Устройство защиты ламп накаливания на тиристоре

September 6, 2011 by admin Комментировать »

На рис. 3.3 приведена принципиальная электрическая схема устройства защиты ламп накаливания от перенапряжения в питающей сети переменного тока и постепенного нарастания напряжения на холодных нитях накальных ламп. Это устройство относится к числу комбинированных приборов, предназначенных для эксплуатации только в сетях неременного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц и допускающих изменение питающего напряжения в очень широких пределах. Лампы накаливания, работающие совместно с этим устройством, становятся практически «вечными» и никогда не выходят из строя по причине перегорания нити накала.

Рассматриваемое устройство может быть применено

Рис. 3.3. Схема устройства защиш ламп накаливания от перенапряжения в питающей сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц.

для использования на садово-огородных участках, расположенных в сельской местности и особенно в тех районах страны, где часто дуют ветры и случаются аварийные ситуации из-за перехлеста проводов, их касания друг друга и обрывов, вследствие чего фазное напряжение может повышаться до 380 вместо 220 В. Эти процессы, как правило, длятся очень короткое время, но этого бывает вполне достаточно для выхода из строя незащищенных электроосветительных приборов и установок. Данное устройство реагирует как на всплеск напряжения в момент включения, так и на просто повышение напряжения питающей сети.

Устройство защиты состоит из входных и выходных цепей, релейного блока защиты от перенапряжений и блока ограничения тока нагрузки в момент включения его в сеть. На входе установлен плавкий предохранитель F1, защищающий электрические цепи от коротких замыканий внутри устройства при неправильном монтаже и ошибках в соединениях.

Подключение устройства к сети в данной схеме осуществляется с помощью электрического соединителя XI, но может быть принят к исполнению любой другой вариант, в том числе и прямое соединение. Включение и выключение устройства происходит с помощью переключателя S1. Лампы накаливания подключаются к сети через замкнутые контакты К1.2 и контакты переключателя S1.

Работает защитное устройство следующим образом. При включении напряжения и замыкании контактов переключателя S1 лампы накаливания сразу же начинают гореть вполнакала, так как через них протекает ток только в первую половину полупериода сетевого напряжения. В это время нити ламп накаливания еще холодные, но пониженное напряжение дает возможность им постепенно нагреться. Во вторую половину полупериода сетевого напряжения начинает заряжаться конденсатор С’2, и, как только напряжение достигнет напряжения стабилизации стабилитрона VD4, откроется тиристор 1/S/ и полное напряжение будет подано на лампы накаливания, которые загорятся полным накалом. Если в цепи питания напряжение повысится до значения, превышающего номинальное или недопустимое, например 245 В, сработает реле /(/, которое разомкнет свои контакты К 1.1 и К 1.2. При этом контакты

К1.2 отключат лампы накаливания от сети, а контакты /С/./ включат дополнительное сопротивление резистора R2, что приведет к уменьшению тока, протекающего через обмотку реле К1, но якорь реле будет удерживаться во включенном состоянии.

После того как напряжение сети уменьшится и достигнет 235—240 В, обмотка реле обесточится и отпустит якорь, вновь замкнутся его контакты К1.1 и К1.2 и лампы накаливания сначала загорятся вполнакала, а через определенное время вспыхнут полным накалом.

При изготовлении защитного устройства использованы выпрямительные диоды VDI тина КД105В, VD2 — Д226Б, VD3 — Д226Б; стабилитрон VD4 типа Д814А; тиристор VS1 типа КУ201И; электромагнитное реле /С/ типа РЭС-22 или МКУ-48 (паспорт РА4.509.146); предохранитель F1 плавкий типа ПМ-1-0,5 А; конденсаторы С/ типа K50-3-500B-5 мкФ, С2 — K50-3-100B-200 мкФ; резисторы R1 типа ПЭВ- П-ЮВт-20 кОм, R2 — типа ПЭВ-П-ЮВт-120 кОм, R3 — ВСа-0,5- 10 кОм, R4 — ВСа-0,5-10 кОм, R5 — ВСа-0,5-120 кОм; переключатель SI типа П1Т-1-1; электрический соединитель XI типа «вилка».

При изготовлении, монтаже, регулировке и ремонте защитного устройства могут быть применены другие комплектующие ЭРЭ, не ухудшающие основных электрических параметров и эксплуатационных характеристик. Выпрямительные диоды типа Д226Б можно заменить на диоды типов КД202Д, КД213А, Д242, диоды типа КДЮ5В — на Д237В, КД205Е, КД209Б; резисторы типа ВСа — на МЛТ, ОМЛТ, С1-4, МТ, УЛИ; конденсаторы типа К50-3 — на К50-6, К50-12, К50-16; проволочные резисторы типа ПЭВ — на ПЭВР, С5-35В; стабилитрон Д814А — на Д814В, Д814Г; тиристор типа КУ201И — на КУ201Ж, КУ202И, вместо диода VD2 типа Д226Б можно использовать диод типа КД202Л.

В некоторых случаях устройство требует регулировки. Для этого отключается диод VD2, а вместо резистора R3 с постоянным сопротивлением надо включить резистор типа ППЗ-40-20 кОм. После включения устройства в сеть лампы накаливания должны загореться мерцающим светом. Затем измеряется напряжение на конденсаторе С2, которое должно соответствовать типу этого конденсатора. Если свечения ламп накаливания нет, то подбирают конденсатор с необходимым напряжением или устанавливают новый стабилитрон с меньшим напряжением стабилизации. Далее подключают выпрямительный диод VD2 и измеряют переменное напряжение на лампах накаливания.

Техническая характеристика

устройства защиты ламп накаливания на тиристоре

Номинальное напряжение питающей сети

переменного тока, В ……………………………….. 220

Номинальная частота питающей сети

переменного тока, Гц ………………………………. 50

Пределы изменения напряжения питающей сети

переменного тока, В ………………………………..       180—280

Пределы изменения частоты питающей сети

переменного тока, Гц ………………………………. 49,5—50,5

Коэффициент нелинейных искажений питающей сети

переменного тока, %, не более ………………….. 10

Напряжение срабатывания системы защиты, В … .240—300 Максимальная мощность подключаемых к устройству

ламп накаливания, Вт……………………………….. 180

Количество одновременно подключаемых к устройству ламп накаливания мощностью

по 60 Вт каждая, шт………………………………… 3

Время срабатывания системы защиты от перенапряжения в питающей сети

переменного тока, мс, не более………………….. 0,1

Время запаздывания включения ламп накаливания

для нагрева нитей, с, не менее …………………… 2,5—3

Помехозащищенность устройства при воздействии внешнего электромагнитного поля, дБ, не менее . . .80

Вероятность безотказной работы, не менее………. 0,97

Кпд, %, не м-енее ……………………………………… 92

Литература:

  Сидоров И. Н. С34 Самодельные электронные устройства для дома: Справочник домашнего мастера.— СПб.: Лениздат, 1996.- 352 е.. ил.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты