Mnogi moderni uređaji imaju mogućnost podešavanja svojih parametara, uključujući vrijednosti struje i napona. Zbog toga možete konfigurirati bilo koji uređaj u skladu s određenim radnim uvjetima. U tu svrhu postoji strujni regulator u različitim konfiguracijama i izvedbama. Proces prilagodbe može se dogoditi s istosmjernom i izmjeničnom strujom.
Glavni radni elementi regulatora su tiristori, kao i razne vrste kondenzatora i otpornika. U visokonaponskim uređajima dodatno se koriste magnetska pojačala. Modulatori osiguravaju glatke prilagodbe, a posebni filtri pomažu uglađivanju smetnji u krugu. Kao rezultat toga, električna struja na izlazu postaje stabilnija nego na ulazu.
Regulator struje i napona
DC i AC regulatori imaju svoje karakteristike i razlikuju se po svojim glavnim parametrima i karakteristikama. Na primjer, regulator istosmjernog napona ima veću vodljivost s minimalnim gubitkom topline. Osnova uređaja je tiristor diodnog tipa, koji osigurava visoko napajanje impulsa zbog ubrzane pretvorbe napona. Otpornici koji se koriste u krugu moraju izdržati vrijednost otpora do 8 ohma. Zbog toga se smanjuju gubici topline, štiteći modulator od brzog pregrijavanja.
DC regulator može normalno funkcionirati na maksimalnoj temperaturi od 40 0 C. Ovaj faktor mora se uzeti u obzir tijekom rada. Tranzistori s efektom polja nalaze se pored tiristora, jer prolaze struju samo u jednom smjeru. Zbog toga će se negativni otpor održavati na razini koja ne prelazi 8 ohma.
Glavna razlika regulatora struje je korištenje isključivo tiristora triodnog tipa u njegovom dizajnu. Međutim, tranzistori s efektom polja koriste se isto kao iu DC regulatorima. Kondenzatori instalirani u krugu obavljaju samo stabilizacijske funkcije. Visokopropusni filtri su vrlo rijetki. Svi problemi povezani s visokim temperaturama rješavaju se ugradnjom pretvarača impulsa smještenih uz modulatore. AC regulatori čija snaga ne prelazi 5 V koriste niskopropusne filtre. Kontrola katode u takvim uređajima vrši se potiskivanjem ulaznog napona.
Tijekom podešavanja u mreži mora se osigurati nesmetan rad. Pri velikim opterećenjima, krug je dopunjen zener diodama obrnutog smjera. Za njihovo međusobno povezivanje koriste se tranzistori i induktor. Dakle, strujni regulator na tranzistoru vrši pretvorbu struje brzo i bez gubitaka.
Posebnu pozornost treba obratiti na strujne regulatore namijenjene za aktivna opterećenja. Krugovi ovih uređaja koriste tiristore tipa trioda, koji mogu prenositi signale u oba smjera. Anodna struja u krugu smanjuje se tijekom razdoblja kada se smanjuje maksimalna frekvencija ovog uređaja. Učestalost može varirati unutar ograničenja postavljenih za svaki uređaj. O tome će ovisiti maksimalni izlazni napon. Da bi se osigurao ovaj način rada, koriste se otpornici tipa polja i konvencionalni kondenzatori koji mogu izdržati otpor do 9 Ohma.
Vrlo često takvi regulatori koriste pulsirajuće zener diode koje su sposobne prevladati visoku amplitudu elektromagnetskih oscilacija. U suprotnom, kao rezultat brzog povećanja temperature tranzistora, oni će odmah prestati raditi.
Krug regulatora napona i struje
Prije razmatranja kruga regulatora napona, potrebno je barem se upoznati s principom njegovog rada. Kao primjer možemo uzeti napon koji je raširen u mnogim strujnim krugovima.
Glavni dio takvih uređaja kao što je regulator struje zavarivanja je tiristor, koji se smatra jednim od moćnih poluvodičkih uređaja. Najprikladniji je za pretvarače energije velike snage. Upravljanje ovim uređajem ima svoje specifičnosti: otvara se strujnim impulsom, a zatvara kada struja padne gotovo na nulu, odnosno ispod struje zadržavanja. U tom smislu, tiristori se uglavnom koriste za rad s izmjeničnom strujom.
Pomoću tiristora možete regulirati izmjenični napon na različite načine. Jedan od njih se temelji na preskakanju ili zabrani čitavih perioda ili poluciklusa na izlazu regulatora. U drugom slučaju, tiristor se uključuje ne na početku poluciklusa napona, već s malim kašnjenjem. U ovom trenutku, izlazni napon će biti nula, i prema tome se snaga neće prenijeti na izlaz. U drugom dijelu poluciklusa tiristor će već provoditi struju i napon će se pojaviti na izlazu regulatora.
Vrijeme kašnjenja je također poznato kao kut otvaranja tiristora. Ako je postavljen na nulu, sav ulazni napon će ići na izlaz i pad napona na on-SCR će se izgubiti. Kada se kut počne povećavati, izlazni napon će se smanjiti pod djelovanjem tiristorskog regulatora. Stoga, ako je kut 90 električnih stupnjeva, izlaz će biti samo polovica ulaznog napona, ali ako je kut 180 stupnjeva, izlazni napon će biti nula.
Načela fazne regulacije omogućuju stvaranje ne samo regulatora struje i napona za punjač, već i krugova stabilizacije, regulacije i mekog pokretanja. U potonjem slučaju, napon se postupno povećava, od nule do maksimalne vrijednosti.
Na temelju fizikalnih svojstava tiristora stvoren je klasični strujni strujni regulator. U slučaju korištenja hladnjaka za diode i tiristor, rezultirajući regulator moći će opskrbiti opterećenje do 10 A. Dakle, pri naponu od 220 volti, postaje moguće regulirati napon na opterećenju s snagom od 2,2 kW.
Takvi uređaji sastoje se od samo dvije komponente snage - tiristora i diodnog mosta, dizajniranog za struju od 10 A i napona od 400 V. Diodni most pretvara izmjenični napon u unipolarni pulsirajući napon. Podešavanje faze poluciklusa izvodi se pomoću tiristora.
Za ograničavanje napona koriste se dva otpornika i zener dioda. Ovaj napon se dovodi u upravljački sustav i iznosi 15 volti. Otpornici su spojeni u seriju, čime se povećava probojni napon i rasipanje snage. Na temelju najjednostavnijih dijelova, lako možete napraviti domaće regulatore struje, čiji će krug biti prilično jednostavan. Kao specifičan primjer, vrijedi pobliže pogledati tiristorski regulator struje zavarivanja.
Dijagram tiristorskog regulatora struje zavarivanja
Principi elektrolučnog zavarivanja poznati su svima koji su se susreli s radom zavarivanja. Da biste dobili vezu za zavarivanje, morate stvoriti električni luk. Nastaje u trenutku dovođenja napona između elektrode za zavarivanje i materijala koji se zavariva. Pod djelovanjem struje luka, metal se topi, stvarajući neku vrstu rastaljene kupke između krajeva. Kada se šav ohladi, oba su metalna dijela čvrsto povezana jedan s drugim.
Kod nas je frekvencija izmjenične struje 50 Hz, fazni napon napajanja je 220 V. Svaki transformator za zavarivanje ima dva namota - primarni i sekundarni. Sekundarni napon transformatora ili sekundarni napon je 70V.
Zavarivanje se može izvoditi ručno ili automatski. Kod kuće, kada napravite regulator struje i napona vlastitim rukama, zavarivanje se izvodi ručno. Automatsko zavarivanje koristi se u industrijskoj proizvodnji za velike količine posla.
Ručno zavarivanje ima niz parametara koji su podložni promjenama i podešavanjima. Prije svega, to se odnosi na snagu struje zavarivanja i napon luka. Osim toga, brzina elektrode, njezina marka i promjer, kao i broj prolaza potrebnih po šavu mogu varirati. U tom smislu, od velike je važnosti pravilan odabir parametara i održavanje njihovih optimalnih vrijednosti tijekom cijelog procesa zavarivanja. Samo na taj način može se osigurati kvalitetan zavareni spoj.
Promjena struje tijekom zavarivanja može se izvesti na različite načine. Najjednostavniji od njih je ugradnja pasivnih elemenata u sekundarni krug. U ovom slučaju, otpornik ili induktor je serijski spojen na krug zavarivanja. Kao rezultat toga, struja luka i napon se mijenjaju zbog otpora i rezultirajućeg pada napona. Dodatni otpornici omogućuju omekšavanje strujno-naponskih karakteristika napajanja. Izrađene su od nichrome žice promjera 5-10 mm. Ova metoda se najčešće koristi kada je potrebno napraviti regulator struje. Međutim, ovaj dizajn ima mali raspon prilagodbi i poteškoće u podešavanju parametara.
