Ограничение пускового тока – применение позисторов epcos для ограничения пускового тока – Блог инженера-разработчика

применение позисторов epcos для ограничения пускового тока – Блог инженера-разработчика

Авт, доктор Стефан Бенкхоф (Dr. Stefan Benkhof, менеджер-маркетолог EPCOS/TDK).

Перевод – Дмитрий Кузнецов, руководитель службы технической поддержки ООО «АЕДОН».

Высокие значения пусковых токов повсеместно можно встретить при работе такого оборудования, как системы привода, инвертеры или в источниках электропитания в момент включения. Поскольку в результате протекания большого тока выходу из строя подвержены, например, выпрямители преобразователей напряжения или предохранители, необходимо предпринять меры поуменьшению тока (рисунок 1). Существует по крайней мере два метода ограничения пускового тока — пассивный и активный. В первом случае – это устройство защиты (ограничителя пускового тока – ОПТ), устанавливаемое последовательно в цепь электропитания, во втором – использование схемы активного шунта, срабатывающей после того, как ток достигнет безопасного значения. Выбор метода ограничения сводится к конкретному применению и зависит от множества факторов: требуемой мощности, частотных характеристик броска тока, рабочей температуры окружающей среды и стоимости изделия.

Пассивный метод ограничения пускового тока.

Для преобразователей напряжения номинальной мощностью до нескольких Ватт наиболее приемлемым решением может служить включение малоомного резистора последовательно с нагрузкой.  

NTC-термистор имеет высокое омическое сопротивления при низких температурах корпуса, что позволяет эффективно рассеивать пиковую составляющую пускового тока, и низкое сопротивление — при высоких температурах. В результате поглощения тока нагрузки и последующего саморазогрева в нормальных климатических условиях (при «комнатной» температуре окружающей среды) сопротивление термистора падает до нескольких процентов от номинального значения. Это свойство позволяет уменьшить выделяемую на термисторе мощность при дальнейшем постоянном токе нагрузки, когда конденсатор-накопитель полностью заряжен. В целом, NTC-термистор наиболее дешевый и простой по схемотехнической реализации вариант (рисунок 2).

При разработке источников питания все большее внимание уделяется уменьшению потерь мощности везде, где это возможно. В случае, когда номинальная мощность источника превышает 500Вт, эти недостатки становятся более очевидными. Если ОПТ включен на протяжении всего времени протекания тока, потери энергии становятся значительными. Увеличение номинальной мощности устройства и увеличение времени его запуска приводят к появлению нежелательных дополнительных энергетических потерь. Если предположить, что рассеиваемая мощность на NTC-термисторе составляет порядка 1% от общей мощности преобразователя, а КПД последнего равен 92%, то около 12,5% всех энергетических потерь придется на NTC-термистор.

Еще одним методом является применение активного ограничителя пускового тока (АОПТ) с использованием реле или симисторов. В зависимости от сферы применения схема активного ограничения пускового тока может содержать мощный резистор, NTC-термистор или позистор (PTC-термистор с положительным температурным коэффициентом) в качестве компонента-ограничителя (рисунок 3). Позистор, например, используется в бортовых зарядных устройствах с подключаемыми гибридными или электрическими двигателями, когда требуется передать энергию мощностью в несколько киловатт. Преимущества АОПТ проявляются как на мощностях выше 500Вт, так и на меньших мощностях в различных сферах применения. Хотя стоимость АОПТ заметно выше, такой подход позволяет не только уменьшить потери энергии, но и применить менее мощные и, как следствие, более дешевые переключатели и полупроводники.

Для некоторых применений позистор демонстрирует самые лучшие характеристики в качестве ОПТ. Поскольку температура NTC-термистора зависит от температуры окружающей среды, при низких температурах его сопротивление выше, соответственно ток заряда накопителя ниже и время выхода на режим больше. С другой стороны, повышенная температура окружащей среды лишает NTC-термистор возможности ограничить пусковой ток вследствие его низкого сопротивления. Поэтому, такой подход не востребован для применений, где требуется широкий температурный диапазон. Для NTC-термисторов время остывания, после которого возможно произвести повторное включение с эффективным ограничением тока, варьируется от 30 до 120 с в зависимости от применения, типа крепления и температуры окружающей среды. Для некоторых применений не требуется продолжительного остывания, где происходит быстрый активный разряд конденсаторов в цепи постоянного тока, например, в инверторах для новых стиральных машин или сушилок. Однако, эффективное применение АОПТ в аппаратуре, где присутствуют короткие перерывы напряжения, может оказаться невозможным в связи с тем, что сопротивление термистора при каждом случае включения будет оставаться низким. В обоих случаях позисторы фирмы EPCOS будут являться эффективным средством ограничения пускового тока.

В НКУ позистор работает как омическое сопротивление номиналом от 20 до 500 Ом (в зависимости от типа). Этого сопротивления хватает для ограничения пускового тока. Как только накопитель полностью заряжен, позистор шунтируется короткозамкнутым реле.

В случае выхода из строя элементов цепи заряда конденсатора, позистор выполняет защитную функцию цепи нагрузки. При протекании тока через элемент, его сопротивление многократно возрастает, и, благодаря наличию таких защитных свойств, позистор может служить защитой от короткого замыкания конденсатора и в случае, если не сработал шунт после полного заряда накопительного конденсатора (отказ коммутирующего элемента).

Все эти явления отказов вызывают резкий скачок температуры ограничителя тока. Для полной уверенности, что эффекты КЗ и отказ реле не причинят вреда аппаратуре, следует устанавливать именно позистор или мощный резистор. Позисторы фирмы EPCOS не требуют предварительного ограничения тока, так как обладают защитными свойствами, и могут устанавливаться непосредственно в питающую сеть с соответсвующим номиналом пробивного напряжения. На рисунке 4 представлен процесс ограничения тока в результате короткого замыкания конденсатора.

​

В результате позисторы фирмы EPCOS (рисунок 5), применяющиеся в составе АОПТ, обладают замечательными свойствами:

– хорошая устойчивость к повышенной температуре окружающей среды.

– эффективное ограничение тока сразу же после отключения нагрузки (отсутствует необходимость охлаждения перед повторным запуском как у NTC-термисторов).

– собственная защита от перегрузки по току, вызванной аварийными ситуациями.

В таблице 1 представлен номенклатурный ряд элементов, основные параметры и наличие в наборах с образцами.

Для всех моделей ОПТ диапазон температур составляет от -20…до +85 С при работе на максимальном пробивном напряжении

График изменения сопротивления приведен в datasheet на сайте EPCOS для температурного диапазона -40…+180 С.

Список используемой литературы:

1. www.epcos.com/ptc_icl

2. www.epcos.com/samplekit

3. Bodo’s Power System, February 2014, page 34

Реле ограничения пускового тока. Что это и зачем нужно?

Высокие пусковые токи светодиодных ламп. Почему это – проблема, и как эту проблему решить?

