Gutdver.ru

Отделка и ремонт
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое диммер для светодиодной лампы и как его выбрать

Что такое диммер для светодиодной лампы и как его выбрать

Ошибочным мнением является то, что обычный диммер подходит для светодиодной лампы 220В. Никогда не делайте так, это приведет только к одному – поломке лампы! Статья написана для предотвращения подобных ошибок, в ней даются исчерпывающие ответы на вопросы связанные с диммированием светодиодных ламп.

Что такое

Диммер (от англ. dim— затемнять) или как его еще называют светорегулятор — это устройство, устанавливаемое в качестве выключателя, который позволяет управлять световым потоком светодиодной лампы, вплоть до ее полного выключения. Также служит защитой от перенапряжений в сети. Плюс ко всему пониженный световой поток от номинального, продлевает срок службы и немного экономит ваши деньги.

Совместимость

С лампами накаливания все просто – сколько мощности (напряжения) выделено через диммер, такой яркости и свет, но со светодиодными лампами 220В все обстоит иначе, т.к. интенсивность яркости зависит не от напряжения, а от силы тока. Поэтому в быту используются специальные светорегуляторы для светодиодных ламп. Они позволяют регулировать силу тока, подаваемую на лампу. Принцип регулировки яркости светодиодных ламп 12В

Не все светодиодные лампы совместимы с диммерами. Нарушение данного требования приводит к ее выходу из строя, что не является гарантийным случаем. Производители указывают информацию о возможности диммирования на упаковке с лампой!

Запрещено использование регулируемых led ламп с простыми регуляторами предназначенных для ламп накаливания. Подобные регуляторы работают по принципу отсечки фазы, а для светодиодных этот способ недопустим.

Классификация

Все диммеры разделяются на 2 группы по функциональному назначению: тип исполнения и способ монтажа.

По способу установки

  • Модульные, устанавливаются в распределительных щитах и внешне напоминают автоматические переключатели, управление происходит одной клавишей или вынесенной отдельно кнопкой. Их используют при освещении проходных помещений общего пользования, в коридорах, подъездах. Модульный диммер для светодиодной лампы
  • Моноблочные, выглядят, как выключатель с диммером, устанавливаются, как один блок. Их используют в тонких стенах и перегородках, где нет возможности установить стандартный выключатель. Как раз моноблочные диммеры и подразделяются по типам исполнения. Моноблочный диммер для светодиодной лампы

По типу исполнения

  • Механические — к ним относятся клавишные и поворотные диммеры, а также комбинированный тип, когда нажатие на ручку вращения — включает свет, а поворотом регулируется яркость. Имеют самое широкое распространение и используются, как в жилых, так и промышленных помещениях. Самый экономичный и доступный тип. Механический диммер для лед ламп
  • Сенсорные — подача света регулируется прикосновением к сенсору, более высокотехнологичный тип, соответственно отличается и более высокой ценой. Сенсорный диммер для светодиодной лампы
  • Акустические — реагируют на громкий звук или голосовые команды. Отличный вариант для гостиной или большого помещения, где расстояние до выключателя может быть существенным.
  • Дистанционные — управляются на расстоянии, путем подачи инфракрасных или радиоволн (пультом), а также через Wi-fi (подойдет владельцам смартфонов). Этот вид широко применяется в системах управления «Умный дом». wi-fi диммер для лед ламп

Как выбрать

Диммер

Выбор светорегулятора зависит от многих факторов. Где он используется? Какие функции выполняет освещение? Если, устанавливать диммер в целях экономии электроэнергии, можно поставить самый простой механический, а если для дизайнерского проекта, то стоит обратить внимание на сенсорные и дистанционные.

При покупке диммера рекомендуется выбирать надежных производителей. Широкий ассортимент для дизайнерских решений представляет фирма Legrand.

Пример диммера для светодиодной лампы 220В фирмы Legrand

Диммер legrand для светодиодной лампы

«ABB» отличается передовыми технологиями, но и стоимость этих регуляторов гораздо выше остальных.

У «Шнайдер электрик» можно подобрать надежные устройства по лояльной цене.

Перед покупкой лишний раз убедитесь — можно ли использовать светодиодную лампу с диммером.

Лампу

При выборе светодиодной лампы для диммера важно учитывать их совместимость. Размер цоколя не имеет значения, будь это е14 или е27. У производителей существуют таблицы, в которых указано какой тип регулятора к какому типу лампы подходит. И если, например, люминсцентная лампа при несовместимости с диммером будет просто моргать, то светодиодная скорее всего не будет реагировать на регулировку или будет работать, но вскоре выйдет из строя.

ШИМ Диммер

Что делать, если простые светодиодные лампы уже куплены и появляется необходимость регулировки света. Менять все лампы на диммируемые? Нет! Из этой ситуации есть выход – использовать специальный шим диммер. Его конструкция позволяет использовать обычную led-лампочку.

Однако, мы не рекомендуем реализовывать регулировку яркости света при помощи шим диммера в местах с продолжительным пребыванием людей. Связано это с тем, что светодиодная лампа в купе с подобным регулятором начинает мерцать, что негативно сказывается на здоровье человека.

ШИМ диммер для светодиодной лампы

Диммер своими руками

Стоимость регулятора не велика и проще всего приобрести готовый в магазине. Для тех, кто хочет сделать диммер своими руками по каким-либо причинам, приводим небольшую инструкцию.

Дело это не сложное, но все же требует определенных знаний. Мы подразумеваем, что читатель умеет пользоваться паяльником и знает, как читать элементарные электронные схемы.

Первым делом изучите схему светодиодного диммера:

Схема диммера для светодиодной лампы

Из схемы видно, что для изготовления светорегулятора понадобятся следующие детали:

  1. Симистор.
  2. Динистор.
  3. Два конденсатора.
  4. Три сопротивления (один из которых подстроечный 250кОм).
  5. Текстолит

Все характеристики используемых полупроводниковых деталей указаны на схеме

  1. Текстолит.
  2. Медный провод сечением 0,5 кв. мм. (если предполагается поверхностный монтаж, без травления платы).
  3. Припой.

После сборки самодельного регулятора по схеме, в целях безопасности, лучше всего установить его в коробку. Для возможности регулировки яркости, подстроечный резистор необходимо закрепить в корпусе коробки

Установка светорегулятора

Установить диммер гораздо проще, чем изготовить. Однако, если вы не разбираетесь в впредставленной ниже электросхеме, и не понимаете, что такое «фаза» и «ноль», лучше обратиться к специалисту.

Подключение диммера к светодиодной лампе

Перед установкой светорегулятора светодиодной лампы первым делом выключите электричество в доме! Затем определитесь с местом установки. Следующим шагом – зачистите провода обычным ножом. Теперь самое важное, включите напряжение и найдите фазовый провод при помощи индикатора фаз. Обычно это провод коричневого, серого или черного цвета. После чего, установите диммер в соответствии со схемой через фазовый провод – L. Установите регулятор на место и закрепите. На этом все, осталось включить электричество и проверить работу.

Перед установкой обязательно отключите подачу электричества к месту работы, при помощи автоматического выключателя.

Видео

Подключение диммера ответственная операция и лишний раз нужно убедиться во всех своих действиях. Видео наглядно показывает, как правильно подключить регулятор. Видео будет очень полезно новичкам, особенно ничего не понимающим в электричестве

Итоги

В использовании диммера видны только положительные стороны: экономия электроэнергии, увеличение срока службы лампы, возможность установки необходимого уровня яркости в помещении.

Выбирая регулятор света для led-лампы, в первую очередь, обращайте внимание на производителя, постарайтесь не покупать китайский ширпотреб. Если хотите сэкономить, то, как минимум, выбирайте зарекомендовавших себя производителей.

промышленные светодиодные фитолампы

Светодиодная фитолампа для растений

радиатор светодиодной лампы

мерцающая светодиодная лампа

led лампа для ногтей

Цитата-«Запрещено использование регулируемых led ламп с простыми регуляторами предназначенных для ламп накаливания.Подобные регуляторы работают по принципу отсечки фазы, а для светодиодных этот способ недопустим.»

Читайте так же:
Как правильно разместить выключатель от двери

Не отсечки фазы а отсечки полуволны. Фазовое управление означает, что симистор включается с задержкой по времени от началу полуволны. Чем раньше включится симистор после перехода напряжения через ноль, тем большее среднее значение напряжения поступит на нить лампы и тем ярче она загорится.
Чем позднее включится симистор после перехода напряжения через ноль, тем меньшее среднее значение напряжения поступит на нить накала и следовательно, светится она будет с меньшим накалом вплоть до полного погасания.
Если на светодиодной лампе написано что она диммируемая то, её можно использовать с любым диммером для ламп накаливания. Т.к. внутри таких ламп уж стоит диммируемый драйвер. Он в зависимости от подаваемого сетевого напряжения увеличивает или уменьшает длительность импульсов напряжения подаваемого на светодиоды. Тнем самым увеличивается или уменьшается сила тока через светодиоды.
Цитата-«Поэтому в быту используются специальные светорегуляторы для светодиодных ламп. Они позволяют регулировать силу тока, подаваемую на лампу. »
Из изложенного выше, понятно, что силу тока в светодиодной лампе задаёт драйвер спрятанный внутри баллона лампы но ни как не диммер.
Приведённая в статье схема , является регулятором с фазным управлением (отсечкой части полуволны) и никак не может регулировать силу тока. Прекрасно подходит для ламп накаливания и диммируемых светодиодных ламп. О том, можно ли применять диммеры ламп накаливания для светодиодных ламп я в кратце но с картинками рассказывал на большом вопросе.

Что такое диммер и как он работает

диммер в интерьере

С некоторых пор среди понятий бытовой электротехники всё чаще на слуху появляется слово диммер. Что это за устройство? Для каких целей предназначено? Может быть очередная блажь? Или действительно необходимая в быту вещь? Вопросов очень много, постараемся на все дать подробные ответы.

Предназначение

Слово «диммер» происходит от английского «dim», что в дословном переводе на русский язык означает «затемнять». Но сами русские диммер часто называют ещё светорегулятором, потому что он представляет собой электронное устройство, при помощи которого можно менять электрическую мощность (то есть регулировать в большую или меньшую сторону).

диммер в гостинной

Чаще всего с помощью такого устройства управляют осветительной нагрузкой. Регулятор освещения предназначен для изменения яркости света, который излучают светодиодные лампы, а также лампы накаливания и галогенные.

реостат

Простейшим примером диммера является переменный резистор (или реостат). Ещё в 19 веке немецкий физик Иоганн Поггендорф изобрёл это устройство, чтобы с его помощью можно было регулировать напряжение и силу тока в электрической цепи путём увеличения или уменьшения сопротивления. Реостат представляет собой устройство с регулировкой сопротивления и проводящий элемент. Сопротивление может изменяться ступенчато и плавно. Для получения низкой яркости света необходимо уменьшить напряжение. Но сопротивление и сила тока при этом будут большими, что приведёт к сильному нагреву устройства. Так что такой регулятор совсем невыгоден, он будет работать с низким КПД.

В качестве диммера также можно использовать автотрансформаторы. Их применение обусловлено высоким КПД, во всём регулируемом диапазоне будет выдаваться практически неискажённое напряжение с необходимой частотой 50 Гц. Но автотрансформаторы довольно габаритны, много весят, для управления ими нужно прилагать немалые механические усилия. К тому же такое устройство дорого обойдётся.

Диммер электронный – этот вариант наиболее выгоден с экономической точки зрения. Он отличается компактностью и немного другим принципом действия. О нём поговорим более подробно.

Применение

Что такое диммер более или менее понятно. На лампу подаётся напряжение, мы изменяем его уровень и таким образом регулируем яркость светильника. Теперь несколько слов о том, когда и где это устройство применяют.

диммер в спальной

Согласитесь, довольно часто возникают ситуации, когда требуется уменьшение яркости света:

  • зачастую поток освещения необходимо снизить перед сном в спальной комнате;
  • некоторые помещения по дизайнерскому исполнению требуют изменения световой картины;
  • иногда освещение в помещениях переводят в так называемый дежурный режим для того, чтобы сократить расход энергии.

В производственных и бытовых помещениях настраивают светодиодные лампы на разные режимы потребления. При этом выбирается оптимальное освещение и за счёт этого достигается приличная экономия электроэнергии.

Что касается дизайнерских задумок, то сейчас стало модным в больших гостиных или зальных комнатах использовать второстепенное подсвечивание отдельных участков. Второстепенная подсветка продумывается до мелочей, а при помощи диммеров можно увеличить освещение и акцентировать внимание на каких-то деталях интерьера (картина на стене, установленная в нише красивая ваза и т. п.) Таким образом, при помощи подсветки нужная вещь выходит в комнате на первый план.

Светодиодные лампы, регулируемые при помощи диммеров, позволяют получить красочный эффект во время каких-то концертных, рекламных или торжественных мероприятий.

Диммер очень удобен для домашних праздников. Когда гости сидят за столом, требуется яркое освещение, а во время танцев можно его и приглушить. Особенно комфортно и выгодно применение такого устройства во время романтического ужина или свидания, когда не обязательно, чтобы светильник горел на полную мощность.

И это только часть общих примеров. Наверняка, у каждого найдётся ещё свой вариант использования диммеров. Так что вещь это нужная, удобная и экономически выгодная, можно устанавливать у себя и советовать знакомым.

Устройство и принцип действия

А теперь, как говорится, рассмотрим диммер изнутри. Что это за устройство, и из каких элементов состоит? На чём основывается его принцип действия?

внутренности диммера

Все электронные современные диммеры в качестве основного элемента имеют в своём конструктивном исполнении ключ (он также может называться выключатель или переключатель), который управляется полупроводниковыми транзисторными, симисторными или тиристорными приборами. Большинство устройств не выдают на выходе синусоидальный сигнал, электронный ключ как бы отсекает участки синусоиды.

Чтобы вам было понятнее, в электрической сети протекает ток, который имеет синусоидальную форму. Для изменения яркости на лампу нужно подать обрезанную синусоиду. Двунаправленный тиристор отсекает у синусоидальной волны переменного тока передний либо задний фронт, за счёт чего уменьшается напряжение, питающее светильник.

схема диммера

В зависимости от того, какой фронт синусоидальной волны отсекается, различается регулируемый способ:

  • регулировка по переднему фронту;
  • регулировка по заднему фронту.

Оба эти способа применяются для управления разными лампами:

  1. Диммирование светодиодных и галогенных ламп осуществляют с помощью электронных трансформаторов, при этом применяется регулировка по заднему фронту.
  2. Компактные люминесцентные и светодиодные лампы напряжением 220 V, а также лампы низкого напряжения, регулируются при помощи электромагнитных трансформаторов и с применением способа по переднему фронту.

Оба этих способа подходят для ламп накаливания.

Конструктивное исполнение диммеров включает также защиту от короткого замыкания и от перегрева.

Так как диммеры способны генерировать электромагнитные помехи, для уменьшения их уровня в схему последовательно подключают дроссель либо индуктивно-ёмкостные фильтры.

Подробнее о типовой схеме диммера смотрите в этом видео:

Читайте так же:
Как разобрать выключателя болгарки

Преимущества и недостатки

Первые диммеры управлялись механическим способом и имели одну-единственную функцию – изменить яркость светильника.

современный диммер

Современный регулятор обладает рядом других функций:

  1. Автоматическое включение и отключение.
  2. Может управляться дистанционно через радиоканал, голосовую команду, акустическое изменение (шум или хлопок), через инфракрасный канал.
  3. Сенсорный регулятор освещения позволяет плавно включать и отключать светильник. За счёт этого можно избежать резких бросков тока через лампы, в результате которых последние часто перегорают.
  4. С помощью диммеров имитируют присутствие. Это особенно интересная функция, которая поможет отпугнуть «непрошенных гостей» от вашего домовладения, когда никого нет дома. Задаётся специальная программа, по которой диммер автоматически включает и отключает свет в разных комнатах. Создаётся иллюзия, что дома находятся хозяева.

Как и любое техническое устройство диммер не может быть универсальным на сто процентов, у него имеются свои недостатки:

  • вызывает электромагнитные помехи;
  • выходное напряжение имеет нелинейную зависимость от величины сопротивления резистора в схеме электронного диммера;
  • от него не могут работать люминесцентные лампы, а также лампы, загорающиеся через пускорегулирующую аппаратуру;
  • выходное напряжение у электронных диммеров имеет несинусоидальную форму, поэтому не рекомендуется подключать к нему понижающие трансформаторы;
  • при работе с лампами накаливания низкий КПД.

Какие бывают диммеры?

По способу осуществления регулировки бывает сенсорный диммер, механический, акустический и дистанционный.

поворотный диммер

Начнём с наиболее простых – механических. Если рассматривать тип исполнения, то можно выделить следующие виды диммеров:

  1. Модульный. Им регулируют освещение в общественных местах (лестничные клетки, коридоры, подъезды). Этот тип устройств монтируют в распределительном щитке, непосредственную регулировку осуществляет кнопочный или одноклавишный выключатель.
  2. Моноблочный. Устанавливается на разрыв фазы цепи, которая идёт к осветительной нагрузке, выполняет функции выключателя.
  3. Блочный вариант, это когда диммер монтируется вместе с выключателем (как блок розетка-выключатель).

диммер в розетку

Чаще всего в быту применяются моноблочные диммеры, которые различаются по способу управления:

  • Поворотный. У такого диммера есть ручка, она вращается. Если установить её в левое крайнее положение, то освещение отключено. Если постепенно поворачивать ручку вправо, то яркость лампы будет увеличиваться.
  • Клавишный. Это устройство по внешнему виду очень похоже на обычный двухклавишный выключатель. В этом случае при помощи одной клавиши происходит включение или отключение светильника, а вторая используется для регулировки мощности освещения (посредством удержания клавиши).
  • Поворотно-нажимной. Принцип действия такой же, как и у поворотного устройства, только чтобы включить освещение, ручка немного утапливается.

сенсорный диммер

Очень популярен сейчас сенсорный регулятор освещения, он имеет красивый внешний вид, гармонично смотрится в любом интерьере (особенно в стиле хай-тек). Регулировка осуществляется за счёт прикосновения к сенсорным кнопкам.

Самыми удобными считаются диммеры с дистанционным управлением. Это вполне заслуженно, ведь при помощи пульта регулировать яркость осветительного прибора можно из любой точки комнаты.

диммер с пультом ДУ

Акустические диммеры чаще всего применяют при планировании «умного дома», где управлять освещением можно путём голосовых команд или хлопков в ладоши.

Диммеры можно разделить по типу регулируемых ими ламп:

  1. Наиболее простые устройства используют для ламп накаливания и галогенных, которые работают от напряжения 220 V. Здесь всё просто – изменяется напряжение, и регулируется мощность свечения нити накала.
  2. Схема для галогенных ламп, работающих от напряжения 12 V или 24 V, должна быть с понижающим трансформатором. Когда нет такой возможности, то выбирайте регулятор под тип используемого трансформатора (у них есть специальная маркировка – С для электронных, RL для обмоточных).
  3. Светодиодные лампы требуют установки диммеров с импульсной модуляцией частоты тока.

Энергосберегающие и люминесцентные лампы регулировать сложно. Специалисты вообще не рекомендуют этого делать. Если уж очень надо управлять такими лампочками, то включите в схему диммера электронный пускатель.

Подробнее о диммировании различных типов ламп смотрите в этом видео:

Ну вот, сделали попытку познакомиться с таким регулятором света, как диммер. Надеемся, что теперь вам более или менее понятно, что это такое и каков принцип действия. По поводу схем подключения – диммеры устанавливаются в цепь либо вместо выключателя, либо последовательно с ним. Кстати, если вы с первого класса хорошо дружите с электроникой, то сделать диммер своими руками вам не составит особого труда.

Что такое диммер и какими они бывают?

Под понятием «диммер» подразумевается устройство, способное регулировать мощность подаваемого на потребитель тока. В русском языке для его обозначения используется понятие «светорегулятор». Также широко используется понятие «выключатель с реостатом», но с технической точки зрения оно не совсем верно, настоящие реостаты довольно громоздки, с трудом обеспечивают необходимые параметры тока, и цена на них достаточно высока. С помощь диммера можно модулировать напряжение, подаваемое на любую технику, на наиболее распространены модели, предназначенные для управления системами освещения помещений.

Функциональные возможности диммера (или «реостатного выключателя») позволяют использовать его как выключатель, но такая возможность используется редко, к тому для таких целей логичнее купить простой выключатель. В подавляющем большинстве случаем светорегулятор служит именно для настройки яркости света. Низкое напряжение дает мягкий свет, при котором комфортно перемещаться по квартире ночью, или использовать его как дежурное освещение. На полной мощности светильник работает во всю силу, что удобно при чтении или других занятиях, требующих максимального освещения. Кроме того, диммер позволит плавно настраивать яркость с наступлением сумерек, а затем темноты.

Типовое разнообразие светорегуляторов

Несмотря на довольно простой и понятный принцип работы, различные модели диммеров имеют массу отличий. Так, они делятся по типу управляемых потребителей, конфигурации корпуса и элементов управления. Поэтому перед тем как купить «выключатель с реостатом» необходимо точно определить подходящую модель.

Тип контролируемых ламп

Различные источники света в разных светильниках отличаются по способу получения светового излучения, следовательно, имеют разные технические особенности и принципы работы. Для каждого тип осветительных элементов есть свой тип светорегуляторов:

лампы накаливания с рабочим напряжением в 220 Вольт;

для галогеновых ламп, работающих при напряжении в 220 Вольт или 10-24 Вольт (два типа устройств);

особый тип для светодиодных и люминесцентных ламп;

для отдельных типов энергосберегающих ламп (совместимость необходимо уточнять у специалистов)

Поэтому, при наличии диммера в осветительной системе, необходимо правильно выбирать лампы. Особенно, если дело касается энергосберегающих ламп, некоторые их типы могут сгореть сами, а иные — испортить светорегулятор. При покупке люминесцентных или светодиодных осветительных элементов необходимо ориентироваться на маркировку, где поддержка диммирования указывается отдельно.

Наибольшая степень совместимости наблюдается у ламп накаливания, а также галогеновых и светодиодных осветительных элементов. Кроме того, настройка яркости ламп этих типов способно обеспечить и экономию электроэнергии. Вместе с тем можно купить и универсальный выключатель — реостат, совместимый с различными типами ламп. Но использование специализированной модели надежнее.

Кроме того, для различные типы светорегуляторов понадобятся для галогеновых ламп с обмоточными (маркировка RL) и электронными (маркировка С) трансформаторами. Модели, оснащаемые встроенным трансформатором, больше подходят для систем «умный дом». Отдельная конфигурация понадобится и для люминесцентных ламп без пускорегулирующего аппарата (если таковой не встроен в сам осветительный элемент). И, наконец, совсем иное устройство используется для ламп на светодиодах и светодиодных лент.

Читайте так же:
Выключатель это расходный материал или

Типы корпуса и монтажа

Наиболее распространены моноблочные светорегуляторы для установки в стандартную монтажную коробку. Они занимают весь пост и выступают как отдельный орган управления системой освещения. Другой тип диммеров, называемый приборными, предназначен для установки в монтажную коробку под уже имеющийся в ней механизм. Такие модели управляются при помощи пультов дистанционного управления или выносным органом управления. Третий тип — это модульные светорегуляторы. Они монтируются в силовом электрощите и служат для управления интенсивностью освещения различных общественных мест. Управление организовывается также, как и в случае с приборными.

Конфигурация органов управления

Наибольшее разнообразие способов управления наблюдается у моноблочных диммеров, предназначенных для установки в монтажную коробку. По этому параметру они делятся на роторные, нажимные и сенсорные. Роторные модели имеют вращающийся регулятор, от положения которого и зависит яркость освещения. Для управления нажимными моделями служат клавиши, в сенсорными — чувствительная к прикосновениям панель.

Кроме того, любая модель светорегулятора с любым типом органов управления может оснащаться радио модулем или инфракрасным датчиком для контроля освещения при помощи ДУ. При этом использование ДУ на инфракрасном датчике имеет ограничения (не более семи метров от датчика и прямая видимость), в то время как радиоуправляемые модели могут получать сигналы даже через стену.

Таким образом, все немалое разнообразие диммеров делится по типу управляемых осветительных элементов, способу монтажа (конфигурации корпуса) и типу органов управления. Первые два критерия необходимо выбирать исходя из параметров системы освещения, в то время как в последнем можно опираться на собственные предпочтения.

Устройство плавного пуска электродвигателя. Как это работает.

Устройство плавного пуска электродвигателя. Как это работает.

Устройство плавного пуска — электротехническое устройство, используемое в асинхронных электродвигателях, которое позволяет во время запуска удерживать параметры двигателя (тока, напряжения и т.д.) в в безопасных пределах. Его применение уменьшает пусковые токи, снижает вероятность перегрева двигателя, устраняет рывки в механических приводах, что, в конечном итоге, повышает срок службы электродвигателя.

Назначение

Управление процессом запуска, работы и остановки электродвигателей. Основными проблемами асинхронных электродвигателей являются:

  • невозможность согласования крутящего момента двигателя с моментом нагрузки,
  • высокий пусковой ток.

Во время пуска крутящий момент за доли секунды часто достигает 150-200%, что может привести к выходу из строя кинематической цепи привода. При этом стартовый ток может быть в 6-8 раз больше номинального, порождая проблемы со стабильностью питания. Устройство плавного пуска позволяют избежать этих проблем, делая разгон и торможение двигателя более медленными. Это позволяет снизить пусковые токи и избежать рывков в механической части привода или гидравлических ударов в трубах и задвижках в момент пуска и остановки двигателей.

Принцип действия устройство плавного пуска

Основной проблемой асинхронных электродвигателей является то, что момент силы, развиваемый электродвигателем, пропорционален квадрату приложенного к нему напряжения, что создаёт резкие рывки ротора при пуске и остановке двигателя, которые, в свою очередь, вызывают большой индукционный ток.

Софтстартеры могут быть как механическими, так и электрическими, либо сочетать то и другое.

Механические устройства непосредственно противодействуют резкому нарастанию оборотов двигателя, ограничивая крутящий момент. Они могут представлять собой тормозные колодки, жидкостные муфты, магнитные блокираторы, противовесы с дробью и прочее.

Данные электрические устройства позволяют постепенно повышать ток или напряжение от начального пониженного уровня (опорного напряжения) до максимального, чтобы плавно запустить и разогнать электродвигатель до его номинальных оборотов. Такие УПП обычно используют амплитудные методы управления и поэтому справляются с запуском оборудования в холостом или слабо нагруженном режиме. Более современное поколение УПП (например, устройства ЭнерджиСейвер) используют фазовые методы управления и потому способны запускать электроприводы, характеризующиеся тяжелыми пусковыми режимами «номинал в номинал». Такие УПП позволяют производить запуски чаще и имеют встроенный режим энергосбережения и коррекции коэффициента мощности.

Выбор устройства плавного пуска

ustroystvo_plavnogo_puska.jpg

При включении асинхронного двигателя в его роторе на короткое время возникает ток короткого замыкания, сила которого после набора оборотов снижается до номинального значения, соответствующего потребляемой электрической машиной мощности. Это явление усугубляется тем, что в момент разгона скачкообразно растет и крутящий момент на валу. В результате может произойти срабатывание защитных автоматических выключателей, а если они не установлены, то и выход из строя других электротехнических устройств, подключенных к той же линии. И в любом случае, даже если аварии не произошло, при пуске электромоторов отмечается повышенный расход электроэнергии. Для компенсации или полного устранения этого явления используются устройства плавного пуска (УПП).

Как реализуется плавный пуск

Чтобы плавно запустить электродвигатель и не допустить броска тока, используются два способа:

  1. Ограничивают ток в обмотке ротора. Для этого ее делают состоящей из трех катушек, соединенных по схеме «звезда». Их свободные концы выводят на контактные кольца (коллекторы), закрепленные на хвостовике вала. К коллектору подключают реостат, сопротивление которого в момент пуска максимальное. По мере его снижения ток ротора растет и двигатель раскручивается. Такие машины называются двигателями с фазным ротором. Они используются в крановом оборудовании и в качестве тяговых электромоторов троллейбусов, трамваев.
  2. Уменьшают напряжение и токи, подаваемые на статор. В свою очередь, это реализуется с помощью:

а) автотрансформатора или реостата;

б) ключевыми схемами на базе тиристоров или симисторов.

Именно ключевые схемы и являются основой построения электротехнических приборов, которые принято назвать устройствами плавного пуска или софтстартерами. Обратите внимание, что частотные преобразователи так же позволяют плавно запустить электродвигатель, но они лишь компенсируют резкое возрастание крутящего момента, не ограничивая при этом пускового тока.

upp_shema.jpg

Принцип работы ключевой схемы основывается на том, что тиристоры отпираются на определенное время в момент прохождения синусоидой ноля. Обычно в той части фазы, когда напряжение растет. Реже – при его падении. В результате на выходе УПП регистрируется пульсирующее напряжение, форма которого лишь приблизительно похожа на синусоиду. Амплитуда этой кривой растет по мере того, как увеличивается временной интервал, когда тиристор отперт.

Критерии выбора софтстартера

По степени снижения степени важности критерии выбора устройства располагаются в следующей последовательности:

  • Мощность.
  • Количество управляемых фаз.
  • Обратная связь.
  • Функциональность.
  • Способ управления.
  • Дополнительные возможности.

Главным параметром УПП является величина Iном – сила тока, на которую рассчитаны тиристоры. Она должна быть в несколько раз больше значения силы тока, проходящего через обмотку двигателя, вышедшего на номинальные обороты. Кратность зависит от тяжести пуска. Если он легкий – металлорежущие станки, вентиляторы, насосы, то пусковой ток в три раза выше номинального. Тяжелый пуск характерен для приводов, имеющих значительный момент инерции. Таковы, например, вертикальные конвейеры, пилорамы, прессы. Ток выше номинального в пять раз. Существует и особо тяжелый пуск, который сопровождает работу поршневых насосов, центрифуг, ленточных пил. Тогда Iном софтстартера должен быть в 8-10 раз больше.

Читайте так же:
Выключатель нагрузки 380в 63а

Тяжесть пуска влияет и на время его завершения. Он может длиться от десяти до сорока секунд. За это время тиристоры сильно нагреваются, поскольку рассеивают часть электрической мощности. Для повторения им надо остыть, а на это уходит столько же, сколько на рабочий цикл. Поэтому если технологический процесс требует частого включения-выключения, то выбирайте софтстартер как для тяжелого пуска. Даже если ваше устройство не нагружено и легко набирает обороты.

Количество фаз

Можно управлять одной, двумя или тремя фазами. В первом случае устройство в большей степени смягчает рост пускового момента, чем тока. Чаще всего используются двухфазные пускатели. А для случаев тяжелого и особо тяжелого пуска – трехфазные.

Обратная связь

УПП может работать по заданной программе – увеличить напряжение до номинала за указанное время. Это наиболее простое и распространенное решение. Наличие обратной связи делает процесс управления более гибким. Параметрами для нее служат сравнение напряжения и вращающего момента или фазный сдвиг между токами ротора и статора.

Функциональность

Возможность работать на разгон или торможение. Наличие дополнительного контактора, который шунтирует ключевую схему и позволяет ей остыть, а также ликвидирует несимметричность фаз из-за нарушения формы синусоиды, которое приводит к перегреву обмоток.

Способ управления

Бывает аналоговым, посредством вращения потенциометров на панели, и цифровым, с применением цифрового микроконтроллера.

Дополнительные функции

Все виды защиты, режим экономии электроэнергии, возможность пуска с рывка, работы на пониженной скорости (псевдочастотное регулирование).

Правильно подобранный УПП увеличивает вдвое рабочий ресурс электродвигателей, экономит до 30 процентов электроэнергии.

Зачем нужно устройство плавного пуска (софтстартера)

Все чаще при запуске электроприводов насосов, вентиляторов применяются устройство плавного пуска (софтстартер). С чем это связано? В нашей статье мы постараемся осветить этот вопрос.

Асинхронные двигатели используются уже более ста лет, и за это время относительно мало изменилось их функционирование. Запуск этих устройств и связанные с ним проблемы хорошо известны их владельцам. Пусковые токи приводят к просадкам напряжения и перегрузкам проводки, вследствие чего:

— некоторая электротехника может самопроизвольно отключаться;

— возможен сбой оборудования и т. д.

Своевременно установленный приобретенный и подключенный софтстартер позволяет избежать лишних трат денег и головной боли.

Что такое пусковой ток

В основе принципа действия асинхронных двигателей лежит явление электромагнитной индукции. Наращивание обратной электродвижущей силы (э. д. с), которая создается путем применения изменяющегося магнитного поля во время запуска двигателя, приводит к переходным процессам в электрической системе. Этот переходной режим может повлиять на систему электропитания и другое оборудование, подключенное к нему.

Во время запуска электродвигатель разгоняется до полной скорости. Продолжительность начальных переходных процессов зависит от конструкции агрегата и характеристик нагрузки. Пусковой момент должен быть наибольшим, а пусковые токи – наименьшими. Последние влекут за собой пагубные последствия для самого агрегата, системы электроснабжения и оборудования, подключенного к нему.

В течение начального периода пусковой ток может достигать пяти-восьмикратного тока полной нагрузки. Во время пуска электродвигателя кабели вынуждены пропускать больше тока, чем во время периода стабильного состояния. Падение напряжения в системе также будет намного больше при пуске, чем во время стабильной работы – это становится особенно очевидным при запуске мощного агрегата или большого числа электродвигателей одновременно.

Способы защиты электродвигателя

Поскольку использование электродвигателей стало широко распространенным, преодоление проблем с их запуском стало проблемой. На протяжении многих лет для решения этих задач были разработано несколько методов, каждый из которых имеет свои преимущества и ограничения.

В последнее время были достигнуты значительные успехи в использовании электроники в регулировании электроэнергии для двигателей. Все чаще при запуске электроприводов насосов, вентиляторов применяются устройство плавного пуска. Всё дело в том, что прибор имеет ряд особенностей.

Особенностью устройства пуска является то, что он плавно подаёт на обмотки двигателя напряжение от нуля до номинального значения, позволяя двигателю плавно разгоняться до максимальной скорости. Развиваемый электродвигателем механический момент пропорционален квадрату приложенного к нему напряжения.

В процессе пуска УПП постепенно увеличивает подаваемое напряжение, и электромотор разгоняется до номинальной скорости вращения без большого момента и пиковых скачков тока.

Виды устройств плавного пуска

На сегодняшний день для плавного запуска техники используются три типа УПП: с одной, двумя и со всеми управляемыми фазами.

Первый тип применяется для однофазного двигателя для обеспечения надежной защиты от перегрузки, перегрева и снижения влияния электромагнитных помех.

Как правило, схема второго типа помимо полупроводниковой платы управления включает в себя байпасный контактор. После того как двигатель раскрутится до номинальной скорости, байпасный контактор срабатывает и обеспечивает прямую подачу напряжения на электродвигатель.

Трехфазный тип является самым оптимальным и технически совершенным решением. Он обеспечивает ограничение тока и силы магнитного поля без перекосов по фазам.

Зачем же нужно устройство плавного пуска?

Благодаря относительно невысокой цене популярность софтстартеров набирает обороты на современном рынке промышленной и бытовой техники. УПП для асинхронного электродвигателя необходимо для продления его срока службы. Большим преимуществом софтстартера является то, что пуск осуществляется с плавным ускорением, без рывков.

Есть отличная альтернатива устройству плавного пуска. Стоимость отличается, но и функциональные возможности расширенные.

Преобразователь частоты – это решение задачи, когда требуется регулирование скорости электродвигателя и автоматизация работы технологичного оборудования через обратную связь посредством датчика. При помощи преобразователя Вы сможете решить более сложные и разносторонние вопросы по автоматизации электропривода.

Остались вопросы?
Специалисты ЭНЕРГОПУСК ответят на Ваши вопросы:
8-800-700-11-54 (8-18, Пн-Вт)

Как сделать диммер на 12 и 220 В своими руками?

Для регулировки интенсивности освещения можно использовать специальные выключатели – диммеры. Они позволяют менять силу светового потока от максимуму до полного выключения. Тем не менее, заводские диммеры обладают рядом недостатков, среди которых и довольно высокая стоимость. Чтобы решить проблему, вы можете изготовить диммер своими руками на 12 и 220 Вольт, в зависимости от типа цепей, для которых вы собираетесь его использовать.

Что понадобится для работы?

Диммер представляет собой регулятор яркости, который позволяет поворотом ручки или нажатием клавиши изменить интенсивность света в комнате.

По типу регулировки мощности свечения они бывают:

  • резистивные;
  • трансформаторные;
  • полупроводниковые.

Первый вариант наиболее простой, но экономным его назвать нельзя, поскольку снижение яркости свечения не изменяет мощность нагрузки. Другие два куда более эффективны, но имеют и более сложную конструкцию. В зависимости от принципа действия и будет зависеть то, какие детали включает в себя диммер. Чтобы не отвлекаться от работы всем необходимым лучше запастись заранее.

Читайте так же:
Автоматический выключатель переключатель 250а

Для рассматриваемых далее примеров вам пригодятся такие электронные элементы:

    – представляет собой ключ в схеме, используется для открытия или запирания участка цепи от протекания электротока. Применяется в цепях с питающим напряжением в 220В, имеет три вывода – два силовых и один управляющий. – также устанавливается в качестве ключа и переводится в устойчивое состояние, необходимое для работы схемы.
  • Микросхема – более сложный элемент электронной схемы со своей логикой и особенностью управления.
  • Динистор – также является полупроводниковым элементом, пропускающим электрический ток в двух направлениях.
  • Диод – однонаправленный полупроводник, который открывается от прямого протекания электротока и запирается от обратного. – емкостной элемент, основная задача которого накопление нужной величины заряда на пластинах. Для изготовления самодельных диммеров лучше использовать неполярную модель. – представляют собой активное сопротивление, для диммеров используются в делителях напряжения и токозадающих цепях. В схемах пригодятся как постоянные, так и переменные резисторы.
  • Светодиоды – пригодятся для обеспечения световой индикации в диммере.

В зависимости от конкретной схемы и устройства диммера, будет зависеть и набор необходимых деталей, все из вышеперечисленного приобретать не нужно. Заметьте, что некоторые из них можно выпаять их старых телевизоров радиоприемников и прочих бытовых приборов, которые вами больше не используются. Далее рассмотрим примеры конкретных схем.

На симисторе

Такой диммер будет работать от напряжения сети 220В напрямую, схема отличается относительной простотой, поэтому собрать ее под силу даже начинающему радиолюбителю. Принцип регулирования напряжения в этом диммере заключается в отсекании определенного полупериода синусоиды, благодаря чему снижение электрического параметра приводит к реальной экономии электроэнергии.

Посмотрите на схему подключения, симистор – это электронный ключ, который управляется сигналами с динистора, включенного во времязадающую R — C цепочку.

Схема диммера на симисторе

Схема диммера на симисторе

Работа схемы заключается в следующем: после подключения фазы 220В к диммеру, на времязадающую цепочку C1 – R1 – R2 будет подано напряжение, так как динистор VS1 закрыт, ток протекает только через конденсатор и резисторы.

В зависимости от установленного поворотным резистором омического сопротивления будет зависеть и величина тока. От величины тока зависит и скорость заряда конденсатора C1, при достижении нужной величины потенциала на котором произойдет открытие динистора.

Через цепь открывшегося динистора на симистор VS2 подается сигнал открытия, срабатывает ключ, пропускающий определенную часть полупериода к нагрузке. Ток удержания в симисторе не возникает, поэтому с разрядом конденсатора вся цепь переходит в исходное состояние вплоть до следующего полупериода, который откроет ключ и подаст на нагрузку потенциал.

Изменение синусоиды

Изменение синусоиды

Как видите, такая схема диммера осуществляет регулировку яркости «обрезая» форму синусоиды до определенного импульса, уменьшая и величину напряжения, и его действующее значение. В виду нестабильного колебания кривой такую модель светорегулятора однозначно можно подключать к лампам накаливания, поскольку они не восприимчивы к форме напряжения. Что касается светодиодных и люминесцентных моделей, их нужно тестировать на уже готовом диммере.

Чтобы изготовить такой диммер для практического использования, лучше взять печатную плату. Так как при стационарной установке при регулировании напряжения вам понадобится жесткое крепление к конструкции. Ее можно как заказать, так и изготовить самостоятельно.

Процесс сборки состоит из следующих этапов:

  • Перенесите эскиз на фольгированную плату, в местах монтажа соответствующих деталей сделайте разметку. Дорожки наведите нитрокраской и протравите плату диммера в хлорном железе.
  • В процессе травки плату нужно переворачивать, а после окончания, достаньте и полудите ее, промойте спиртом и просверлите отверстия для ножек.
  • Поместите ножки радиодеталей в просверленные отверстия под них.

Если вы разметили монтажные площадки, придерживайтесь данной разметки.

  • Разогрейте паяльник и нанесите слой олова с обратной стороны платы диммера.
  • Протестируйте собранную конструкцию на лампе накаливания, если она работает как надо, можете собирать диммер в корпус.

На тиристорах

Такая модель диммера на тиристорах по принципу действия идентична предыдущему варианту, но вместо симистора в роли ключа выступают тиристоры. Из-за особенностей работы тиристора целесообразнее устанавливать такое электронное устройство для каждой полуволны синусоиды напряжения.

Пример схемы такого диммера приведен на рисунке ниже:

 Схема регулятора на транзисторах

Схема регулятора на тиристорах

Начнем разбор работы схемы с положительного полупериода кривой напряжения – конденсатор C1 заряжается по цепи из токоограничивающих резисторов R3 — R4 — R5. Когда величина заряда достигнет порогового значения для динистора V3, он открывается и подает управляющий импульс на тиристор V1. В режиме ключа V1 начинает пропускать напряжение к нагрузке, выдавая определенный участок кривой напряжения.

При отрицательном полупериоде синусоиды V1 запирается, ток через него протекать не будет, а на конденсатор C2 через токозадающую цепь R1 – R2 — R5 будет поступать заряд, который со временем откроет динистор V4. Через него будет протекать ток на управляющий электрод тиристора V2, после открытия транзистора на нагрузку пойдет такая же часть полупериода синусоиды, но с противоположным знаком.

Такой регулятор мощности светового потока может использоваться не только для изменения яркости освещения ламп, но и для управления температурой нагрева паяльника и других устройств.

С использованием конденсаторов

Такой диммер работает только в качестве переключателя, который изменяет путь протекания тока, питающего нагрузку. Но и схема кнопочного диммера довольно проста и не потребует никаких специфических элементов.

Схема диммера на конденсаторе

Схема диммера на конденсаторе

Принцип его работы заключается в переведении переключателя SA1 в одно из трех возможных положений:

  • выключено – цепь полностью разорвана, лампа не горит или проходной выключатель выдает логический ноль в цепи;
  • закорочено на лампу – в цепи подключения диммера отсутствуют какие-либо элементы кроме электрической лампы (прибор освещения горит на полную мощность);
  • подключено через R – C цепь – выдает только определенный процент яркости освещения.

В зависимости от параметров резистора и емкостного элемента будут зависеть напряжение и яркость свечения. Этот диммер используется для регулировки освещения путем рассеивания части мощности в R – C цепи, поэтому никакой экономии от снижения вы не получите.

На микросхеме

В диммере, собранном на микросхеме, изменение величины напряжения происходит для потребителей на 12В – светодиодных лент, люминесцентных лам и прочего оборудования. Один из вариантов схемы приведен на рисунке ниже.

Схема диммера на микросхеме

Схема диммера на микросхеме

Как видите, управление может осуществляться и за счет датчика, подключенного к выводу 2, и посредством регулируемого резистора VR1.

Микросхема с вывода 3 выдает управляющий сигнал через сопротивление R2 на базу транзистора VT1. Изменяя величину напряжения переменным резистором VR1, на выходе 3 микросхемы изменяется уровень потенциала, который увеличивает или уменьшает пропускную способность транзистора. При этом меняется и яркость светодиодов, если управление происходит светодиодными светильниками.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector