适用于高达 15 kW 有源电感负载的功率控制器。方案、说明

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适用于功率高达 15 kW 的有源电感负载的功率控制器。无线电电子电气工程百科全书

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无线电电子与电气工程百科全书 / 电流、电压、功率调节器

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所描述的装置可以对有源电感负载提供平滑且快速的功率控制。它可用于电焊机、控制照明、控制异步电动机、调节高压整流器或负载变压器中变压器初级绕组的电压、检查和调整强电磁设备过流保护的操作。初学者等

功率调节器的框图如图 1 所示。

用于高达 15 kW 有源电感负载的功率控制器

该控制器由功率部分（MF）和控制系统（CS）组成，控制系统包括移相器（FSU）和输入整形器（VF）。仅当两个背靠背晶闸管或三端双向可控硅开关元件在脉冲的特定时间施加到控制电极以确保这些阀门打开时，MF 才能工作。由于电源电压极性的变化以及通过阀门的电流减小至零，晶闸管被关闭。

一个或另一个晶闸管必须接通的时刻由控制信号Uy设定。 FSU将控制信号转换为角度间隔α。 WF 生成形状、持续时间和幅度的控制脉冲。创建 VF 时，重要的是要实现其运行的高抗噪性，因为 MF 转换器中会出现高振幅电压浪涌，这些电压浪涌可以通过寄生电容渗透到控制系统中。通过光通道（光耦合器）使用控制系统与中音器的连接是最方便的。

稳压器原理图如图2所示。

（点击放大）

调节器的中频由强大的双向可控硅 VS1 和电路 L1C7、L2C8（抑制 5 次和 7 次谐波的谐波失真的无功电源）组成。该源用于提高设备的效率。电容器C7和C8产生无功功率Qc。电容器 C7 和 C8 的电容（总计）根据基于 QC = Qlmax 的感性负载进行选择。在三相系统中，由于对称性，不存在3次的倍数谐波，而5次、7次、11次等是网络中的谐波分量。谐波。较低的那些是最强烈的。

电路 L1C7 的谐振频率 ω5 = 5ω，对于该电路，满足关系 (3С7L1)1/2 = 1/5ω。在 L2C8 电路中，谐振频率为 ω7 = 7ω，对于该电路 (3С8L2)1/2 = 1/7ω。如果 C7 = 10 uF，C8 = 5 uF，则 L1 = L2 = 10 mH。

VF由光耦U1和晶体管VT3、VT4构成。当控制信号（log“1”）到达光耦LED的阳极时，光耦晶体管导通，晶体管VT3和VT4截止。对称晶闸管的控制电极上出现正信号，使该设备处于开路状态。

FSU 建立在等待多谐振荡器 DD1 的基础上，DD100 产生给定持续时间的脉冲，与频率为 1 Hz 的输入脉冲同步，并由二极管 VD4-VD1 上的全波桥式整流器和 VT3 晶体管上的限幅放大器发出。 FSO 的工作原理如下（参见图 XNUMX 中的时序图）。

用于高达 15 kW 有源电感负载的功率控制器

在初始状态下，触发器的输出Q=0，Qinv=1。随着脉冲的上升沿到达输入 C，触发器将进行切换，之后将出现新状态 Q=1 且 Qinv=0，因为 D=1。电容器 C1 在放电之前将通过

电阻R4上的电压达到阈值（Uc = Uthr，对于CMOS芯片Uthr = 0,5Upit）时，由于输入R上的电压，将发生新的开关，从而触发器将返回到原来的状态。输出 Q 和 Qinv 的脉冲持续时间可以通过可变电阻器 R4 τi = R4C1 进行调整。电容器C1通过二极管VD5和开路触发输出晶体管放电。

27V电源由二极管VD11-VD14和电容器C5、C6组成； 9V电源——接通二极管VD6-VD9、电容器C2-C4、稳压二极管VD10和晶体管VT2。

通过使用适当的变压器 T220，所描述的功率调节器可用于 1 V 网络。

施工和细节。变压器 T1 - 任何 10-15 W 功率，次级绕组电压：U2 = 10 V； U3=12V； U4≥20V。电阻R4任意型号，R10为PEL型，其余为MLT型。 K1-2、K5-73 型电容器 C9、C73、C17，K3-4 型电容器 C6、C50、C35，K7P-8、K73-2 型电容器 C41、C1，MBGT 额定电压至少为1000 V。Triac VS1 设计用于至少 80 A 的直流电。具有任何字母索引的晶体管和二极管。

装置的调整减少到电阻器R5的选择，使得通过齐纳二极管VD10的电流在5…15mA之内，以及电容器C1的选择，使得单个振动器脉冲的持续时间不当电阻器中间触点的位置根据电路位置位于最左侧时，超过10ms。

参考文献：

戈尔巴乔夫 G.N.、查普雷金 E.E. 工业电子。 -M.：Energoatomizdat，1988。
伊万诺夫 V.I.、阿克谢诺夫 A.I.、Yushin A.M. 半导体光电器件。参考号-M.：Energoatomizdat，1988。

作者：A.N.曼科夫斯基

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