Светодиодные лампы и светильники сейчас используются повсеместно. В основе их конструкции, как не трудно догадаться – светодиоды. Обычную лампу накаливания можно подключать напрямую к электросети. Со светодиодами так не получится. Для питания светодиодов требуется постоянный ток. И более низкое напряжение. Потому, любая светодиодная лампа, лента, любой светодиодный светильник, требуют специального блока питания. Он преобразует сетевое напряжение, в напряжение, требуемое для конкретных светодиодов. Блоки питания для светодиодных ламп, лент и светильников называются драйверы. Драйверы бывают разных размеров и разного исполнения. Например, драйвер светодиодной лампы выглядит так:

А драйверы для светодиодной ленты так:

Не важно как выглядят используемые вами блоки питания. Важно, что все они – импульсные. От обычного, трансформаторного, импульсный блок питания отличается наличием выпрямителя и фильтрующего конденсатора. Мы не будем вдаваться в технические подробности. Запомните главное: стартовый ток импульсного блока питания, многократно превышает номинальный ток нагрузки. Несмотря на то, что этот всплеск кратковременный, он может привести к серьезным проблемам 

Высокие пусковые токи, какие могут возникнуть проблемы?

• Срабатывание автоматического выключателя.
• Поломка светорегуляторов
• Спаивание контактов выключателей и реле 

Также, стоит учитывать, что импульсные блоки питания – это не только светодиодные лампы и светильники. Большинство современных электроприборов, офисной и бытовой техники тоже имеют импульсные блоки питания. Даже зарядка вашего смартфона – это импульсный блок питания. Если вы хорошо разбираетесь в электронике, вы наверное сможете решить проблему высоких пусковых токов. Но, что делать, если у вас нет времени, или желания ее решать? Или, что вероятнее, вам просто не хватает знаний для этого?

Впрочем, если у вас в люстре пять-шесть светодиодных ламп – проблем не будет. А если больше? А если у вас несколько мощных светильников? А если несколько светодиодных панелей, или метров 30 светодиодной ленты? В этом случае проблемы неизбежны! Возможно, вы не сразу их заметите. Что же делать? 

Использовать реле ограничения пусковых токов (РОПТ) МРП-101 (Меандр). Это самое простое решение проблемы высоких стартовых токов. 

Реле ограничения пускового тока (РОПТ) Меандр МРП-101

Реле ограничения пускового тока МРП-101 предназначены для уменьшения пусковых токов при включении емкостных нагрузок (например, импульсных БП, драйверов LCD и т.д.). При включении напряжения контакты встроенного реле разомкнуты. Ток ограничивается встроенным резистором. Через заданное время задержки контакты реле замыкаются. В дальнейшем реле на работу нагрузки влияния не оказывает. 

Почему РОПТ (реле ограничения пускового тока) МРП-101?

Причины две:

1. Его очень просто подключать.
2. Оно ставится между выключателем и нагрузкой.

Вы без проблем поставите МРП-101 в щите. Если в щите нет места, то не “вешайте” его на DIN-рейку, а просто поставьте (положите) в щит. Принципиально не хотите влезать в щит, но ваших знаний хватает для подключения люстры и установки выключателя? Нет проблем. Реле МРП-101 работает в любом положении. Его можно подсоединить к контактам светильника и оставить в запотолочном пространстве.  Можно поставить рядом с блоком питания светодиодной ленты. Можно поместить в распаячную коробку. Как видите, все очень просто! 

Реле ограничения пускового тока МРП-101, особенности:

• Ограничение пускового тока емкостных нагрузок до 30 А
• Максимальная емкость нагрузки – 2000 мкФ, максимальный ток нагрузки – 16 А
• Подключается МЕЖДУ выключателем и нагрузкой
• Ширина корпуса 13 мм

РОПТ МРП-101 (Меандр), технические характеристики:

• Напряжение питания В АС230
• Частота питающей сети Гц 50
• Мощность, потребляемая катушкой, не более Вт 1
• Время включения реле с 0,25
• Максимальная суммарная емкость нагрузки, не более мкФ 2000
• Количество и тип контактов 1 замыкающий
• Максимальное коммутируемое напряжение В 250
• Максимальный рабочий ток: АС250В 50Гц (АС1) А 16
• Максимальная частота коммутаций при емкости нагрузки 2000 мкФ, не более цикл/мин 3
• Электрическая прочность (питание – контакты) В АС2000 (50Гц – 1 минута)
• Механическая износостойкость, не менее циклов 10 х 10⁶
• Электрическая износостойкость, не менее циклов 100000
• Максимальная частота коммутаций, не более цикл./ч 600
• Диапазон рабочих температур (по исполнениям) °С -25…+55 (УХЛ4) / -40…+55 (УХЛ2)
• Температура хранения °С -40…+70
• Климатическое исполнение и категория размещения по
• ГОСТ 15150-69 (без образования конденсата) УХЛ4 или УХЛ2
• Степень защиты реле: по корпусу / по клеммам по ГОСТ 14254-96 IP40 / IP20
• Степень загрязнения в соответствии с ГОСТ 9920-89 2
• Относительная влажность воздуха % до 80 (при 25°С)
• Рабочее положение в пространстве произвольное
• Режим работы круглосуточный
• Габаритные размеры мм 13 х 93 х 62
• Масса кг 0.06

РОПТ МРП-101 (Меандр), габаритные размеры:

РОПТ МРП-101 (Меандр), схемы подключения:

Купить РОПТ (реле ограничения пускового тока) МРП-101 (Меандр) в интернет-магазине. Открыть каталог продукции.

www.prestig.ru

Ограничение пусковых токов – удешевление на светодиодном монтаже

Светодиодные блоки питания имеют очень высокие пусковые токи. Для того чтобы увеличить количество импульсных источников питания на один автоматический выключатель необходимо ограничение пусковых токов, использовать ограничитель броска тока.

Пусковой ток драйвера многократно превышает номинальный, поэтому срабатывает автоматический выключатель (иначе говоря, выбивает автомат), контакты свариваются, проводка греется. Решение — ограничение пусковых токов ESB.

Электронный ограничитель пускового тока блока питания является идеальным решением для эффективного снижения затрат на монтаж светодиодного освещения. Благодаря точному ограничению пусковых токов, на каждом автоматическом выключателе может работать большее количество блоков питания светодиодных ламп и лент. Низкое значение тока позволяет использовать провода с меньшим сечением и меньше выключателей. Стоимость установки снижается на 70% по сравнению с обычными установками.

Устройство подключается между сетевым выключателем / контактором и нагрузкой. Используется для индуктивных и емкостных нагрузок. В момент включения пусковой ток ограничен в течение определенного времени, независимо от фактического значения пускового тока.

Выбрать ограничитель тока светодиодного драйвера Camtec ESB несложно.

Доступны две основные модели ограничителей пускового тока блока питания Camtec ESB. Стандартная версия (ESB-UNIVERSAL, ограничение пикового тока на уровне 48A) идеально подходит для обычных источников света или сетевого выключателя. Для цепей с реле / контакторами или коммутаторами (KNX / EIB-bus) мы рекомендуем ESB 16 (ограничение пикового тока на уровне 16A), он сохранит контакты переключения и обеспечить длительный срок службы.

Получить консультацию или узнать цену, наличие ограничителя пускового тока блока питания в России вы можете по телефону  (812) 408-19-18 или по эл. почте [email protected]

Технические характеристики ограничителя пускового тока для светодиодного освещения.

Camtec ESB 16A

Camtec ESB LED-Universal 48A

Максимальное количество импульсных источников питания на один ограничитель пускового тока
*Информация представлена справочно

Camtec ESB 16

Camtec ESB LED-Universal 48A

Установка. Схема монтажа ограничителя пускового тока для драйвера.

Причина срабатывания автомата при включении света. Демонстрация работы устройства ограничения пускового тока блока питания. Пример использования устройства плавного пуска драйвера.

С этой страницей часто просматривают

p-unit.ru

Пусковой ток в DC/DC-преобразователях – Журнал «Вестник электроники»

Вступление

Пусковой ток — это пиковый ток, возникающий в цепях источника питания при включении. На рисунке 1 показана стандартная система источника питания. Входной фильтр электромагнитных помех (EMI-фильтр) включает в себя конденсатор, который подключается к входной линии. DC/DC-преобразователь также имеет конденсаторы, которые подключаются на входе и выходе. Кроме того, к нагрузке может подключаться дополнительный конденсатор. Для каждого из этих конденсаторов требуется ток зарядки для обеспечения нужного уровня напряжения для устойчивого режима работы. Таким током является пусковой ток.

Высокий пусковой ток зависит от конкретно выбранных элементов схемы. Существует проблема, заключающаяся в том, что большие скачки тока могут создавать электромагнитные помехи в прилегающих схемах и приводить в действие (активизировать) элементы защиты цепей на входе, например предохранитель или полупроводниковую защиту от сверхтоков.

Кривая пускового тока

Типовая кривая пускового тока показана на рисунке 2. На ней видны два пиковых скачка тока. Первый скачок пускового тока отмечается при включении источника входного напряжения. Такой пиковый ток протекает через конденсаторы EMI-фильтра и входной конденсатор DC/DC-преобразователя, заряжая их до уровня, необходимого для устойчивого режима работы. Второй скачок тока наблюдается при включении DC/DC-преобразователя. Такой пиковый ток течет через силовой трансформатор DC/DC-преобразователя и выходной конденсатор и, в свою очередь, заряжает их до необходимого для устойчивого режима работы уровня.

Пусковой ток

Первый пик тока часто называется пусковым пиком. Его пиковое значение и форма значительно зависят от характеристик источника входного питания, времени повышения напряжения и сопротивления источника питания. Резко поднимающееся вверх колебание входного напряжения, как в случае замыкания пускового переключателя, будет соответствовать высокой и узкой кривой пика. Более медленное и плавное нарастание входного напряжения, например на выходе любого входного электронного устройства или конденсаторной батареи, будет соответствовать более мягкому пику.

Пиковое значение пускового тока определяется уравнением i=Cхdv/dt, где С — емкостное сопротивление, общее сопротивление EMI-фильтра и входного сопротивления DC/DC-преобразователя, а dv/dt — это крутизна кривой напряжения. Пик тока фиксируется только один раз, если источник входного напряжения характеризуется очень быстрым временем восстановления напряжения. Для этого источник должен обладать достаточным запасом мощности. Как правило, резкое изменение напряжения бывает только в случаях механического переключения нагрузки или замыкания реле. Если источником питания является импульсный преобразователь, полупроводниковый регулятор мощности или конденсаторная батарея, то длительность импульса будет более продолжительной. Обычно длительность импульса выходного напряжения импульсных преобразователей составляет несколько миллисекунд, полупроводниковых регуляторов (SSPC) обычно 50 мкс–500 мкс, а больших конденсаторных батарей — обычно не менее нескольких миллисекунд. Такое длительное нарастание напряжения не приведет к образованию высоких пиков. Важно также определить не только пиковый ток, но и крутизну нарастания тока, чтобы установить, будут ли приведены в действие входной предохранитель, выключатель и SSPC под воздействием пускового тока.

Ток включения

Второй пик тока на рисунке 2 также является важной частью пускового тока. Этот скачок отмечается, когда DC/DC-преобразователь включается и направляет ток от входа для зарядки своего выходного конденсатора и конденсатора нагрузки. Стандартные кривые тока включения показаны на рисунке 3. Ток включения остается одинаковым, независимо от того, включается ли преобразователь под воздействием входного напряжения или управляющим сигналом.

Для DC/DC-преобразователей компании VPT используется запатентованная схема обратной магнитной связи с жестким контролем внутреннего цикла запуска и четкой и плавной подачей выходного напряжения. Плавная подача напряжения обеспечивает контролируемое изменение на выходе и меньшую крутизну dv/dt. Благодаря мягкому пуску входной ток обычно не превышает значения входного тока устойчивого режима работы преобразователя во время пуска.

DC/DC-преобразователи компании VPT также характеризуются непрерывным постоянным предельным током на выходе. Они подают весь объем номинального тока на источник нагрузки, не дают сбоев и не отключаются, вызывая необходимость перезапуска. Это позволяет им запускать любой конденсатор источника нагрузки, независимо от емкости. В случае использования очень больших емкостных нагрузок DC/DC-преобразователь входит в режим ограничения тока. В данном случае входной ток не должен более чем в 1,5 раза превысить номинальный ток работы. Этого оказывается достаточно, чтобы не вызывать помехи и/или активировать защитные устройства на входе. Второй скачок пускового тока не оказывает негативного воздействия на DC/DC-преобразователи в рамках конструкции системы.

Ограничение активного скачка

В некоторых случаях требуется ограничить скачок тока, идущего на входные конденсаторы. Единственная возможность сделать это — включить в цепь последовательный элемент перед конденсаторами. На рисунке 4 показана базовая схема ограничения скачка тока. Последовательный резистор R1 ограничивает входной ток, пока будут достаточно заряжены конденсаторы. После зарядки входных конденсаторов реле S1 замыкается и полный объем тока подается на DC/DC-преобразователь.

Для ограничения пускового тока может также использоваться дроссель. Для такого решения не требуется обходного контура, так как постоянный ток проходит через него с низкими потерями. Вместе с тем, как правило, требуется большой номинал индуктивности для эффективного ограничения пускового тока. Необходимо проявлять осторожность, так как дроссель может образовывать резонансный контур с входным фильтром или с внутренним контуром обратной связи DC/DC-преобразователя, вызывая нестабильность работы системы. Обычно требуется установка дополнительных компонентов для снижения возникшего резонанса.

Другая распространенная схема изображена на рисунке 5. В ней используется последовательный МОП-транзистор VT1. Транзистор VT1 обычно находится в выключенном состоянии, при этом через резистор R2 подается низкое напряжение на затвор. При подаче входного напряжения питание на затвор подается через R1. Время включения транзистора VT1 ограничивается временем зарядки конденсатора С1. Значения R1 и С1 подбираются такие, чтобы входные конденсаторы заряжались медленно, ограничивая при этом пусковой ток. После зарядки входных конденсаторов на затвор транзистора VT1 подается напряжение до такого значения, пока оно не будет ограничено стабилитроном. При этом транзистор VT1 остается полностью включенным.

Данная схема может быть изменена путем подключения транзистора VT1 к плюсу питающего провода. Питание может подаваться точно так же с помощью использования Р-канального МОП-транзистора. Возможно также использование N-канального МОП-транзистора, но с подачей питания на затвор через генератор или отдельный источник питания. Существует множество других схем ограничения пускового тока. Все они используют последовательное устройство в первичной цепи и работают приблизительно по одной и той же схеме. Важно, чтобы всегда при окончании зарядки конденсаторов последовательное устройство было шунтировано или полностью включено в целях снижения сопротивления и потери мощности. Также важно, чтобы контроль пускового тока не приводил к возникновению шума и помех во входной линии, так как он осуществляется до EMI-фильтра.

Входные модули с ограничением пускового тока

Во многих входных модулях компании VPT предусмотрена встроенная система ограничения пускового тока (таблица 1). В каждом модуле используется последовательный N-канальный МОП-транзистор, подключенный к плюсу питающего провода. N-канальный МОП-транзистор обеспечивает самое низкое сопротивление в открытом состоянии с целью минимальных потерь мощности. Благодаря подключению его к плюсу питающего источника обратная цепь остается замкнутой, что упрощает конструкцию системы. В таких моделях МОП-транзистор используется в двух целях. Он также обеспечивает защиту от входного напряжения во время переходного режима.

Модели DV–704A и DVMN28 включают EMI-фильтр и ограничение пускового тока. Обе схемы оптимизированы для совместной работы. Цепь пускового тока ограничивает любой ток, поступающий в EMI-конденсаторы, но не вызывает никаких дополнительных электромагнитных помех во входных линиях, как это может происходить в случае дискретных контуров. Модель VPTPCM–12 содержит цепь контроля пускового тока, которая ограничивает пусковой ток на конденсаторах данной модели и на конденсаторах в нагрузке. Но в ней также имеются переключатели, вследствие чего могут потребоваться дополнительные EMI-фильтры на входе.

Заключение

Пусковой ток — это пиковый ток, возникающий при подаче или включении напряжения. В некоторых случаях может быть необходимо ограничение скачка тока во входных конденсаторах. Это требует построения дополнительной схемы. А с применением DC/DC-преобразователей компании VPT многие системы питания будут соответствовать необходимым требованиям без построения специального решения ограничения пускового тока, что позволит упростить схему, снизить количество элементов, размер и цену на компоненты, при этом увеличив надежность и эффективность устройства.

Комментарий специалиста Построение качественных многоуровневых и многоканальных систем питания требует от инженеров и конструкторов решения проблемы минимизации негативного взаимовлияния комплексных переходных процессов в момент включения систем. Вследствие этого возникает необходимость согласования нагрузок, фильтрации помех до приемлемого уровня для обеспечения стабильного функционирования приборов в жестких условиях эксплуатации.Модули питания VPT успешно решают данную задачу, а системы питания, построенные на их основе, уже долгие годы обеспечивают надежную работу сложнейшей бортовой и научной аппаратуры в космических программах Роскосмоса, NASA и ESA.

Вадим Дроздов, технический специалист PT Electronics

vestnikmag.ru

Ограничение – пусковой ток – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Ограничение – пусковой ток

Cтраница 1

Ограничение пусковых токов в данной конструкции основано на следующем принципе: в начале пуска частота пересечения обмотки ротора силовых линий вращающегося магнитного поля статора велика, ток как бы вытесняется в наружную часть обмотки с большим активным и малым индуктивным сопротивлением, ввиду чего пусковой ток уменьшается, а пусковой момент увеличивается. При увеличении скорости вращения ротора частота пересечения уменьшается и ток как бы постепенно переходит в нижнюю часть обмотки с меньшим активным сопротивлением.  [2]

Ограничение пускового тока при реостатном пуске обычно сопровождается значительными потерями энергии в пусковом реостате.  [3]

Ограничение пускового тока реостатом Кп приводит к уменьще-нию пускового момента двигателя.  [4]

Ограничение пускового тока и регулирование пускового момента осуществляются двумя способами: изменением частоты питающего напряжения и увеличением активного сопротивления цепи обмотки ротора в период пуска двигателя.  [5]

Ограничение пускового тока асинхронных двигателей средней и большой мощностей обеспечивается пуском при сниженном напряжении на зажимах обмотки статора, что дает уменьшение пускового тока с одновременным снижением пускового момента и поэтому допустимо лишь в тех случаях, когда не требуется значительный пусковой момент.  [7]

Для ограничения пускового тока необходимо последовательно с обмоткой якоря включить пусковой реостат или изменять подводимое к двигателю напряжение от нуля до номинального.  [9]

Для ограничения пускового тока в цепь якоря при пуске вводят пусковой реостат ( рис. 3.12, а), сопротивление которого выбирают так, чтобы получить заданный пусковой ток и соответствующий пусковой момент. При заданном пусковом моменте пусковой ток, а следовательно, и сопротивление реостата могут быть различными в зависимости от магнитного потока. Наименьшее значение пускового тока будет при максимальном магнитном потоке, поэтому при пуске реостат гв в цепи обмотки возбуждения ОБ обычно шунтируют.  [11]

Для ограничения пусковых токов в цепь якоря последовательно включается пусковой реостат. Регулировать скорость вращения можно, вводя сопротивление последовательно с якорем или применяя более сложные схемы.  [12]

Для ограничения пускового тока и момента электродвигателей с короткозамкнутым ротором используются включаемые в цепь статора активные и реактивные сопротивления. Сопротивления могут включаться во все три фазы или в одну фазу статора.  [14]

Для ограничения пускового тока используются пусковые реостаты, включаемые последовательно с якорем двигателя при пуске в ход.  [15]

Страницы:      1    2    3    4    5

www.ngpedia.ru

Реле ограничения пусковых токов Меандр МРП-101 и панель розеток ShowTec DJSwitch 6 на CS-CS.Net: Лаборатория Электрошамана

Реле ограничения пусковых токов Меандр МРП-101 и панель питания ShowTec DJSwitch 6

Пост сегодня будет сборный, потому что из меня идеи фонтанируют на полную. И, как всегда, для меня важнее всего комфорт. То есть, сделать так, чтобы не материться, а наслаждаться результатом работы. А у меня встало несколько задач, которые свалились в одну кучу и которые я решаю пока ещё наколенным методом, ибо не ко всему готов (нет материалов и идей).

Первое, чего надо было сделать — это затестировать реле ограничения пусковых токов Меандр МРП-101, которые у нас тут народ мне же в комментариях советовал, потому что у одного заказчика от LED-драйверов «Центрсвет» стали спаиваться контакты реле в Logo (это мой щит в Переделкино).

Второе — меня затрахало возиться с вилками в розетках, мля! Дело в том, что у меня есть прожектор, который болтается на шкафу и направлен просто в потолок, чтобы создавать задний рассеянный свет вечерами. Если издеваться и брать термины сцены, то это будет «дежурный свет». Прожектор мой никак к сцене не относится: он нужен для того, чтобы когда ты вечера сидишь у компа, в комнате не было темно, но и не слишком светло. На это есть даже правило: если идёт работа с тонкими предметами или за компом, то контрастность рабочего места и фона не должна отличаться больше чем в три раза. Вот для этой засветки у меня прожектор и служит.

Также у меня есть ещё один зверский прожектор (и два в резерве) от Нового Света, который я врубаю, если ночами припирает собирать щиты. Ну и есть вилка от всех моих софитов сценосвета, которого становится больше и больше и от которого, как я стебался в посте про новые головы LED Spot 90W, начинает уже вышибать автомат на 16А при включении этой вилки. Автомат вышибает не из-за потребления, а из-за стартовых токов. В конце поста будет видео работы реле, и там видна зверская искра и поджаренные контакты вилки.

Всё собралось в общую идею такого рода: нужна панель с выключателями (а в будущем чтобы управлялась ещё и по DMX), чтобы можно было не тыкать 4 вилки в розетки, а включать это более удобно. А если реле МРП-101 прокатит — то ещё и снизить стартовые токи сценосвета! Вот сейчас я про это всё и расскажу! Пост будет полезен и световикам, и нашим технарям, ибо релюшка оказалась весьма удачной!

1. Реле ограничения пусковых токов МРП-101.

Итак, начинаем с технической части, чтобы она была полезной для технарей. А потом уже про световую часть пробежимся. У нас возникла проблема, про которую я уже писал в посте про стартовые токи светодиодных ламп — почитайте его обязательно! Сама проблема начала существовать ещё раньше, но просто в моих кругах она стала проявляться со светодиодными лампами. Суть её вот в чём: все блоки питания, которые вас окружают — электронной техники, зарядки, LED-лент и LED-ламп — чаще всего импульсные. И чем дальше — тем больше проблем начинается с LED-лампами и блоками питания LED-лент.

Внутри импульсных блоков питания стоит выпрямитель и фильтрующий конденсатор, который, когда заряжается (при включении блока в сеть) и создаёт бросок тока! И чем мощнее блок питания (или чем их больше на одной линии), тем этот бросок тока будет больше. От этого броска тока может вышибать автомат, могут спаяться контакты Siemens Logo или мелких релюшек. А что делать, если у вас будет стартовать промышленный блок питания Mean Well серии SDR (напоминаю, что я дополнил тот пост про блоки питания)?

Когда я написал пост про стартовые токи LED-ламп, все стали искать решение по тому, как ограничить ток. Кое-чего нашли аудиофилы: для их разработок выпускались такие реле, но они были не всегда доступны для заказа, потому что их к нам мало кто возил. И вот сейчас всё поменялось — Меандр выпустил специальные реле для ограничения пусковых токов серии МРП. Они делают именно то, что нам надо! Но как и насколько хорошо? Вот ща я и буду разбираться (живой пример будет на видео в конце поста).

Меня заинтересовало реле МРП-101, которое рассчитано на то, чтобы включаться после выключателя (реле). Это именно то, что нам надо, потому что можно не париться с основной начинкой щита: если начались проблемы — то просто воткнуть на соплях это реле после управляющих реле или прям в люстру или закинуть его валяться за потолок. Ну а если мы заранее знаем, что у нас будут линии с высокими стартовыми токами, то сразу заложить его в щит. У меня сейчас как раз заказан щит в Дмитров, где заказчик ОЧЕНЬ попросил поставить в щит 10 блоков питания для LED-лент. И вот как раз туда-то я и поставлю МРПшки, чтобы Logo мог эти блоки питания нормально коммутировать через промежуточные релюшки.

До этого заказа я заказал три штуки МРП-101 лично для себя: две на питание светового оборудования, и одну — разобрать и посмотреть, как оно устроено. Правда, как вы узнаете из этого поста, судьба распоряжается иначе: одну штучку я отдам заказчику, у которого начали спаиваться контакты в Logo, а две другие я поставил себе в панельку с выключателями.

Релюшка поставляется в стандартной Меандровской коробочке:

Реле ограничения пусковых токов МРП-101 (вид коробочки)

Спереди на реле нарисована схема подключения. Очень жаль, что на самом реле нет никакой индикации того, включено оно или нет. Уж раз внутри него стоит обычное электромагнитное реле (зачем — это мы позжее узнаем), то можно было бы вытащить на переднюю панель светодиодик — так реле было бы приятнее и живее! И сразу можно было бы видеть: включена ли нагрузка или нет.

” src=

Я не нашёл нигде (рыл инструкцию и сайт Меандра), но вроде как у этого реле нет входа или выхода и подключать его можно как угодно (снизу или сверху). Почему это так — я поясню чуть позже, когда мы увидим внутренности этого реле и вспомним самодельные усилители.

Теперь немного неприятного в плане корпуса. Вот как-то давно я ругался на Меандр, когда они хотели лишить нас УЗМ-51м в угоду маркетингу, и в том посте упоминал ещё и непонятную затею Меандра с узкими (13 мм против 17,5) корпусами на DIN-рейку.

Я считаю, что эта затея чуток вредна, потому что лишает Меандр взаимозаменяемости: если я набью всю длинную DIN-рейку их релюшками шириной в 13мм, то их у меня влезет больше по количеству. Но что делать, если это глубинка, реле сдохло, Меандр едет долго, а его надо чем-то заменить? А ведь во всём мире принят стандарт DIN-модулей в 17,5 мм. Получается, что если у меня на DIN-рейке, забитой модулями шириной в 13 мм, их сдохнет парочка — то заменить будет не на что, ибо оно туда просто не влезет.

Вторая претензия была к тому, что Меандр сделал защёлки на своих корпусах так, что их торцы стали овальными. Из-за этого на корпусе не остаётся места, куда можно было бы наклеить маркировку элемента (а мы помним правило: в щитах с пластроном никакая внутренняя маркировка за пластрон выступать не должна!).

Вот как это всё выглядит в реале. Зацените за счёт чего они сделали корпус шириной в 13мм: в его стенках есть прорези, в которые попадает кусочек платы со встроенным исполнительным реле. И за счёт этого ширина корпуса уменьшается! =) Не, реально — лучше бы сделали светодиодик для индикации работы — оно реально было бы полезно!

Реле ограничения пусковых токов МРП-101 (вид сбоку)

Кроме этих моментов, у меня нет претензий к корпусу и самому реле. Клеммы у него хорошие, и провода в них закручиваются на ура!

Теперь разломаем корпус и заглянем внутЫрь! Опытный глаз уже кое-чего видит! =) Четыре резистора по 26 Ом каждый, включенные параллельно (это даёт 6,5 Ома суммарно, если я не ошибся в расчётах), мелкий резистор, конденсатор и релюшка.

Реле ограничения пусковых токов МРП-101 (внутренности)

Печатная плата и внутренний монтаж реле сделаны качественно: плата чистенькая, все дорожки хорошие, пайка тоже чистая. А сам внутренний монтаж реле сделан кусками лужёной медной проволоки, одетой во фторопластовые трубочки!

Реле ограничения пусковых токов МРП-101 (боковая сторона платы)

Итак, как это всё работает? Да вы не поверите!! Никто не помнит, как убирали броски тока при включении самодельных мощных усилителей? Я сейчас найду вам в Сети такую схемку:

Стандартная схемка для ограничения стартовых токов усилителей

Как она работает? Да просто! На резисторе R1 и конденсаторе C1 сделана цепочка задержки по времени: через резистор конденсатор C1 будет заряжаться плавно, за определённое время. Напряжение на этом конденсаторе будет тоже плавно нарастать. А параллельно конденсатору у нас подключено реле. Пока конденсатор ещё не заряжен, реле не хватит напряжения для того, чтобы оно включилось. А когда напряжение на конденсаторе подрастёт — реле включится. Ну а контакты реле включают питание этого некоего усилителя или через мощные резисторы, которые и ограничивают стартовый ток, или потом — напрямую.

И вот этой схеме уже наверное лет пятьдесят или больше! Ничего нового нет — да и не требуется. Вот Меандр и сделал нам на основе этой схемы хороший готовый продукт. Реле имеет катушку на 110 вольт (чтобы не морочиться с высоким потребляемым током), мелкий резистор, диод и конденсатор составляют ту самую RC-цепочку для задержки времени, а мощные резисторы ограничивают ток.

Реле ограничения пусковых токов МРП-101 (резисторы ограничения тока)

Я проверил это реле на своём световом оборудовании (про это — в конце поста, когда я дорасскажу про панельку с выключателями). Штатно, когда я включал свои девайсы вилкой в розетку, у меня проскакивала довольно мощная искра (ниже скриншот из видео) и иногда вышибало автомат в 16А на комнату.

Искра при включении импульсных блоков питания (без МРП-101)

Для теста я подцепил эту же линию через реле МРП-101 и начал так же тыкать вилкой в розетку. Хрена с два я получил какую-либо искру после этого! Меня этот результат полностью удовлетворил. А самое интересное — что с этим реле предохранители на 10А в панельке с выключателями не сгорают! То есть, реле реально ограничивает броски тока!

Дальше будет испытание на заказчике, у которого подгорают контакты Logo и на заказчике щита в Дмитров с мощными блоками питания для LED-лент.

Внутреннее реле в МРП-101 щёлкает где-то через полсекунды после подачи питания и отключается примерно через секунду, когда питание пропадает. То есть, если по питанию будут кратковременные провалы — МРП-101 НЕ ограничит стартовый ток. А если провал будет больше чем секунда-полторы — то оно перезапустится и снова сработает, ограничив бросок тока.

Мне всё понравилось, и я начинаю думать о том, на какие линии и где его закладывать. Например, на питание компов или ещё какой техники. Только, чур, не параноить! А то я знаю вас: вы ща как начитаетесь, а потом мне же и будут сыпаться ёбнутые заказы вида «А давайте на все линии поставим МРП-101, мало ли чего — вот пишут что у холодильника высокий стартовый ток».

2. Про управление питанием в сценосвете (свитчеры и панели распределения).

Тут я пока начинаю вырабатывать свои задачки, которые даже не знаю — реализуются ли в большом свете или нет. Когда научусь и разберусь с тем, как это всё устроено — то сделаю, конечно же, отдельный пост (по свитчерам особенно). Пишу то, как я себе это представляю.

Как мы знаем (или можем догадаться), всё световое оборудование вешается на фермы или другие штуки, которые чаще всего опускаются лебёдками на уровень кофров, а потом, когда всё подвешено и подключено, этими же лебёдками поднимаются на нужную рабочую высоту. Я себе в будущем тоже так хочу сделать при помощи тельфера и системы тросов, хе хе!

Раз мы это поднимаем высоко, то у нас встаёт вопрос управления питанием: как нам включать софиты частично, какими-то группами, или вообще включать по питанию отдельные приборы. Отдельно приборы надо включать, если они вообще не поддерживают DMX (например простенький зеркальный шар, или вентилятор для раздувания дыма/тумана) или если мы хотим использовать разные приборы в разных шоу и не врубать весь софит целиком.

Ещё управление питанием пригодится в более тихих вещах, например, студии или переносных рэках с туровым оборудованием. Там уже автоматизировать ничего не надо, а обычно нужна некая панелька с выключателями типа «Микшеры», «Усилители», «Процессоры» и розетками. В общем, чтобы собрать рэковый кофр так, чтобы из него шёл один провод с вилкой в розетку, а не штук пять.

Решается это всё разными вещами, каждая из которых заточена под разные применения и по-разному называется. Для простых задач выпускаются панели с выключателями — блок прямых включений (про которую мы и будем говорить). Чаще всего их называют свитчерами, но по моему мнению это не совсем верно, ибо за словом «свитчер» устоялось понятие хреновины, которая включает каналы по DMX-сигналам, а не вручную.

Такие панели НЕ рассчитаны на большие токи: у них нет задачи распределять мощный силовой ввод по потребителям. Они нужны для того, про чего я писал в своей ситуации: удобное включение и выключение отдельных слабомощных нагрузок в небольших инсталляциях. Вот, скажем, есть у нас мелкая пультовая стойка, которая жрёт меньше киловатта, а мы хотим сделать включение её по частям: световой пульт, звуковой пульт, радиомикрофоны, усилители. Вот такая панелька нам и сгодится.

Свитчеры (DMX). Это релейные или контакторные блоки, которые управляются обычно по DMX-сигналу. Они могут выпускаться в маломощных вариантах (типа панелек с выключателями, про которые я только что писал), а могут выпускаться в виде больших трёхфазных блоков, в которых на защите линий стоят полноценные автоматы. Такие свитчеры нужны как раз для того, чтобы врубать чего-то на постоянную работу — софиты, прожектора и прочее оборудование. Задумано это, как я понимаю, для того, чтобы можно было с пульта и включать-выключать свет и заодно рулить им, не бегая к силовому щитку с автоматами. Часто многие DMX-диммеры могут работать в режиме свитчеров.

