Bt-teh.ru

БТ Тех
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как сделать регулятор напряжения 220в своими руками

Как сделать регулятор напряжения 220в своими руками

Регулятор напряжения 220в

Регуляторы напряжения нашли широкое применение в быту и промышленности. Многим людям известно такое устройство, как диммер, позволяющий бесступенчато регулировать яркость светильников. Оно и является отличным примером регулятора напряжения 220в. Своими руками такой прибор собрать довольно просто. Безусловно, его можно приобрести в магазине, но себестоимость самодельного изделия окажется значительно ниже.

Назначение и принцип работы

С помощью регуляторов напряжения можно изменять не только яркость свечения ламп накаливания, но и скорость вращение электромоторов, температуру жала паяльника и так далее. Нередко эти устройства называют регуляторами мощности, что не совсем правильно. Устройства, предназначенные для регулирования мощности, основаны на ШИМ (широтно-импульсная модуляция) схемах.

Это позволяет получить на выходе различную частоту следования импульсов, амплитуда которых остается неизменной. Однако если параллельно нагрузке в такую схему включить вольтметр, то напряжение также будет изменяться. Дело в том, что прибор просто не успевает точно измерять амплитуду импульсов.

Принцип работы регулятора напряжения

Регуляторы напряжения чаще всего изготовлены на основе полупроводниковых деталей – тиристорах и симисторах. С их помощью изменяется длительность прохождения волны напряжения из сети в нагрузку.

Следует заметить, что регуляторы напряжения будут максимально эффективны при работе с резистивной нагрузкой, например, лампами накаливания. А вот использовать их для подключения к индуктивной нагрузке нецелесообразно. Дело в том, что показатель индуктивного электротока значительно ниже в сравнении с резистивным.

Рекомендации по изготовлению

Собрать самодельный диммер довольно просто. Для этого потребуются начальные знания в области электроники и несколько деталей.

На основе симистора

Такой прибор работает по принципу фазового смещения открывания ключа. Ниже представлена простейшая схема диммера на основе симистора:

Схема диммера на основе симистора

Структурно прибор можно разделить на два блока:

  • Силовой ключ, в роли которого используется симистор.
  • Узел создания управляющих импульсов на основе симметричного динистора.

Делитель напряжения с резисторами R1-R2

С помощью резисторов R1-R2 создан делитель напряжения. Следует обратить внимание, что сопротивление R1 – переменное. Это позволяет менять напряжение в линии R2-C1. Между этими элементами включен динистор DB3. Как только показатель напряжения на конденсаторе C1 достигает значения порога открытия динистора, на ключ (симистор VS1) подается управляющий импульс.

В результате силовой ключ включается, и через него начинает проходить электроток на нагрузку. Положение регулятора определяет, в какой части фазы волны должен сработать силовой ключ.

На базе тиристора

Эти проборы также достаточно эффективны, а их схемы не отличаются высокой сложностью. Роль ключа в таком устройстве выполняет тиристор. Если внимательно изучить схему прибора, то сразу можно заметить главное отличие этой схемы от предыдущей – для каждой полуволны используется собственный ключ с управляющим динистором.

Схема на базе тиристора

Принцип работы тиристорного прибора следующий:

  • Когда через линию R5-R4-R3 проходит положительная полуволна, конденсатор C1 заряжается.
  • После достижения порога включения динистора V3 он срабатывает, и электроток поступает на ключ V1.
  • При прохождении отрицательной полуволны наблюдается аналогичная ситуация для линии R1-R2-R5, управляющего динистора V4 и ключа V2.

С помощью фазных регуляторов можно управлять не только яркостью ламп накаливания, но и другими видами нагрузок, например, количеством оборотов дрели. Однако следует помнить, что прибор на основе тиристора нельзя применять для работы со светодиодными и люминесцентными лампочками.

Тиристорный регулятор мощности

Также в быту используются конденсаторные регуляторы. Однако в отличие от полупроводниковых приборов, они не позволяют плавно изменять напряжение. Таким образом, для самостоятельного изготовления лучше всего подходят тиристорная и симисторная схемы.

Найти все необходимые для изготовления регулятора детали не составит труда. При этом их не обязательно покупать, а можно выпаять из старого телевизора или другой радиоаппаратуры. При желании на основе выбранной схемы можно сделать печатную плату, а затем впаять в нее все элементы. Также детали можно соединить обычными проводами. Домашний мастер может выбрать тот способ, который покажется ему наиболее привлекательным.

Оба рассмотренных устройства довольно легко собрать, и для выполнения всех работ не нужно обладать серьезными знаниями в области электроники. Даже начинающий радиолюбитель сможет изготовить своими руками схему регулятора напряжения 220в. При невысокой стоимости, они практически ни в чем не уступают заводским аналогам.

Трансформатор напряжения ОС3-4.0/0.22У2 (однофазный)

Трансформатор напряжения ОС3-4.0/0.22У2 (однофазный)

Этот трансформатор преобразовывает переменное напряжение в стационарной сети 220В в напряжение 24, 36 и 42В. Он используется для питания разных электроинструментов и оборудования, цепей местного освещения, управления, автоматики и сигнализации. Прибор незаменим на строительных площадках, в жилищно-коммунальном, муниципальном, сельском хозяйстве, быту. Его также используют предприятия, перерабатывающие цеха, заводы. Прибор обеспечивает продолжительный рабочий цикл электрооборудования- до 12 часов.

Общее описание, основные технические характеристики
  • Однофазный трансформатор ОС3-4.0/0.22У2 состоит из сердечника, алюминиевых обмоточных проводов, магнитопровода и выводных клеммных колодок.
  • Он имеет специальный защитный кожух, изготовленный из нержавеющей высокопрочной стали, окрашенной порошковой эмалью.
  • Защитный кожух легко демонтируется, обеспечивая свободный доступ к основным узлам прибора. Он состоит из панелей, на которых выполнены специальные прорези, обеспечивающие эффективное естественное охлаждение.
  • С двух сторон на корпусе предусмотрены выдвижные ручки. Они позволяют удобно переносить оборудование по рабочему периметру.
  • На передней панели расположены выходы для подключения электрооборудования.
  • Одновременно трансформатор может питать до четырех инструментов.
  • Он подключается к стационарной однофазной сети напряжением 220В, частотой 50 Гц.
  • Мощность прибора составляет 4 кВА.
  • Магнитопровод используется витой разрезной. Он изготовлен из холоднокатаной электротехнической стали.
  • Катушка представляет собой каркасную конструкцию, на которую намотан медный провод с теплостойкой изоляцией.
  • Внутри трансформатор пропитывается вакуумной пропиткой, снаружи специальным защитным полимером – электроизоляционным лаком.
  • Обмотка выполнена из алюминиевых проводов.
Читать еще:  Регулировка арматура двухкнопочная для унитаза

На верхней панели прибора указываются год выпуска, тип оборудования, символ условного обозначения, на колодках – номинальное напряжение.

Условия эксплуатации

Прибор стабильно работает при температуре от -45 до +45 °C. Он устойчив к воздействию ударных и вибрационных нагрузок, механическим повреждениям, ультрафиолету. Его можно устанавливать внутри помещений и на открытых площадках под навесом, в невзрывоопасной среде, на высоте не более 1000 м над уровнем моря, в местах с уровнем влажности до 80%.

Преимущества, особенности
  • Улучшенные электроизоляционные свойства. Степень защиты контактных режимов трансформатора составляет 20 IP. Риск повреждения током оператора сведен к минимуму.
  • Минимальный нагрев во время продолжительной работы. В конструкции реализовано эффективное воздушное естественное охлаждение.
  • Компактные размеры, малый вес. Прибор можно устанавливать в местах с ограниченным пространством. Он удобен в переноске, комплектуется двумя ручками.
  • Возможность преобразования напряжения 220В в напряжение 24,36 и 42В.
  • Возможность плавной регулировки напряжения. Трансформатор оснащается специальным регулятором.
  • Высокий КПД – до 95%. Аппарат стабильно работает в разных условиях и режимах.
  • Минимальные эксплуатационные расходы. Техническое обслуживание прибора проводится 1-2 раза в год. Его стоимость низкая. Все детали в конструкции легко заменяются. Расходники для ОС3-4.0/0.22У2 продаются недорого.
  • Надежная защита от перегрева. В аварийных ситуациях прибор автоматически отключается.

