Регуляторы тиристорные – со встроенным ПИД-регулятором, со стабилизацией, с раздельным управлением фазами

Содержание

Тиристорный регулятор напряжения — принцип работы, схема

Напряжение – это фактически и есть электричество. Оно существует как первородная сила, воздействие которой на любые объекты влечет за собой последствия, обусловленные их свойствами. Поэтому возможность управлять напряжением, его величиной означает влиять на ход множества процессов в электрических цепях. А это самое главное в прикладной электротехнике. Далее расскажем о том, как управлять электричеством, пользуясь тиристором.

Такие разные напряжения

Напряжение может быть с разными свойствами. Поэтому даже законы, описывающие те или иные явления, связанные с электричеством, ограничены в применении. Например, закон Ома для участка цепи. И таких примеров множество. Поэтому, оговаривая свойства электрического регулятора, необходимо точно указывать, какое именно напряжение подразумевается, В общем рассматриваются две главные его разновидности – постоянное и переменное.

Они, как начало и конец некоего интервала, внутри которого расположены в огромном разнообразии импульсные сигналы. И ранее, и сейчас, и, скорее всего, в будущем регулировать величину их всех может лишь один элемент – резистор. То есть регулируемый резистор – реостат. Он всегда обеспечивает один и тот же эффект, независимо от вида напряжения. Причем в любой момент времени. А момент времени применительно к переменному или импульсному сигналу, – это основа его определения.

Какое напряжение регулирует тиристор

Ведь в зависимости от него величина напряжения меняется. Резистором можно управлять сигналом в любой момент времени. А вот тиристором такой результат невозможно получить, потому что он ключ. У него только два состояния:

  • с минимальным сопротивлением, когда ключ замкнут;
  • с максимальным сопротивлением, когда ключ разомкнут.

Следовательно, тиристор для мгновенного значения напряжения не может рассматриваться как его регулятор. Только в пределах достаточно большого интервала времени, при котором учитываются многие мгновенные значения сигнала, тиристор может рассматриваться как регулятор напряжения. Поскольку такая величина именуется как действующее значение, будет правильным уточнить определение регулятора как

  • тиристорный регулятор действующего напряжения.
Изменение параметров электричества при активной нагрузке Изменение параметров электричества при активной нагрузке

Как соединить ключ и нагрузку

Наиболее привлекательной характеристикой тиристоров с самого начала их появления была стойкость к силе тока большой величины. Как следствие, эти полупроводниковые приборы нашли широкое применение во множестве мощных устройств. Однако в любом случае, когда рассматривается электрический регулятор, существует электрическая цепь с нагрузкой. В эквиваленте нагрузка представляется как резистор с некоторым импедансом.

Чтобы напряжение на этом резисторе изменилось, необходимы дополнительные элементы, которые соединены с ним либо последовательно, либо параллельно. Первые тиристоры были незапираемыми. Их можно было открыть (включить) в любой момент. Но для выключения необходимо было уменьшить силу тока до некоторого минимального значения. По этой причине незапираемые тиристоры применяются и по сей день лишь в электрических цепях переменного или выпрямленного тока.

На постоянном напряжении они тоже использовались, но весьма ограниченно. Например, в первых фотовспышках с управляемой силой света. Свет лампы фотовспышки, который путем управления тиристором формирует необходимое освещение объекта, дает наглядное представление о тиристоре как об электрическом регуляторе для лампы – нагрузки. Энергию для этого обеспечивал конденсатор, который разряжался через специальную лампу. И в этом случае получалась вспышка наибольшей силы.

Регулятор фотовспышки с параллельным включением тиристора Регулятор фотовспышки с параллельным включением тиристора

Но для того чтобы лампа давала меньше света, параллельно с ней включался тиристор. Лампа включалась и освещала объект. А специальный оптический датчик со схемой управления следил за его характеристиками. И в нужный момент включал тиристор. Он шунтировал лампу, которая выключалась со скоростью срабатывания тиристора. При этом часть энергии конденсатора просто исчезала в виде тепла, не принося никакой пользы. Но в то время иначе и не могло быть – запираемых тиристоров еще не было. 

Типы тиристоров и отличия схем для их использования

Тиристор запирался, поскольку зарядный ток конденсатора был подобран с учетом этого. Безусловно, схема с последовательным соединением тиристора и нагрузки существенно эффективнее. И она широко применяется. Все диммеры, которыми пользуются для управления освещением и электробытовыми приборами, работают по такой схеме. Но в них могут быть существенные отличия в связи с типом используемого тиристора. Схема с симметричным тиристором, который работоспособен на переменном напряжении при непосредственном соединении с нагрузкой, получается более простой.

Электрический регулятор на симисторе Электрический регулятор на симисторе

Но если сравнивать симметричные тиристоры с обычными, пропускающими ток в одном направлении, сразу обращает на себя внимание заметно более широкий модельный ряд последних. К тому же предельные электрические параметры у них заметно больше. Но при этом обязательно наличие выпрямителя. Если регулируется сеть 220 В, необходим выпрямительный мост, в котором 4 мощных диода. Но каждый полупроводниковый прибор, независимо от того, транзистор это, тиристор или диод, характеризуется остаточным напряжением.

Простейший электрический регулятор с обычным тиристором Простейший электрический регулятор с обычным тиристором

Оно мало изменяется в соответствии с силой тока, протекающего через него. И при этом на каждом из полупроводниковых приборов рассеивается тепло. Если токи достигают единиц ампер, тепловая мощность составит единицы ватт. Потребуются охлаждающие радиаторы. А это – ухудшение конструктивных показателей. Поэтому симисторные регуляторы более компактны и экономичны. Чтобы отказаться от выпрямительного моста, применяют схему из двух одинаковых тиристоров, соединенных параллельно и встречно.

Параллельно-встречное соединение тиристоров
Параллельно-встречное соединение тиристоров

Безусловно, это более экономичное решение относительно потерь. Однако у ключей должны быть соответствующие предельные обратные напряжения. А это значительно ограничивает число их моделей, пригодных для этой схемы. К тому же, получить симметричные полуволны, управляя двумя ключами, сложнее, чем при одном тиристоре. Но при большой силе тока, которая в промышленных установках может составлять сотни ампер и более на включенном тиристоре, рассеивается мощность в сотни ватт. Динамические потери еще больше разогревают ключи.

По этой причине уменьшение числа полупроводниковых приборов в мощных электрических регуляторах – это важнейшая задача. Далее на изображениях показаны промышленные тиристорные регуляторы напряжения. В современном ассортименте тиристоров среди моделей, выпускаемых серийно, присутствуют запираемые ключи. Они могут быть использованы в цепях постоянного тока.

Промышленный мощный электрический регулятор Промышленный мощный электрический регуляторПромышленный мощный электрический регулятор Промышленный мощный электрический регулятор

Поэтому задачи регулирования напряжения в тысячи вольт при мощностях, величина которых измеряется мегаваттами, сегодня успешно решаются различными моделями тиристоров.

