 0 . Далее он начинает плавно уменьшаться до значения соответствующего текущему положению регулировочного резистора. За счёт этого и достигается плавный пуск.

Замечу, что данное устройство можно использовать только с активной нагрузкой, так как в случае реактивной нагрузки используются несколько иные способы регулирования мощности.

Максимально допустимый средний ток в открытом состоянии для данных тиристоров составляет 80 А. Не трудно подсчитать, что максимальная мощность, которую можно через них пропустить, равна Р=220*80=17600 Вт. Однако это теоретическое значение, которое я не проверял на практике и поэтому не возьмусь утверждать что система выдержит мощность в 17 кВт. На практике мной подключалась нагрузка в 1 кВт. При этом радиаторы совершенно не грелись. Такие большие радиаторы я применил только по той причине, что тиристоры уже были прикручены к ним. Поэтому для данной конструкции подойдут и радиаторы, гораздо меньшего размера.

На этой фотографии к устройству ещё не подключена розетка и сетевой шнур.

P.S. Первоначально печатка разводилась под другие диоды. Но потом жизнь внесла свои коррективы. Поэтому, даже если вы будете ставить диоды КД411ВМ, то печатку лучше переделать под их реальные размеры. Хотя у меня и так влезло

Разработано и изготовлено Дмитрием Чупановым ( Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript. )

Схема регулятора мощности на т142 80 2

Варианты управляющего сигнала:

• 4-20 мA;
• 1-5 VDC;
• сухой контакт;
• внешний переменный резистор (1 кОМ);
• внешний сигнал 24VDC.

• ограничение выходной мощности
• плавный пуск (кроме режима управления ON/OFF)
• индикация состояния выхода
• автоматический выбор частоты 50/60Гц

• фазный контроль;
• контроль цикла (переход через ноль);
• ВКЛ/ВЫКЛ контроль (переход через ноль)

• Напряжение питания: 220VAC 50/60Hz
• Максимальный ток нагрузки: 35А (для SPC1-35), 50А (для SPC1-50), тип нагрузки только AC1
• Рабочая температура: 0..+50
• Размеры: 94х125х92мм

Твердотельные реле однофазные c аналоговым управлением (регуляторы мощности) Impuls серии GDH

• регулировка напряжения на выходе фазовым методом (регулятор мощности);
• управление переменным резистором 470-560кОм/2Вт (исполнение VA), аналоговым сигналом 4-20мА (исполнение LA) или аналоговым сигналом 0-10V DC (исполнение VD);
• номинальный ток нагрузки 10-120 A;
• напряжение нагрузки 24-380В AC;
• Напряжение пробоя диэлектрика: 2500 В AC;

Варианты исполнения

Трехфазные регуляторы мощности Impuls серии ET-6

Регуляторы мощности с фазовым управлением. Обеспечивают коммутацию трехфазной нагрузки без нейтрали по 3-м фазам используя аналоговый управляющий сигнал 0-10V DC или 4-20mA DC, имеют устанавливаемое время плавного включения, шкалу индикации мощности.

При работе термоконтроллера с такими твердотельными реле при достижении нужной температуры будет выдаваться небольшой аналоговый сигнал лишь для той малой мощности, которая нужна для поддержания уже достигнутого значения, благодаря чему можно очень точно поддерживать температуру.

Питание регуляторов осуществляется от сети переменного тока 220В.

Серия ЕТ-6 включает в себя две модели: ET6-3-25 (на ток нагрузки до 25А) и ET6-3-40 (на ток нагрузки до 40А).

Технические характеристики:

Схема включения:

Цифровые регуляторы мощности серии ET-7 с током нагрузки до 60А

• Коммутируемое напряжение 180-480V AC
• Нагрузка с нейтралью или без нейтрали для 3-фазных регуляторов
• Управляющий сигнал: кнопки, 2-10 В, 0-10 В, 1-5 В, 0-5 В, 4-20 мА, 0-20мА
• Регулируемое время плавного включения и выключения
• Мониторинг температуры радиатора
• Съемный разъем управляющих терминалов для быстрого переподключения
• Однофазный или трехфазный вариант исполнения
• Рабочий ток 30 или 60А

Цифровые регуляторы мощности серии T-7

• Коммутируемое напряжение 180-480V AC
• Нагрузка с нейтралью или без нейтрали для 3-фазных регуляторов
• Управляющий сигнал: кнопки, 2-10 В, 0-10 В, 1-5 В, 0-5 В, 4-20 мА, 0-20мА
• Регулируемое время плавного включения и выключения (до 120 секунд)
• Мониторинг температуры радиатора
• Вентиляторное охлаждение
• Рабочий ток: 75, 100, 125, 150, 175, 200 Ампер
• Варианты исполнения: 1-4 -однофазный, 5-4 -трехфазный

Одно- и трехфазные тиристорные регуляторы мощности с током до 720А. WATT-Sipin серия W5.