Sljedeća metoda podešavanja uključuje promjenu broja zavoja namota transformatora. Zbog toga se mijenja koeficijent transformacije. Ovi regulatori su jednostavni za proizvodnju i rukovanje; samo trebate napraviti slavine prilikom namotavanja zavoja. Za preklapanje se koristi sklopka koja može izdržati visoke vrijednosti struje i napona.
Često se prilagođavanje vrši promjenom magnetskog toka transformatora. Ova metoda se također koristi kada trebate sami napraviti regulator struje. U ovom slučaju, podešavanje se vrši pomicanjem namota, promjenom razmaka ili uvođenjem magnetskog šanta.
Ovo je prilično često pitanje koje ima nekoliko rješenja. Postoji jedan od najpopularnijih načina za rješavanje problema; podešavanje se događa putem aktivnog balastnog spoja na izlazu namota (sekundarni).
Na području Ruske Federacije zavarivanje za izmjeničnu struju sastoji se od frekvencije od 50 Hz. Kao izvor napajanja koristi se mreža od 220 V. I svi transformatori za zavarivanje imaju primarni i sekundarni namot.
U jedinicama koje se koriste u industrijskom području regulacija struje provodi se drugačije. Na primjer, korištenje pokretnih funkcija namota, kao i magnetsko ranžiranje, induktivno ranžiranje raznih vrsta. Koriste se i balastni otpornici (aktivni) i reostat.
Ovaj izbor struje zavarivanja ne može se nazvati prikladnom metodom, zbog složenog dizajna, pregrijavanja i nelagode pri prebacivanju.
Prikladniji način reguliranja struje zavarivanja je namotavanje sekundarnog namota (sekundarni namot) izradom slavina, što će vam omogućiti promjenu napona pri prebacivanju broja zavoja.
Ali u ovom slučaju neće biti moguće kontrolirati napon u širokom rasponu. Također bilježe određene nedostatke pri podešavanju iz sekundarnog kruga.
Dakle, regulator struje zavarivanja pri početnoj brzini kroz sebe propušta visokofrekventnu struju (HFC), što povlači za sobom glomazan dizajn. A standardni prekidači sekundarnog kruga ne zahtijevaju opterećenje od 200 A. Ali u krugu primarnog namota pokazatelji su 5 puta manji.
Kao rezultat toga, pronađen je optimalan i prikladan alat u kojem podešavanje struje zavarivanja ne izgleda tako zbunjujuće - ovo je tiristor. Stručnjaci uvijek ističu njegovu jednostavnost, jednostavnost korištenja i visoku pouzdanost. Jačina struje zavarivanja ovisi o isključenju primarnog namota za određene vremenske periode, u svakom poluciklusu napona. Istodobno će se prosječna očitanja napona smanjiti.
Princip rada tiristora
Dijelovi regulatora spojeni su i paralelno i kontra jedan prema drugom. Postupno se otvaraju strujnim impulsima, koje tvore tranzistori vt2 i vt1. Kada se uređaj pokrene, oba tiristora su zatvorena, C1 i C2 su kondenzatori, oni će se puniti kroz otpornik r7.
U trenutku kada napon bilo kojeg od kondenzatora dosegne lavinski probojni napon tranzistora, on se otvara, a kroz njega teče struja pražnjenja spojnog kondenzatora. Nakon što se tranzistor otvori, otvara se odgovarajući tiristor i spaja opterećenje na mrežu. Zatim počinje suprotni poluciklus izmjeničnog napona koji podrazumijeva zatvaranje tiristora, zatim slijedi novi ciklus punjenja kondenzatora, ovaj put u suprotnom polaritetu. Tada se otvara sljedeći tranzistor, ali opet povezuje opterećenje s mrežom.
Zavarivanje istosmjernom i izmjeničnom strujom
U suvremenom svijetu, DC zavarivanje se koristi u većoj mjeri. To je zbog mogućnosti smanjenja količine dodatnog materijala elektroda u zavaru. Ali kada zavarivate izmjeničnim naponom, možete postići vrlo kvalitetne rezultate zavarivanja. Izvori energije za zavarivanje koji rade s izmjeničnim naponom mogu se podijeliti u nekoliko vrsta:
- Instrumenti za zavarivanje argonom. Ovdje se koriste posebne elektrode koje se ne tope, što čini zavarivanje argonom što udobnijim;
- Uređaji za proizvodnju RDS-a izmjeničnom električnom strujom;
- Oprema za poluautomatsko zavarivanje.
Naizmjenične metode zavarivanja podijeljene su u dvije vrste:
- korištenje nepotrošnih elektroda;
- komadne elektrode.
Postoje dvije vrste DC zavarivanja, obrnuti i izravni polaritet. U drugoj opciji, struja zavarivanja prelazi iz negativne u pozitivnu, a toplina se koncentrira na obratku. A naličje koncentrira pozornost na kraj elektrode.
DC generator za zavarivanje sastoji se od motora i samog generatora struje. Koriste se za ručno zavarivanje tijekom instalacijskih radova i na terenu.
Izrada regulatora
Za izradu uređaja za kontrolu struje zavarivanja trebat će vam sljedeće komponente:
- Otpornici;
- Žica (nichrome);
- Zavojnica;
- dizajn ili dijagram uređaja;
- Sklopka;
- Opruga od čelika;
- Kabel.
Rad balastne veze
Otpor balasta kontrolnog uređaja je na razini od 0,001 Ohm. Odabire se eksperimentom. Izravno za dobivanje otpora uglavnom se koriste otporne žice velike snage; koriste se u trolejbusima ili na dizalima.
Možete čak i smanjiti visokofrekventni napon zavarivanja pomoću čelične opruge za vrata.
Takav otpor je uključen trajno ili na drugi način, tako da će u budućnosti biti moguće lako prilagoditi indikatore. Jedan rub ovog otpora povezan je s izlazom strukture transformatora, drugi je opremljen posebnim alatom za stezanje koji se može baciti duž cijele duljine spirale, što će vam omogućiti odabir željene sile napona.
Glavni dio otpornika koji koriste žicu velike snage proizvodi se u obliku otvorene spirale. Montira se na konstrukciju dužine pola metra. Dakle, spirala je također izrađena od žice grijaćeg elementa. Kada se otpornici izrađeni od magnetske legure kombiniraju sa spiralom ili bilo kojim dijelom od čelika, u procesu prolaska velike struje, počet će primjetno podrhtavati. Spirala ima takvu ovisnost samo do trenutka kada se rasteže.
Kako sami napraviti prigušnicu?
Sasvim je moguće napraviti vlastiti gas kod kuće. To se događa kada postoji ravna zavojnica s dovoljnim brojem zavoja željenog kabela. Unutar svitka nalaze se ravne metalne ploče iz transformatora. Odabirom debljine ovih ploča moguće je odabrati početnu reaktanciju.
Pogledajmo konkretan primjer. Prigušnica sa svitkom od 400 zavoja i užetom promjera 1,5 mm ispunjena je pločama poprečnog presjeka 4,5 četvornih centimetara. Duljina zavojnice i žice trebaju biti iste. Kao rezultat toga, struja transformatora od 120 A smanjit će se za pola. Takva prigušnica je napravljena s otporom koji se može mijenjati. Za izvođenje takve operacije potrebno je izmjeriti dubinu prolaza jezgrene šipke u zavojnicu. Bez ovog alata, zavojnica će imati mali otpor, ali ako se šipka umetne u nju, otpor će se povećati do maksimuma.
Prigušnica koja je namotana ispravnim kabelom neće se pregrijati, ali jezgra može doživjeti jake vibracije. To se uzima u obzir kod postavljanja estriha i pričvršćivanja željeznih ploča.
Danas se proizvode mnogi uređaji s mogućnošću podešavanja struje. Dakle, korisnik ima mogućnost kontrolirati snagu uređaja. Ovi uređaji mogu raditi u mrežama s izmjeničnom i istosmjernom strujom. Dizajn regulatora je sasvim drugačiji. Glavna komponenta uređaja može se nazvati tiristorima.
Sastavni elementi regulatora su i otpornici i kondenzatori. Magnetska pojačala koriste se samo u visokonaponskim uređajima. Glatko podešavanje u uređaju osigurava modulator. Najčešće možete pronaći njihove rotacijske modifikacije. Dodatno, sustav ima filtre koji pomažu uglađivanju buke u krugu. Zbog toga je izlazna struja stabilnija od ulazne.
Jednostavan regulatorski krug
Krug regulatora struje konvencionalnog tipa tiristora pretpostavlja korištenje dioda. Danas ih karakterizira povećana stabilnost i mogu trajati dugi niz godina. Zauzvrat, analozi trioda mogu se pohvaliti svojom učinkovitošću, ali imaju mali potencijal. Za dobru vodljivost struje koriste se tranzistori tipa polja. U sustavu se može koristiti širok izbor ploča.
Da biste napravili regulator struje od 15 V, možete sigurno odabrati model s oznakom KU202. Opskrba naponom blokiranja događa se zbog kondenzatora koji su instalirani na početku kruga. Modulatori u regulatorima obično su rotacijskog tipa. Oni su prilično jednostavni u dizajnu i omogućuju vam da vrlo glatko promijenite trenutnu razinu. Kako bi se stabilizirao napon na kraju kruga, koriste se posebni filtri. Njihovi visokofrekventni analozi mogu se ugraditi samo u regulatore iznad 50 V. Oni se prilično dobro nose s elektromagnetskim smetnjama i ne opterećuju veliko tiristore.
DC uređaji
Krug regulatora karakterizira visoka vodljivost. Istodobno, gubici topline u uređaju su minimalni. Za izradu regulatora konstantne struje, tiristor zahtijeva tip diode. Napajanje impulsa u ovom će slučaju biti visoko zbog brzog procesa pretvorbe napona. Otpornici u krugu moraju moći izdržati maksimalni otpor od 8 ohma. U ovom slučaju, to će minimizirati gubitke topline. U konačnici, modulator se neće brzo pregrijati.
Moderni analozi dizajnirani su za približno maksimalnu temperaturu od 40 stupnjeva, a to treba uzeti u obzir. Tranzistori s efektom polja mogu propuštati struju u krugu samo u jednom smjeru. Uzimajući to u obzir, moraju se nalaziti u uređaju iza tiristora. Kao rezultat toga, razina negativnog otpora neće premašiti 8 ohma. Visokofrekventni filtri se rijetko postavljaju na DC regulator.
AC modeli
AC regulator se razlikuje po tome što se tiristori koriste samo triodnog tipa. S druge strane, tranzistori se standardno koriste u polju polja. Kondenzatori u krugu služe samo za stabilizaciju. U uređajima ove vrste možete pronaći visokofrekventne filtre, ali rijetko. Problemi s visokim temperaturama u modelima rješavaju se pomoću pretvarača impulsa. Ugrađuje se u sustav iza modulatora. Niskofrekventni filtri koriste se u regulatorima snage do 5 V. Kontrola katode u uređaju provodi se potiskivanjem ulaznog napona.
Stabilizacija struje u mreži odvija se glatko. Kako bi se nosilo s velikim opterećenjima, u nekim se slučajevima koriste obrnute zener diode. Oni su povezani tranzistorima pomoću prigušnice. U tom slučaju regulator struje mora moći izdržati maksimalno opterećenje od 7 A. U tom slučaju razina maksimalnog otpora u sustavu ne smije biti veća od 9 Ohma. U ovom slučaju možete se nadati brzom procesu konverzije.
Kako napraviti regulator za lemilo?
Regulator struje za lemilo možete napraviti vlastitim rukama pomoću tiristora tipa trioda. Osim toga, potrebni su bipolarni tranzistori i niskopropusni filtar. Kondenzatori u uređaju koriste se u količinama ne većim od dvije jedinice. Smanjenje anodne struje u ovom slučaju trebalo bi se dogoditi brzo. Da bi se riješio problem s negativnim polaritetom, instalirani su pretvarači impulsa.
Idealni su za sinusoidalni napon. Struja se može izravno kontrolirati pomoću rotacijskog regulatora. Međutim, analozi s tipkama nalaze se iu našem vremenu. Za zaštitu uređaja, kućište je otporno na toplinu. U modelima se mogu naći i rezonantni pretvarači. Oni se razlikuju, u usporedbi s konvencionalnim analogima, po niskoj cijeni. Na tržištu se često mogu naći s oznakom PP200. Strujna vodljivost u ovom će slučaju biti niska, ali kontrolna elektroda bi se trebala nositi sa svojim odgovornostima.
Uređaji za punjenje
Za izradu regulatora struje za punjač potrebni su samo tiristori tipa trioda. Mehanizmom za zaključavanje u ovom će slučaju upravljati upravljačka elektroda u krugu. Tranzistori s efektom polja često se koriste u uređajima. Maksimalno opterećenje za njih je 9 A. Niskopropusni filtri nisu jedinstveno prikladni za takve regulatore. To je zbog činjenice da je amplituda elektromagnetskih smetnji prilično visoka. Ovaj se problem može jednostavno riješiti korištenjem rezonantnih filtara. U tom slučaju neće ometati provođenje signala. Toplinski gubici u regulatorima također bi trebali biti beznačajni.
Primjena triac regulatora
Triac regulatori, u pravilu, koriste se u uređajima čija snaga ne prelazi 15 V. U ovom slučaju, oni mogu izdržati maksimalni napon od 14 A. Ako govorimo o rasvjetnim uređajima, ne mogu se koristiti svi. Također nisu prikladni za visokonaponske transformatore. Međutim, različita radio oprema može raditi s njima stabilno i bez ikakvih problema.
Regulatori za otporna opterećenja
Krug regulatora struje za aktivno opterećenje tiristora pretpostavlja upotrebu triodnog tipa. Oni mogu odašiljati signale u oba smjera. Anodna struja u krugu smanjuje se snižavanjem granične frekvencije uređaja. U prosjeku, ovaj parametar varira oko 5 Hz. Maksimalni izlazni napon trebao bi biti 5 V. U tu svrhu koriste se samo otpornici polja. Dodatno se koriste konvencionalni kondenzatori koji u prosjeku mogu izdržati otpor od 9 ohma.
Pulsne zener diode nisu neuobičajene u takvim regulatorima. To je zbog činjenice da je amplituda prilično velika i s njom se treba pozabaviti. Inače se temperatura tranzistora brzo povećava i oni postaju neupotrebljivi. Za rješavanje problema s padajućim pulsom koristi se širok izbor pretvarača. U ovom slučaju stručnjaci također mogu koristiti prekidače. Ugrađuju se u regulatore iza tranzistora s efektom polja. Međutim, ne smiju doći u dodir s kondenzatorima.
Kako napraviti fazni model regulatora?
Regulator fazne struje možete napraviti vlastitim rukama koristeći tiristor s oznakom KU202. U tom će slučaju opskrba naponom blokade teći nesmetano. Osim toga, treba voditi računa o prisutnosti kondenzatora s maksimalnim otporom većim od 8 ohma. Naknada za ovaj slučaj može se naplatiti PP12. U tom će slučaju kontrolna elektroda osigurati dobru vodljivost. Vrlo su rijetki u regulatorima ove vrste. To je zbog činjenice da prosječna razina frekvencije u sustavu prelazi 4 Hz.
Kao rezultat, na tiristor se primjenjuje jak napon, što izaziva povećanje negativnog otpora. Kako bi se riješio ovaj problem, neki predlažu korištenje push-pull pretvarača. Načelo njihovog rada temelji se na inverziji napona. Prilično je teško napraviti strujni regulator ove vrste kod kuće. U pravilu se sve svodi na pronalaženje potrebnog pretvarača.
Uređaj za reguliranje pulsa
Da biste to učinili, tiristor će trebati tip triode. Daje upravljački napon velikom brzinom. Problemi s obrnutom vodljivošću u uređaju rješavaju se pomoću bipolarnih tranzistora. Kondenzatori u sustavu instalirani su samo u parovima. Smanjenje anodne struje u krugu nastaje zbog promjene položaja tiristora.
Mehanizam za zaključavanje u regulatorima ovog tipa ugrađen je iza otpornika. Za stabilizaciju granične frekvencije može se koristiti širok izbor filtara. Nakon toga, negativni otpor u regulatoru ne smije prijeći 9 ohma. U ovom slučaju, to će mu omogućiti da izdrži veliko strujno opterećenje.
Modeli s mekim startom
Da biste dizajnirali regulator struje tiristora s mekim startom, morate se pobrinuti za modulator. Danas se rotacijski analozi smatraju najpopularnijima. Međutim, oni se dosta razlikuju jedni od drugih. U ovom slučaju mnogo ovisi o ploči koja se koristi u uređaju.
Ako govorimo o modifikacijama serije KU, oni rade na najjednostavnijim regulatorima. Nisu osobito pouzdani i uzrokuju neke greške. Drugačija je situacija s regulatorima za transformatore. Tamo se u pravilu koriste digitalne modifikacije. Kao rezultat toga, razina izobličenja signala je značajno smanjena.
Velik broj industrijskih elektromotornih pogona i tehnoloških procesa za napajanje koristi istosmjernu struju. Štoviše, u takvim slučajevima često je potrebno promijeniti vrijednost ovog napona. Vrste prijevoza poput podzemne željeznice, trolejbusa, električnih automobila i drugih vrsta prijevoza dobivaju napajanje iz istosmjernih mreža s konstantnim naponom. Ali mnogi od njih trebaju promijeniti vrijednost napona koji se dovodi na armaturu elektromotora. Klasično sredstvo za dobivanje potrebnih vrijednosti je otporna kontrola ili Leonardo sustav. Ali ti su sustavi zastarjeli i rijetko se mogu naći (osobito sustav generator-motor). Suvremeniji i aktivno se implementiraju sustavi tiristorski pretvarač-motor i impulsni pretvarač-motor. Pogledajmo detaljnije svaki sustav.
Regulacija otpornika
Za regulaciju startne struje i napona koji se dovodi do elektromotora, otpornici su spojeni na armaturni krug u seriju s kotvom (ili armaturom i namotom polja u slučaju serijski pobuđenog motora):
Na taj način se regulira struja koja se dovodi u električni stroj. Kontaktori K1, K2, K3 zaobilaze otpornike ako je potrebno promijeniti bilo koji parametar ili koordinatu električnog pogona. Ova metoda je još uvijek prilično raširena, posebno u vučnim električnim pogonima, iako je popraćena velikim gubicima u otpornicima i, kao posljedica toga, prilično niskom učinkovitošću.
Sustav generator-motor
U takvom sustavu potrebna razina napona se formira promjenom toka uzbude generatora:
Prisutnost tri električna stroja u takvom sustavu, velika težina i dimenzije te dugo vrijeme popravka u slučaju kvarova, kao i skupo održavanje i velika inertnost takve instalacije učinili su učinkovitost takvog stroja vrlo niskom. Danas praktički više nema sustava generator-motor; svi se aktivno zamjenjuju sustavima koji imaju niz prednosti.
Tiristorski pretvarač - motor
Svoj veliki razvoj dobio je 60-ih godina, kada su se počeli pojavljivati tiristori. Na njihovoj osnovi stvoreni su prvi statički tiristorski pretvarači male snage. Takvi uređaji bili su spojeni izravno na AC mreže:
Regulacija napona događa se promjenom. Regulacija preko tiristorskog pretvarača ima niz prednosti u odnosu na generatorsko-motornu instalaciju, kao što su velika brzina i učinkovitost, glatka regulacija istosmjernog napona i mnoge druge.
Pretvarač sa međunaponskim linkom
Ovdje stvari postaju malo kompliciranije. Za postizanje konstantnog napona potrebne vrijednosti koriste se dodatni pomoćni uređaji, naime pretvarač, transformator, ispravljač:
Ovdje se istosmjerna struja pretvara u izmjeničnu struju pomoću strujnog pretvarača, zatim se snižava ili povećava pomoću transformatora (ovisno o potrebi), a zatim se ponovno ispravlja. Prisutnost transformatora i pretvarača značajno povećava troškove instalacije i povećava sustav, što smanjuje učinkovitost. Ali postoji i plus - galvanska izolacija između mreže i opterećenja zbog prisutnosti transformatora. U praksi su takvi uređaji izuzetno rijetki.
Preklopni DC-DC pretvarači
Ovo su možda najsuvremeniji upravljački uređaji u istosmjernim krugovima. Može se usporediti s transformatorom, budući da je ponašanje pretvarača impulsa slično transformatoru s glatko promjenjivim brojem zavoja:
Takvi sustavi aktivno zamjenjuju elektromotorne pogone s otpornom regulacijom, spajajući ih na armaturu stroja u seriju, umjesto otporno-kontaktorske skupine. Često ih koristim u električnim automobilima, a dosta su popularni i u podzemnom prijevozu (podzemna željeznica). Takvi pretvarači emitiraju minimalnu toplinu, koja ne zagrijava tunele i može implementirati regenerativni način kočenja, što je veliki plus za električne pogone s čestim pokretanjem i kočenjem.
Velika prednost ovakvih uređaja je što mogu rekuperirati energiju u mrežu, glatko regulirati brzinu porasta struje, te imaju visoku učinkovitost i brzinu.