Похожие статьи:

Тиристорный регулятор напряжения для трансформатора :: SYL.ru

Трансформаторы, так же как и электродвигатели, имеют стальной сердечник. В нем верхняя и нижняя полуволна напряжения должны быть обязательно симметричны. Именно с этой целью используются регуляторы. Тиристоры сами по себе занимаются сменой фазы. Использоваться они могут не только на трансформаторах, но и на лампах накаливания, а также на нагревателях.

Если рассматривать активное напряжение, то тут требуются схемы, которые способны справиться с большой нагрузкой для осуществления индуктивного процесса. Некоторые специалисты в цепях используют симисторы, однако они не подходят для трансформаторов с мощностью более 300 В. В данном случае проблема заключается в разбросе положительной и отрицательной полярностей. На сегодняшний день с высокой активной нагрузкой позволяют справиться выпрямительные мосты. Благодаря им управляющий импульс в конечном счете достигает тока удержания.

тиристорные регуляторы постоянного напряжения

Схема простого регулятора

Схема простого регулятора включает в себя непосредственно тиристор запирающего типа и контроллер для управления предельным напряжением. Для стабилизации тока в начале цепи используются транзисторы. Перед контроллером в обязательном порядке применяются конденсаторы. Некоторые используют комбинированные аналоги, однако это спорный вопрос. В данном случае оценивается емкость конденсаторов, исходя из мощности трансформатора. Если говорить об отрицательной полярности, то катушки индуктивности устанавливаются только с первичной обмоткой. Соединение с микроконтроллером в схеме может происходить через усилитель.

Реально ли сделать регулятор самостоятельно?

Тиристорный регулятор напряжения своими руками можно сделать, придерживаясь стандартных схем. Если рассматривать высоковольтные модификации, то резисторы лучше всего использовать герметизированного типа. Предельное сопротивление они способны выдерживать на уровне 6 Ом. Как правило, вакуумные аналоги более стабильны в работе, но активные параметры у них занижены. Резисторы общего назначения в данном случае лучше вообще не рассматривать. Номинальное сопротивление они в среднем выдерживают только на уровне 2 Ом. В связи с этим у регулятора будут серьезные проблемы с преобразованием тока.

Для высокой мощности рассеивания применяются конденсаторы класса РР201. Они отличаются хорошей точностью, высокоомная проволока для них подходит идеально. В последнюю очередь подбирается микроконтроллер со схемой. Низкочастотные элементы в данном случае не рассматриваются. Одноканальные модуляторы следует использовать только на пару с усилителями. Устанавливаются они у первого, а также у второго резисторов.

тиристорный регулятор напряжения своими руками

Устройства постоянного напряжения

Тиристорные регуляторы постоянного напряжения хорошо подходят для импульсных цепей. Конденсаторы в них, как правило, используются только электролитического типа. Однако их вполне можно заменить твердотельными аналогами. Хорошая пропускная способность тока обеспечивается за счет выпрямительного моста. Для высокой точности регулятора применяются резисторы комбинированного типа. Сопротивление максимум они способны поддерживать на отметке в 12 Ом. Аноды в схеме присутствовать могут только алюминиевые. Проводимость у них довольно хорошая, нагрев конденсатора не происходит очень быстро.

Использование элементов вакуумного типа в устройствах вообще не оправданно. В этой ситуации тиристорные регуляторы напряжения постоянного тока ощутят существенное снижение частоты. Для настройки параметров устройства применяют микросхемы класса СР1145. Как правило, они рассчитаны на многоканальность и портов имеют как минимум четыре. Всего разъемов у них предусмотрено шесть. Интенсивность отказов в такой схеме можно сократить за счет использования предохранителей. К источнику питания их следует подключать только через резистор.

тиристорный регулятор переменного напряжения

Регуляторы переменного напряжения

Тиристорный регулятор переменного напряжения выходную мощность в среднем имеет на уровне 320 В. Достигается это за счет быстрого протекания процесса индуктивности. Выпрямительные мосты в стандартной схеме применяются довольно редко. Тиристоры для регуляторов обычно берутся четырехэлектродные. Выходов у них предусмотрено только три. За счет высоких динамических характеристик предельное сопротивление они выдерживают на уровне 13 Ом.

Максимальное напряжение на выходе равняется 200 В. За счет высокой теплоотдачи усилители в схеме абсолютно не нужны. Управление тиристором осуществляется при помощи микроконтроллера, который соединяется с платой. Запираемые транзисторы устанавливаются перед конденсаторами. Также высокая проводимость обеспечивается за счет анодной цепи. Электрический сигнал в данном случае быстро передается от микроконтроллера на выпрямительный мост. Проблемы с отрицательной полярностью решаются за счет повышения предельной частоты до 55 Гц. Управление оптическим сигналом происходит при помощи электродов на выходе.

Модели для зарядки аккумуляторов

Тиристорный регулятор напряжения зарядки аккумулятора (схема показана ниже) отличается своей компактностью. Максимум сопротивление в цепи он способен выдерживать на уровне 3 Ом. При этом токовая нагрузка может составлять только 4 А. Все это говорит о слабых характеристиках таких регуляторов. Конденсаторы в системе часто используются комбинированного типа.

Емкость во многих случаях у них не превышает 60 пФ. Однако многое в данной ситуации зависит от их серии. Транзисторы в регуляторах используют маломощные. Это необходимо для того, чтобы показатель рассеивания не был таким большим. Баллистические транзисторы в данном случае подходят плохо. Связано это с тем, что ток они способны пропускать только в одном направлении. В результате напряжение на входе и выходе будет сильно отличаться.

тиристорный регулятор напряжения

Особенности регуляторов для первички трансформаторов

Тиристорный регулятор напряжения для первички трансформатора резисторы использует эммитерного типа. Благодаря этому показатель проводимости довольно хороший. В целом такие регуляторы отличаются своей стабильностью. Стабилизаторы на них устанавливаются самые обычные. Для управления мощностью используются микроконтроллеры класса ИР22. Коэффициент усиления тока в данном случае будет высоким. Транзисторы одной полярности для регуляторов указанного типа не походят. Также специалисты советуют избегать изолированных затворов для соединения элементов. В этом случае динамические характеристики регулятора значительно снизятся. Связано это с тем, что на выходе из микроконтроллера повысится отрицательное сопротивление.

тиристорные регуляторы напряжения постоянного тока

Регулятор на тиристоре КУ 202

Тиристорный регулятор напряжения КУ 202 оснащается двухканальным микроконтроллером. Всего разъемов у него предусмотрено три. Диодные мосты в стандартной схеме используются довольно редко. В некоторых случаях можно встретить различные стабилитроны. Применяются они исключительно для увеличения предельной выходной мощности. Также они способны стабилизировать рабочую частоту в регуляторах. Конденсаторы в таких устройствах целесообразнее использовать комбинированного типа. За счет этого можно значительно понизить коэффициент рассеивания. Также следует учитывать пропускную способность тиристоров. Для выходной анодной цепи лучше всего подходят биполярные резисторы.

