Potřeba světla, jehož intenzitu si můžete nastavit, existuje nejen v prostředí profesionální použití osvětlovací techniky, ale i v každodenní život, kdy lze jas zdrojů ovládat v závislosti na úrovni osvětlení v místnosti. Dnes si povíme, jak vybrat stmívač – zařízení, které světlo nejen rozsvítí, ale zároveň umožní ovládat jeho jas – od oslepujícího záření až po intimní osvětlení.
Nejen, že není možné instalovat předřadník na pracoviště zařízení s plynovou výbojkou, nemusíme je kombinovat s dlouhými objemnými kabely - pro tuto roli je ideální sinusový stmívač, ovšem za předpokladu, že vzít v úvahu jeho aktuální možnosti. Navíc studená katoda a neonová světla lze napájet sinusovými stmívači.
Samozřejmě existují nevýhody a hlavně jedna věc - sinusové stmívače jsou mnohem dražší než klasické tyristory a triaky. Je to dáno poměrně složitou technologií jejich implementace, ale také tím, že je stále „nová“. Zdá se však, že v každém případě patří zařízením tohoto typu budoucnost a tyristorové systémy se postupně začnou stávat minulostí. A jak se nová konstrukce stává o něco udržitelnější a stále více výrobců nabízí tento typ stmívače, začne klesat i cena, ne-li podobná stávajícím tyristorovým a triakovým rámům, alespoň ne v dosahu. nejbohatších, ale i „obyčejných smrtelníků“.
Zařízení pro stmívání světla
Při uspořádání osvětlovacího systému v domě je často potřeba nejen zapínat a vypínat světelné zdroje, ale také měnit jeho jas. A tohoto cíle nelze dosáhnout běžným switchem. Potřebujete speciální zařízení, které vám umožní ovládat úroveň jasu v místnosti.
Halogenové, zářivkové, diodové nebo třeba běžné? Vybrat žárovky do koupelny není jednoduché, tím spíše, že většinou musíte zvolit správné svítidlo. Žárovky vyzařují teplo, chlad a jasné světlo, světlé a jemné. Liší se technickým řešením a provozními náklady.
Mnoho vědců později pracovalo na vylepšení vynálezu, přičemž Thomas Edison vedl cestu. První žárovky hořely velmi rychle – měly bavlněná a bambusová vlákna. Elektrické osvětlení byla vybavena několika domy. Od té doby se datuje prudký rozvoj elektřiny, která sloužila nejen k osvětlení.
Nejběžnější název pro zařízení, která umožňují regulovat napětí na zátěži, jsou stmívače. Ale kdysi, před více než 15 lety, se taková zařízení nazývala stmívače. Stmívací blok je kombinací několika kanálů stmívače sestavených v jednom krytu. Počet kanálů se může pohybovat od 1 do 24 v závislosti na výkonu jednoho kanálu a oblasti použití.
Žárovky jsou dnes velmi oblíbené, ale v domácnostech je nahrazují zářivky, halogeny a diody. I v této oblasti se uplatňuje móda. Na vlně minimalistických interiérů se vrátily lineární zářivky, které vyzařují chladné, sterilní světlo, léta oblíbené v kuchyních jako primární osvětlení, ale nyní se instalují především do skříněk.
Existuje další trend - v koupelně není dostatek nebo několik desítek světelných bodů. Desítky halogenů zářivky a diody poskytují světlo pro práci, dekoraci a náladu, přičemž spotřebují méně elektřiny než jejich předchůdci před lety.
Stmívací jednotky mohou být navrženy v nástěnném provedení (pro stacionární použití), rackovém pouzdru (pro instalaci do rackového racku) a závěsném pouzdru (pro umístění vedle světelných zdrojů). Racková jednotka se zpravidla skládá z 12 kanálů s nominálním zatížením na kanál 2-5 kW, nástěnná jednotka má 12-24 kanálů po cca 1-3 kW, závěsná jednotka obsahuje 4 kanály s výkon 1-3 kW.
V interiérech. Diody se díky své mimořádné odolnosti instalují zejména na těžko dostupná místa, kde je výměna žárovek obtížná, například na stropy ve velmi vysokých místnostech. Mohou vyzařovat bílé a barevné světlo, včetně červeného, modrého, žlutého. Svítí velmi jasně jako halogeny, ale v příštích 10 letech – díky technologickému pokroku – se očekává, že jejich výkon bude několikanásobně vyšší. Jsou ekonomičtější než zářivky.
I přes vynález nových, pokročilejších světelných zdrojů jsou tradiční žárovky stále oblíbené. Vydávají teplé, jasné světlo, které se blíží přirozenému. Jsou vhodné například pro centrální osvětlení, jídelní kouty, stolové desky. Pouze malá část spotřebované elektřiny se přemění na světlo. Životnost - cca 500 hodin provozu.
Standardní ovládání stmívače
Stmívací bloky lze rozdělit do 3 typů podle způsobu ovládání: digitální, analogové a digitálně-analogové. Řídicí signál v blocích analogových stmívačů je konstantní napětí, která se pohybuje od 0 do +10 V. V závislosti na hodnotě tohoto napětí bude regulováno napětí na zátěži. Řídicí signál přichází z ovládacího panelu.
To samozřejmě znamená nižší účty za energie. Podle typu vydávají chladné popř teplé světlo. Jsou k dispozici v desítkách forem. Klasické žárovky můžete nahradit kompaktními zářivkami. Určeno pro dekorativní a pracovní osvětlení.
Mají tvary a struny jako tradiční žárovky; lze je přišroubovat k tradičním spojům. Halogenové světlo je jasné, dokonale odráží barvy, inspiruje. Fungují jak pro pracovní osvětlení, tak pro dekorativní osvětlení. Stmívače mohou také způsobit rychlejší vyhoření některých žárovek. Proto je nejlepší nakupovat ve specializovaných prodejnách svítidel, kde se můžete spolehnout na odborné rady, co si vybrat.
Digitální stmívače jsou modernější a profesionálnější ovladače osvětlení. Řídicí signál je digitální sekvence. Řídicí protokol DMX512 umožňuje přenášet data o stavu 512 kanálů, každý z nich má asi 256 gradací jasu. Základem jednotky digitálního stmívače je mikroprocesor, který podle určitého algoritmu převádí digitální informaci na řídicí signál triaku.
V dnešní době je pro interiérové architekty velmi důležité zahrnout do projektů osvětlovací soustavu. Svítidla již neslouží pouze k osvětlení místností, ale společně vytvářejí svůj prostor – často s vícebodovým osvětlením. Vizuální efekt a klima v místnosti navíc ovlivňují i možnost nastavení výkonu světelného paprsku.
Jaká je práce stmívače světla. Stmívače světla se nejčastěji používají v místnostech, kde nepotřebujeme silné osvětlení. Kvůli tomu musíme při rozhodování o osvětlení v domácích místnostech myslet nejen na rozložení světelných zdrojů, ale také na jejich zaměření. Dobře navržený systém osvětlení ovlivňuje estetiku interiéru. Díky tomu máme možnost ukázat dekorativní a konstrukční prvky a také mít světlo vhodné pro vykonávané činnosti, jako je relaxace, čtení, sledování televize, práce.
Digitálně-analogové bloky jsou v podstatě kombinací digitálně-analogového převodníku a analogového stmívače. Tento přístup, navzdory nejsložitějšímu zapojení, umožňuje univerzální provedení napájecí jednotky, která v závislosti na řídicím signálu může fungovat jako analogový nebo digitální stmívač.
Funkce stmívačů světla musí odpovídat světelnému výkonu individuálním očekáváním a potřebám. Umožňují použít jakoukoli světelnou kompozici a rozmanitost v karoserii umožňuje kombinovat design interiéru. Stmívače světla jsou k dispozici ve dvou verzích: elektronické nebo push-pull. První z nich je vybavena funkcí dálkové ovládání a programování. Díky tomu můžeme rychle ovládat světlo bez změny nastavení. Další důležitou informací je, že stmívače jsou přizpůsobeny různým typům osvětlení: tradičnímu a halogenovému.
V současné době digitální stmívače vytlačují další zařízení z trhu. Procesor umožňuje přepnout zařízení do režimu přepínače, kdy má kanál pouze 2 stavy - zapnuto/vypnuto a práh odezvy si nastavuje uživatel sám, regulace teploty, výpočet provozní doby, stabilizace napětí. Pokud existuje byť sebemenší příležitost, měli byste přejít na světový standard DMX512.
Kromě toho, že se může zlepšovat vzhled v místnostech využívajících světlo je úspora energie nepopiratelnou výhodou stmívačů. S ubývajícím osvětlením klesá spotřeba energie. Kvůli tomuhle více lampy a tedy i světelné zdroje nemusí nutně znamenat velké účty. Pokud navíc použijeme tyto typy řešení, získáme tzv. soft start osvětlení. Díky tomu snižujeme používání žárovek a prodlužujeme jejich životnost. Odhaduje se, že použitím stmívačů můžeme snížit naše účty za energii až o 40 %.
Stmívače pro různé lampy
Stmívače jsou univerzální, to znamená, že jsou určeny pro jakoukoli lampu, a speciální - například pro nízkonapěťové halogenové žárovky a žárovky, jako jsou stmívače makel. Stmívače pro různé lampy mají různé vnitřní struktury. Stmívače pro žárovky jsou určeny pro napětí 220 Voltů. Vlákno žárovky se zahřeje a poté svítí jasněji nebo slaběji v závislosti na napětí, které je do něj přiváděno přes regulátor.
Pamatujte však, že při použití stmívačů musíme použít lampu s větším výkonem, než potřebujeme. Důvodem je, že žárovka připojená ke stmívači generuje 85-90% výkonu. Instalace stmívače není obtížná, takže to zvládneme sami – počínaje samozřejmě pečlivým přečtením návodu. Stejně jako u všech ostatních elektrikářské práce, musíme vypnout i pojistky na palubní desce.
Za předpokladu, že jde o zařízení, nezapomeňte zkombinovat kladný a záporný pól se záporným pólem. V opačném případě poškodíme polovodiče při prvním zapnutí. Kromě toho musí být stmívače instalovány na napěťový kabel - ne na nulový. To je důležité pro samotný vypínač, ale především pro všechny světelné zdroje. Pokud použijeme energeticky úsporné žárovky, mohlo by se stát, že bychom jim poškodili elektroniku natolik, že by blikaly i při vypnutém kontaktu.
Stmívače jsou k prodeji pro halogenové nízkonapěťové žárovky, které jsou napájeny transformátory. Pokud máte doma lampy, které jsou navrženy tak, aby dodávaly napětí 12-24 voltů, pak budete potřebovat také transformátor, který je schopen převést výstupní napětí stmívače na hodnotu v rozmezí 12-24 voltů.
Nicméně tradiční a halogenové žárovky nemělo by to ublížit. Vpravo - odhaduje se, že spotřeba energie je 8-9krát nižší ve srovnání s tradiční lampou. Zde jsou některé důležité detaily, které se mohou hodit, když plánujete nákup tohoto typu světelného zdroje.
Pokud jde o velikost, nejjednodušší je změřit dříve používanou lampu a hledat takovou, která má stejné rozměry. Velikosti zapínání je třeba přizpůsobit i zapínání. Nemusíte věnovat velkou pozornost maximálnímu příkonu lampy použitého ve svítidle.
Stmívače pro LED a zářivky vyžadují speciální, nestandardní, jako jsou stmívače ABB. Pro fungování stmívačů se zářivkami ve svítidle je nutná elektronická tlumivka. Startovací a ovládací zařízení ze svého výstupu přenáší napětí ze stmívače do lampy v rozsahu 0 - 10 Voltů a obdobným způsobem reguluje intenzitu výboje plynu, jinými slovy intenzitu světla.
Čím vyšší je indikátor, tím účinnější je osvětlení. Pamatujte však, že i když jejich hlavní přínos spočívá v úspoře energie, neměli bychom se při nákupu řídit cenou. Na trhu lze najít levnou nabídku, kterou však lze jen těžko považovat za plnohodnotnou nabídku. Vyplatí se vybrat produkt od známých a dobrých výrobců.
V matrici se diody okamžitě přehřívají, navíc je zde zdroj generování tepla; V důsledku toho diody rychle přestanou fungovat kvůli přehřátí zdroje nebo ztratí svůj jas. Níže je shrnutí nejdůležitější. Plusy: - malé rozměry, - malé ztráty při výměně elektrický proud do světla, - světlo v různých barvách, - úzký a zaostřený světelný paprsek, - při zapnutí nespotřebovává více elektřiny, - dlouhodobě provozu, - odolnost proti mechanickému poškození, - neobsahuje látky, které mohou způsobit negativní dopad na prostředí, - nízké napětí napájení, - žádný topný efekt.
Abychom to shrnuli, podotýkáme, že při výběru stmívače musí být korelován s typem a výkonem lamp, které jsou ve vaší domácnosti. Pokud se nechcete ponořit do všech těchto technických detailů, je lepší koupit univerzální stmívač.
Design stmívače
Tlačítkové stmívače se dělí na otočné a tlačítkové. Rotační stmívače jsou nejjednodušším typem stmívače. Osvětlení se zapne otočením knoflíku a jeho otočením se nastaví jas světla a zhasne v krajní poloze - když se ozve cvaknutí. Rotační stmívače jsou vhodné do každé místnosti, kde není potřeba jedna úroveň osvětlení při zapnutém zařízení. Příkladem takového stmívače je stmívač ABB určený pro zářivky.
Jemná záře nebo plný jas – tento efekt nám dodává nastavitelný spínač zvaný oblíbený stmívač. Díky tomu můžeme ovládat intenzitu světla v místnosti, i když je interiér osvětlen pouze jednou žárovkou. Tyto typy zařízení mají mnoho výhod a jednou z nich je úspora energie.
Alternativou k tradičnímu vypínači je stmívač. Jedná se o nastavitelný transformátor, který reguluje parametry proudu tekoucího do lampy. Jedním pohybem ruky přitom nastavíte intenzitu světla v místnosti v libovolném rozsahu od 0 do 100 procent. Tyto typy stmívačů se v domácnostech používají již řadu let, ale nyní jsou na trhu zařízení, která mají mnohem větší možnosti.
Ve druhém případě, při použití tlačného stmívače, se světlo zapne stisknutím tlačítka a při otáčení se změní intenzita světelný tok. Když je světlo vypnuté, zařízení si pamatuje úroveň jasu, která byla nastavena dříve, a po zapnutí začne od této úrovně. Vestavěný mikrokontrolér jim umožňuje zapamatovat si akce uživatele.
Stmívače - tradiční mechanické nebo moderní elektronické? V současnosti jsou nejoblíbenější rotační stmívače. Tyto mechanické jsou vybaveny knoflíkem nebo posuvníkem, kterým se snižuje nebo zvyšuje intenzita světla a přizpůsobuje je aktuálním potřebám. Otočný elektronický stmívač může být zase vybaven pohybovým senzorem, soumrakem nebo paměťovým modulem - po stisknutí tlačítka reprodukuje uloženou intenzitu světla.
V prodeji jsou také dotykové stmívače, které se aktivují dotykem a podržením odpovídajícího pole na konektoru. S ním můžete opálit nebo ztlumit světlo vyzařované žárovkou. Dotykové stmívače mohou být mechanické nebo elektronické. Ty druhé - ve skleněné verzi vypadají efektně zejména v moderních místnostech. Mezi jejich nejoblíbenější funkce patří paměťový modul a měkký start- po zapnutí se lampa pomalu rozjasňuje nebo pomalu zhasíná. Některé z nich jsou navíc vybaveny svítící diodou, která usnadňuje nalezení zařízení na stěně ve tmě.
Ne všechny tlačítkové ovladače však mají jedno tlačítko. Například stmívače Legrand Valena jsou vybaveny dvěma tlačítky, z nichž jedno je určeno pro zapnutí/vypnutí a druhé pro nastavení jasu. Push stmívače jsou určeny pro místnosti, kde není potřeba měnit úroveň osvětlení při každém zapnutí světla. Uživatel jednou nastaví požadovanou úroveň osvětlení a poté použije pouze možnost zapnutí/vypnutí bez úpravy jasu osvětlení.
LED a dotykové stmívače jsou módním a pohodlným řešením. Ovládají se lehkým dotykem povrchu lampy nebo Touch Padu. Tím se osvětlení zapne nebo vypne. Pokud podržíte prst na snímači, světlo se plynule zvýší a po dosažení maxima začne klesat. Velkolepý vnější panel takového stmívače s osvětlením vytváří v interiéru originalitu a slušnost.
Tlačítkové stmívače jsou podobné tradičním spínačům, ale jsou pokročilejší než tlačítkové stmívače. Stisknutím tlačítka se světlo rozsvítí a zhasne a jeho jas lze ovládat přidržením tlačítka v aktivním stavu po dobu delší než 3 sekundy.
Stmívací indikátory napájení
Toto je nejznámější charakteristika stmívače. Abyste si vybrali správné zařízení, měli byste znát celkovou zátěž, kterou vydrží. Například číslo 300 W, které je uvedeno na stmívači, udává, že s jeho pomocí můžete měnit jas osvětlení 5ramenného lustru se žárovkami, každá 60W. Pro každý případ si však vezměte stmívač s rezervou chodu.
Přípustný výkon na kanál zařízení se často ukáže být ve skutečnosti nižší, než je uvedeno v datovém listu stmívače. Navíc to není vždy spojeno s bezohlednými výrobci. Zde vstupuje do hry faktor vytížení. Řekněme, že stmívač se 4 kanály, s 2,5 kW pro každý z nich, má zátěžový faktor 75 %. V daném okamžiku tak mohou na plný výkon pracovat pouze 3 kanály, nebo je lze všechny zapnout na 75 % výkonu. Proto je dobré, když můžete kanál zatížit o 30–50 % méně, než je uvedeno v pasu.
Neméně důležitou vlastností stmívače je minimální zátěžový výkon. Ne každý stmívač bude umět ovládat 40W žárovku, i když takové úkoly je nutné řešit poměrně často. Mimochodem, spolehlivý provoz při nízké zátěži je považován za potvrzení kvality použitého napájecího zařízení a správnosti řešení obvodů.
Při výběru stmívače byste se také měli ujistit, že je schopen neomezeně regulovat deklarovaný výkon bez přehřívání. V opačném případě bude skutečný náklad, který k němu nebojácně připojíte, menší, než se očekávalo. Navíc čím vyšší je zátěžový faktor, tím spolehlivější je konstrukce stmívače a tím nižší je riziko selhání stmívače s dálkovým ovládáním.
Pokud plánujete použít stmívač v pevném teplotní podmínky s vysokou zátěží, pak byste se měli zeptat, zda má zařízení aktivní ventilaci (jinými slovy ventilátor). Všechny ostatní věci jsou stejné, aktivní ventilační systém usnadňuje provoz stmívače. Intenzita ventilátoru u nejpokročilejších konstrukcí stmívačů závisí na úrovni teploty, která je udržována uvnitř skříně.
Stmívač je energeticky velmi náročné zařízení. Každý kanál dodává energii do zátěže několika kilowattů. Proto musí být takové zařízení vybaveno vhodnými ochrannými prostředky, jejichž hlavním prvkem je jistič(AB). Při přetížení a nebezpečí přehřátí a roztavení elektroinstalace AB okamžitě vypne tísňovou linku.
Komponenty stmívače
Nyní bychom měli mluvit o kvalitě hlavních prvků stmívače. Během nákupu se pravděpodobně nebudete moci podívat do zařízení, ale při kontrole jeho výkonu můžete vyvodit určité závěry. Věnujte pozornost vzhledu stmívače - čím elegantněji zařízení vypadá, tím více mu můžete věřit. Poté zkontrolujte jističe. Bylo by dobré, kdyby tam byly stroje, konektory, zásuvky pro stmívač od Legrand.
Poslechněte si, jak stmívač funguje při kolísání napětí zátěže. Pokud zaznamenáte měnící se hučení ze stmívače při změně úrovně jasu, pak má jednotka induktory, což je dobré. Pokud jste se mohli podívat dovnitř, pamatujte si to silové dráty by neměla být menší než 1,5 m2. Úvodní - ne méně než 6 metrů čtverečních. V opačném případě může při plném zatížení izolace prosakovat a stmívač se stane nefunkčním.
Pokud jsou dráty svázány do svazků, svědčí to o celkové čistotě. Desky musí být modré nebo zelené. To znamená, že je použita silná barva, která může dodatečně chránit prvky a desku před vlhkostí a mechanickými vlivy. Pokud vidíte oboustrannou desku, znamená to, že by měla být ochrana na obou stranách.
Ventilátor musí mít ložiska, protože takový ventilátor po šesti měsících nezačne vrzat. Radiátor by neměl být menší než 100 m2 / cm na 1 výkonový prvek, jinak bude stmívač vypadat jako kamna při zatížení 2 kW.
Není špatné, pokud má stmívač Agat schopnost stabilizovat napětí. Stabilizační koeficient je definován jako změna výstupního napětí stmívače při změně napětí v elektrické síti. Přítomnost stabilizátoru je nezbytná, pokud napětí v síti neustále „skáče“ a přepětí v našich vedeních často dosahují 240 nebo 250 V. Stabilizátor v tomto případě nedovolí, aby bylo do zátěže dodáváno více než 220 voltů.
Na druhou stranu stabilizace neumožňuje blikání (vyblednutí) světla při poklesech napětí v elektrické síti, které jsou způsobeny tenkým vodivým kabelem, nerovnoměrným fázovým zatížením a dalšími problémy, které jsou spojeny s kvalitou příkonu el. stmívač.
Cena stmívače
Výpočet relativních nákladů na stmívač je snadný. Cena bloku by se měla vydělit počtem kanálů a výkonem 1 kanálu. Doporučuje se vybrat nejlepší možnost. Další věc je složitá: vyrobit kvalitní a levný stmívač je téměř nemožné. Pokud vám například nabídne nový 12kanálový stmívač DMX512 o výkonu 5 kW na kanál za 10 tisíc rublů, musíte se zamyslet nad tím, proč je tak levný.
Pamatujte, že takový stmívač rozhodně nebude mít tlumivky, radiátor bude slabý, triaky budou fungovat na limitu a o pohodlném rozhraní nemůžete ani snít. Stmívače s vysoce kvalitními komponenty budou drahé. Například rozdíl mezi stmívačem Legrand a PLASTEX pro jeden kanál je přibližně 300 rublů. Představte si, že pokud má stmívač 12 kanálů, rozdíl v ceně bude působivý.
U tlumivek bude rozdíl v ceně ještě větší; pokud používáte značkové komponenty, je obtížné vyrobit vysoce kvalitní škrticí klapku, její cena bude začínat od 25 dolarů. Rozdíl v triacích může být často 200 rublů. V důsledku toho se ukazuje, že vysoce kvalitní 12kanálový stmívač může stát od 10 do 30 tisíc rublů nebo více.
Tak jste si uvědomili, že výběr stmívače není v žádném případě snadný úkol. Měli byste věnovat pozornost vzhledu a úhledné montáži stmívače viko nebo legrand, dozvědět se co nejvíce o součástech a jejich kvalitě. Při analýze indikátorů výkonu stmívače buďte obzvláště opatrní, protože na těchto koeficientech závisí provozní doba zařízení.
Ne všechny LED pásky lze ovládat stmívači. Zdálo by se, že charakteristika proud-napětí a graf účinnosti takovou možnost přímo naznačují, ale situace je mnohem jemnější. Dnes si povíme, jak místo vypínače zapojit stmívač.
Jak fungují stmívače
Nejprve čtenáře seznámíme s principem fungování stmívače. Jak se mění napětí a proč to uživatel potřebuje?
První zařízení pro regulaci napájecího napětí pro elektrické spotřebiče
Podle našeho skromného názoru, než se pustíte do instalace stmívače, musíte si představit, co z toho nakonec vzejde. A k tomu si musíte být vědomi principu fungování zařízení. Jedině tak lze předvídat důsledky. První pokusy ovlivnit elektrickou zátěž změnou napájecího napětí byly provedeny v roce 1896, kdy Granville Woods změnil výstupní parametry proudových generátorů. K patentu byl připojen obrázek, jak by se to dalo v praxi využít pro řízení svítivosti žárovek a rychlosti otáčení hřídele motoru.
Neřekli bychom, že text vydaný vynálezcem byl velmi jasný, ale domníváme se, že v té době vypadal poněkud jinak. Je-li například dnes známo, že všechny generátory jsou synchronní a pro získání požadovaných parametrů musí být buzeny střídavým proudem spolu se stejnosměrným proudem, pak se v těchto letech, soudě podle Granvillova vysvětlení, ke stabilizaci používal jednoduchý zdroj energie (např. například turbína nebo motor spalující palivo). V důsledku toho se vynálezce domnívá, že na výstupu generátoru je generováno konstantní potenciální napětí. Nazvali bychom to střídavé napětí pevné napětí a frekvence.
V důsledku důmyslných manipulací s reostaty byl motor nějak ovlivněn. A zde je nejnejasnější věc: jaký typ motoru. Odpusťte nám naši nevědomost, ale nemůžeme s jistotou říci jakou elektromotory byly používány v USA na přelomu 19. a 20. století. Existují všechny důvody se domnívat, že řízení je v konečném důsledku založeno na změně amplitudy napětí, a nikoli na jeho frekvenci. Zároveň to umožňuje řídit svítivost výbojek podle Joule-Lenzova zákona, který říká, že uvolněný výkon na činném odporu závisí na druhé mocnině rozdílu potenciálů na jeho vývodech.
Jednoduše řečeno, dnes existuje tolik způsobů, jak ovládat napětí, že ani nedokážeme říct, který Granville použil. Soudě podle nákresu jsou ve schématu i odpory, což vyvolává předpoklad vytvoření reostatu, na druhou stranu se zdá, že se mluví o regulaci magnetické pole, což již naznačuje myšlenku změny parametrů vinutí, která nás zavede do oblasti autotransformátorů (přesněji vinutí s proměnným počtem zapojených závitů) a cívek s proměnnou indukčností. V důsledku toho přesně nevíme, k jakému typu stmívače vynález Granville Woodse patří, ale nepochybně šlo o vůbec první příklad tohoto typu zařízení.
Transformátorové stmívače s rotujícími cívkami
Ve 20. letech 20. století byly široce používány regulátory napětí na bázi transformátorů s rotačním vinutím. Pointa je, že když se změní úhel sklonu rovin dvou cívek, indukční tok je řízen. Díky tomu se EMF indukovaný v sekundárním vinutí mění. Použití transformátoru zajišťuje galvanické proudové oddělení a ztráty jsou zde nesrovnatelně nižší než u reostatů.
Autotransformátory jako stmívače
Komerční verze pro domácí použití se začaly objevovat mnohem později. První z nich by měl být považován za autotransformátor Joela Speera, použitý v roce 1961 jako součást standardního distribučního panelu. Výhodou tohoto řešení je jeho relativní hospodárnost. Dříve se používaly stmívače na bázi reostatů. Abyste pochopili, jak fungují, musíte trochu rozumět odporovým děličům. Myšlenka spočívá v tom, že zátěž je zapojena do série s tímto reostatem, což má za následek aplikované proporcionální napětí. Zvyšování odporu pomocí posuvníku (všichni to viděli na hodinách fyziky v střední škola), část výkonu odebíráme ze zátěže.
Ale v důsledku toho se na reostatu uvolňuje velké množství tepla. Můžete jej snížit zvýšením zatěžovacího odporu, protože výkon je zde úměrný druhé mocnině proudu (Joule-Lenzův zákon: P = I x I x R). Svého času se používaly i kapalné reostaty na bázi slané vody. V tomto případě sloužil jako odpor elektrolyt a jeho hodnota se měnila změnou vzdálenosti mezi kontakty. Reostaty vyžadují intenzivní odvod tepla, aby správně fungovaly. To vyžaduje použití takových komplexní systémy jako nucené chlazení vzduchem.
Obecně byly autotransformátory objemné, ale zde se výkon ztrácí mnohem méně, protože aktivní odpor měděného vinutí je velmi malý. Autotransformátor funguje velmi zajímavým způsobem. Jeho vinutí díky vysoké indukčnosti pro střídavý proud představuje velký odpor, ale čistě imaginární. To znamená, že po část doby autotransformátor bez zátěže odebírá energii ze sítě a poté ji uvolňuje. Tomu se říká jalový výkon. Nespotřebovává se přímo a tento účinek je obecně považován za škodlivý.
Jakmile ale něco připojíte k výstupu, situace se radikálně změní. Autotransformátor je navržen tak, jak je znázorněno na našem obrázku. Má pouze jedno vinutí, kde je napětí generováno díky čistě imaginárnímu odporu a indukovanému emf. Čím více závitů je zapojeno do sekundárního obvodu, tím vyšší je napětí přenášené dále. A zbývající jalový výkon se vrací do potravního řetězce. Vezměte prosím na vědomí, že v tomto případě není sekundární vinutí vůbec žádné, takže neexistuje žádné galvanické oddělení (proud). Někteří to považují za nevýhodu.
Takový indukční dělič bude fungovat pouze při střídavý proud. Protože na konstantní to představuje tak nízký odpor, že okamžitě vyhoří nebo poškodí zdroj. Nevýhodou autotransformátorů je jejich poměrně velká velikost. Ale stejně jako reostatické nemění tvar napětí: výstup je stejný sinusoid s nízkou úrovní zkreslení. Ve skutečnosti je autotransformátor analogem odporového děliče.
Elektronické stmívače
Elektronické stmívače fungují zásadně jinak. V tomto případě se nereguluje amplituda, jak tomu bylo dříve, ale průměrná hodnota napětí. Proč je část sinusoidy přerušena tyristorovým spínačem? Jedno ze schémat prezentovaných v anglické doméně Wikipedie je také znázorněno na našem obrázku:
- Tyristorový obvod je připojen k výstupnímu vedení usměrňovače. Zde má napětí podobu hrbolků blízko sebe (viz obrázek).
- V počátečním okamžiku je tyristor uzavřen. Napětí tedy nepřechází do žárovky.
- Kondenzátor C1 se nabíjí přes rezistor R1, časová konstanta závisí na součinu jejich hodnot (tau = RC).
- V určitém okamžiku se spustí zenerova dioda a otevře se tyristor.
Čím rychleji se nabije kondenzátor C1, tím dříve se rozepne tyristorový spínač a napětí přejde na žárovku. Tím se mění tzv. cutoff úhel, na kterém závisí průměrná úroveň napětí, což zase ovlivňuje jas. Napětí ztrácí svůj sinusový tvar (viz obrázek). Změnou odporu rezistoru pomocí rukojeti přímo ovlivňujeme časovou konstantu nabíjení RC řetězu. Výsledkem je, že se úhel omezení zvětšuje nebo zmenšuje, čímž se nastavuje jas žárovky v požadovaném směru.
Obecně platí, že princip fungování tohoto zařízení mohou být velmi odlišné, ale podstata obvykle spočívá ve změně úhlu cutoff. V tomto případě se úroveň zkreslení ve spektru signálu zvyšuje. Což může způsobit různé negativní efekty.
Jaký stmívač si vybrat?
Z výše uvedeného můžete pochopit, že se provádí jednoduchá instalace stmívače namísto spínače. Pokud se do lustru našroubuje žárovka, pak se nic zvláštního neděje. Spektrum záře se mírně posouvá směrem k teplejším odstínům a intenzita se snižuje. To se vysvětluje poklesem teploty cívky. Vrchol spektra se vzdaluje podle Wienova zákona nízké frekvence. Při určitém napájecím napětí se záření dostane zcela do infračerveného rozsahu (z žárovky pochází pouze teplo). Tento efekt se používá k prodloužení životnosti vláken:
- Pokud žárovku rozsvítíte prudce, náhlé změny teploty způsobí deformaci vlákna, což vede k jeho rychlému selhání.
- Pokročilé stmívače předehřívají cívku. Změny díky tomu nejsou tak razantní.
- Předehřev odebírá až 10 % jmenovitého proudu.
Jiné stmívače velmi plynule zvyšují intenzitu na maximální hranici po dobu 30 minut a více. Je jasné, že takové triky vyžadují složité mikroobvody. To je důvod, proč jsou stmívače, které chrání životnost žárovky, dražší. Zatím jsme mluvili pouze o vláknech. A co jiné typy žárovek?
Výbojové fungují ze startéru. Je realizována na bázi tlumivky, která vlivem jevu samoindukce vytváří velké EMF na konci pulsu, když předřadník rozepne bimetalové relé z ohřevu. Je jasné, že lampy denní světlo Stmívače nebudou fungovat přímo. V tomto případě startér nedostává dostatek EMF k zapálení oblouku. Ale i ta zařízení, která se prodávají v obchodech a jsou vybavená elektronický předřadník, nejsou vždy připraveny pracovat z napětí s proměnnou hodnotou.
Proto je připojení stmívače často doprovázeno nutností přehodnotit své osvětlení. Stmívatelná žárovka stojí více než běžná žárovka. Cenový rozdíl dosahuje 20 %. Je jasné, že ne každý je připraven tuto částku vysolit. Jiné lampy pro patici E27 (např.) obsahují uvnitř patice driver, který převádí vstupní napětí na požadovanou nominální hodnotu. To znamená, že jas se nezmění, lustr prostě v určitém okamžiku zhasne.
Neřekli bychom, že stmívač přímo poškodí ovladač žárovky, ale elektronický to dokáže v každém případě. Protože ve spektru vstupního napětí se hojně objevují harmonické, pro které zařízení není konstruováno.
Musím nainstalovat stmívač?
Nestačí vybrat stmívač, musíte také zhodnotit jeho praktické aspekty. Toto zařízení, jak bylo napsáno výše, je nyní nejčastěji stavěno pomocí elektronického obvodu s úhlem přerušení napětí. A nejjednodušší implementace stmívače zavádí mezní úhel do sinusovky. Navíc se přímo mění tvar proudu napájecí sítě. V důsledku toho místní napětí získává harmonické, které by neměly být přítomny. Stmívač je skutečnou hrozbou pro citlivá elektronická zařízení. Ve výsledku by bylo dobré taková zařízení zapínat přes přepěťovou ochranu.
Problém je, že tento (na DIN lištu) stojí více než dva tisíce rublů. Toto není cena, kterou lze zaplatit bez přemýšlení, vzhledem k tomu, že se plýtvá místem rozvaděč. Navíc jsme to řekli výše led lampa, navržený pro práci ve spojení se stmívačem, stojí více než běžný.
Ale kdyby to bylo všechno – ale ne! Správná volba Stmívač nás nezachrání před tím nejdůležitějším - rušením ve vzduchu. Bez umístění do obrazovky začne zařízení aktivně vyzařovat v širokém spektru. Je to nezdravé. To lze zkontrolovat sluchem pomocí žárovky: pokud nastavíte stmívač na minimum, spirála začne sotva slyšitelně hvízdat. To znamená výskyt harmonických napětí v ultrazvukovém spektru v síti. Stmívač rozvibruje nit pomocí této unikátní metody a ozve se pískavý zvuk.