Dimmer Triac que alimenta una carga puramente inductiva

Question

Hoy me han hecho una pregunta en el laboratorio sobre un interruptor triac que alimenta un inductor de valor fijo de 0,2 henrios. ¿Cómo variarán la corriente y la tensión del inductor si el ángulo de disparo del triac varía entre 90 y 120 grados? Explique la naturaleza de la tensión de los inductores bajo diferentes ángulos de disparo.

Mi respuesta fue que la tensión seguirá la relación de

$$V_{load}=V_{peak} \cdot \sqrt{\frac{2\pi-2\phi+\sin 2\phi}{4\pi}}$$

que derivé allí solamente y la corriente del inductor estará fuera de la fase que se retrasa por 90 grados al voltaje.

Vpeak es la tensión de pico de la red de corriente alterna y \$\phi\$ es el ángulo de disparo del triac.

Al parecer, esta no era la respuesta correcta tal vez.

Entonces, ¿cuál podría ser la respuesta correcta a esto o tal vez la correcta generalizado manera de responder a esta pregunta?

Answer 1

La clave es que la corriente empieza en cero y va como la integral de la tensión con respecto al tiempo a lo largo del intervalo que empieza en alfa, terminando cuando esta integral vuelve a ser cero.

Considerando la integral como el área bajo la curva, podemos ver que, ignorando las caídas de los diodos y las resistencias en serie, para una conducción sinusoidal será el área de alfa a 2Pi - alfa por simetría.

Para alfa en 0 -> Pi, la corriente es cero fuera del intervalo (alfa a 2Pi - alfa). Mientras que el voltaje RMS o corriente es fácil de evaluar dado esto, no es particularmente interesante, mucho más divertido para evaluar cómo la corriente varía momento a momento, mientras que el tiristor está conduciendo, que es, por supuesto, la integral de la tensión aplicada durante la conducción.

También habrá en algunos ángulos un dV/dt desagradablemente alto que puede ser un problema para los triacs en sistemas reales.

Answer 2

Ni siquiera cerca.

El triac es un dispositivo no lineal, no invariante en el tiempo, lo que significa que hay que considerar por separado lo que ocurre cuando es conductor y cuando no lo es, así como exactamente cuándo pasa de no conductor a conductor y viceversa.

La clave a tener en cuenta es que el triac se enciende cuando se produce el disparo, pero se apaga cuando el actual a través de ella desciende a cero. El hecho de que el inductor modifique la relación de fase entre la tensión y la corriente es MUY significativo.

Puede que para un cierto rango de ángulos de fase de disparo, obtengas un tipo de comportamiento general del circuito, mientras que para otro rango de ángulos, obtengas un comportamiento muy diferente.

Answer 3

Su fórmula es en realidad una carga de voltaje RMS vs triac ángulo de disparo para la carga resistiva vs red pico volatge.

No hay nada útil en encontrar la relación de voltaje para el inductor. El triac no puede funcionar con ángulo arbitrario (0-180) para carga inductiva. Usted necesitaría una retroalimentación de corriente y voltaje para encender correctamente el triac. Estos son los llamados controladores de ángulo de fase, por ejemplo el controlador de velocidad del motor. El ángulo de disparo pierde su significado, aumenta o disminuye en función de la velocidad del motor.

No tiene sentido derivar fórmulas, si en ciertos ángulos es totalmente impredictible, se conduciría en cada segundo período, tal vez,...