Регулировка напряжения по первичной обмотке трансформатора
Все знают, что автомобильный аккумулятор заряжается при движении. Если такая машина по каким-либо причинам долгое время стояла в гараже, то аккумулятор очень быстро разрядится. Поэтому понадобится специальная зарядка, с которой производится регулировка напряжения по первичной обмотке трансформатора. При зарядке важна скорость тока, при его высоких показателях скорость зарядки увеличивается, но слишком высокие параметры скорости приведут к перегреву аппарата. Требуется в таком случае регулировка выходных показателей.
Управление трансформатором по первичной обмотке
Скорость зарядки батареи зависит от протекающего по аккумулятору току. Зарядный ток аккумулятора обычно составляет не более 10% от его емкости. Например, в автомобиле аккумулятор 60Ач, значит его можно заряжать током не более 6 А. Резерв напряжения требуется для того, чтобы можно было регулировать и ограничивать зарядный ток. Для каждой модели оборудование, этот процесс происходит по своему:
- наличие дополнительных резисторов, которые загораются после диодного моста – конструкция простая, но большая по размерам;
- наличие транзистора – по управлению обладает высокой точностью, но сама схема считается достаточно сложной;
- тиристорное управление – для регулировки необходим тиристорный переключатель, который установлен в цепи первичной обмотки.
Последний вариант используется чаще всего, поскольку он предлагает ручную и автоматическую регулировку.
Принцип действия тиристорного регулятора
Регулировка по первичной обмотке трансформатора происходит с помощью тиристорного регулятора. У него есть два типа работы: замкнутое состояние и разомкнутое. Последнее возникает в случае, когда ток идет через электрод затвора. Если ток идет через тиристор, то он остается в закрытом состоянии.
В сети идет синусоидальное переменное напряжение. Если тиристор включен в цепь, то он открывается в определенный момент полуволны. Этот момент у специалистов называется «угол раскрытия». По итогу заметно, что ток не всегда проходит через утсройство, а лишь после того, как прибор перешел в открытое состояние.
Тиристор способен пропускать через себя только показатели с одной полярностью. Это означает, что в момент подключения необходимо обязательно использовать диодный мост с 4 диодами. Они будут подключаться к цепи разомкнутого типа последовательно с переключателем или последовательно с ним. В итоге диодный мост будет необходим для выпрямления напряжения, после чего на тиристор будет попадать лишь одна полярность.
Можно применять одновременно два тиристора. Тогда управляющие выходы следует подключить через переменный резистор. Каждый из элементов будет открываться со своим видом полярности и вместе они будут параллельно регулировать напряжение при нагрузке.
Угол открытия можно контролировать двумя способами:
- Переменные показатели сопротивления между анодом и управляющим электродом. В момент первой половины полуволны параллельно увеличивается ток и направляющее напряжение. К недостаткам относится ограниченный диапазон возможной регулировки, но его вполне хватает для управления трансформатором зарядного устройства.
- Управление импульсами, которые подаются отдельной цепью на управляющий электрод.
В процессе управления допустимый ток, а также конкретное напряжение зависят от конкретной модели тиристора. Вот несколько наиболее распространенных вариантов:
- КУ202Н — 400В, 30А. Закрепляется с использованием резьбы М6. При регулировке обмотки, у которой ток ниже показателей 1 А может применяться без радиатора.
- КУ 201л — 300В, 30А. Крепление аналогично предыдущему – М6. Разрешено применять в первичной обмотке.
- КУ 201а — 25В, 30А. Фиксируется также с помощью М6 и при этом может применяться только с регулируемыми радиаторами после трансформатора.
- КУ 101г — 80В, 1А. СМхож с транзистором и не применяется в силовых цепях, а подходит лишь для цепей управления.
- КУ104а — 6В, 3А. Также не применяется в цепях питания.
Что такое симистор
Тиристор используется попарно или вместе с диодным мостом, поскольку у данного оборудования на выходе получается постоянное напряжение, вместо переменного. Симистор лишен этого минуса.
Они похожи тем, что симистор также открывается импульсом тока, который проходит через управляющий электрод. Но при этом симистор пропускает через себя обе волны и способен выдать на выходе переменное напряжение. Устройство у них аналогичное, но симистор управляется обеими полярностями, а потому нет необходимости применять диодный мост. Схема импульсного управления также упрощена, поскольку не играет роли полярность управляющего напряжения.
Несколько дополнительных способов регулировки
Регулировка трансформатора по первичке может осуществляться и другими способами. Среди наиболее распространенных способов регулировки:
- С помощью переключения выводов у первичной обмотки. Недостаток этого способа в том, что такие выводы нужно делать еще в момент намотки катушек.
- Подключение зарядного устройства после лабораторного трансформатора. В таком случае показатели мощности зарядки должны быть не менее 160 Вт.
- Переменный резистор, который последовательно подключили к трансформатору. Параметры его зависят от конкретного зарядного устройства. Обычно они колеблются в диапазоне 50-100 Ом при мощности 50 Вт.
При работе с трансформаторами достаточно часто возникает необходимость регулировки вторичного напряжения. У некоторых трансформаторов для того, чтобы регулировать нужный диапазон напряжения, существует возможность менять соотношение витков, чтобы в итоге изменялся коэффициент трансформации. Такой тип регулировки можно выполнять как непосредственно под нагрузкой, так и в момент, когда трансформатор полностью обесточен или заземлен.
Существует и универсальная конструкция, которая может заряжать аккумуляторы кислотного типа с 6 и 12 вольт. Регулировка тока трансформатора по первичной обмотке проходит плавно. В отличие от предыдущих вариантов тиристор здесь подключен к сети первичной обмотки. Это снижает мощность, рассеиваемую над ней, и при этом нет необходимости устанавливать тиристор на радиатор. Но тиристор нужно обязательно включить в диагональ диодного моста, поскольку он сам не сможет работать с переменным напряжением. Ток будет регулироваться через угол открытия тиристора. Сам угол контролируется через блок управления, который собран на однопереходном резисторе.