В ГК «Станкомаш» можно купить однофазный трансформатор напряжения по рекомендованной компанией-производителем цене. Гарантия на оборудование предоставляется. Его доставка осуществляется во все регионы РФ. Позвоните менеджерам или оставьте свои контакты в форме для обратной связи, чтобы уточнить детали.

Технические характеристики продукции
Артикул15525
Напряжение на выходе, В24/36/42 аналогов 8 шт.
Масса, кг30
Мощность, кВА4.0 аналогов 2 шт.
Напряжение на входе, В220 аналогов 8 шт.
Частота, Гц50 аналогов 21 шт.
Габариты, мм290х460х180 аналогов 1 шт.

Гарантия:

Завод-изготовитель гарантирует исправную работу оборудования в течении срока указанного в паспорте на изделие, при условии соблюдения потребителем правил эксплуатации и технического обслуживания.

Качество:

Завод-изготовитель гарантирует соответствие оборудования техническим требованиям изложенным в технических условиях или национальном стандарте. Ознакомиться с национальными стандартами на предлагаемую продукцию можно в разделе инжиниринг госты.

Трансформатор для регулировки напряжения 220в

Сириус-2-РН Регулятор напряжения трансформатора под нагрузкой.

Сириус-2-РН Устройство регулирования напряжения трансформатора предназначено для управления электроприводами РПН при автоматическом регулировании коэффициента трансформации силовых трансформаторов.

Устройство предназначено для установки на панелях и в шкафах в релейных залах и пультах управления электростанций и подстанций 3–500 кВ.

Устройство имеет специальное исполнение «И4», обеспечивающее наиболее полный функционал при построении «цифровых подстанций» и развертывании «Smart Grid».

Основные функции устройства регулирования напряжения трансформатора Сириус-2-РН:

  • регулирование коэффициента передачи силового трансформатора путем переключения отводов его первичной обмотки с помощью РПН;
  • обеспечение необходимых блокировок, запрещающих регулирование;
  • контроль отработки команд устройством РПН.

При выполнении основных функций устройство напряжения трансформатора Сириус-2-РН обеспечивает:

  • автоматическое поддержание напряжения в заданных пределах;
  • коррекцию уровня регулируемого напряжения по току нагрузки;
  • формирование импульсных или непрерывных команд управления электроприводами РПН;
  • контроль исправности электроприводов РПН в импульсном режиме работы;
  • одновременный контроль двух систем шин;
  • оперативное переключение регулирования с одной системы шин на другую;
  • блокировку работы и сигнализацию при обнаружении неисправности электропривода РПН;
  • блокировку регулирования внешними релейными сигналами;
  • блокировку регулирования при обнаружении перегрузки, превышении 3U0 (или U2) или при пониженном измеряемом напряжении;
  • оперативное изменение уставки по напряжению поддержания с одного, заранее выбранного значения, на другое;
  • измерение текущей ступени переключения РПН.

Дополнительно устройство напряжения трансформатора Сириус-2-РН обеспечивает:

  • задание внутренней конфигурации и режима работы устройства;
  • ввод и хранение уставок;
  • контроль и индикацию значения напряжений и токов, подводимых к устройству;
  • обеспечение регулирования коэффициента трансформации силового трансформатора;
  • передачу текущих параметров, ввод и изменение уставок по линии связи;
  • непрерывный оперативный контроль работоспособности (самодиагностику) в течение всего времени работы;
  • блокировку выходов при неисправности устройства для исключения ложных срабатываний;
  • получение дискретных сигналов, выдачу предупредительной сигнализации;
  • гальваническую развязку всех входов и выходов, включая питание, для обеспечения высокой помехозащищенности;
  • высокое сопротивление и прочность изоляции входов и выходов относительно корпуса и между собой для повышения устойчивости устройства к перенапряжениям, возникающим во вторичных цепях присоединения;
  • встроенные часы-календарь;
  • измерение текущих значений напряжений и тока компенсации;
  • три независимых интерфейса линии связи;
  • вывод текущей ступени переключения РПН на внешний индикатор и/или на устройства телемеханики (цепи телеизмерения).
Читать еще:  Электронные устройства регулировки температуры

Также устройство напряжения трансформатора Сириус-2-РН обеспечивает измерение параметров входных аналоговых сигналов, в том числе:

  • линейного напряжения регулируемой секции;
  • линейного напряжения контролируемой секции;
  • напряжения нулевой последовательности регулируемой секции шин (второго линейного напряжения регулируемой секции);
  • напряжения нулевой последовательности контролируемой секции шин (второго линейного напряжения контролируемой секции);
  • одного из фазных токов ввода секции шин, являющейся регулируемой;
  • одного из фазных токов ввода секции шин, являющейся контролируемой;
  • одного из фазных токов через секционный выключатель регулируемой секции шин;
  • одного из фазных токов через секционный выключатель контролируемой секции шин.

При измерениях напряжения и тока устройство Сириус-2-РН осуществляет цифровую фильтрацию входных сигналов и их обработку относительно промышленной частоты 50 Гц.

Схема стабилизатора напряжения 220в своими руками

По установленному стандарту ГОСТ 29322-2014 (IEC 60038:2009), напряжение в линии от промышленных источников питания подается с частотой 50±0,2 Гц и 230В±10 %. Несоблюдения определенных правил установки электроустановок при монтажных работах в процессе эксплуатации вызывают аварийные ситуации. В этих случаях установленные параметры сети могут существенно отклоняться, что отрицательно воздействует на оборудование, которое используется в качестве нагрузки. Особенно чувствительна к скачкам напряжения старая бытовая техника: стиральные машины, холодильники, кондиционеры, пылесосы и ручные электроинструменты. Для исключения этих отрицательных явлений напряжение сети стабилизируется до 220 вольт.

Общий вид одного из самодельных стабилизаторов напряжения

Общий вид одного из самодельных стабилизаторов напряжения

В случаях повышенного напряжения обмотки электродвигателей перегреваются, коллектора быстро изнашиваются, возможны пробои изоляционного слоя и межвитковое замыкание в обмотках. При заниженном напряжении двигатели запускаются рывками или не запускаются вообще, это приводит к преждевременному износу элементов пускового оборудования. Контакты на магнитных пускателях искрят и пригорают, световые приборы работают не на полную мощность и светятся тускло. Оптимальным вариантом стабилизировать параметры напряжения в сети без отрицательных последствий считается применение в схеме питания вольтодобавочного трансформатора, напряжение вторичной обмотки которого складывается с сетевым, приближая его к установленным параметрам.

В новых образцах радиоэлектронной аппаратуры, телевизорах, персональных компьютерах, видео,- или аудиоплеерах устанавливаются импульсные блоки питания, они эффективно выполняют работу стабилизирующих элементов. Импульсный блок питания в состоянии поддерживать нормальную работу аппаратуры при напряжении сети в пределах от 160 до 230В. Такой способ надежно защищает оборудование от выгорания отдельных элементов входной цепи при перенапряжении в сети. Для защиты устаревших видов техники используются отдельные стабилизаторы напряжения, через которые подключаются приборы. Такие стабилизаторы продаются в специализированных магазинах, но при желании и наличии определенных знаний и практических навыков простейшие схемы можно собрать самостоятельно. Многие любители делают стабилизатор напряжения своими руками.

Виды стабилизаторов напряжения

В зависимости от мощности нагрузки в сети и других условий эксплуатации, используются различные модели стабилизаторов:

  • Феррорезонансные стабилизаторы считаются самыми простыми, в них применяется принцип магнитного резонанса. Схема включает в себя всего два дросселя и конденсатор. Внешне он похож на обычный трансформатор с первичной и вторичной обмотками на дросселях. Такие стабилизаторы имеют большой вес и габариты, поэтому почти не используются для бытовой аппаратуры. Благодаря высокому быстродействию, эти приборы применяются для медицинского оборудования;

Схема феррорезонансного стабилизатора напряжения

Схема феррорезонансного стабилизатора напряжения

  • Сервоприводные стабилизаторы обеспечивают регулировку напряжения автотрансформатором, реостатом которого управляет сервопривод, получающий сигналы с датчика контроля напряжения. Электромеханические модели могут работать с большими нагрузками, но имеют малую скорость срабатывания. Релейный стабилизатор напряжения имеет секционную конструкцию вторичной обмотки, стабилизация напряжения производится группой реле, сигналы на замыкание и размыкание контактов которых поступают с платы управления. Таким образом, осуществляется подключение нужных секций вторичной обмотки для поддержания выходного напряжения в пределах установленных величин. Скорость регулировки осуществляется быстро, но точность установки напряжения невысокая;

Пример сборки релейного стабилизатора напряжения

Пример сборки релейного стабилизатора напряжения

  • Электронные стабилизаторы имеют аналогичный принцип, как и релейные, но вместо реле используются тиристоры, симисторы или полевые транзисторы для выпрямления соответствующей мощности, в зависимости от тока нагрузки. Это значительно повышает скорость переключения секций вторичной обмотки. Бывают варианты схем без трансформаторного блока, все узлы выполнены на полупроводниковых элементах;

Вариант схемы электронного стабилизатора

Вариант схемы электронного стабилизатора

  • Стабилизаторы напряжения с двойным преобразованием осуществляют регулировку по инверторному принципу. Эти модели преобразуют переменное напряжение в постоянное, потом обратно в переменное напряжение, на выходе преобразователя формируется 220В.

Вариант схемы инверторного стабилизатора напряжения

Вариант схемы инверторного стабилизатора напряжения

Схема стабилизатора не преобразует напряжение сети. Инвертор постоянного напряжения в переменное при любом напряжении на входе генерирует на выходе 220В переменного тока. Такие стабилизаторы совмещают высокую скорость срабатывания и точность установки напряжения, но имеют высокую цену по сравнению с ранее рассмотренными вариантами.

Читать еще:  Регулировка яркости светодиода lm317

Схема электронного стабилизатора напряжения

Рассмотрим более подробно, как сделать электронный стабилизатор напряжения своими руками на 220В, сборку схемы и настройку. Схема такого стабилизатора проста и востребована у потребителей, проверена временем.

Основные технические характеристики:

  • Диапазон входного напряжения сети – 160-250В;
  • Напряжение на выходе после стабилизации – 220В;
  • Допустимая мощность, потребляемая нагрузкой, – 2 кВт;

Такой мощности вполне достаточно, чтобы подключить через стабилизатор один или несколько ценных бытовых приборов, чувствительных к перепадам напряжения. Вес и габариты прибора зависят от корпуса, основные элементы, трансформатор и плату можно разместить в готовой коробке или корпусе от другой электротехники.

Практика показывает, что самодельный стабилизатор напряжения при сборке имеет некоторые сложности: одним из трудоемких процессов в сборке схемы стабилизатора является изготовление трансформатора, но в нашем случае эту работу можно упростить. Для данной схемы на стабилизатор напряжения 220в идеально подходят трансформаторы марки ТС180-ТС320, в торговых сетях их может не быть, но в старых телевизорах и на рынках можно купить за 300-500 рублей.

Внешний вид трансформатора ТС-180

Внешний вид трансформатора ТС-180

Трансформаторы серий ТН, ТПП тоже неплохо показали свою работу в составе этой схемы. Вторичные обмотки этих трансформаторов выдают напряжение от 24 до 36 вольт, выдерживают токи нагрузки до 8А.

Основные элементы и принцип работы схемы

На первичную обмотку трансформатора поступает сетевое напряжение 160-250В, после трансформации с выхода вторичной обмотки напряжение 24-36 подается на диодный мост VD1. Ключевой транзистор VT1 подключен в цепь через стабилизатор напряжения DA1 c переменным сопротивлением R5, которым регулируется напряжение на выходе стабилизатора. Параллельный стабилизатор DA1 и диодный мост VD2 контролируют напряжение ошибки и усиливают его.

Схема электрическая принципиальная электронного стабилизатора

Схема электрическая принципиальная электронного стабилизатора

При повышении напряжения сети увеличивается напряжение вторичной обмотки и на конденсаторе С3, что приводит к открытию стабилитрона DA1, таким образом, шунтируется напряжение на резисторе R7. Это приводит к падению напряжения на затворе транзистора VT1, он закрывается, на выходных контактах стабилизированного напряжения ХТ3, ХТ4 его увеличение ограничивается.

При пониженном напряжении на первичной обмотке происходит обратная реакция: снижается напряжение на вторичной обмотке, закрывается стабилитрон DA1, транзистор открывается, напряжение на вторичной обмотке растет.

Светодиод HL1 показывает состояние ключевого транзистора, когда он открыт, на вторичную обмотку подается дополнительное напряжение, диод светится. Стабилитрон VD3 ограничивает напряжение до установленного наминала, защищая затвор транзистора от перенапряжения.

Транзистор устанавливается на дюралевый радиатор 50x50x10 мм, обычно этого достаточно для отвода тепла, провода силовой линии должны быть сечением не менее 4 мм2, провода в цепях управления – меньшего сечения.

Пример установки транзистора на радиатор

Пример установки транзистора на радиатор

Предохранители FU1, FU2 желательно ставить плавкие на 8-10 А.

Характеристики элементов схемы

Наименование деталиМаркаНоминальное значениеКоличество
DА1Ис источника опорного напряженияTL431*
VТ1MOSFET-транзисторIRF840*
VD1Диодный мостикRS805*
VD2Выпрямляющий диодRL102****
VD3Паралельный стабилитронКС156Б*
C1Конденсатор (емкость)0.1 mkf 400 В*
C2Конденсатор(электролит)10 mkf 450 В*
C3Электролитический конденсатор47 mkf 25 В*
C3Конденсатор1000 pF*
C4Конденсатор0.22 mF*
R1Сопротивление5600 Ω*
R2Сопротивление2200 Ω*
R3Сопротивление1500 Ω*
R4Сопротивление8200 Ω*
R5Переменный резистор2200 Ω*
R6Сопротивление1000 Ω*
R7Сопротивление1200 Ω*
Т1ТрансформаторТС320*
НL1СветодиодАЛ307Б*
FU1, FU2Предохранитель10 A**
SА1Переключатель*
ХТ1-ХТ4Вилка с клеммой заземления**

Для монтажа всех элементов используется печатная плата, изготовление которой требует более детального рассмотрения в отдельной теме. При необходимости можно заказать изготовление платы для данной схемы у специалистов, которые занимаются этим профессионально на сайте http://megapcb.com/.

Как видно, схема стабилизатора напряжения 220в своими руками собирается несложно и надежно работает.

Очень важно! После сборки требуется отрегулировать пределы стабилизации выходного напряжения. Для этого на выход стабилизатора подключается обычная лампа накаливания 100-200 Вт, далее нужно выставить переменным резистором R5 на выходе 225В. Потом подключить больше нагрузку до 1.5 кВ и довести напряжение до 220В. Измерения можно проводить обычным мультиметром или установить в схему стрелочный вольтметр. После 10 минут работы на максимальной нагрузке потрогайте, как сильно разогрелся транзистор, при необходимости увеличьте размеры радиатора.

Важно! Не забывайте, что транзистор на радиатор крепится с использованием теплопроводящей пасты через слюдяную прокладку. В целях безопасности на входе стабилизатора используйте трехпроводной шнур или кабель с вилкой, у которой есть заземляющая клемма. Заземляющий провод подключите к нейтральной линии на плате и корпусу, особенно когда он металлический.

Видео

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector