Měření na triakovém regulátoru

2. Úkol měření:

Na elektronickém regulátoru střídavého napětí s triakem změřte závislost efektivní a střední hodnoty proudu a efektivní a střední hodnoty napětí, činitele tvaru křivky a činného výkonu spotřebiče na úhlu otevření triaku.

3. Měřicí metoda:

Triak:

-5. vrstvá struktura, skládá se ze dvou antiparalelně zapojených tyristorů, řídící elektroda je společná (G)

-triak lze spínat proudy obojí polarity

-lze jej vypínat poklesem propouštěného proudu pod hodnotu přidržovacího proudu (IH)

-použití: regulátory výkonu

-voltampérová charakteristika triaku:

Fázové řízení střídavého proudu:

Při fázovém řízení se mění úhel otevření. Se změnou úhlu otevření se mění efektivní

hodnota proudu procházejícího zátěží a tím i výkon na zátěži. Matematické vyjádření této závislosti (pro sinusový průběh):

Sinusový průběh platí pro odporovou zátěž.

Obvod pro fázové řízení triaku:

Jádro řídícího obvodu tvoří trimr 10k, potenciometr M5, kondenzátor M1, diak a triak (řízený prvek). Kondenzátor M1 se nabíjí přes odpor R (10k+M5) na napětí mezi hlavními elektrodami triaku. Jakmile napětí na kondenzátoru dosáhne hodnoty spínacího napětí diaku, kondenzátor se vybije přes diak, řídící elektrodu a anodu A1 triaku.

Okamžik sepnutí triaku (úhel otevření) je možné řídit změnou odporu R (10k+M5). Sepnutí triaku nastane ve chvíli, kdy pro okamžitou hodnotu napětí na kondenzátoru uc platí:

u – okamžitá hodnota síťového napětí

Lze dokázat, že v případě periodického spínání triaku řídícím obvodem, při konstantní hodnotě odporu R, stačí nižší hodnota napětí. Tento jev se nazývá hystereze řídícího obvodu. V praxi se to projevuje rozdílnou hodnotou úhlu otevření triaku.

Pro zvětšení rozsahu regulace (5 až 95%) je obvod doplněn fázovacím obvodem – prvky - rezistory M12, M22 a kondenzátor M1.

Obvod RC (47, 100nF), připojený paralelně k triaku, sloužící jako ochranný obvod a zároveň snižuje strmost napětí při komutaci.

Metoda:

Pro měření střední a efektivní hodnoty proudu procházejícího regulátorem je možné použít ampérmetry se systémy:

Istř - magnetoelektrická soustava – měří střední hodnotu, ale stupnice je cejchovaná pro efektivní hodnotu. Istř získáme provedením přepočtu z I´ef:

Ief – feromagnetická soustava – měří přímo efektivní hodnotu proudu

Pomocí střední a efektivní hodnoty proudu je možné stanovit činitel tvaru křivky:

Zbývající hodnoty – napětí a činný výkon – se odečtou ze stupnice voltmetru a wattmetru.

Úhel otevření se nastaví pomocí osciloskopu.

Schéma zapojení:

Postup měření:

1) Zapojení obvodu dle schématu.

2) Změření maximálního a minimálního úhlu otevření.

3) Nastavování úhlu otevření.

3) Z měřících přístrojů odečítání hodnot a zapsání do tabulky.