Projekt:
ODBORNÝ VÝCVIK VE 3. TISÍCILETÍ
Úloha:
Univerzální stmívač
Obor:
Elektrikář silnoproud
Ročník:
2.
Zpracoval: Ing. Jaromír Budín, Ing. Jiří Šima Střední odborná škola Otrokovice, 2010
Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
ESII-07 UNIVERZÁLNÍ STMÍVAČ 1 Popis Stmívač je mikroprocesorově řízený s fázovým řízením, přepínatelný mezi řízením úhlu zapnutí (pro indukční zátěž), řízením úhlu vypnutí (pro odporovou a kapacitní zátěž). Stmívač lze přepnout na automatickou volbu nebo na ruční volbu vstupního napětí mezi analogovým napětím 0/10 V a řídicím napětím 1 - 10 V. Přepínačem DIP se volí také způsob ovládání tlačítkem nebo vstupním napětím. Vstupní část stmívače je galvanicky oddělena od výkonové části připojené na síť 230 V. Stmívač je 100% stmívatelný pro signál 0/10 V nebo 1-10 V a je vybaven elektronickou ochranou proti zkratu, ochranou proti přetížení a proudové asymetrii. Ochrany mají automatický reset (návrat).
Starý/nový stmívač 05-715
Na čelní straně stmívače jsou umístěny LED pro indikaci nastavených funkcí a pro indikaci přetížení. Posuvnými 4x DIP přepínači se nastavují funkce stmívače. Stmívač lze ovládat: − stmívací jednotkou (typ. ozn. 05-007- 02, 05-008-02), − elektronickým potenciometrem (0/10 V, typ. ozn. 65-1 00, 1-lov typ. ozn. 09-011), − zapínacím kontaktem relé – spínací jednotky nebo tlačítky (typ. ozn. 07-000).
Stmívač je odrušen podle EN 55015 a má zabudovaný odrušovací síťový filtr (pro potlačení rušení signálu HDO v síti).
Schéma zapojení
Technické údaje univerzálního stmívače 05-707 Napájení Maximální zátěž Minimální zátěž Při kapacitní zátěži: Paměť Rozměry
230 V / 50 Hz 600 VA ‚ W 35W odporová zátěž 2 elektronické transformátory nebo 1 elektronický transformátor a ‘1 elektronická zátěž (typ. ozn. 09-016-10) ano, s možnosti vypnutí přepínače DIP 4 TE; v x š x h: 89x70x54,5 mm
Upozornění: Maximální výkon stmívače je úměrný teplotě okolí! Při zapojení indukční zátěže je nutno dodržet: − indukční transformátory musí být zatíženy nejméně na 75 %, − při výpočtu výkonu s indukčními transformátory se musí zohlednit účiník cos p, − u transformátorů s toroidním jádrem je maximální výkon omezen na 450W.
Nastavení posuvných DIP přepínačů
Přepínač DIP 1 − −
Poloha ON • fázové řízení s řízením úhlu zapnutí pro stmívání indukční zátěže, 1. žlutá LED svítí Poloha OFF • fázové řízení s řízením úhlu vypnutí pro stmívání odporově a kapacitní zátěže, ale i smíšené. Nevhodné pro indukční zátěže! Stmívač je dodáván v tomto standardním továrním nastavení. V případě pochybností o druhu zátěže se volí toto nastavení stmívače.
Odporovou zátěž tvoří žárovky, 230V halogenové žárovky apod. Kapacitní zátěž tvoří elektronické transformátory ap. Upozornění: Elektronické transformátory s výkonem větším než 105 VA často nejsou vhodné pro stmívání a mají sklon ke kolísání světelného toku. Při použití pouze kapacitní zátěže musí být stmívač zatížen minimální zátěží 2 nebo více elektronických transformátorů nebo 1 elektronický transformátor + 1 přídavná elektronická zátěž (typ označení 09-016-10).
Přepínač DIP 2 − −
Poloha ON • tlačítkové ovládání Poloha OFF • ovládání vstupním napětím
Zapínacím kontaktem tlačítka: − krátký stisk - ZAP, VYP − dlouhý stisk - rozjasňování a stmívání, následující stisk invertuje funkci. Tlačítkové ovládání s pamětí nebo bez paměti − je-li DIP2 v poloze ON, pak může stmívač pracovat s pamětí (přepínač DIP 4 ON) nebo bez paměti (přepínač DIP 4 OFF).
Bez paměti stmívač zapne vždy na maximální úroveň osvětlení. S pamětí stmívač zapne na posledně nastavenou (a v paměti uloženou) úroveň osvětlení. Po zapnutí napájecího napětí stmívač rozjasňuje vždy na 20% úroveň, aby bylo zapnutí viditelné.
Přepínač DIP 3 Nastavení druhu vstupního napětí (je-li DIP 4 OFF - ruční volba vstupního signálu): − Poloha ON • 0/10 V podle IEC 1131-2, svítí druhá žlutá indikační LED. V rozsahu napětí od 1 do 10 V stmívač řídí výkon (intenzitu osvětlení od 0,1 do 100%. Při napětí pod 1 V stmívač vypne (funguje jako polovodičové relé). − Poloha OFF • 1-10 V podle EN 60929, druhá žlutá indikační LED nesvítí. V rozsahu od 1 do 10 V stmívač řídí výkon (intenzitu osvětlení od 0,1 do 100%.
Přepínač DIP 4 − −
Poloha ON • automatická volba druhu vstupního napětí Poloha OFF • ruční volba druhu vstupního napětí přepínačem DIP 3
Indikační LED pro indikaci zvoleného druhu provozu a pro indikaci poruch Univerzální stmívač doprava): LED I (žlutá) LED 2 (žlutá) LED 3 (červená) LED 4 (červená)
má na čelní straně 4 indikační LED s následující indikací (zleva svítí při fázovém řízení s řízením úhlu zapnutí (DIP 1 ON). svítí při zvoleném vstupním napětí 0/10 V (DIP 3 ON) nadproudové přetížení, ochrana proti nadproudu a zkratu je aktivní; po odstranění závady v obvodu se musí stmívač resetovat tlačítkem “RESET“ nebo řídicí vstupní napětí se nastaví na minimum (0, resp. 1V). přepětí, ochrana proti přepětí je aktivní.
První stupeň ochrany proti přetížení (LED 3 bliká): Ochrana se aktivuje při teplotě na chladiči >105°C. Výkon stmívače se automatický omezí na 20% (stmívač lze řídit jen do 20%). Po poklesu teploty LED zhasne a výkon stmívače není omezen. Druhý stupeň ochrany proti přetížení: Ochrana se aktivuje při teplotě na chladiči >115°C. Stmívač je vypnut. Při poklesu teploty stmívač se automatický zapne. Upozornění: Tato ochrana nemá žádnou funkci ochrany před úrazem elektrickým proudem! Elektrický obvod musí být řádně jištěn a případně vybaven doplňkovou ochranou proudovým chráničem. Ochrana proti přepětí se aktivuje při přepětí >480 V po dobu delší než 100 ms. Aktivace ochrany může být způsobena různými příčinami: − přepětí v síti 230 V − indukční transformátory s vysokou indukčností, které nejsou dostatečně zatíženy (minimální zatížení pro indukční transformátory je 50 %) nebo s proměnlivým zatížením (způsobené např. vadným svítidlem) − stmívač pracuje v nevhodném fázovém řízení (např. řízení úhlu vypnutí při indukční zátěži).
Po odstranění závady se stmívač resetuje: − tlačítkem RESET − nastavením vstupního napětí na minimum (0, resp. 1 V) LED 3+4 (svítí obě): Indikace stejnosměrné složky napětí na výstupu nebo asymetrie. Ochrana se aktivuje, je-li stejnosměrná složka napětí na výstupu > 1,5 V. To může nastat např. při stmívání indukčních zátěží při fázovém řízení úhlu vypnutí (chybné nastavení). Asymetrie napětí způsobuje silné hučení transformátorů a jejich zahřívání, které může vést až k jejich poškození.