Модификация с тиристором КУ 202Н

Тиристорный регулятор напряжения КУ 202Н способен довольно быстро передавать сигнал. Таким образом, управлять предельным током можно с большой скоростью. Теплоотдача в данном случае будет невысокой. Максимум нагрузку устройство должно держать на отметке в 5 А. Все это позволит беспрепятственно справляться с помехами различной амплитуды. Также не следует забывать про номинальное сопротивление на входе цепи. С использованием данных тиристоров в регуляторах процесс индукции осуществляется при выключенных запирающих механизмах.

тиристорный регулятор напряжения зарядки аккумулятора схема

Схема регулятора КУ 201л

Тиристорный регулятор напряжения КУ 201л включает биполярные транзисторы, а также многоканальный микроконтроллер. Конденсаторы в системе используются только комбинированного типа. Электролитические полупроводники в регуляторах встречаются довольно редко. В конечном счете это сильно отражается на проводимости катода.

Твердотельные резисторы необходимы только для стабилизации тока в начале цепи. Резисторы с диэлектриками могут использоваться на пару с выпрямительными мостами. В целом указанные тиристоры способны похвастаться высокой точностью. Однако они довольно чувствительные и рабочую температуру держат на низком уровне. За счет этого интенсивность отказов может быть фатальной.

Регулятор с тиристором КУ 201а

Конденсаторы предусматривает тиристорный регулятор напряжения подстроечного типа. Номинальная емкость у них находится на уровне 5 пФ. В свою очередь, предельное сопротивление они выдерживают ровно 30 Ом. Высокая проводимость тока обеспечивается за счет интересного построения транзисторов. Располагаются они по обе стороны от источника питания. При этом важно отметить, что ток проходит через резисторы во всех направлениях. В качестве замыкающего механизма представлен микроконтроллер серии ППР233. Периодическую подстройку системы с его помощью делать можно.

Параметры устройства с тиристором КУ 101г

Для подключения к высоковольтным трансформаторам используются указанные тиристорные регуляторы напряжения. Схемы их предполагают использование конденсаторов с предельной емкостью на уровне 50 пФ. Подстрочные аналоги не способны похвастаться такими показателями. Выпрямительные мосты в системе играют важную роль.

Для стабилизации напряжения дополнительно могут использоваться биполярные транзисторы. Микроконтроллеры в устройствах предельное сопротивление должны выдерживать на уровне 30 Ом. Непосредственно индукционный процесс протекает довольно быстро. Использовать усилители в регуляторах допустимо. Во многом это поможет повысить порог проводимости. Чувствительность таких регуляторов оставляет желать лучшего. Предельная температура тиристоров доходит до 40 градусов. В связи с этим они нуждаются в вентиляторах для охлаждения системы.

тиристорные регуляторы напряжения схемы

Свойства регулятора с тиристором КУ 104а

С трансформаторами, мощность которых превышает 400 В, работают указанные тиристорные регуляторы напряжения. Схемы расположения основных элементов у них могут различаться. В данном случае предельная частота должна находиться на уровне 60 Гц. Все это в конечном счете оказывает огромную нагрузку на транзисторы. Тут они используются закрытого типа.

За счет этого производительность таких устройств значительно повышается. На выходе рабочее напряжение в среднем находится на уровне 250 В. Использовать керамические конденсаторы в данном случае нецелесообразно. Также большой вопрос у специалистов вызывает применение подстроечных механизмов для регулировки уровня тока.

Тиристорные регуляторы мощности ТРМ отечественного производства МЕАНДР

Тиристорные регуляторы мощности ТРМ

 Не секрет, что полупроводниковые приборы обладают одним из самых высоких КПД и высокой надежностью в эксплуатации. На данный момент цена на них существенно снизилась, а функционал вырос, что делает продукцию на полупроводниках отличным решением для промышленных объектов и систем процессов автоматизации производств.

 Представляем разработанные и изготовленные нами Тиристорные регуляторы мощности ТРМ-1М, ТРМ-2М и ТРМ-3М. Приборы представляют собой силовое полупроводниковое устройство с помощью которого возможно менять выходную мощность от 6% до 94% с различной дискретностью. В качестве нагрузки возможны: различные тэны, инфракрасные нагреватели, лампы освещения, трансформаторы и т.д.


Основные преимущества:

— ЦЕНА!

— габариты исполнения (на сегодняшний момент одни из самых компактных вариантов подобного рода устройств)

— индикация выходной мощности, тока, напряжения на ярком контрастном трех разрядном дисплее (постоянный контроль выходных значений позволит on-line контролировать производственный процесс)

5 способов управления тиристорами в одном регуляторе (управляется программно, что расширяет сферу использования одной и той же модели, делая прибор абсолютно универсальным)

— линейная зависимость выходного напряжения или мощности от входного сигнала (в результате 100% контроль за напряжением или мощностью подаваемым в нагрузку)

— отдельное программируемое реле (еще больше автоматизирует процесс производственного цикла)

— защита от короткого замыкания в нагрузке с помощью быстродействующего предохранителя (почти всегда на складе есть запасные).


 ТРМ-1М представляет собой однофазный регулятор с возможностью внешнего управления посредством: токовой петли (4-20mA, 0-20mA), напряжением (0-10В,0-5В и т.д.), потенциометра (10-50кОм), сухой контакт, по протоколу Modbus через  RS485 интерфейс. Также есть возможность задания и просмотра параметров на лицевой панели.
Являясь полностью цифровым устройством, возможности изменяемых параметров достаточно обширны.

 ТРМ-2М и ТРМ-3М представляют собой двух- и трехфазные регуляторы соответственно.


Существуют 2 основных метода управления тиристорами

Фазовое управление тиристором

Тиристорные регуляторы мощности ТРМ

Числоимпульсное управление тиристором

Тиристорные регуляторы мощности ТРМ

Применение

тэны, трансформаторы, инфракрасные нагреватели, лампы накаливания (освещение)

Применение

конденсаторные установки, тэны

Плюсы

— плавность регулировки

— возможность плавного пуска

— работа с малоинерционной нагрузкой

Плюсы

— отсутствие импульсных помех

— отсутствие искажения формы тока

Минусы

— импульсные помехи

— нелинейные искажения формы тока

Минусы

— отсутствие плавной регулировки

— не работает с индуктивной нагрузкои и освещением

— отсутствие плавного запуска

Вывод: данный метод расчитан для регулирования первичной обмотки транформаторов, тэнов с малым инерционным запасом (ламп нагрева, инфракрасных ламп, освещения).

Вывод: данный метод расчитан на чисто активную (резистивную) нагрузку, тэны с достаточным временем инерции.

 

О современных тиристорных регуляторах / Статьи и обзоры / Элек.ру

Регулирование мощности требуется в различных технологических процессах, главным образом для поддержания заданного температурного режима с помощью электронагревателей или печей.

Тиристорные схемы получили широкое распространение еще в 70-е годы прошлого века благодаря своей надежности и высокому КПД. Эти качества в сочетании с невысокой ценой делают тиристорный регулятор тока оптимальным решением для задач регулирования в современных системах промышленной автоматизации.

Тиристорный регулятор (далее по тексту — ТР) способен регулировать мощность в нагрузке двумя методами:

1) фазовый метод, при котором каждый полупериод сетевого напряжения силовые тиристоры отпираются с временной задержкой Тз. Форма выходного напряжения проиллюстрирована на рисунке 1. Серым цветом заштрихована область, соответствующая наличию напряжения на нагрузке. Чем больше временная задержка отпирания Тз, тем меньше напряжение на выходе.

Регулирование мощности
Рисунок 1. Фазовый метод регулирования

Преимущества метода:

  • непрерывность регулирования позволяет поддерживать температуру объекта с высокой точностью, что особенно важно для объектов регулирования с малой тепловой инерцией, для которых недопустимы даже незначительные перерывы в подаче напряжения, поскольку это ведет к колебаниям температуры, приводящим к браку технологического процесса;
  • возможность осуществления плавного пуска для исключения больших пусковых токов. Это очень важное свойство, поскольку распространенным случаем является пониженное сопротивление нагревательного элемента в холодном состоянии. Классический пример — лампа накаливания, через которую в момент включения протекают пусковой ток в 10 раз больше номинального, что приводит к ее преждевременному износу. Применение плавного пуска путем подачи пониженного напряжения и постепенное его увеличение по мере роста сопротивления нагревательного элемента многократно продлевает его срок службы.

Недостатки метода:

  • внесение сильных импульсных помех в сеть и радиоэфир. Помехи создаются при коммутационных выбросах, возникающих при переключении тиристоров, и скачкообразном нарастании тока в нагрузке. Помехи могут влиять на работу чувствительной радиоэлектронной аппаратуры;
  • внесение в сеть нелинейных искажений. Форму тока при регулировании фазовым методом часто называют «рубленой синусоидой». Кривая тока помимо основной гармоники содержит высшие гармонические составляющие, которые вызывают искажения кривой напряжения. В ряде случаев искажения бывают настолько сильными, что форма сетевого напряжения лишь отдаленно напоминает синусоиду;
  • потребление из сети реактивного тока даже при чисто активной нагрузке и, как следствие, понижение коэффициента мощности сети.

Импульсные помехи и нелинейные искажения можно свести к минимуму путем дополнительной установки сетевых фильтров. Как правило, такие фильтры состоят из двух частей: индуктивной, сглаживающей кривую тока, и емкостной, подавляющей высокочастотные помехи. В зависимости от требований по снижению уровня помех и нелинейных искажений, стоимость сетевых фильтров может варьироваться в широких пределах: от 20% до 100% и более стоимости самого тиристорного регулятора. Впрочем, довольно часто сетевые фильтры не устанавливаются вообще, поскольку, во-первых многие нагрузки имеют индуктивную составляющую (например, при питании нагревателей через развязывающий трансформатор), а во-вторых искажения и помехи частично подавляются собственной индуктивностью сети. Индуктивное сопротивление сети обусловлено индуктивностью вторичной обмотки трансформаторной подстанции, собственной индуктивности проводов и кабелей и индуктивностью петли «фаза-ноль».

2) метод пропуска числа периодов, при котором тиристоры включены и выключены в течение некоторого целого числа периодов (рис.2). Другие распространенные названия этого метода — числовой или волновой.

Регулирование мощности
Рисунок 2. Метод регулирования пропуском периодов

Преимущества метода:

  • не вносятся импульсные помехи в сеть. Поскольку включение тиристоров происходит в момент перехода сетевого напряжения через ноль, ток в нагрузке нарастает плавно, не вызывая электромагнитных помех.
  • не вносятся в сеть нелинейные искажения, поскольку нагрузка питается синусоидальным напряжением;
  • нет потребления реактивного тока при чисто активной нагрузке.

Недостатки метода:

  • дискретность регулирования не дает возможность поддерживать температуру с высокой точностью;
  • не годится для регулирования уровня освещенности;
  • при определенных условиях возможно появление в сети субгармоник, то есть гармоник, частоты которых меньше частоты сети.

Российскими и иностранными фирмами выпускаются одно- и трехфазные модификации тиристорных регуляторов. Однофазный тиристорный регулятор может коммутировать на нагрузку как фазное, так и межфазное напряжение сети (см. рис.3).

Регулирование мощности
Рисунок 3. Подключение нагрузки к однофазному ТР

Нагрузка к выходу трехфазного тиристорного регулятора подключается по одной из четырех схем:«звезда» с рабочим нулем (рис 4), «звезда» (рис. 5), «треугольник» (рис. 6), разомкнутый «треугольник»(рис. 7).

Регулирование мощности
Рисунок 4. Подключение нагрузки к ТР по схеме «звезда» с рабочей нейтралью Регулирование мощности
Рисунок 5. Подключение нагрузки к ТР по схеме «звезда» Регулирование мощности
Рисунок 6. Подключение нагрузки к ТР по схеме «треугольник» Регулирование мощности
Рисунок 7. Подключение нагрузки к ТР по схеме разомкнутый «треугольник»

Распространенным случаем является так называемое многозонное регулирование, когда сопротивления нагрузки разнесены пространственно и возникает задача раздельного регулирования мощности в каждом из сопротивлений. Здесь возможны варианты: либо использование нескольких однофазных регуляторов, либо применение тиристорного регулятора с функцией раздельного регулирования напряжения по каждой фазе. Отметим, что далеко не все тиристорные регуляторы поддерживают эту функцию. Раздельное регулирование возможно лишь при подключении нагрузки по схемам «звезда» с рабочей нейтралью или разомкнутый «треугольник».

При подключении нагрузки по схемам «звезда» или «треугольник» возможно лишь совместное управление фазами, поскольку в этом случае изменение напряжения на одном из сопротивлений нагрузки приводит к изменению напряжения на двух других сопротивлениях.

Системы управления современных тиристорных регуляторов строятся на основе микропроцессорной техники и представляют потребителю широкий набор сервисных функций. Рассмотрим наиболее важные из них.

А) Электронная защита от короткого замыкания

Цифровой сигнальный процессор системы управления осуществляет непрерывное аналого-цифровое преобразование и дальнейшую цифровую обработку сигналов, поступающих с датчиков тока. В качестве датчиков тока чаще используются трансформаторы тока или датчики на основе магниточувствительного элемента Холла; реже используются измерительные шунты, поскольку при их использовании усложняется система управления в связи с необходимостью обеспечения гальванической развязки измерительного сигнала с шунта от силовой сети. В случае регистрации многократного возрастания тока система управления блокирует выдачу управляющих импульсов на тиристоры, выдает предупредительное сообщение и запрещает подачу напряжения на нагрузку до устранения неисправности.

Некоторые модели тиристорных регуляторов не имеют электронной защиты и защищены от токов короткого замыкания специальными быстродействующими предохранителями. Такая защита имеет преимущество в простоте и вполне допустима, однако на практике существует проблема в том, что для импортных моделей тиристорных регуляторов требуются оригинальные «фирменные» предохранители, которые стоят недешево (20-50$), а срок их поставки может составлять до трех месяцев. Причем заменить отечественными предохранителями их не удается: во-первых, их быстродействие существенно ниже импортных, а во-вторых, они просто не подходят по посадочным местам. Поэтому зачастую на практике можно встретиться со случаем, когда у находящегося в эксплуатации импортного тиристорного регулятора в колодку предохранителя вставлен гвоздь, болт, шпилька или другой элемент строительного крепежа. Кроме того, применение электронной защиты на основе датчиков тока выгодно еще тем, что система управления в этом случае, как правило, отображает токи нагрузки на дисплее, а это очень удобно для наблюдения за технологическим процессом.

Б) Защита от потери фазы

Отсутствие одной из фаз в сети может вызвать «перекос» токов в сопротивлениях нагрузки, что в ряде случаев недопустимо. Система управления осуществляет постоянное слежение за наличием напряжения сети и немедленного отреагирует по запрограммированному алгоритму в случае потери фазы, „слипания“ фаз или выходе качественных параметров напряжения на недопустимо низкий уровень.

В) Защита от перегрева

В случае если тиристорный регулятор установлен в плохо вентилируемом месте, при длительной перегрузке или если затруднен отвод выделяющегося тепла (например, при отказе вентиляторов обдува) радиатор охлаждения может нагреться до высокой температуры 90..100 С. Дальнейшее нарастание температуры может привести к выходу тиристоров из строя и даже возгоранию. Для предотвращения этого на радиатор устанавливается датчик температуры, по сигналу с которого система управления обесточивает нагрузку.

Г) Контроль исправности тиристоров

Лучшие модели тиристорных регуляторов напряжения осуществляют диагностику исправности тиристоров. Эта функция очень важна не только по той причине, что позволяет вовремя обнаружить неисправное устройство, но и потому, что иногда она предотвращает еще большую аварию. Например, если нагрузка подключена через трансформатор, то при внутреннем обрыве или коротком замыкании одного из тиристоров происходит подача на трансформатор напряжения, имеющего постоянную составляющую, и как следствие, резко увеличивается ток намагничивания трансформатора, ведущий к интенсивному нагреву и выходу трансформатора из строя. Поэтому быстро обнаруженная неисправность тиристорного регулятора может предотвратить порчу дорогостоящего оборудования.

Д) Защита от несимметрии выходных токов

Несимметрия токов трехфазной нагрузки более 10-20% может быть обусловлена сильным дисбалансом сопротивлений и напряжений фаз, но чаще — повреждениями в нагрузке, обрывом нагрузочных проводов или неверным подключением нагрузки. Поэтому срабатывание этой защиты вовремя проинформирует оператора о возникшей аварийной ситуации.

Важным аспектом, влияющим на надежность устройства, является тип используемых вентиляторов охлаждения и способ управления ими. Вентиляторы подразделяются:

  •  по скорости вращения на низко-, средне- и высокоскоростные;
  •  по типу подшипника — подшипник скольжения и подшипник качения.

Наилучший вариант — высокоскоростной вентилятор с подшипником качения. Такой вентилятор обеспечивает максимальную скорость воздушных потоков, проходящих через ребра радиатора охлаждения, а его подшипник качения обеспечивает длительный ресурс эксплуатации (в 2-3 раза выше чем подшипник скольжения). Лучшим способом управления вентилятора нужно признать метод управления по датчику температуры, установленному на радиаторе; например, включение вентилятора производится при температуре радиатора 55 С, а отключение — при 45 С. Такой способ увеличивает ресурс вентилятора в 1,5-2 раза, поскольку вентилятор отключается при невысокой температуре окружающей среды или малой нагрузке.

Другим важным компонентом, влияющим на надежность тиристорного регулятора, является токоограничивающий реактор, применение которого позволяет продлить срок службы тиристоров в 1,5-2,5 раза. Реактор представляет собой катушку индуктивности, которая снижает скорость нарастания тока через тиристоры при их включении. Так же токоограничивающий реактор снижает уровень электромагнитных помех. Чаще всего реактор не входит в стандартный комплект поставки; большинство производителей поставляет его как дополнительный аксессуар.

Лучшие модели тиристорных регуляторов мощности обладают возможностью работать в режиме ограничения или стабилизации тока. Назначение режима ограничения тока – не допустить превышения тока нагрузки сверх запрограммированной заранее величины. При этом в память микропроцессора вводится значение максимального выходного тока; система управления корректирует управляющее воздействие на тиристоры таким образом, чтобы ток нагрузки не превысил значение этой уставки. Использование этого режима позволяет точно ограничивать пусковые токи, избегая перегрузок и срабатывания защит. Так же ограничение выходного тока может быть полезно и по условиям технологического процесса. Дальнейшим развитием этого режима является режим стабилизации тока, при котором ток стабилизируется на заданном уровне и поддерживается вне зависимости от изменения напряжения сети и сопротивления нагрузки.

Как правило, управление тиристорным регулятором может осуществляться местно (кнопками, тумблерами, переменным резистором с панели управления) или дистанционно с помощью стандартных аналоговых интерфейсов 0-10 В, 0-20 мА, 4-20 мА, совместимых с любыми промышленными контроллерами.

Некоторые производители тиристорных регуляторов по согласованию с заказчиками комплектуют свои устройства ПИД-регуляторами температуры, сигнал с выхода которого задает выходное напряжение тиристорного регулятора. Это позволяет создать полноценную автоматическую систему управления температурой объекта с замкнутой обратной связью по температуре, для чего необходимо установить на объекте датчик температуры и подключить его к измерительному входу ПИД-регулятора. С помощью ПИД-регулятора можно задать желаемую температуру, темп нагрева и охлаждения, настроить срабатывание аварийной сигнализации при выходе температуры из допустимого диапазона. Управление ПИД-регулятором осуществляется кнопками с панели управления или удаленно по интерфейсному кабелю с персонального компьютера. В последнем случае становится возможным создание полноценной SCADA-системы с визуализацией технологического процесса и отображении на мнемосхеме контролируемых величин.

Тиристорный регулятор напряжения сети. — Радиомастер инфо

Заставка vЭти регуляторы напряжения сети широко известны и успешно применяются для регулировки яркости свечения ламп, температуры нагревателей, кипятильников, жала паяльника, регулировки тока заряда аккумулятора и так далее. В этой статье рассмотрены самые простые схемы таких регуляторов, показаны испытания в работе.

В основном наиболее распространены три схемы:

  1. Тиристорный регулятор на двух тиристорах, четырех диодах и двух конденсаторах.

Схема 1

  1. Тиристорный регулятор на двух тиристорах, двух динисторах и двух конденсаторах.

Схема 2

  1. Симисторный регулятор. Эта схема имеет минимальное количество деталей, так как симистор, это в принципе два тиристора в одном корпусе и он один работает на две полуволны, отрицательную и положительную, в то время как тиристор только на одну полуволну, и мы вынуждены были включать их встречно-параллельно, как и видно из предыдущих схем. Динистор DB3, также двунаправленный, в отличие от КН102.

Схема 3

 

Все схемы рабочие, выбрать можно ту, детали которой для вас доступнее. В свое время, очень давно, я выбрал схему 1, она по описанию регулирует напряжение от 40 В до 220В. Когда собрал, попробовал расширить пределы регулировки. Удалось добиться регулировки от 2 В до 215 В при напряжении сети 220 В. Изменены всего несколько номиналов резисторов и емкость одного конденсатора. Для удобства добавлен выключатель, предохранитель и вольтметр. Получилась вот такая схема, своего рода маленький ЛАТР (лабораторный автотрансформатор).

Схема v

Недостатком является то, что при включении напряжение скачет до максимума, а затем устанавливается в соответствии с выставленным переменным резистором значением. Но это не слишком мешает если вы регулируете нагреватель, паяльник или лампу. Большим достоинством является плавная регулировка напряжения на нагрузке от 2-3 вольт до максимального значения, которое, как уже говорилось, всего на несколько вольт ниже напряжения сети. Если планируете регулировать напряжение на нагрузке с большими токами (5-7) А, тиристоры нужно установить на радиаторы. Их максимальный ток 10 А, но на пределе использовать не желательно.

Конструктивно тиристорный регулятор выполнен в алюминиевом корпусе, без печатной платы, навесным монтажом, на куске гетинакса.

f1

Расположение основных деталей:

f2v

Минимальное напряжение на нагрузке несколько вольт, около 0 В.

f3 Umin нv

Максимальное напряжение на нагрузке, на несколько вольт ниже напряжения сети.

f4 Umax нv

Достоинство этой схемы – простота и надежность. Собрана в свое время из подручных деталей. Отработала без отказов много лет. В основном подключал нагрузки до 300 Вт, хотя иногда и больше.

Материал статьи продублирован на видео:

Однофазные тиристорные регуляторы мощности ТРМ-1 отечественного производства

Напряжение питания схемы управления

180-250В, 45-65Гц

Напряжение питания нагрузки

100-480В, 50-60Гц

Максимальное значение тока в нагрузке

30-720А

Минимальный ток нагрузки, не менее 1% (от Iном)

Способы регулирования мощности в нагрузке

Изменением угла (фазы) открывания тиристора (Phase Angle)

Числоимпульсный способ управления — включение тиристоров при переходе напряжения через ноль (Zero Crossing)

Пакетный способ управления

Пакетный способ управления с режимом плавного пуска «разогрева»

Пакетный способ управления с режимом однократного плавного пуска «разогрева»

Входные управляющие воздействия

Вход разрешения работы «ПУСК»

Cухой контакт или открытый коллектор NPN-транзистора

     Вход управления 1

Входное напряжение управления

0-5В/0-10В (выбирается в меню)

Линейность характеристики не хуже (от максимального значения напряжения управления) 2%
Стабильность характеристики не хуже (от максимального значения напряжения управления) 2%

Максимальное допустимое входное напряжение

11В

Входной ток управления

0-20мА/4-20мА (выбирается в меню)

Максимально допустимый входной ток

40мА

     Вход управления 2

Входное напряжение управления

0-5В

Максимальное допустимое входное напряжение

5,5В

     Выход

Встроенное реле

1 переключающая группа

Максимальное коммутируемое напряжение (АС1)

АС250В

Максимальное коммутируемый ток (АС1) АС250В

Прочие

Габаритные и установочные размеры

см.таблицу ниже

Устойчивость к воздействию пачек импульсов в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51317.4.4-99

Степень жёсткости 3 (2кВ/5кГц)

Устойчивость к воздействию импульсов большой энергии в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51317.4.5-99

Степень жёсткости 3 (2кВ)

Степень защиты (по передней панели/по клеммам подключения)

IP00/IP00

Максимальное напряжение изоляции 2500В/1мин

Климатическое исполнение

УХЛ4

Диапазон рабочих температур

-25…+550С*

Масса (по исполнениям)

ТРМ-1М-30, ТРМ-1М-45, ТРМ-1М-60, ТРМ-1М-80

1,8кг

ТРМ-1М-100 2кг
ТРМ-1М-125 2,8кг
ТРМ-1М-150 3кг
ТРМ-1М-180 3,3кг
ТРМ-1М-230 8,3кг
ТРМ-1М-300, ТРМ-1М-380 8,6кг
ТРМ-1М-450 13кг
ТРМ-1М-580 16кг
ТРМ-1М-720  

Режим работы

круглосуточный

Энергопотребление платы питания

не более 2Вт

Энергопотребление вентилятора (на тиристорных регуляторах с номинальным током 100А и выше)

Вентилятор 80мм

Не более 14Вт

Вентилятор 120мм

Не более 20Вт

Удельное тепловыделение

1,5Вт/А

 

 

Усилие затяжки сигнальных клемм и клемм питания регулятора

0,4-0,6Н*м

Усилие затяжки винтов крепления предохранителя

Модели с номинальным током до 100А включительно

3Н*м

Модели с номинальным током свыше 100А

5Н*м

Усилие затяжки винтов силового ввода

Винт М6

2,5-4Н*м

Винт М8

5-8Н*м

Винт М10

7-10Н*м

Уровень шума вентиляторов

Вентилятор 80мм

32Дб

Вентилятор 120мм

50Дб

Способ управления тиристором

статический

* При температуре выше +350C требуется запас по току

Тиристорные регуляторы мощности производства PMA и CD Automation

Группа компний West Control Solutions, к которой принадлежат немецкая фирма PMA и итальянская CD Automation является мировым лидером в области разработки и производства тиристорных регуляторов мощности и в течение последнего десятилетия развивается особенно быстрыми темпами, предоставляя заказчику новейшие разработки, основанные на современных технологиях. Регуляторы разрабатываются и изготавливаются в Германии и в Италии, в их элементной базе используются электронные компоненты только проверенных известных производителей. Всё это обеспечивает европейское качество и высокую надёжность в работе.

Здесь размещена флэш-фотогалерея предлагаемых приборов.
Для просмотра установите Adobe Flash Player или активируйте настройки JavaScript.
При затруднении обратитесь к системному администратору.

Для просмотра диашоу нажмите стрелку посредине, для пошагового просмотра пользуйтесь боковыми стрелками.

Тиристорные регуляторы мощности используются во всех отраслях промышленности, где необходимо управлять большими активными и индуктивными нагрузками, например, в промышленных печах, при переработке пластмасс, на транспорте. Тиристорный регулятор мощности состоит из двух встречно-параллельно включенных силовых тиристоров, изолированного радиатора и электроники управления. Микропроцессорное управление полностью гальванически отделено от силовой схемы. Регуляторы содержат ограничитель тока и специальные алгоритмы для кремниевых, карбидных и суперканталовых нагревательных элементов. Регуляторы имеют до пяти различных входов управления на выбор заказчика, выходы для извещений и ретрансмиссии сигнала, обратную связь по мощности, току или напряжению в нагрузке. Встроенный электронный ограничитель тока следит за перегрузками. CD Automation была одной из первых компаний в области разработки тиристорных регуляторов, управляемых микропроцессорами. Регуляторы имеют последовательный интерфейс RS485, который позволяет реализовывать коммуникации с различными полевыми шинами.

Референции по тиристорным регуляторам мощности за 2006-2017 г.

Классификация базовых серий тиристорных регуляторов

Серия Relay S (предыдущее исполнение CD3000S)
относится к экономклассу и не располагает шинным интерфейсом. Новая серия Relay S является модернизированным вариантом CD3000S и имеет функциональные и сервисные отличия. В частности, в новой серии опция Heater Break Alarm, а также пакетная коммутация BF(4-8-16) может устанавливаться на все модели, вплоть до макс. тока 700А.
Нижний предел линейки макс. токов в новой серии поднят до 30А. В сегменте до 210А применяются модернизированные модули REVO. Коммутация силовых тиристоров происходит при переходе напряжения через ноль. Применяются для однофазной или трехфазной резистивной нагрузки. Управление осуществляется электрическим логическим сигналом «вкл/выкл» или аналоговым сигналом.
Серия Relay M (предыдущее исполнение CD3000M)
относится к среднему классу и имеет оптимальное соотношение цена/качество. Новая серия Relay M является модернизированным вариантом CD3000M и имеет функциональные и сервисные отличия. В частности, в новой серии предлагается повышенное максимальное напряжение 690В в моделях с максимальным током 400…700А. Нижний предел линейки макс. токов поднят до 30А. В сегменте до 210А применяются модернизированные модули REVO, все модели оснащены дисплеем.
В новой серии пакетная и фазовая коммутация дополнена программируемым плавным пуском. Дополнительно имеется возможность выбирать обратную связь по напряжению или по мощности в нагрузке. Все регуляторы этой серии имеют микропроцессорное управление и располагают интерфейсом RS485 с протоколом MODBUS. Применяются для однофазной или трехфазной нагрузки. На выбор предлагается пять способов (различных входов) управления мощностью в нагрузке в комбинации с различными методами коммутации силовых тиристоров.
Серия Relay CL (предыдущее исполнение CD3200)
представляет собой наилучшее решение для регулирования мощности в однофазной нагрузке с токами до 700А, располагают интерфейсом RS485 с протоколом MODBUS и особенно хорошо подходят для трансформаторной или смешанной нагрузки. Новая серия Relay CL является модернизированным вариантом CD3200 и имеет функциональные и сервисные отличия.
В частности, в новой серии Relay CL предлагается повышенное максимальное напряжение 690В в моделях с максимальным током 400…700А. Нижний предел линейки макс. токов поднят до 30А. В сегменте до 210А применяются модернизированные модули REVO, все модели оснащены дисплеем. В новой серии дополнительно к фазовой коммутации впервые предлагается пакетная коммутация, таким образом достигается универсальность для пользователя.
Серия REVO (составная часть серий Relay)
представляет собой новое исполнение с токами нагрузки от 30А до 210А и включена в соответствующие серии Relay. Модули имеют встроенные трансформатор тока и держатель плавкого предохранителя с быстрым доступом через переднюю панель, что значительно уменьшает потери времени на контроль и замену сгоревших предохранителей. Имеется исполнение в виде компактной комбинации регулятора мощности с интегрированным температурным PID-регулятором.
Серия PM3000 E (предыдущее исполнение CD3000E)
применяется только для трехфазной нагрузки, относится к продвинутому классу и имеет наибольшее в своем классе количество опций и разнообразных возможностей для пользователя. Новая серия Relay E является модернизированным вариантом CD3000E и имеет функциональные, параметрические и сервисные отличия. В частности, в новой серии нижний предел линейки макс. токов поднят до 30А. В сегменте до 210А применяются модернизированные модули REVO, все модели оснащены дисплеем и фронтальным разъёмом для конфигурирования регулятора.
В новой серии стандартная пакетная коммутация дополнена пакетной коммутацией с задержкой тока, что позволяет использовать такой регулятор с индуктивной нагрузкой при двухканальном управлении мощностью и обеспечивает наиболее экономичное решение. Дополнительно имеется возможность выбирать обратную связь по всем возможным параметрам в нагрузке. На выбор предлагается пять способов (различных входов) управления мощностью в нагрузке в комбинации с различными методами коммутации силовых тиристоров. Все регуляторы этой серии имеют полностью цифровое управление, базирующееся на мощном высокопроизводительном микропроцессоре и располагают интерфейсом RS485 с протоколом MODBUS. Применяются в основном для работы с мощными трехфазными трансформаторами с токами до 700А, ко вторичной обмотке которых подключается резистивная нагрузка с высокой зависимостью температурных параметров от срока службы и старения, часто несбалансированная.
Серия POWERSTACK (предыдущее исполнение MULTIDRIVE)
относится к наиболее продвинутому классу в сегменте больших токов, вплоть до 2700А и имеет наибольшее в своем классе количество опций и разнообразных возможностей для пользователя, настоящий «All inclusive» и имеет наибольшее число сервисных функций, логических входов и релейных выходов. Новая серия POWERSTACK является модернизированным вариантом MULTIDRIVE и имеет функциональные, параметрические и сервисные отличия. В частности, в новой серии нижний предел линейки макс. токов для однофазных моделей поднят до 850А.
Серия POWERSTACK, в отличие от MULTIDRIVE предлагает повышенное максимальное напряжение 690В во всй линейке регуляторов для всех нагрузок. Все модели оснащены дисплеем и фронтальным разъёмом для конфигурирования регулятора. Серия содержит все возможные опции, как стандарт. В том числе ограничитель тока, система диагностики нагрузки, последовательный интерфейс. Программное обеспечение поставляется бесплатно, оно хорошо анимировано и позволяет изменять настройки и конфигурацию регулятора даже в «горячем» режиме, без снятия напряжения с нагрузки. Дополнительно имеются два активных входа управления мощностью нагрузки, переключаемых оператором с помощью логического сигнала.

Регуляторы легко монтируются в распределительный шкаф на DIN-рейку или непосредственно на заднюю монтажную панель шкафа, а при применении большого количества мощных регуляторов, для них выделяется специальное помещение. Поскольку такие объекты выделяют много тепла, желательно помещения вентилировать.

Трехфазные тиристорные регуляторы Relay-2РН с регулированием по двум фазам применяются для регулирования трехфазной нагрузки, подключенной по трехпроводной схеме в «звезду без нейтрали» или «треугольник», при этом третья фаза регулируется автоматически. Это экономичное решение имеет наилучшее соотношение цены, возможностей и качества и применяется повсеместно, особенно там, где на производстве имеется много трехфазных нагревателей.

Варианты коммутации силовых тиристоров

Тиристорные регуляторы располагают различными вариантами коммутации силовых тиристоров, каждый из которых выбирается при заказе индивидуально для решения конкретной технической задачи и каждый из которых имеет собственные преимущества и недостатки. Основным критерием правильного выбора способа коммутации является характер нагрузки (резистивная или индуктивная) и выбранный пользователем способ управления мощностью (управляющий вход). В таблице представлены все предлагаемые варианты коммутации силовых тиристоров. Для просмотра содержания таблицы наведите курсор на название, для фиксации используйте двойной клик.

Символ Тип коммутации тиристоров Описание
ZC Zero Crossing
Управление «вкл/выкл»
Простейший способ управления нагрузкой, внешнее управление логическим сигналом «вкл/выкл». Переключение тиристоров происходит при переходе напряжения через ноль, не создавая помех. Подходит для термических инерционных процессов.
SC Single Cycle
Управление одним периодом
Управление единичным периодом или числом периодов напряжения на нагрузке пропорционально входному аналоговому сигналу. Это разновидность пакетной коммутации с более равномерным распределением энергии по времени. Подходит для термических неинерционных быстроменяющихся процессов.
BF Burst firing
Пакетная коммутация представляет собой широтно-импульсный способ управления, при котором мощность зависит от соотношения длительности напряжения к длительности паузы на протяжении определённого времени. Переключение происходит в момент перехода напряжения через ноль. Для регулирования мощности изменяется ширина пакета периодов напряжения. Пакетная коммутация подходит для активной (резистивной) нагрузки, но не подходит для регулирования уровня освещенности.
S+BF Soft Start + Burst Firing
Плавный пуск + пакетная коммутация
Этот способ представляет собой пакетную коммутацию в сочетании с программируемым плавным пуском, он хорошо подходит для нагрузки с низким сопротивлением в холодном состоянии и нагрузки, подверженной быстрому старению.
DT+BF Delay Triggering + Burst Firing
Пакетная коммутация в сочетании с программируемой задержкой включения тиристоров обеспечивает ограничение бросков тока в начале каждого пакета. Задержка может быть установлена от 0 до 100° и оперативно изменена в зависимости от индуктивного сопротивления нагрузки. Хорошо подходит для трансформаторов, не создавая помех в питающей сети.
PA Phase Angle
Фазовая коммутация представляет собой управление моментом открывания тиристоров в каждом периоде напряжения. Ток через нагрузку течёт от момента открытия тиристора до момента перехода напряжения через ноль. Действующее напряжение на нагрузке пропорционально входному аналоговому сигналу. Это наиболее точный и быстрый способ управления, хорошо подходит для трансформаторной нагрузки.
S+PA Soft start + Phase Angle
Плавный пуск + фазовая коммутация
Этот способ представляет собой фазовую коммутацию в сочетании с программируемым плавным пуском, он хорошо подходит для трансформаторной и смешаной нагрузки, особенно с низким сопротивлением в холодном состоянии и нагрузки, подверженной быстрому старению.

Входы управления регулятором мощности

Тиристорные регуляторы располагают различными вариантами входов управления мощностью. Подходящий вход выбирается при заказе индивидуально, в соответствии с требованиями заказчика. В большинстве случаев заказчик может оперативно изменить тип используемого входа, изменив конфигурацию регулятора с помощью кнопок или с помощью бесплатного программного обеспечения. В последнем случае потребуется дополнительно кабель-адаптер.

Символ Тип входа Управление мощностью
SSR Логический вход ВКЛ/ВЫКЛ постоянным напряжением 4…30 В
110 VAC ВКЛ/ВЫКЛ переменным напряжением 110 В +/- 15%
230 VAC ВКЛ/ВЫКЛ переменным напряжением 230 В +/- 15%
4-20 mA Аналоговый вход Непрерывное управление постоянным током 4…20 мА
0-10 VDC Непрерывное управление постоянным напряжением 0…10 В
10K POT Ручное управление потенциометром 10 кОм
COMM Интерфейс RS485 Непрерывное или ручное управление от компьютера

Дополнительные опциональные функции и возможности

Название Описание
Feedback Встроенная обратная связь может быть выбрана по току нагрузки, по среднеквадратичному напряжению или по мощности. Правильный выбор обратной связи обеспечивает оптимальный алгоритм регулирования. При нестабильном напряжении сети лучше выбирать обратную связь по мощности.
Current limiter Ограничитель тока служит для установки величины тока в процентах от номинала. Необходимость в ограничении тока возникает в случае индуктивной нагрузки, а также при применении нагрузки из молибденовых, платиновых, супрканталовых нагревателей или кварцевых ламп.
Heater break alarm (HB) Функция диагностики (сигнал останова нагревателя) извещает о дефекте, распознает и определяет, где именно локализован обрыв цепи нагрузки или пробой силового тиристора. Возможно определить обрыв цепи нагрузки или пробой тиристора. Наличие этой функции незначительно увеличивает стоимость регулятора, но оправдывает себя при первом же случае выхода из строя компонентов.

Трехфазные тиристорные регуляторы Relay-2РН с регулированием по двум фазам применяются для регулирования трехфазной нагрузки, подключенной по трехпроводной схеме в «звезду без нейтрали» или «треугольник», при этом третья фаза регулируется автоматически. Это экономичное решение имеет наилучшее соотношение цены, возможностей и качества и применяется повсеместно, особенно там, где на производстве имеется много трехфазных нагревателей.

Конфигурирование регуляторов

Тиристорные регуляторы поставляются заказчику полностью готовые к работе с предустановленными параметрами в соответствии с заказным номером. При необходимости пользователь может оперативно изменить многие параметры, включая тип коммутации и управляющий вход. Конфигурирование регуляторов выполняется через последовательный порт RS485 с протоколом Modbus с помощью кнопок и диаплея или же с помощью бесплатного программного обеспечения. В последнем случае потребуется дополнительно кабель-адаптер. Для удобства пользователей в предлагаемом ассортименте имются конверторы интерфейсов для работы как с устаревшим RS232, так и с современными Profibus DP и DeviceNet. Фронтальная клавиатура предназначена для конфигурирования функций и параметров. Конфигурируются все типы входов, все режимы, все типы нагрузки и универсальный режим обратной связи.

Дополнительные компоненты и запчасти

Фирма CD Automation предлагает также дополнительные вентиляторы, внешние держатели предохранителей и токовые трансформаторы для реализации всего многообразия функций и возможностей тиристорных регуляторов. В некоторых исполнениях вентилятор является неотъемлемой частью регулятора, а в некоторых других его можно заказать дополнительно. Фирма поставляет большой ассортимент дополнительных компонентов и запчастей для оперативной замены и ремонта регуляторов на месте установки:

  • Платы управления и коммутации
  • Силовые тиристоры
  • Быстродействующие предохранители
  • Держатели предохранителей
  • Вентиляторы
  • Токовые трансформаторы

Регуляторы производства CD Automation выпускаются в модельном ряду, состоящем из 27 базовых исполнений, для каждого из которых предусмотрено большое число опций, дополнительных и сервисных функций. Все это многообразие зашифровано в полном заказном номере регулятора. В небольшой фотогалерее представлены способы и технологии монтажа тиристорных регуляторов с использованием различных принадлежностей.

Документация

  1. Иллюстрированная таблица выбора нужной модели тиристорного регулятора (рус.)
  2. Иллюстрированная таблица режимов и опций тиристорных регуляторов (рус.)
  3. Таблица значений степеней защиты IP по IEC 60529 (пылевлагозащищенность) (рус.)
  4. Описание электрических характеристик для конструкторов и наладчиков (англ.)

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о