Как да свържете димер вместо превключвател, видове, възможности за избор, съвети

Съдържание:

Как работят димерите
Първите устройства за регулиране на захранващото напрежение за електрически товар
Димери на базата на трансформатори с въртящи се намотки
Автотрансформатори като димери
Електронни димери
Кой димер да изберете?
Необходимо е да се монтира димер

Не всички LED ленти могат да се управляват от димери. Изглежда, че характеристиката на тока и напрежението и графиката на ефективността директно подсказват за такава възможност, но въпросът е много по-фин. Днес ще говорим за това как да свържете димер вместо превключвател.

Как работят димерите

Първо ще запознаем читателите с принципа на работа на димера. Поради какво се променя напрежението и защо потребителят се нуждае от него.

Първите устройства за регулиране на захранващото напрежение за електрически товар

По наше скромно мнение, преди да започнете инсталирането на димера, трябва да си представите какъв ще бъде резултатът. И за това трябва да сте наясно с принципа на работа на устройството. Това е единственият начин да се предвидят последствията. Първите опити за повлияване на електрическия товар чрез промяна на захранващото напрежение са направени през 1896 г., когато Гранвил Уудс променя изходните параметри на генераторите на ток. Към патента беше приложено изображение как може да се използва на практика за управление на яркостта на крушките с нажежаема жичка и скоростта на въртене на вала на двигателя. (Вижте също: Свързване на превключвател с два клавиша от 2 места)

Димер за светлина

Не бихме казали, че текстът, публикуван от изобретателя, е много ясен, но смятаме, че тогава е изглеждал малко по-различно. Например, ако днес е известно, че всички генератори са синхронни и трябва да бъдат смущавани от променлив ток заедно с постоянен ток, за да се получат необходимите параметри, тогавав онези години, съдейки по обясненията на Гранвил, за стабилизиране се използва прост източник на енергия (например турбина или двигател, който изгаря гориво). В резултат на това изобретателят смята, че на изхода на генератора се образува напрежение с постоянен потенциал. Бихме го нарекли променливо напрежение с фиксирано напрежение и честота.

В резултат на сложни манипулации с реостати, двигателят беше повлиян по някакъв начин. И тук е точно това, което е неясно: какъв тип двигател. Простете за невежеството ни, но не можем да кажем с точност какви електрически двигатели са били използвани в Съединените щати в началото на 19-ти и 20-ти век. Има всички основания да се смята, че контролът в крайна сметка се основава на промяна в амплитудата на напрежението, а не на неговата честота. В същото време ви позволява да контролирате осветителните лампи според закона на Джаул-Ленц, който гласи, че мощността, освободена от активно съпротивление, зависи от квадрата на потенциалната разлика на неговите клеми.

Просто казано, днес има толкова много начини за контрол на напрежението, че дори не можем да кажем кой е използвал Гранвил. Съдейки по чертежа, във веригата има и съпротивление, което предполага създаването на реостат, от друга страна, изглежда, че става дума за регулиране на магнитното поле, което вече предполага мисълта за промяна на параметрите на намотките , което ни води до областта на автотрансформаторите (по-точно, намотки с променливо количество включени навивки) и променливата индуктивност на намотките. В резултат на това не знаем към кой вид димери принадлежи изобретението на Гранвил Уудс, но несъмнено това беше първият пример за такова устройство.

Димери на базата на трансформатори с въртящи се намотки

През 20-те години на 20-ти век широко се използват регулатори на напрежение, базирани на трансформатори с въртящи се намотки. Въпросът е, че при промяна на ъгъла на наклон на две равнининамотките се управляват от индукционния поток. Поради това ЕМП, показана във вторичната намотка, варира. Използването на трансформатор осигурява галванична изолация на тока, а загубите тук са несравнимо по-ниски, отколкото при реостатите.

