Компактный тиристорный регулятор ZVEL

Компания “Звезда Электроника” представляет вашему вниманию новый продукт – тиристорные регуляторы напряжения ZVEL промышленного назначения в компактном корпусе. Регуляторы ZVEL предназначены для установки внутрь электромонтажных шкафов. Линейка регуляторов рассчитана на одно- и трехфазную нагрузку с током до 1250 А.

Рисунок 1 Линейка тиристорных регуляторов ZVEL

Функциональность регуляторов ZVEL характеризуется наличием сервисных функций:

•  жидко-кристаллический дисплей с индикацией токов нагрузки, задающего сигнала и кодов ошибок;
• кнопочная панель для программирования уставок;
• электронные защиты от короткого замыкания, перегрузки и перегрева;
• автодиагностика  пробоя тиристоров;
• контроль подключения нагрузки;
• защита от повреждения в нагрузке( несимметрия токов);
• потеря фазы или “слипание” фаз;
• способы управления мощностью – фазо-импульсный или пропуском периодов( программируется);
• режим ограничения или стабилизации тока.

Жилы питающего кабеля( или шины) фаз А, В, С вводятся в регулятор сверху, нагрузка и кабели управления – снизу. Регуляторы ZVEL предназначены для установки внутри электромонтажных шкафов глубиной не менее 400 мм. Например, хорошо подходят для этого шкафы производства фирмы DKC. 

Интересной особенностью регулятора ZVEL является возможность вынести панель управления за пределы регулятора и при необходимости установить ее, например, на дверце внешнего шкафа. Для этого панель управления соединяется с остальными элементами регулятора соединительным жгутом. Длина соединительного жгута – 1 метр:

Рисунок 2 Регулятор ZVEL с вынесенной лицевой панелью управления

Регуляторы ZVEL рассчитаны на эксплуатацию при температуре окружающей среды до +45 С. Тиристорный регулятор напряжения ZVEL работает как с активной, так и активно-индуктивной нагрузкой.

Среди модификаций следует выделить:

• ZVEL-1-C и ZVEL-3-C - имеют возможности измерения, индикации и стабилизации выходного напряжения и мощности;
• ZVEL-3-R - имеет возможность раздельного управления каждой фазой трехфазной нагрузки, заменяя три однофазных регулятора и имея при этом меньшие стоимость, размеры и массу.

В зависимости от модификации трехфазного регулятора, нагрузка может быть подключена по следующим схемам:

Схема подключения нагрузки "звезда"( слева), "треугольник"( справа)

Схема подключения нагрузки "звезда" с рабочим нулем( слева),  разомкнутый "треугольник"( справа)

Обозначения при заказе:

Например:

ZVEL-1-400 - однофазный тиристорный регулятор  с номинальным током 400 А;

ZVEL-1-C-100 - однофазный тиристорный регулятор  с номинальным током 100 А, с функциями стабилизации напряжения и мощности;

ZVEL-3-ZT-160 - трехфазный тиристорный регулятор напряжения  с номинальным током фазы 160 А, схема подключения нагрузки – “звезда” или “треугольник”;

ZVEL-3-R-N-200 - трехфазный тиристорный регулятор напряжения  с номинальным током фазы 200 А, схема подключения нагрузки – “звезда” c рабочей нейтралью, с функциями раздельного управления фазами;

ZVEL-3-C-N-250 - трехфазный тиристорный регулятор напряжения  с номинальным током фазы 250 А, схема подключения нагрузки – “звезда” c рабочей нейтралью, с функциями стабилизации напряжения и мощности.

Графическая иллюстрация работы трехфазного тиристорного регулятора мощности

Работа тиристорного регулятора мощности характеризуется регулировкой электрического угла проводимости тиристоров – в зависимости от задающего сигнала тиристор может проводить весь период, какую-то часть периода или вообще быть закрытым и совсем не проводить ток. На рисунке 1 ниже приведена типовая ситуация для  работы на активную нагрузку со схемой соединения ”звезда” с рабочей нейтралью. Здесь ток через нагрузку протекает половину каждого полупериода сетевого напряжения, то есть в нагрузку подается ”половинка” синусоиды и в нагрузке выделяется мощность, равная ½ от максимальной.

Обратите внимание на наличие тока в нулевом проводе – ток в нем есть, даже если сопротивления нагрузки и напряжения фаз одинаковы.  Иногда это удивляет: ведь известно что при таких условиях ток в нулевом проводнике должен быть равным нулю. Но этот закон правилен только для синусоидальных токов.  При несинусоидальных же токах не происходит полной компенсации токов и в нейтрали появляется ток, причем величина его   модет быть больше фазного тока в 1,73 раза. Это обстоятельство является недостатком этой схемы и его нужно учитывать при выборе проводов и кабелей.

Рисунок 3 Временные диаграммы токов фазах А, В, С и рабочем нуле( внизу) для тиристорного регулятора со схемой соединения нагрузки – ”звезда” с рабочей нейтралью, активная нагрузка

Так же на графиках рисунка  3 видно, что ток после отпирания тиристором скачком нарастает от нуля до своего максимального значения, то есть с высоким значением di/dt. Это резкий скачок ток приводит к помехам, передаваемым как по питающей линии к другим потребителям( кондуктивные помехи), так и в радиоэфир.

При появлении в нагрузке достаточной индуктивной составляющей  ток становятся более сглаженным, величина di/dt уменьшается, а значит и уменьшаются помехи, вносимые регулятором в сеть и излучаемые радиоэфир.

Рисунок 4 Временные диаграммы токов фазах А, В, С и нейтральном проводнике( внизу) для тиристорного регулятора со схемой соединения нагрузки – ”звезда” с рабочей нейтралью, активно-индуктивная нагрузка нагрузка

Иногда для уменьшения помех индуктивность вводят специально – в качестве ее используют трехфазный дроссель переменного тока, который по сути выполняет функцию сетевого фильтра.

Рисунок 5 Временные диаграммы токов фазах А, В, С для тиристорного регулятора со схемой соединения нагрузки – ”звезда” или ”треугольник”, активная нагрузка

Работа тиристорного регулятора мощности со схемами нагрузки  ”звезда” или ”треугольник” ( рисунок 5) имеет две особенности:

- тиристоры каждая фаза коммутируется дважды за полупериод, поэтому такая схема вносит больше помех, чем схема ”звезда” с нейтралью;

- формы выходного тока по сравнению с предыдущим случаем ближе к синусоидальной, то есть такая схема вносит меньше нелинейных искажений в сеть, то есть меньше высших гармонических искажений. Амплитуда основной первой гармоники в этой схеме выше, а значит выше и коэффициент мощности( косинус фи).

Рисунок 6 Временные диаграммы токов фазах А, В, С для тиристорного регулятора со схемой соединения нагрузки – ”звезда” или ”треугольник”, активно-индуктивная нагрузка

При добавлении индуктивности острые пики кривых токов сглаживаются. Диаграмма на рисунке 6 типична для токов асинхронного двигателя в момент плавного пуска.

На рисунке 7 ниже приведены графики выходного фазного, линейного напряжения и мгновенная мощность в одной из фаз:

Рисунок 7 Временные диаграммы для тиристорного регулятора со схемой соединения нагрузки – ”звезда” или ”треугольник”, активная нагрузка. Верхний график – выходное фазное напряжение, средний – выходное межфазное напряжение, нижний – мгновенная мощность в одной из фаз.

Декларация соответствия требованиям технических регламентов Таможенного Союза

Таблица 1 Технические характеристики ZVEL ( стандартная комплектация)

Таблица 2 Дополнительная комплектация и услуги