Articol publicat in revista Tehnium 3 din 2002
În încheierea serialului nostru “Calculul varioarelor” al revistei se va propun să mai facem în revistă încă două montaje practice care au avut loc la o cerere al publicului de profil. Și pe care, bineînțeles, le-am reconfirmat. Cu valoare indicate ale pieselor, astfel încât cititorul să poată să decidă dispozitivul o bază sigură de pornire, chiar dacă în practică el nu se mai confruntă cu unele semne de întrebare sau chiar cu unele nereușite, ca în orice început.
Primul montaj – figura 1 – a fost conceput pentru verificarea puterii absorbite de un consumator de rețea (de ex. gen. termic, reșou electric, fierbător electric, reșou de voiaj etc.). Sau, pur și simplu, de nerealizări în funcție de tensiunea de alimentare – în plaja oricărui tip de P max la rețea, unde Pmax este puterea nominală a consumatorului respectiv atunci când el se alimentează direct de la rețeaua de 220 V/50 Hz.
Pentru un iecton electric, de pildă, montajul este foarte util deoarece s-a combătut adeseori că temperatura, timpul de cupru, la funcționare îndelungată, crește mult peste valoarea necesară capului, uzându-se astfel prematur (rezistență de încălzire, uzura dublă dimensională, ca efect al imperfecțiunii de fabricație de la cooperative producătoare). Este suficient să-i reduci consumul eficace de alimentare cu 10-20% prin raționare experimentală, pentru ca el să funcționeze și să se răcească mai mult. Probleme asemănătoare întâlnim și în cazul fierbătoarelor electrice, atunci când folosim căni sau vase prea mici în raport cu puterea pe care atunci firmele fierberea este prea violentă.
Astfel, pentru tipul de situații o placă de variație Pmax/2-P max se justifică perfect ca de realizat și extrem de simplu: îi oferim consumatorului R2 o semilaterală interesantă (tensiune sinusoidală de rețea, condusă prin dioda D1, ceea ce este valabil cu puterea absorbită Pmax/2 (megalime căderea pe diodă). Iar cealaltă semilaterală de administram prin intermediul variatorului simplu cu tiristorul Th1 și piesele aferente. Acest variator în variantă cea mai simplă posibilă – deci comandă unghiului de deschidere cu un circuit de întârziere tip RC. Placa optimă de variație fiind obținută prin optimizarea experimentală a valorilor lui R1, R2 și C1.
În funcție de sensibilitatea exemplarului de tiristor folosit, singura piesă care poate ridica probleme în procurare este potențiometrul bobinat (2, 2k5-50 kΩ), care se cere, alături de putere de disipație de cel puțin 5-10 W.
Cu valorile indicate ale pieselor am obținut o placă de variație a tensiunii, eficiente la bornele consumatorului de la U_S = 150-220 V, ceea ce corespunde la o putere absorbită aproximativ la P_S P_MAX/2-P MAX.
Dacă această placă nu se obține direct sau dacă doriți chiar o ușoară extindere a ei, încercați să optimizați experimental valorile lui R1, R2 și C1.
Cel de al doilea montaj – figura 2 – este bine cunoscut din literatura de specialitate (montajul în puntere), ca deosebit de performant. Acoperă o practică teoretică plină de variații posibile. Faptul că nu a devenit o „școală” fascinantă, se datorează probabil dificultății care încă mai persistă și de a procura un potențiometru bobinat, cu o valoarea de 2,2-10 kΩ și cu o putere de disipație suficient de mare (peste 5 W) pentru a nu se distruge periculos la o funcționare prelungită.
În realitate, schema este simplă, cu componente ușor accesibile și nu necesită reglaj. Deosebite, doar anumite optimizări elementare, a unor valori (R1, R3 și C1, C2), în funcție de sensibilitatea exemplarului de tiristorare folosite.
Puntea care se observă în figura 2, montajul este simetric (atât ca schemă, cât și în ce privește valorile pieselor), fapt ce presupune și o prelucrare simplă, în acest caz, a impulsurilor Th_1 și respectiv Th_2 după sensibilitatea de amorsare pe poartă. Acestea permit reducerea de două ori a tensiunii continue de la U_H la U_L și se deschiderea comună prin reglaj din cursorul potențiometrului R1, pentru polarizarea corectă a celor două circuite de forță (prelucrare continuă de defazare sau de întârziere de tip RC). În acest context, introducem diodelor de separare D_1 și D_2, care pot fi de tip 1N12, 1N4007, F107 (temperatura experimental între 5 µF și 20 µF) vor polariza valorile de izolație ale C_3 C_4 cu 50 V. Condensatoarele C_3 C_4 cu valoarea de 1-2 µF pot fi modele nepolarizate. Dar ele pot fi și condensatoare de izolație de cel puțin 300 V.
Rezistențele tiristoare de 10 A/400 V, montate pe radiatoare termice adecvate, asigură maximul de putere a forului R8 poate fi extinsă ușor până la 1 kW.
În fine, trebuie să reamintesc că experimentarea și exploatarea unor astfel de montaje pot prezenta un real pericol de electrocutare, dacă nu se iau măsurile de protecție cuvenite, între altele, montajul se va avea atingere cu mâna atât timp cât se află conectat la rețea. Iar la realizarea finală, bornele/prizeile de alimentare și de ieșire vor fi ferite de posibilitatea atingerii din exterior de către eventuale persoane neavizate. Și potențiometrul P_1 va avea un buton izolator care să nu permită contactul mâinii cu capul potențiometrului.