Автотрансформатори като димери

Търговските версии за домашна употреба започнаха да се появяват много по-късно. За първи от тях трябва да се счита автотрансформаторът на Джоел Спиър, използван през 1961 г. като компонент на стандартно разпределително табло. Предимството на такова решение е относителната икономия. Преди това бяха използвани димери, базирани на реостати. За да разберете как работят, трябва да имате малко представа за резистивните разделители. Въпросът е, че товарът е свързан последователно с този реостат, в резултат на което напрежението се прилага пропорционално. Чрез увеличаване на съпротивлението чрез бегача (всички го видяха в часовете по физика в гимназията), ние отнемаме част от мощността на товара.

Но в резултат на това на реостата се отделя голямо количество топлина. Може да се съкрати чрез увеличаване на съпротивлението на натоварване, тъй като мощността тук е пропорционална на квадрата на тока (закон на Джаул-Ленц: P = I x I x R). По едно време се използват дори течни реостати на базата на солена вода. В този случай електролитът служи като съпротивление и стойността му се променя чрез промяна на разстоянието между контактите. Реостатите изискват интензивно отвеждане на топлината за правилна работа. Това определя използването на такива сложни системи като принудително въздушно охлаждане. (Вижте също: Как да свържете 380 волтов електрически контакт)

Като цяло автотрансформаторите бяха обемисти, но тук мощността се губи много по-малко, така че активното съпротивление на медната намотка е много малко. Автотрансформаторът работи по много интересен начин. Навиването му поради високоиндуктивност за променлив ток представлява голямо съпротивление, но чисто имагинерно. Тоест, за част от периода автотрансформаторът без товар отнема енергия от мрежата и след това я връща. Това се нарича реактивна мощност. Не се консумира директно и като цяло този ефект се счита за вреден.

Автотрансформаторно устройство

Но е необходимо само да прикачите нещо към изхода, тъй като ситуацията се променя фундаментално. Автотрансформаторът е подреден, както е показано на нашата снимка. Има само една намотка, където напрежението се генерира поради чисто въображаемо съпротивление и индуцирана емф. Колкото повече навивки участват във вторичната верига, толкова по-високо напрежение се предава по-нататък. А останалата част от реактивната мощност се връща обратно към захранващата верига. Имайте предвид, че в този случай изобщо няма вторична намотка, така че няма галванична изолация (по ток). Някои смятат това за недостатък.

Такъв индуктивен делител ще работи само на променлив ток. Тъй като представлява толкова ниско съпротивление за константа, че веднага ще изгори или ще деактивира захранването. Относително големият размер се счита за недостатък на автотрансформаторите. Но те, подобно на реостатите, не променят формата на напрежението: изходът е същата синусоида с ниско ниво на изкривяване. Всъщност автотрансформаторът е аналог на резистивен разделител.

Електронни димери

Електронните димери работят по коренно различен начин. В този случай не се регулира амплитудата, както беше преди, а средната стойност на напрежението. Защо част от периода на синусоидата се прекъсва от тиристорен ключ. Една от схемите, представени в англоезичния домейн на Wikipedia, също беше отразена в нашата снимка:

Тиристорната верига е свързана към изходната линия на токоизправителя. Тук напрежението има формата на гърбици, плътно разположени една до друга (виж фигурата).

INначален момент от времето, когато тиристорът е затворен. Следователно напрежението не преминава през електрическата крушка.

Кондензатор C1 се зарежда през резистор R1, времевата константа зависи от произведението на техните номинални стойности (tau = RC).

В даден момент ценеровият диод се задейства и тиристорът се отваря.

Схема на работа на електронен димер

Колкото по-бързо се зарежда кондензаторът C1, толкова по-бързо ще се отвори тиристорният превключвател и напрежението ще премине към електрическата крушка. Това променя така наречения ъгъл на изключване, от който зависи средното ниво на напрежение, което от своя страна се отразява на яркостта. Напрежението губи своята синусоидална форма (виж фигурата). Променяйки съпротивлението на резистора с дръжката, ние директно влияем върху времеконстантата на зареждане на RC веригата. В резултат на това ъгълът на изрязване се увеличава или намалява, регулирайки яркостта на електрическата крушка в желаната посока.

Като цяло принципът на работа на това оборудване може да бъде много различен, но същността обикновено се свежда до промяна на ъгъла на прекъсване. В този случай нивото на изкривяване в спектъра на сигнала се увеличава. Което може да причини различни негативни ефекти.

Кой димер да изберете?

От горното можете да разберете, че вместо превключвател е инсталиран обикновен димер. Ако в полилея се завинти крушка с нажежаема жичка, тогава не се случва нищо особено. Спектърът на светене се измества леко към топли нюанси и интензитетът намалява. Което се обяснява с намаляването на температурата на спиралата. Според закона на Виен пикът на спектъра отива към ниските честоти. При определено захранващо напрежение лъчението става изцяло инфрачервено (само топлината идва от електрическата крушка). Този ефект се използва за удължаване на живота на нишките:

Ако внезапно запалите електрическа крушка, тогава внезапните температурни промени причиняват деформация на опъната нишка, което води до бързото й излизане отпоръчка
Усъвършенстваните димери произвеждат предварително загряване на спиралата. Поради което промените не са толкова драстични.
До 10% от номиналния ток се изразходва за предварително загряване.

Други димери много плавно повишават интензитета до максималната граница за 30 минути или повече. Ясно е, че такива методи изискват наличието на сложни микросхеми. Затова и димерите, които спасяват живота на крушката, са по-скъпи. Досега говорихме само за нишките. А какво ще кажете за другите видове крушки?

Многофункционален димер

Разрядниците работят от стартера. Изпълнява се на базата на дросел, който поради феномена на самоиндукция произвежда голям ЕМП при прекъсване на импулса, когато баластът отваря биметалното реле от нагряване. Ясно е, че лампите за дневна светлина от димери няма да работят директно. В този случай стартерът не избира ЕМП за запалване на дъгата. Но дори тези устройства, продавани в магазина и оборудвани с електронен баласт, не винаги са готови да работят от напрежение с променлива стойност.

Ето защо свързването на димер често е придружено от необходимостта да прегледате вашето осветление. Електрическа крушка, която работи в режим на регулиране на яркостта, е по-скъпа от нормалната. Разликата в цената достига 20%. Ясно е, че не всеки е готов да плати такава сума. Други лампи с цокъл E27 (например) вътре в основата съдържат драйвер, който преобразува входното напрежение в необходимата номинална стойност. Тоест яркостта няма да се промени, полилеят просто ще изгасне в даден момент.

Не бихме казали, че димерът ще навреди директно на драйвера на крушката, но електронният може да го направи във всеки случай. Тъй като в спектъра на входното напрежение се появяват голям брой хармоници, за които устройството не е предназначено.

Необходимо е да се монтира димер

Не е достатъчно да изберете димер, все още трябва да оцените практическите му аспекти. Това устройство, както беше написано по-горе, сега най-често се изгражда според електронна схема с ъгъл на прекъсване на напрежението. И най-простото изпълнение на димер довежда ъгъла на прекъсване до синусоида. Освен това текущата форма на електрозахранващата мрежа се променя директно. В резултат на това локалният стрес придобива хармоници, които не трябва да присъстват в него. Dimmer е истинска буря за чувствителната електроника. В резултат на това би било добре да включите такива устройства чрез филтър за мрежово напрежение.

Проблемът е, че такова устройство (за DIN шина) струва повече от две хиляди рубли. Това не е цена, която трябва да платите без да се замислите, предвид факта, че заема място в таблото. Освен това казахме по-горе, че LED лампа, предназначена да работи с димер, е по-скъпа от обикновената.

Но ако всичко беше ограничено до това - но не е! Правилният избор на димер не ни спасява от най-важното - смущенията в ефира. Без да е поставен в екрана, устройството започва да излъчва активно в широк спектър. Това е лошо за вашето здраве. Можете да проверите това на ухо с помощта на крушка с нажежаема жичка: ако настроите димера на минимум, спиралата ще започне да свири слабо. Това означава появата на хармоници на напрежението на ултразвуковия спектър в мрежата. Димерът осцилира по такъв особен метод на конеца и се чува свирка.

Следваща