Тиристорный регулятор напряжения — эффективная замена релейно-контакторному регулированию мощности

Опубликовано: 13 мая 2013 г. в 13:10, 100 просмотров Комментировать

В настоящее время для регулирования мощности в электрических печах широкое распространение получили два способа — релейное и тиристорное. Рассмотрим технические и экономические нюансы обоих способов.

Релейно-контакторное регулирование

Релейное регулирование заключается в периодическом включении и выключении контактора (или пускателя) K1, подающего напряжение на нагревательный элемент.

Тиристорный регулятор напряжения
Рисунок 1. Релейное регулирование мощности

При этом вследствие цикличности температура совершает колебания с амплитудой dT около своего среднего значения. В зависимости от степени инерционности и частоты переключения эта величина может быть значительной, недопустимой по условиям технологического процесса.

Каким образом можно уменьшить величину колебаний dT? Для релейного регулирования есть два способа. Первый способ заключается в увеличении частоты коммутации. Очевидно, что чем выше частота переключения, тем амплитуда колебаний температуры уменьшается. Однако такой путь имеет ограничения – контакты пускателя быстро изнашиваются, такая установка требует частого обслуживания и ремонта. Второй способ заключается в наращивании числа ступеней регулирования:

Тиристорный регулятор напряжения
Рисунок 2. Ступенчатое релейное регулирование

В этом случае вместо одного нагревательного элемента печь содержит несколько ТЭНов, подключенных параллельно, каждый из которых включается и отключается своим пускателем K1.. Kn. То есть имеется возможность формирования нескольких уровней мощностей. Реально на практике ограничиваются числом ступеней 3..6, при их большем количестве система становится слишком громоздкой.

Оба способа релейного регулирования годны лишь для объектов с большой тепловой инерцией, где не требуется высокая точность поддержания температуры.

Еще одна проблема, которую принципиально не решают эти способы – ограничение пусковых токов нагревательных элементов. Многие ТЭНы имеют очень низкое сопротивление в холодном состоянии, поэтому подача полного сетевого напряжения приводит к их слишком быстрому разогреву. При этом из-за наличия тепловой инерции, ТЭНы не успевают отдать тепло в окружающую среду и перегреваются; срок службы их сокращается.

Также не всегда возможно использовать релейное регулирование для нагрузок, подключенных через трансформатор, например, индукционных котлов. При подаче полного сетевого напряжения на трансформатор возникает ток намагничивания большой амплитуды, вследствие которого наблюдается«всплеск» или „просадка“ сетевого напряжения, что может помешать электроснабжению других потребителей.

Тиристорное регулирование

Эти проблемы решает тиристорное регулирование. В этом случае для управления мощностью используются полупроводниковые элементы — тиристоры.

Тиристорный регулятор напряжения
Рисунок 3. Тиристорное регулирование напряжения

Основные преимущества тиристорного регулирования:

  • высокая точность поддержания температуры. Тиристоры могут коммутироваться с частотой сети, то есть 100 раз (по два раза за один период сетевого напряжения) в секунду, что обеспечивает быстродействие, достаточное для очень точного поддержания температуры — до долей градуса;
  • ограничение пусковых токов и токов намагничивания трансформаторов. Ограничить пусковые токи можно только за счет фазо-импульсного управления тиристорами;
  • отсутствие механических контактов снижает затраты на обслуживание;
  • экономия электроэнергии за счет более точного поддержания температуры.

Для реализации тиристорного регулирования необходимо устройство — тиристорный регулятор мощности. Купить тиристорный регулятор напряжения можно в компании «Звезда-Электроника».

Несмотря на более высокую цену тиристорного регулятора, как правило, в процессе эксплуатации его стоимость окупается многократно — за счет повышения качества и повторяемости технологического процесса, сокращения издержек на обслуживание, продление срока службы нагревательных элементов, экономии электроэнергии.

Рекомендуем почитать

Тиристорный регулятор напряжения — эффективная замена релейно\u002Dконтакторному регулированию мощности
8 мая 2013 г. в 15:27
В настоящее время для регулирования мощности в электрических печах широкое распространение получили два способа — релейное и тиристорное. Рассмотрим технические и экономические нюансы обоих способов.
О современных тиристорных регуляторах
14 мая 2013 г. в 16:12
Регулирование мощности требуется в различных технологических процессах, главным образом для поддержания заданного температурного режима с помощью электронагревателей или печей.
Тиристорные регуляторы мощности серии ТРМ — экономически эффективное устройство
17 мая 2013 г. в 08:00
ООО «Звезда-Электроника» — известная российская фирма, производитель и разработчик силового электрооборудования. Одним из наиболее успешных продуктов фирмы являются тиристорные регуляторы мощности серии ТРМ.
Есть ли будущее у тиристорных регуляторов
7 июня 2013 г. в 10:37
Тиристорным регулятором называется устройство, предназначенное для регулирования напряжения на активной и активно-индуктивной нагрузке.
Автоматизация управления электрической печью
14 мая 2013 г. в 14:32
Тиристорные схемы получили широкое распространение еще в 70-е годы прошлого века благодаря своей надежности и высокому КПД.

Комментировать

    Еще никто не оставил комментариев.

Для того чтобы оставлять комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо авторизоваться на сайте.