Как работает?
Действие диммера основано на эксплуатации фазы регулировки. Это происходит благодаря отсечению либо переднего, либо заднего потока волны тока. Процесс осуществляется под патронажем двунаправленного тиристора. Так, срабатыванием тиристора происходит регулировка передачи электрического напряжения к лампе накаливания в обширных пределах.
В устройстве диммера имеется несколько протекционных функций:
- Защита от перегрева, которая срабатывает при отключении аппарата. При этом повторно активировать диммер возможно через некоторое время, пока компоненты не охладятся.
- Защита от короткого замыкания – происходит отключение выхода, где, собственно, произошло замыкание. Стоит отметить, что в данном случае осуществляется действие в моде фазовой отсечки. Таким образом, 7-секундное отсутствие разного рода дефектов способствует автоматической активации. В противном случае, включение агрегата происходит вручную.
Устройство системы
Коллекторный тип двигателя состоит главным образом из ротора, статора, а также щёток и тахогенератора.
- Ротор — это часть вращения, статор — это внешний по типу магнит.
- Щётки, которые произведены из графита — это главная часть скользящего контакта, через которую на вращающийся якорь и стоит подавать напряжение.
- Тахогенератор —это устройство, которое производит слежку за характеристикой вращения прибора. Если происходит нарушение в размеренности процесса вращения, то он корректирует поступающий в двигатель уровень напряжения, тем самым делая его наиболее плавным и медленным.
- Статор. Такая деталь может включать в себя не один магнит, а, к примеру, две пары полюсов. Вместе с этим на месте статических магнитов здесь будут находиться катушки электромагнитов. Совершать работу такое устройство способно как от постоянного тока, так и от переменного.
Схема регулятора оборотов коллекторного двигателя
В виде регуляторов оборотов электродвигателей 220 В и 380 В применяются особые частотные преобразователи. Такие устройства относят к высокотехнологическим, они и помогают совершить кардинальное преобразование характеристики тока (форму сигнала, а также частоту). В их комплектации имеются мощные полупроводниковые транзисторы, а также широтно-импульсный модулятор. Весь процесс осуществления работы устройства происходит с помощью управления специальным блоком на микроконтроллере. Изменение скорости во вращении ротора двигателей происходит довольно медленно.
Именно по этой причине частотные преобразователи применяются в нагруженных устройствах. Чем медленнее будет происходить процесс разгона, тем меньшая нагрузка будет совершена на редуктор, а также конвейер. Во всех частотниках можно найти несколько степеней защиты: по нагрузке, току, напряжению и другим показателям.
Некоторые модели частотных преобразователей совершают питание от однофазового напряжения (оно будет доходить до 220 Вольт), создают из него трехфазовое. Это помогает совершить подключение асинхронного мотора в домашних условиях без применения особо сложных схем и конструкций. При этом потребитель сможет не потерять мощность во время работы с таким прибором.
Зачем используют такой прибор-регулятор
Если говорить про двигатели регуляторов, то обороты нужны:
- Для существенной экономии электроэнергии. Так, не любому механизму нужно много энергии для выполнения работы вращения мотора, в некоторых случаях можно уменьшить вращение на 20−30 процентов, что поможет значительно сократить расходы на электроэнергию сразу в несколько раз.
- Для защиты всех механизмов, а также электронных типов цепей. При помощи преобразовательной частоты можно осуществлять определённый контроль за общей температурой, давлением, а также другими показателями прибора. В случае когда двигатель работает в виде определённого насоса, то в ёмкости, в которую совершается накачка воздуха либо жидкости, стоит вводить определённый датчик давления. Во время достижения максимальной отметки мотор попросту автоматически закончит свою работу.
- Для процесса плавного запуска. Нет особой необходимости применять дополнительные электронные виды оборудования — все можно осуществить при помощи изменения в настройках частотного преобразователя.
- Для снижения уровня расходов на обслуживание устройств. С помощью таких регуляторов оборотов в двигателях 220 В можно значительно уменьшить возможность выхода из строя приборов, а также отдельных типов механизмов.
Схемы, по которым происходит создание частотных преобразователей в электродвигателе, широко используются в большинстве бытовых устройств. Такую систему можно найти в источниках беспроводного питания, сварочных аппаратах, зарядках телефона, блоках питания персонального компьютера и ноутбука, стабилизаторах напряжения, блоках розжига ламп для подсветки современных мониторов, а также ЖК-телевизоров.
Характеристики диммеров
Подключаемая максимальная мощность к диммеру
При выборе светорегулятора, прежде всего, обратите внимание на максимальную, подключаемую к нему мощность. Например, цифра 600 W на светорегуляторе показывает, суммарную нагрузку, которую можно к нему подключить
600 W хватит для подключения десяти ламп по 60 Вт. Допустимая мощность в реальности оказывается меньше указанной, это зависит от коэффициента загрузки каналов. Например, светорегулятор на 4 канала с допустимой мощностью 2,5 кВт на каждый канал, имеет коэффициент загрузки 75%.
Таким образом, в любой момент времени могут работать на полную мощность только 3 канала, или все они могут быть включены на 75% мощности. Поэтому неплохо, если у вас получится повесить на канал, примерно на 30-50% меньше нагрузки, чем указывается в паспорте.
Подключаемая минильная мощность к диммеру
Также обращайте внимание и на минимальную мощность, не все приборы способны управлять маломощными осветительными приборами, хотя такие задачи приходится решать достаточно часто. К слову сказать, уверенная работа на небольшой нагрузке считается подтверждением качества применяемого силового прибора и правильности схемотехнических решений
Продолжительность работы диммера
При выборе диммера стоит убедиться, что он в состоянии неограниченно по времени регулировать заявленную мощность без перегрева. Иначе реальная нагрузка, которую вы безбоязненно к нему подключите, окажется меньше ожидаемой. Кроме того, чем выше будет коэффициент загрузки, тем конструкция диммера надежнее, и меньше риск выхода светорегулятора из строя.
Охлаждение диммера
Если планируется использовать светорегулятор в помещении с повышенным уровнем температуры, следует выбирать прибор со встроенной системой вентиляции. При других равных условиях система активной вентиляции облегчает работу диммера. Интенсивность работы вентилятора в самых продвинутых конструкциях диммеров зависит от уровня температуры, которая поддерживается внутри корпуса.
Автоматический выключатель диммера
Диммер является очень энергонагруженным прибором. Каждый канал выдает мощность на нагрузку в несколько киловатт. Поэтому подобное устройство должно быть оборудовано соответствующими средствами защиты, главным элементом которой является автоматический выключатель. Когда возникает перегрузка, и существует опасность перегрева и плавления проводки, автоматический выключатель своевременно отключает аварийную линию.
Светодиодный диммер
Для регулировки интегрированных светодиодных ламп с успехом подойдет диммер Bypass FGB-001 или диммер Busch-Dimmer LED. Диммеры этого типа подойдут к использованию и с галлогенными и с энергосберегающими лампами для которых обычные механические устройства не подойдут.
Сенсорный диммер позволяет регулировать мощность осветительных приборов в соответствии с собственными запросами и с запоминанием последнего подключения, управление осуществляется при помощи сенсорного устройства и посредством дистанционного управления через инфракрасный порт. В устройстве используется транзисторная технология.
Рис №5. Сенсорный диммер Busch-Dimmer LED
Преимущества и недостатки
Первые диммеры управлялись механическим способом и имели одну-единственную функцию – изменить яркость светильника.
Современный регулятор обладает рядом других функций:
- Автоматическое включение и отключение.
- Может управляться дистанционно через радиоканал, голосовую команду, акустическое изменение (шум или хлопок), через инфракрасный канал.
- 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.
- 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.
Где используют
Диммирование освещения позволяет создать в комнате многоуровневую систему света. Использование разных режимов в одном помещении не только снижает затраты на электричество, но и помогает менять атмосферу. Для праздников подойдет максимальная яркость, в обычное время – нейтральная средняя. Для интимной обстановки используют приглушенные сценарии.
Варианты использования диммераИсточник v-d-e-s-i-g-n.com
Подвесные или переносные светорегуляторы применяют для зонирования. Понимая, как работает такой диммер, легко расставить акценты в нужных местах. Дизайнеры рекомендуют использовать устройства для подсветки произведений искусства (картин, скульптур) или коллекций
Разная интенсивность освещения позволит привлечь внимание или скрыть экспонаты от посторонних глаз
Плавная регулировка яркости света создает иллюзию присутствия человека. Если установить в комнатах устройства с автоматическим срабатыванием, то с улицы кажется, что в доме есть люди. Функция очень удобна для людей, которые часто в разъездах.
Включение света по времениИсточник goodfon.com
Диммеры часто используют для животных или птиц. Переносные аппараты подключают к лампам, изменяя интенсивность света капризных рептилий, улиток или насекомых в определенное время. Подвесные модели применяют для обогрева птенцов в первые дни после рождения. Увеличение или уменьшение параметров подстраивают под состояние питомцев.
Что это такое
Диммеры – это устройства, которые используются для снижения яркости света. Изменяя сигнал напряжения, подаваемого на лампу, можно снизить интенсивность светового потока. Диммер имеет отношение к разным электрическим приборам, но чаще всего это понятие используется как дополнение к осветительным приборам. Более специализированное оборудование необходимо, чтобы затемнить флуоресцентные пары, испарения ртути и контролировать другие химические процессы.
Фото — нажимной диммер
Данные приспособления применяются как в быту, так и для освещения больших промышленных объектов. Мелкие бытовые диммеры, например, Legrand (Легранд), Schneider Electric (Шнайдер), Triac, Блэкмара, АВВ могут оснащаться дистанционным управлением (радиоуправляемый прибор). Современные профессиональные диммеры для дома контролируются цифровой системой управления DMX или DALI.
Фото — светодиодная лента и диммер
Ранее, для энергосберегающих ламп, люминесцентных и галогенных использовались даже механические диммеры, которые позволяли в незначительной мере приглушать или, наоборот, усиливать световой поток. Это довольно удобно, ведь можно контролировать систему освещения. Схема диммера на симисторе позволяет продлить работоспособность ламп, за счет того, что сенсорный выключатель изменяет световую схему, в зависимости от естественного освещения или отдельных настроек.
Преимущества использование диммера типа Агат, Jung, Гамбит:
- Экономия электроэнергии;
- Продление работоспособности осветительных приборов;
- Широка область применения. Диммеры используются для пылесоса, вентилятора, паяльника, электродвигателя и многих других электрических устройств.
Современные диммеры изготавливаются из кремниевых выпрямителей или диодов (SCR) вместо переменных резисторов. Это позволяет делать регуляторы более долговечными. Переменный резистор рассеивает мощность в виде тепла и делит напряжение. При этом выпрямляющий диод переключается между низким сопротивлением и высокой устойчивостью, рассеивает очень мало энергии и способен управлять высокими напряжениями.
Фото — диммер для светосистемы
Регулятор для индуктивной нагрузки
Тех, кто попытается управлять индуктивной нагрузкой (например, трансформатором сварочного аппарата) при помощи выше указанных схем, ждет разочарование. Устройства не будут работать, при этом вполне возможен выход из строя симисторов. Это связано с фазовым сдвигом, из-за чего за время короткого импульса полупроводниковый ключ не успевает перейти в «открытый» режим.
Существует два варианта решения проблемы:
- Подача на управляющий электрод серии однотипных импульсов.
- Подавать на управляющий электрод постоянный сигнал, пока не будет проход через ноль.
Первый вариант наиболее оптимален. Приведем схему, где используется такое решение.
История разработки
В XIX веке Йоханн Поггендорф, немецкий ученый, изобрел резистор переменного типа, или реостат: устройство предназначалось для изменения силы тока и напряжения в электроцепи посредством регулировки сопротивления. Такой резистор можно считать первой разновидностью диммера для изменения света: чтобы понизить яркость, требуется уменьшить напряжение. Минусом конструкции является повышенный нагрев и небольшой уровень КПД.
Уже в XX веке были разработаны автотрансформаторы: их отличает повышенный коэффициент полезного действия, стабильное напряжение во всем диапазоне. Тем не менее, эти устройства имеют немалые размеры и вес, стоят дорого. Наиболее практичное решение – электронные диммеры: они компактны, легки в управлении, надежны. Именно эта разновидность получила наибольшее распространение. Популярный вариант исполнения – выключатель, оснащенный регулятором освещения. Такое устройство универсально и имеет обширный спектр применения.
Конструктивные особенности
Для коммутации электрических цепей применяют полупроводниковый ключ (динистор). Конденсатор устанавливают для накопления и возврата энергии, переменный резистор – для определения рабочего режима.
Какие факторы усложняют схему?
Простейший регулятор на симисторе можно собрать на универсальной макетной плате за 15 минут. Сложнее решить задачу, если надо подключить дистанционное управление или улучшить внешний вид устройства. В некоторых ситуациях дополнительные трудности сопряжены с выбором места его размещения.
Способы управления прибором
Можно использовать поворотный, нажимной или комбинированный механический прибор. Клавишей включают (выключают) свет. Поворотным рычагом регулируют яркость.
Аналогичные алгоритмы применяют при установке сенсорной панели. В этом случае для подачи напряжения (разрыва цепи) пользуются слабым ударом по чувствительной области. Движением пальца по вертикальной (горизонтальной) линии изменяют уровень освещенности. Этот вариант оснащения подразумевает покупку более дорогих комплектующих деталей.
При выборе дистанционной схемы управления обращают внимание на следующие особенности:
- Инфракрасный канал действует только по линии прямой видимости между пультом и приемным устройством.
- Прохождению радиосигнала через стены мешают стальная арматура и другие экранирующие конструкции из металла.
- В звуковом диапазоне ложные срабатывания могут провоцировать посторонние шумы.
Самые широкие функциональные возможности обеспечит схема управления с подключением смартфона, планшета или компьютера.
Тип размещения
Для монтажа устройства можно использовать стандартную коробку под выключатель. В этом случае существенное значение имеет ее внешний вид. В скрытом положении диммер устанавливают за панелью подвесного потолка либо в иной полости внутри строительной конструкции. Материал декоративной обшивки выбирают с учетом отсутствия помех для управляющих сигналов.
Категории светорегулирующих устройств
Существуют различные классификации светорегуляторов, основанные на способе и месте их монтажа, конструкционных особенностях и видах ламп, которые они обслуживают.
Ежегодно появляются новые модификации, увеличивающие списки уже имеющихся приборов. Рассмотрим виды, наиболее распространенные в бытовом применении.
По месту и способу установки
Пользователь, далекий от электрики, представляет диммер как прибор, заменяющий выключатель. Это верно, но на коробочных настенных приборах разнообразие регуляторов света не заканчивается.
Существует три вида, которые различаются и по внешнему виду, и по способу подключения, и по нюансам регулировочных функций:
- модульные приборы, которые устанавливают в электрощиток на DIN-рейку;
- моноблочные настенные конструкции с поворотной ручкой, клавишей или другим регулировочным устройством;
- приборные (коробочные) модели, которые вставляют в монтажную коробку и подключают напрямую к выключателю.
Первые выручают, когда существующие условия не подходят для монтажа в коробку выключателя. Вместо нескольких моделей, обслуживающих разные осветительные контуры, в квартирный электрощит помещают многоканальный прибор, действующий на все линии.
Но для этого необходимо достаточно места на щите, так как диммер обычно имеет немаленькие размеры по сравнению с теми же автоматическими выключателями.
Второй вид – это более «умная» замена выключателя. Пластиковый моноблок устанавливается точно так же, как привычная электроустановка для включения/выключения ламп. Он имеет цельный корпус, а электронный механизм спрятан внутри его.
Внешними рабочими элементами являются клеммы для подключения жил и ручка или клавиша для управления. Наряду с приборами механического типа, можно встретить сенсорные и дистанционные.
Третий вид по размерам меньше других аналогов. Это небольшая коробочка прямоугольной или округлой формы, оснащенная удобным клеммником для проводов.
Если в комнате есть фальш-стена, перегородка из гипсокартона или подвесные конструкции, то изделие можно установить и за ними, без использования дополнительного оборудования – монтажной коробки. Приборы, расположенные в зоне недосягаемости, управляются с пульта д/у.
По конструкционным особенностям
Устройство встраиваемых приборов практически не различается, а конструкции моноблочных моделей с внешними панелями обычно делят по способу управления, электронно-механическому или электронному.
Таким образом, выделяют следующие виды приборов:
- поворотные;
- поворотно-нажимные;
- нажимные (клавишные);
- сенсорные;
- дистанционные.
Первую категорию можно узнать по круглой ручке, которую для регулировки освещения просто поворачивают по/против часовой стрелки.
Вторая – это удачная комбинация двух видов действий – нажимания и поворачивания. Для включения/выключения прибора освещения необходимо нажать на кнопку, для уменьшения/увеличения яркости – повернуть ее по оси.
Клавишные решения внешне повторяют выключатели и могут иметь одну или две клавиши – в зависимости от количества подключенных ламп.
Для управления сенсорной моделью не нужно ничего поворачивать, достаточно прикоснуться к лицевой панели и задержаться, пока освещение не достигнет нужного уровня.
Но самыми удобными признаны дистанционные приборы, управление которыми осуществляется с отдаленной точки при помощи пульта д/у. Однако механический способ (поворотный или нажимной) также сохраняется.
Выбор диммеров действительно широк, однако перед приобретением не забудьте: чем комфортнее и функциональнее девайс, тем дороже он обойдется при покупке и монтаже.
По типу осветительного прибора
Как уже было сказано выше, универсальных моделей не существует. Если встретятся конструкции, заявленные как универсальные, то их функционирование с различными видами ламп ограничено.
Предположим, одни приборы предназначены для светодиодных и энергосберегающих ламп, при этом они рассчитаны на 12 В, другие – для галогеновых и ламп накаливания, 230 В.
Существует несколько нюансов, которые нужно уточнять перед покупкой. Например, галогеновые лампы для сети 220 В не нужно путать с галогенками 12/24 В, подключающимся через понижающий трансформатор.
Кроме традиционных источников света – ламп – продается множество современных светодиодных модификаций, которые также подключаются через трансформатор, идущий в комплекте.
Регулятор яркости своими руками
Покупка регулятора не сильно бьет по семейному бюджету, но иногда приходится делать такое оборудование самостоятельно. Основная причина – проблемы с поиском модель, которая подходит для осветительного прибора. Представленный вариант рассчитан на регулирование яркости свечения лампы накаливания, работающей в сети 220 В.
Что для этого потребуется?
Чтобы сделать простейшую модель нужны:
- Динистор DВ3.
- Симистор ВТ134 на 700 ватт, допускается подбирать и другие варианты, к примеру, ВТ138, МАС212-8.
- Резистор на 10 кОм, его допустимая мощность 0,25-2 Вт.
- Компактный переменный резистор, сопротивление от 470 до 500 кОм.
- Паяльник и расходники.
- Кусачки.
- Отрез кабеля, с сечением 1 кв. мм.
- Изолента или ТУТ подходящего диаметра.
Соединять элементы следует по представленной ниже схеме.
Устройство светорегулятора
Рассмотреть стандартную схему устройства регулятора проще всего на примере поворотного вариатора, конструкция которого характеризуется простотой исполнения, но может отличаться качеством сборки и количеством комплектующих элементов.
Мощность симистора должна быть выше нагрузки на 20–50%
Схема симисторного регулятора, как правило, одинаковая, а основное отличие представлено наличием некоторых дополнительных элементов, обеспечивающих более устойчивую работу в условиях низкого выходного напряжения.
Симистор должен сохранять работоспособность при напряжении 400 В
Реальная схема диммера указана с учётом отличий некоторых параметров в приборах, которые выпускаются разными производителями. При этом симисторы могут быть любыми, но напрямую зависят от показателей мощности нагрузки. На величину резисторов и конденсаторов оказывают влияние начальная и конечная точки зажигания.
Требования к применению
Сразу же следует отметить, что простейшие диммеры, которые используются в домашних условиях, способны применяться только для управления лампами накаливания и галогенками. Если их подключить к светодиодным лентам и люминесцентным лампочкам, оба устройства за короткий промежуток времени выйдут из строя. Именно поэтому необходимо выбирать светорегуляторы на основании того, какими лампочками они будут управлять.
Остальные требования при подключении диммера заключаются в следующем:
- Минимальная мощность светильника, к которому будет осуществляться подсоединение, не должна быть ниже, чем 40 Вт. Если проигнорировать данный момент, срок службы регулятора заметно сократиться.
- Не рекомендуется устанавливать светорегулятор в помещении, в котором температура выше 25оС. Перегрев устройства негативно скажется на его работе.
- На разрыв обязательно должен идти фазный проводник, который подключается к разъему с маркировкой L. Подсоединять ноль категорически запрещается, собственно как и при подключении выключателя света в стандартном исполнении.
- Для регулировки свечения люминесцентных ламп выбирайте продукцию с соответствующим обозначением, которое говорит о том, что лампочка может применяться для диммирования.
- Если Вы решили использовать светорегулятор вместе со светодиодными лампами и лентами, покупать нужно устройство особой конструкции, которая сможет работать с таким источником света. Лидирующие производители: Schneider, Legrand, ABB и Viko имеют в своем ассортименте такие модели, однако их стоимость на порядок выше.
- Мощность диммера должна превышать суммарную мощность светильников, которые он будет обслуживать. К примеру, если вы решили использовать 3 лампочки по 100 Ватт, мощность устройства должна быть выбрана с запасом – не менее 500 Ватт. Если суммарная мощность светильников больше 1 кВт, в этом случае нужно дополнительно подключить усилитель, с которым возможно обслуживание системы освещения мощностью до 1,8 кВт.
- Запрещается одновременно подсоединять нагрузки емкостного и индуктивного характера к светорегулятору.
Вот и все требования, которых Вы должны придерживаться для того, чтобы правильно подключить диммер своими руками!
Принцип работы диммера
Электронные диммеры представляет собой электронную схему собранную на тиристорах, симисторах или полевых транзисторах. Диммеры работают по принципу электронного ключа, который включается и отключается при переходе через ноль синусоиды напряжения и изменении ее полярности.
Полная синусоида при максимальной яркости лампы и усеченная синусоида при неполной яркости
Переключается ключевой элемент при частоте сети 50 герц 100 раз в секунду. Регулируя яркость, задают задержку управляющего сигнала на входе ключа. При задержке равной нулю, ключ будет выдавать полное напряжение сети, а при уменьшении яркости (с некоторой задержкой включения ключа) на выходе будет не полная синусоида, а с усеченным передним или задним фронтом.
Меняется соотношение напряжения включения и выключения по типу упрощенной широтно-импульсной модуляции, что приводит к изменению яркости лампы. Идеальной нагрузкой регулятора яркости на ключах, считается активная нагрузка — это лампы накаливания. Синусоида имеет большие искажения, что не позволяет работать диммеру с индуктивной или емкостной нагрузкой (светодиодные и люминесцентные лампы).