К чему это всё в этом посте? А к тому, что зная назначение и принцип работы всяких свитчеров и панелей распределения питания мы можем ожидать заморочек с тем, как к ним подключаются разные нагрузки. Физически, в смысле. Тут есть три распространённых варианта:

• Обычные розетки типа Shuko. Используются на мелких панелях с выключателями или на DMX-девайсах. Например, некоторые диммеры или свитчеры могут выпускаться в виде блока, который сразу закидывается на софит, к нему подводится три фазы и DMX, и в его розетки по месту втыкаются прибооры.
• Клеммные колодки. Это удобно для стационарной установки, например как было у отца на работе: оборудование ставится один раз и на клеммы подключается жгут проводов, которые уходят на софиты. Но для переносимых инсталляций это неудобно, потому что может понадобиться чего-то у этих клемм делать, а они не всегда имеют нормальную защиту от прикосновения. Но при этом, чёрт побери, много мелких свитчеров в размере 1U делается на клеммах.
• Спецразъёмы и многожильные кабели. Такое решение наиболее прикольное, но чаще всего является частью больших систем (или не всегда стандартных самоделок). Мне оно больше всего нравится и потом, в будущем, я буду его у себя тоже реализовывать. Суть у него такая: выпускаются блоки розеток Shuko (или других), которые имеют на корпусе многоконтактный разъём. Дальше через этот разъём и кабелем с кучей жил они подключаются к свитчерным или диммерным стойкам.
  В пределах одного производителя всё будет стандартизировано, а за счёт кабеля с кучей жил можно управлять каждой розеткой в блоке отдельно. В общем, это что-то типа звукового мультикора. Для наших задач можно использовать крутые разъёмы типа ШР/2РМ и кабели типа КГВВ. Например, можно нарыть КГВВ 10х2,5 или даже 14х2,5!

Что для нас важно? Важно вот чего: если мы хотим найти компактную панельку с выключателями — то чаще всего она будет обязательно слабомощной (максимум 10-16А на всю панельку независимо от каналов) и как дополнительное западло будет иметь выходы на клеммах, а не на розетках. Дальше придётся или городить открытую конструкцию: расчехлять многожильный кабель и расключать его на клеммы, или вскрывать корпус и колхозить свой разъём. И наоборот: большие и мощные свитчеры и диммеры будут иметь свои автоматы на 10-16А на каждый канал, выходы на разъёмах — но будут слишком большими и не сгодятся в мелких проектах, где нужна просто панелька с выключателями.

3. Панель распределения питания ShowTec DJSwitch 6.

Рылся я, рылся по Сети и снова решил заглянуть к ребятам в дружественную мне компанию ClubTec, где свои первые сканеры покупал. Порылся по сайту, порылся… и нашёл именно то, что мне было надобно! Зовётся оно «ShowTec DJSwitch 6» и представляет собой рэковую (2U) панельку на 6 каналов по 10А. Есть версия в 3U и 12 каналов. А самое ценное — то это, что выключатели тут стоят большие, которые рвут и фазу и ноль, и сзади на выходе — обычные розетки Shuko!

Мне была важна компактность, поэтому я взял себе панельку на 6 каналов. Вот как она выглядит. На фотках кажется, что это какая-то некрасивая срань, но вживую она сделана приятно и аккуратно.

Панель питания ShowTec DJSwitch 6

Сзади то, чего я и искал — розетки! Ура!!! Для меня это значит, что я могу прям щас её прикрутить к краю стола, натыкать туда свои вилки и сразу же, не перебирая свои софиты и прожектора, всё использовать в работе. А если захочу что-то переключить или использовать панельку для других задач — то мне надо будет просто вынуть вилки. Ура! Потом, скорее всего, я ещё одну такую прикуплю!

Панель питания ShowTec DJSwitch 6 (сторона розеток)

Мне захотелось скорее заняться её моддингом под свои задачи. Во-первых, я хотел заменить выключатели на разноцветные, чтобы ориентироваться по ним без подписывания каналов. Во-вторых, воткнуть на некоторые каналы реле МРП-101, чтобы подключать через них свои софиты с плавным включением. В-третьих, сразу думал установить туда начинку от ВАРа, чтобы мониторить напряжение и ток ради прикола. И в-четвёртых, хотел сделать разъём под силовой мультикор, чтобы не тащить 6 кабелей на софиты.

Но для мультикора и ВАРа надо было тратить побольше времени — вырезать отверстие в корпусе, найти разъёмы и заказать кабель. А у меня ща после отпуска денег кончилось — надо включиться в работу и дособрать и сдать щиты. Поэтому, скорее всего, панельку я потом доделаю. А пока самое важное было поставить туда парочку МРП-101.

Вскрываем крышку панельки. Вот тут, пожалуй, единственный минус конструкции и вылезает — все крышки крепятся на саморезах, а не на резьбовых винтах. Это значит, что если раза четыре-пять их пооткрывать и позакрывать — то потом винты будут прокручиваться. Но ведь создатели панели не думали, что я буду их скупать и переделывать под себя.

Внутри всё лаконично и технично. Фаза питания раздана адской латунной проволокой на предохранители. С них она подаётся на выключатели (на них же приходит и ноль), а после выключателя идёт на розетку. Предохранитель стоит до выключателя для того, чтобы можно было отслеживать его состояние: если выключатель включили, и он не светится — то скорее всего предохранитель сдох.

Панель питания ShowTec DJSwitch 6 (сторона розеток)

Все соединения выключателей сделаны на лепестковых разъёмах, поэтому обе половинки панельки легко отключаются друг от друга. Вот уж не знаю, косяк ли ли это всей сборки или моего экземпляра — но парочка разъёмов у меня держались на соплях и были не воткнуты до конца.

Отключаем розетки от выключателей

Сначала я думал, что поставлю реле МРП-101 без корпуса, как-то закрепив плату винтами. А потом оказалось, что их можно просто бросить на дно корпуса, подсунув под выключатели вот так вот:

Устанавливаем реле МРП-101 внутрь DJSwitch на два канала

Поэтому то реле, которое я разломал для фоток, мне пришлось снова сложить в корпус. А я корпус хорошо так разломал-то =))

Дальше я сделал всё просто в лоб: нарастил провода от клемм розетки и разъёмов выключателя и пропустил их через МРП-101. Выключатели этих двух каналов заменил на жёлтые (они выглядят красивее всего).

Собираю панельку назад:

Подключаем реле и прочие соединения

Ещё я заменил штатный хвостик кабеля питания на более длинный (и поставил ввод PG для него). С завода с панелькой поставляется хвостик 3х1,5 длиной в полметра: рассчитано это на то, что эту панель включат в какой-то другой блок розеток (PDU) внутри рэковой стойки. А мне же надо будет включать её в одну из силовых розеток.

Кабель питания панели заменён на новый, более длинный

Совсем забыл дописать и отдельно выделить момент, который сказал в видео и начале поста. Больше всего я боялся, что у меня в панельке будут гореть предохранители, потому что они тут рассчитаны на 10А. А мы же помним, что у меня вышибало автомат на 16А при включении света.

Так вот при работе через МРП-101 (без неё не проверял) предохранители НЕ горят! Значит МРП-101 реально токи ограничивает!

Включаем и тестируем. Всё работает, светится и релюшки МРП щёлкают! Ура!

Панель пересобрана, тестируем

А вот так вот панелька встала у меня с краю стола. Сильно под ноги она не попадает и не мешается, а пользоваться стало дико удобно. Теперь не надо будет перед сном подлезать под розетку у кровати и выдирать вилку дежурного прожектора!! Ура!

Панель питания закреплена сбоку рабочего стола

В итоге я остался всем доволен: релюхи МРП-101 показали себя охрененно круто! Буду их теперь ставить в проблемные места! И очень доволен панелькой. Наверное, при случае возьму ещё одну такую на другие нужды — в рэковый шкаф или ещё куда!

Ну и в конце обещанное видео. Там видна эта панелька вживую и мощная искра при старте МРП-101:

cs-cs.net

Устройство ограничения пускового тока электроприбора

Р/л технология

Главная  Радиолюбителю  Р/л технология

Схема ограничителя показана на рис. 1. Он представляет собой переработку ранее разработанного и описанного в [1] устройства. Применение более современной элементной базы и несколько иной подход к проблеме позволили увеличить мощность защищаемой нагрузки, значительно уменьшить энергетические потери, повысить надежность и уменьшить габариты прибора.

Рис. 1

При замыкании контактов выключателя SA1 конденсатор С2 быстро заряжается через резисторы R1, R2 и диоды VD1, VD2. Напряжение на этом конденсаторе ограничено стабилитроном VD3 до 15 В. Полевой транзистор VT1 открывается. Как только пропорциональное току нагрузки падение напряжения на резисторах R4 и R5 достигнет (с учетом сглаживающего действия конденсатора С4, цепи R6C3 и положения движка подстроечного резистора R7) значения, достаточного для открывания тринистора VS1, последний откроется. Это приведет к резкому уменьшению напряжения на затворе полевого транзистора VT1, он закроется, обесточив нагрузку. Однако в конце текущего и начале следующего полупериода сетевого напряжения ток через тринистор прекратится и он закроется, предоставив конденсатору С2 зарядиться вновь, а транзистору VT1 – открыться. Далее процесс повторяется, однако в каждом следующем полупериоде сопротивление разогревающейся или разгоняющейся нагрузки становится больше, чем в предыдущем, и время, необходимое для достижения порога открывания тринистора, увеличивается. В конце концов, амплитуда импульсов напряжения на резисторах R4, R5 становится недостаточной для открывания трини-стора, и он остается закрытым постоянно. Это установившийся режим работы ограничителя, при котором транзистор VT1 все время открыт, а нагрузка работает в номинальном режиме. Варистор RU1 защищает транзистор от повреждения импульсами высокого напряжения, источником которых могут быть как сеть питания, так и индуктивная нагрузка, например, обмотка трансформатора.
В отличие от некоторых других устройств [2] предлагаемое не может быть включено в разрыв одного из проводов питания нагрузки. Я не считаю это недостатком, поскольку вместо того, чтобы устанавливать защитное устройство рядом с выключателем, где доступ ко второму сетевому проводу затруднен, его легко можно смонтировать там, где присутствуют оба провода: в основании люстры, в корпусе светильника или другого защищаемого электроприбора.
Поскольку в ограничителе отсутствуют инерционные элементы (времяза-дающие конденсаторы, терморезисторы), оно готово к повторному плавному включению нагрузки сразу же после выключения. Другая особенность – работа полевого транзистора VT1 в ключевом режиме как во время пуска, так и в установившемся режиме работы нагрузки. Поэтому рассеиваемая этим транзистором мощность невелика, что значительно повышает надежность устройства.
При указанных на схеме номиналах резисторов R4, R5 ограничитель работает с лампами накаливания суммарной мощностью 25… 120 Вт в качестве на-
грузки.

Рис. 2

Все детали смонтированы навесным способом на круглой плате диаметром 50 мм (рис. 2). Ее можно легко разместить в большинстве подвесных и настенных светильников. Полевой транзистор IRF840 можно заменить, например, BUZ40B, IRFP4S2, IRF450, TSD2M450V или другими n-канальными полевыми транзисторами с предельным напряжением сток-исток не менее 500 В и сопротивлением открытого канала не более 1 Ом. Между платой и расположенным параллельно ей корпусом транзистора необходим воздушный зазор 2…3 мм для циркуляции воздуха. Вместо тринистора КУ112А подойдет другой маломощный из серий КУ107, MCR100, а вместо диодов 1N4006 – любые на ток не менее 1 А и напряжение более 400 В, например, КД243Ж, КД247Г, КД258В. Стабилитрон может быть не только 1N4744A, но и КС215Ж, КС515Г, TZMC-15, BZX/BZV55C15 или другой на 15 В.
В качестве С1 автор использовал малогабаритный импортный конденсатор на напряжение 250 В переменного тока. Оксидный конденсатор С4 – малогабаритный для поверхностного монтажа, но допустимо установить здесь и оксидный конденсатор обычной конструкции. Остальные – малогабаритные пленочные или керамические с малым ТКЕ. Подстроечный резистор R7 – импортный закрытой конструкции. Часто используемые радиолюбителями под-строечные резисторы СПЗ-38 непригодны, их надежность слишком низка. Варистор TNR10G561 можно заменить другим с классификационным напряжением 560 В -FNR-10K561, FNR-14K561.
Если работать с нагрузками мощностью менее 75 Вт не предполагается, номиналы резисторов R4 и R5 желательно уменьшить до 1 Ом. Можно установить вместо двух резисторов один вдвое большей мощности. Резисторы еще меньшего номинала и большей мощности придется установить для работы с нагрузкой мощностью более 120 Вт. В этом случае необходима замена более мощными также диодов VD4- VD7 и полевого транзистора VT1. Несколько однотипных полевых транзисторов допускается соединить параллельно, обязательно установив их на общем теплоотводе. Для работы с мощной нагрузкой монтаж устройства следует сделать менее плотным, а плату поместить в корпус с хорошей вентиляцией.
Налаживать ограничитель следует именно с тем электроприбором, для защиты которого его предполагается в дальнейшем использовать, и при номинальном или слегка повышенном напряжении в сети. Если нагрузка – лампа накаливания, она должна быть новой, не подвергавшейся длительной эксплуатации.
Перед первым включением движок подстроечного резистора R7 устанавливают в правое по схеме положение. После включения питания движок очень медленно перемещают, пока лампа не начнет разгораться. При правильной регулировке лампа достигает полной яркости через 2…3 с после включения. Причем более половины этого времени ее свечения видно не будет. Следует заметить, что чем мощнее лампа, тем дольше и плавнее она зажигается.
Если ограничитель настроить на работу с лампой мощностью, например, 100 Вт, а затем подключить параллельно ей еще одну мощностью всего 15 Вт, то при включении обе лампы не зажгутся. Эту особенность можно использовать для предотвращения повреждения светильника при случайной установке в него лампы мощностью больше допустимой. Например, многие настольные светильники рассчитаны лишь на лампы накаливания мощностью не более 60 Вт. Такие же по размеру лампы мощностью 100…150 Вт при установке в подобный светильник перегревают его пластмассовые детали вплоть до плавления и деформации.

Литература

1. Бутов А. Устройство защиты маломощных ламп накаливания. – Радио, 2004, № 2, с. 44, 45.
2. Нечаев И. Автомат плавного включения ламп накаливания. – Радио, 2005, № 1, с. 41.

Автор: А. Бутов, с. Курба Ярославской обл.

Дата публикации: 11.11.2009

Мнения читателей

Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному вышематериалу:

www.radioradar.net