Vak: Labo elektro Pagina 1 / /

Transcriptie

1 Vak: Labo elektro Pagina 1 / / 1. Opgave. Project 7 De thyristor toegepast. a) Maak de gegeven schakeling en onderzoek het principe van de fasesturing met Tic 106. b) Maak de gegeven schakeling die gebruik maakt van het trigger-ic TCA785 en galvanische scheidingen. Onderzoek ook hier de werking. En vergelijk de voordelen t.o.v. het voorgaande. 2. Voorbereiding. Voor het gebruik van de thyristor kunnen we terug vallen op het vorige verslag. We halen het schema van de TCA785 uit het handboek. 3. Metingen. 3.1 Onderzoek TCA785. Het schema. We leggen aan de IC een voedingsspanning aan van 15V. We gebruiken de generator voor het genereren van een sinus van 50Hz voor synchronisatie. Door R1 en C1 aan te passen kunnen we de steilheid van de zaagtand regelen. Zodat we de faseafsnijding kunnen veranderen bij een andere stuurspanning. Zo stellen we de zaagtand in zodat bij een stuurspanning van 10V de sinus wordt gesneden op 180. Voor mijn eindwerk gebruik ik echter een stuurspanning van max. 2.55V. Ik heb dan ook de zaagtand aangepast aan deze spanning. Ik heb dezelfde C gehouden maar de R verandert naar 100k + een trimmer 47k. De stroom doorheen deze weerstand is 30µA. Zodat we de spanning kunnen aanpassen. Bij het meten moeten we opletten, want de uitgangen van klem 2 en klem 4 zijn met open collector gebouwd. We meten de spanningen aan de verschillende klemmen en tekenen die op.

2 Vak: Labo elektro Pagina 2 / / 3.5V f=50 U5 10V U10 U11 15V 2ms U15 15V 12ms U14 15V 2ms U2 15V 12ms U4 15V U7 Indien we pin 12 aan de massa leggen dan zal U14 en U15 hoog blijven gedurende de volgende 0 doorgang. Door aan klem 12 een kleine C naar de massa te plaatsen kan men de pulsduur verlengen.

3 Vak: Labo elektro Pagina 3 / / Werking van de TCA785. De werking van deze IC kennen we vanuit de theorielessen. We kunnen dan ook de figuren vergelijken en komen tot het besluit dat deze overeenkomen behalve de pulsduur is veel kleiner. (Enkele µs) Boek pagina Onderzoek de werking TCA 785 met Tic106. Het schema. We gaan op dezelfde manier te werk als bij het meten van de thyristor. We meten de thyristor bij α =60 en 90. We meten telkens de spanning en het vermogen over de thyristor. Omdat we anders problemen krijgen met de massa. Dit doen we doormiddel van een speciaal meettoestel. De fluke 41 zorgt voor het meten van vermogen, stroom en spanning. Daarbij toon hij ook het verloop van deze waarden zoals op een scoop. We meten telkens over de thyristor omdat we anders problemen zouden krijgen met het verbinden van de massa. We tonen deze beelden doormiddel van de computer. De fluke zorgt ervoor dat we via een optische verbinding de gegevens kunnen binnenlezen in de computer. Beelden bij α =60. Hier zien we het verloop van de spanning. We kunnen de spanning, U RMS aflezen.

4 Vak: Labo elektro Pagina 4 / / Hier zien we het verloop van de stroom door de thyristor. We kunnen de stroom, I RMS aflezen. Hier zien we het verloop van het vermogen. We kunnen het vermogen, U RMS aflezen. We kunnen ook de fourier analyse tonen met deze meter. We zien hier bijvoorbeeld dat de grondharmonische 87.7% uitmaakt van de totale figuur. We zien hier ook de spanning voor de grondharmonische. Dit kunnen we voor elke harmonische doen. We kunnen ook nog andere metingen bekijken. Meetwaarden voor α =60. Frequentie : 49.99Hz Vermogen Watts : 7 VA : 16 VAR : 3 Peak W : 30 Spanning RMS : 79.29

5 Vak: Labo elektro Pagina 5 / / Peak : DC offset : Stroom RMS : 0.21 Peak : 0.28 DC offset : Beelden van α =90. Hier zien we het verloop van de spanning. We kunnen de spanning, U RMS aflezen. Hier zien we het verloop van de stroom door de thyristor. We kunnen de stroom, I RMS aflezen. Hier zien we het verloop van het vermogen. We kunnen het vermogen, U RMS aflezen. We tonen de fourier analyse gemeten met de fluke41. Frequentie : 49.97Hz

6 Vak: Labo elektro Pagina 6 / / Meetwaarden voor α =90. Vermogen Watts : 6 VA : 18 VAR : 6 Peak : 28 Spanning RMS : Peak : DC offset : Stroom RMS : 0.21 Peak : 0.32 DC offset : We hebben de schakeling getest om te weten wat het bereik was. Hiermee bedoeld met welke ontsteek hoeken er mogelijk zijn. Bij mijn schakeling was dit van tot 180. We sluiten een optocopler aan om het gedeelte van 220V te scheiden van het laagspanningsgedeelte. Een optocopler bestaat uit een led en een triac. Deze zij optisch verbonden. Door het licht van de led zal de triac ontsteken. We maken gebruik van de MOC Schema. Omdat de ontsteking toch op hetzelfde moment gebeurd zal er niets aan de metingen veranderen.

7 Vak: Labo elektro Pagina 7 / / We kunnen ook de MOC 3020 gebruiken als triac rechtstreeks of onrechtstreeks. Bij de rechtstreekse aansluiting mag de belasting max. 25W zijn. Schema. We meten nu deze schakeling omdat de lamp veel meer spanning krijgt. De triac wordt ontstoken bij de positieve en negatieve golf. Om dit te krijgen leggen we klem 14 via een diode en klem 15 ook via een diode aan de led. Beelden van α = 30 Hier zien we het verloop van de spanning. We kunnen de spanning, U RMS aflezen. Hier zien we het verloop van de stroom door de thyristor. We kunnen de stroom, I RMS aflezen.

8 Vak: Labo elektro Pagina 8 / / Hier zien we het verloop van het vermogen. We kunnen het vermogen, U RMS aflezen. We tonen de fourier analyse gemeten met de fluke41. Meetwaarden voor α =30 Vermogen Watts : 0 VA : 4 VAR : 2 Peak : -8 Spanning RMS : Peak : DC offset : 0.0 Stroom RMS : 0.13 Peak : 0.19 DC offset : 0.01 Beelden van α = 90

9 Vak: Labo elektro Pagina 9 / / Hier zien we het verloop van de spanning. We kunnen de spanning, U RMS aflezen. Hier zien we het verloop van de stroom door de thyristor. We kunnen de stroom, I RMS aflezen. Hier zien we het verloop van het vermogen. We kunnen het vermogen, U RMS aflezen. We tonen de fourier analyse gemeten met de fluke41. Meetwaarden voor α =90 Vermogen Watts : 0 VA : 8 VAR : 4 Peak : -13 Spanning RMS : 64.24

10 Vak: Labo elektro Pagina 10 / / Peak : DC offset : 0.18 Stroom RMS : 0.13 Peak : 0.20 DC offset : 0.02