Применяются в процессах сушки, нагрева, плавления, формовки, экструзии для управления ТЭНами или инфракрасными нагревателями. Также могут применяться для регулировки яркости ламп накаливания. Позволяют избежать скачков тока в цепи при включении мощных нагрузок (функция «плавный пуск»).

Выпускаются в двух вариантах: с фазовым управлением или с коммутацией при переходе через «ноль».

• Управление мощностью в нагрузке осуществляется 2-мя способами: фазовое управление или управление с коммутацией при переходе тока через ноль.
• Светодиодные индикаторы сигнализации о состоянии режима регулятора.
• Потенциометр (SFS VR) регулировки времени плавного пуска в диапазоне 1

Схема регулятора мощности на т142 80 2

меню

• opus547 » T2 TB на D3663LUA
• admin » T2 TB на D3663LUA
• opus547 » T2 TB на D3663LUA
• admin » T2 TB на D3663LUA
• opus547 » T2 TB на D3663LUA
• admin » T2 TB на D3663LUA
• opus547 » T2 TB на D3663LUA
• admin » T2 TB на D3663LUA
• opus547 » T2 TB на D3663LUA
• admin » T2 TB на D3663LUA

На днях понадобился мне простой регулятор мощности, так как для демонтажа деталей из старых плат я использую советский 80 ваттный паяльник, и мне, в такую жару за окном, надоело, через десять минут его работы, обливаться потом, так как он разогревается до безумия, что деревянную ручку уже невозможно спокойно держать в руках.

Основными требованиями к схеме регулятора мощности было: легкость сборки и минимум доступных деталей, которые есть у каждого радиолюбителя в наличии. В итоге на просторах Интернета были найдены две вариации схемы из одного и того же набора деталей. Обе схемы регулятора мощности проверены и работают идентично.

В оригинальной схеме вместо диодного моста использовались 226е диоды, я же поставил диодный мост КЦ402Б. Тиристор можно использовать любой имеющийся, смотрите только его характеристики, так как от них зависит максимально допустимая нагрузка и рабочее напряжение. В одном таком регуляторе мощности я использовал тиристор КУ202Н, а в другом, более мощный, Т122-25-6. Конденсатор можно брать до 470мкФ, а переменный резистор 5-10кОм. Постоянный резистор должен быть минимум МЛТ-2, он ощутимо греется в процессе работы регулятора мощности. Так что если Вы используете корпус для данного устройства, обращайте внимание, чтобы резистор не касался пластиковые его частей.

Данный регулятор мощности можно использовать как приставку для разных целей и устройств. Например, он же является простым регулятором яркости светильника и т.д.

Поделиться:

а какое напряж на кондере?

Если память не изменяет, конденсатор был с напряжением 10 Вольт.

я сегодня все собрал, тестировал на лампочке накаливания, ничего не изменялось, мерял напряжение — изменялось с 210 до 180

Попробуйте заменить тиристор или экспериментируйте с номиналом переменного резистора.

admin я извиняюсь, что влажу в ваш диалог,

тут написано какие марки (буквы) тиристоров используют в подобной схеме
http://ydoma.info/samodelki-tiristornyj-regulyator-moschnosti.html

-igRoman-, всегда рад конструктивному и продуктивному диалогу. Конечное дело, что характеристики тиристоров нужно смотреть перед использованием. В статье я писал, что использовал КУ202Н.

admin, Здравствуйте ! Попытался собрать регулятор по Вашей схеме, но он работает не так, как надо.
Тиристор ку202н, переменный резистор на 10 КОм, конденсатор 22 мкФ, лампа 12В 20Вт, питание от блока 15 Вольт.
Вместо плавной регулировки, тиристор работает как ключ. При почти нулевом сопротивление регулятора тиристор открывается и лампа светит на полную мощность, дальнейшее вращение регулятора ни к чему не приводит, напряжение на нагрузке не меняется, лампа просто светит и всё.
Попробовал с тиристором ку202и — тоже самое. Не пойму в чём дело. Вроде по логике работы тиристора всё так и должно быть. Тогда почему он вас работает как регулятор ?
Объясните, пожалуйста.

Extreme72, нужно подбирать резисторы. Пробуйте уменьшить сопротивление постоянного резистора раз в 5. Если не получится — увеличьте сопротивление переменного.

мне тоже нужен регулятор для паяльника
подойдут ли такие детали?
для моста диоды 1n4007
тиристор ку202к
переменный резистор на 15 ком но макс напряжение у него 150 вольт

vadim2802820, диод, тиристор подойдет. Резистор если будет сильно греться, придется заменить другим. При сопротивлении 15k переменного резистора, постоянный должен быть в районе 22-27k.

УВажаемое сообщество для таких целей как стабилизация питания и изменение напряжения советую использовать данную схему с небольшим изменением а Именно:
1)Убрать к чертям Диодный мост! на постоянке Тиристоры работаю по принцыпу уключателя и не выключаются до тех пор пока на аноде вовсе напряжение не исчезнет. На переменке они с лёгкостью уменьшают напряжение.
2)Конденсатор ставить от 0.001uF до 1uF не выше чем выше ёмкость конденсатора тем выше скачки напряжения.
3) Постоянный резистор использовать только для ограничения максимального напряжения а именно еслы вы хотите проверить что-то у чего порог напряжения скажем 150вольт и вы не хотите его сжечь .
Если вам нужна постоянка ставте Диодный мост Строго после тиристора или вам ни когда не удасца высчитать идеальное соотношение Конденсатора и резистора к вашей нагрузке а если это Паяльник да и ещё спиральный то гимороя вам не отобрать так как спираль со временем горит и берёт на себя всё больше и больше нагрузки я Испытывал с такими параметрами: Резистор переменный обычный на 20КОм; Конденсатор металопропиленовый на 100вольт 33nF тиристор 202М и всё если мудрить с диодными мостами то это будет полная лажа а так от 0 и до 217вольт при учёте что в сети 220))) Всем удачи.

Наладка и исследование регулятора мощности

Сегодня на блоге публикую статью, с которой выступает в Конкурсе наш постоянный читатель, писатель и комментатор – Алексей Сидоркин, известный также под ником Alex S. Статья участвует в Конкурсе статей лета 2017 г. Алексей не раз принимал участие в Конкурсах, привлекая внимание читателей, и вызывая живое обсуждение.

На этот раз статья – целое исследование с применением компьютерного моделирования и построения графиков в программе Excel. Программу, кстати, можно будет скачать в конце статьи.

Итак, слово Автору:

Наладка регулятора мощности на симисторе

На мой взгляд, представленный материал будет интересен для любителя тем, что показывает экспериментальную возможность подбора состава элементов и их номиналов, исходя из наличия. Вместе с тем, дает практику работы с электронной таблицей Excel в виде ссылки на xls-файл с открытым кодом [1].

Excel – мощный инструмент и для дома, и для работы любого специалиста, великолепно поддается программированию на языке VB Excel. Литературы и справочников по Excel масса, наиболее удачные, с моей точки зрения, могу отметить в комментариях на СамЭлектрик. Автор разработал ряд программ на базе Excel, успешно используемых теперь реальными предприятиями.

Исходная схема регулятора мощности

Исходная схема с «приблизительными» номиналами элементов была собрана на плате от регулятора яркости бывшей настольной лампы из 70-х годов прошлого века, а элементы L1, C1, L2, C2 просто остались. В качестве прототипа взята схема регулятора мощности [2] на симисторе с неоновой лампой на управляющем электроде. Элементная база, включая симистор BT139-600B, изменена по наличию. Элементы силовой цепи на схемах [3] рис.1 и рис.4 выполнены толстыми линиями, элементы управления – тонкими.

Рис.1. Исходная схема регулятора мощности.

Экспериментальная наладка

Наладка обычно производится после нового монтажа, а также после замены какого-либо элемента изделия. Цель – согласование номиналов элементов управления с силовой цепью устройства, главным образом с конкретным симистором, при удовлетворительной линейности характеристики. В процессе наладки рассматриваемого устройства производились измерения напряжения и тока нагрузки (для расчета мощности) или непосредственно измерение потребляемой мощности при различных углах поворота движка регулятора.

Для оценки работы регулятора мощности фиксировались параметры одних и тех же, но разных по мощности активных нагрузок (лампа накаливания, кипятильник в стакане с водой и утюг номинальной мощностью соответственно 100, 500 и 1000 Вт). С целью удобства сопоставления и обобщения результатов экспериментов, анализировались не абсолютные значения мощности, а их относительные (приведенные) величины.

Рис.2. Внешний вид регулятора мощности.

Параметры нагрузки в зависимости от угла поворота движка регулятора

Пояснения к таблице, скопированной из Excel-файла:

• угол поворота 290° [4] – это упор резистора;
• U – напряжение на нагрузке, прямое измерение, мультиметр M890F (исходная схема без R4);
• I – ток нагрузки, прямое измерение, мультиметр DT9208A (исходная схема без R4);
• P = U * I – потребляемая мощность, расчетное значение;
• P_отн. = P / Pmax – относительная (приведенная) мощность, расчетное значение;
• расцветка выделенных значений параметров соответствует расцветке линий на графике;
• индекс “w” относится к измерениям с использованием ваттметра DuVolt PowerMeter (уже с R4);
• «цифровое заполнение» каждой ячейки в строках “P” , “P_отн.” и “P_wотн.” происходит автоматически согласно формуле в ячейке (=результат математических действий со ссылкам на другие ячейки, содержащие известные величины).

Рис.3. Экспериментальные кривые при наладке регулятора мощности: тонкие линии – исходная схема, толстые линии – схема после наладки.

В среде Excel кривые на графике выстраиваются «автоматически» по величинам из заданного диапазона ячеек таблицы. Все параметры построения и оформления графика задаются по желанию пользователя.

Как видно по ходу кривых, регулировка мощности в исходной схеме начинается только после поворота движка регулятора на угол более 45° (это поворот «впустую»), и лишь после наблюдается нарастание мощности, причем, не пропорционально углу поворота.

С целью “линеаризации” (выпрямления) регулировочной характеристики параллельно потенциометру R2 был установлен добавочный постоянный резистор R4=750к.

Но прежде я экспериментально подобрал этот номинал, временно впаяв в схему переменный резистор 1M:

– установил угол поворота движка потенциометра/резистора R2 в положение “0” (ноль) мощности регулятора;

– вращая движок резистора R4, добился момента полного гашения нагрузки (по амперметру/ваттметру 0 – это важно! – момент эффективного воздействия всех элементов управления на открытие/закрытие симистора);

– после отключений (схемы от 220 В и R4 от схемы!) измерил сопротивление переменного резистора (у меня получилось 750к) и заменил постоянным номиналом.

Теперь (при R4=const) нужно снять характеристики наших нагрузок при различном положении движка резистора R2 (группа кривых толстыми линиями).

Измерение мощности на нагрузках

К этому времени я получил через Интернет-магазин бытовой ваттметр DuVolt PowerMeter 3 (анализатор расхода электроэнергии) и предварительно сделал несколько контрольных измерений мощности новым ваттметром и параллельно моими цифровыми мультиметрами на совпадение показаний/расчетных значений мощности. Результаты уложились в паспортные показатели точности упомянутых приборов. Покупкой ваттметра доволен.

Дальнейшее снятие характеристик (заполнение таблицы) с теми же нагрузками производил с использованием этого прибора уже без измерения напряжения и тока на нагрузке. Видно, что после установки резистора R4 характеристики сместились и стали более прямолинейными, исходящими из «0», чего и добиваются «линеаризацией».

Рис.4. Схема регулятора мощности после наладки.

Индуктивности/дроссели L1 и L2, как оказалось позже, сыграли отрицательную роль. А именно, будучи намотаны на ферритовых стержнях, при длительной нагрузке 1..1,5 кВт стали перегреваться, и их ПХВ-оболочка оплавилась и обуглилась. Изначально ПХВ-оболочка скрыла их “коварную” ферритовую сущность, дроссели превратились в серьезную нагрузку в силовой цепи регулятора, и их пришлось удалить из схемы. Убрал и конденсаторы на входе питания 220в.

Анализ максимальных табличных значений мощностей по нагрузкам показывает, что включенные через регулятор электроприборы не добирают своей полной мощности даже при крайнем положении движка регулятора, особенно кипятильник (470 вместо 500 Вт – 94%) и утюг (790 вместо 1000 Вт – 80%). Получается, для работы нагрузок/электроприборов на полную мощность их следует включать в сеть напрямую.

Так и предусмотрено в схемах фирменных электроинструментов – при полном нажатии курка срабатывают контакты прямого включения, минуя регулятор оборотов. Этот недостаток кроется и в схемном решении рассматриваемого регулятора и его устранение, вероятно, потребует детального анализа осциллограмм работы схемы и корректировки ее элементов, что не входит в объем представленной статьи.

Источники

1. • Характеристики регулятора мощности.xls / , xls, 113.5 kB, скачан: 611 раз./
   – программа анализа и построения графика .
2. Простой регулятор мощности для паяльника – https://oldoctober.com/ru/power_regulator/
3. • Сплан — Splan_7.0_rus — программа для черчения электрических схем / Программа непрофессиональная, но очень удобна в быстром и простом начертании схем. Архив содержит русский хелп, библиотеки компонентов, файл установки, просмотрщик, файл описания. Не требует ключа активации, работает сразу после установки., rar, 3.55 MB, скачан: 17017 раз./
4. Alt-коды вывода спецсимволов – https://ru.wikipedia.org/wiki/Alt-код

От Администратора блога.

Голосуйте за Алексея, голосование начнется в конце апреля, следите за новостями на блоге (подписывайтесь) и в группе ВК (вступайте).

На всякий случай напоминаю, что описанный в статье регулятор – почти тот же современный диммер, разве вместо тиратрона (неоновой лампы) использован динистор, по принципу действия такой же, но полупроводниковый прибор.

Принцип работы диммера на симисторе рассмотрен мной здесь, а его ремонт – здесь.