Vstupní obvod stmívače Vstupní svorky: - pro záporný pól vstupního napětí + pro řídicí signál (analogové napětí 0/10 V nebo řídicí napětí 1-10 V). Upozornění: Vstupní svorky jsou společné pro oba druhy řídicího signálu i pro ovládání tlačítkem. Při paralelním zapojení vstupů více stmívačů je nutné održet polaritu napětí! Vstupní obvod stmívače je galvanicky oddělen od napětí 230 V. Stupeň oddělení odpovídá předpisům pro ochranu malým napětím (bezpečné malé napětí, SELV). Řídicí napětí 1-10 V je definováno v normě EN 60929. Řízení napětím 1-10 V se používá hlavně při řízení stmívatelných elektronických předřadníků pro zářivky, potenciometry (typ označení 09-011). Zapojení se označuje také jako “proudový nor“ a velikost proudu je řídicí veličinou. Zapojení s řídicím napětím 1-10 V se podstatně liší od zapojení s analogovým napětím 0/10 V, při kterém se na vstupní obvod stmívače přivádí signál napětí. Napěťový signál 0/10 V se používá zejména v profesionálních zařízeních pro řízení osvětlení (např. Niko Silicon Controls, nebo stmívací jednotka Nikobus 05-007-02).
Ovládání stmívače tlačítkem bezpotenciálovým kontaktem
(typ
označení
07-000)
nebo
jiným
Na svorku „-„ a „+“ se připojí bezpotenciálové kontakty v paralelním zapojení více tlačítkových spínačů. Tlačítka se v žádném případě nesmí připojit na síťové napětí 230 V.
Nastavení stmívače na plný výkon (100%) Při odpojeném síťovém napájení se nastaví přepínače DIP 4 - OFF (ručně) a DIP 3 - OFF (signál 1-10 V a odpojí se přívody na vstupní straně. Pak se stmívač připojí na síť. Stmívač bude pracovat na 100% výkon i bez připojeného řídicího signálu.
Chlazení Stmívač má vlastní ztrátový výkon cca 1,2% ze jmenovitého výkonu zátěže (např. pro výkon 500 W činí ztráty 6 W‚ které se proměňují v teplo. Proto musí být stmívač chlazen konvekčním prouděním vzduchu. V rozvaděči nebo v rozvodnici musí být dostatečné proudění vzduchu přirozeným větráním nebo nucené ventilátorem. Modulové stmívače vedle sebe instalujte vždy s mezerou minimálně 1 TE.
Ovládání tlačítky s pamětí poslední hodnoty přepínače 0 I 0 I − −
krátký stisk: ZAP/VYP delší stisk: nahoru / dolů.
Při rozjasňování stop při 100%. Při stmíváni na minimum stop na 2 s, pak rozjasňování. Následující delší stisk invertuje funkci.
Ovládáni tlačítky bez paměti poslední hodnoty přepínače 0 I 0 0 − −
krátký stisk: ZAP/VYP delší stisk: nahoru/dolů.
Při rozjasňování stop při 100%. Při stmívání na minimum stop na 2s, pak rozjasňování. Následující další stisk invertuje funkci.
Krok 1: Volba fázového řízení s úhlem zapnutí nebo s úhlem vypnutí
Krok 2: Volba ovládání
2 Otázky k měřené úloze 1. U konvenčního stmívače lze přepnout na automatickou volbu nebo na ruční volbu vstupního napětí: a) Otočným potenciometrem. b) Tato možnost není. c) Přepínačem DIP. 2. Jakými jednotkami lze stmívač ovládat? a) Stmívací jednotkou, elektronickým potenciometrem, zapínacím kontaktem relé. b) Lze ovládat jen programem z PC. c) Pouze stmívací jednotkou. 3. Jaký se používá vstupní řídicí signál do stmívací jednotky? a) Používá se analogové napětí 0/10 V. b) Používá se analogové napětí 0/10 V nebo řídicí napětí 1-10 V. c) Používá se řídicí napětí 1-10 V. 4. K čemu slouží přepínač DIP 2? a) Poloha ON: tlačítkové ovládání, poloha OFF: ovládání vstupním napětím. b) Nastavení druhu vstupního napětí. c) Fázové řízení s řízením úhlu zapnutí pro stmívání.
3 Řešení 1c); 2a); 3b); 4a)
4 Kritéria hodnocení Známka
Kritéria
1
4 správné odpovědi
2
3 správné odpovědi
3
2 správné odpovědi
4
1 správná odpověď
5
0 správných odpovědí
INTERNETOVÉ ZDROJE WWW: < http://www.moeller.cz >.
