Тиристорный регулятор со стабилизацией напряжения, мощности, тока ТРМ-С

Тиристорный регулятор  со стабилизацией совмещает в себе несколько устройств: тиристорный регулятор, стабилизатор, а также цифровой вольтметр, амперметр и ваттметр. В качестве стабилизируемой величины можно выбрать выходное напряжение, ток или мощность. Соответственно, сигнал управления отображается на дисплее в действующих значениях вольт, ампер или киловатт. Например, если установить сигнал задания по напряжению Uз = 320 В, то на нагрузке, подключенной к регулятору, установится именно это значение напряжения, которое будет автоматически поддерживаться на этом уровне при колебаниях напряжения в сети( разумеется, если напряжение в сети не упадет ниже 320 В.

• По сравнению с обычными тиристорными регуляторами это дает дополнительные преимущества: индикация выходных напряжений, токов, мощностей на дисплее. Это позволяет более точно отслеживать ход технологического процесса( см. рисунки 1, 2 и 3);

Рисунок 1 Индикация выходного напряжения

Рисунок 2 Индикация выходного тока

Рисунок 3 Индикация выходной мощности

• задание ограничений(лимитов) на выходные напряжения, токи и мощности в ряде случаев позволяет значительно продлить срок службы оборудования, сэкономить на ремонте, уменьшить время производственных простоев;
• улучшение повторяемости технологических процессов, и, как следствие, повышение их качества. Это достигается за счет того, что выходное напряжение в значительно меньшей степени зависят от внешних условий( напряжения сети, “перекоса” фаз, сопротивления нагрузки и т.д.). В трехфазных сетях возможно выравнивание выходных напряжений по каждой фазе;
• экономия до 2-3% электроэнергии в трехфазных сетях достигается за счет равномерного распределения токов по всем фазам и устранения “перекоса” по фазам.

Ниже приведены типовые примеры их применения.

Пример 1. Продление ресурса оборудования 

Проблема. Для регулирования уровня освещенности на объекте применялся обычный тиристорный регулятор, который управлял яркостью свечения ламп накаливания. Из-за скачков напряжения в сети, напряжение на лампах иногда достигало 240-250 В, и лампы быстро выходили из строя.

Решение. Обычный тиристорный регулятор заменили на регулятор с платой стабилизации; запрограммировали его, установив верхнее значение выходного напряжение 220 В.

Результат. Теперь напряжение на лампах не превышает номинального значения 220 В при любых нестабильностях в сети. Лампы стали служить в несколько раз дольше, достигнута существенная экономия на ремонте и обслуживании.

Пример 2. Улучшение качества технологических процессов.

Проблема. Для регулирования температуры в печи применялся трехфазный ТЭН, подключенный к тиристорному регулятору по схеме “звезда”. Номинальная мощность ТЭН составляла в каждой фазе 10 кВт. В результате дисбаланса напряжений трехфазной сети технологический процесс не удавалось выдержать в полном соответствии с технологией, поскольку на сопротивлениях ТЭНа выделялась разная мощность: на одном 8 кВт, на другом 10 кВт, на третьем 12 кВт. В результате выпускаемая предприятием продукция имела низкое качество с высоким процентом брака.

Решение. Установили тиристорный регулятор с функцией стабилизации, нагрузку к которому подключили по схеме “звезда” с рабочим нулем.

Результат. На всех сопротивлениях ТЭНа стала выделятся одинаковая мощность – 10 кВт, независимо от “перекоса” фаз. Брак на производстве прекратился.

Пример 3. Экономия электроэнергии.

Для регулирования температуры печи применялся трехфазный ТЭН, подключенный по схеме “звезда”, с номинальным током 100 А в каждой фазе. Однако из-за сильного “перекоса” фаз и неравных сопротивлений, токи в фазах были неравными и составляли 75, 100 и 125 А. После установки стабилизирующего тиристорного регулятора и подключения нагрузочных сопротивлений по схеме “звезда” с рабочим нулем токи во всех фазах выровнялись и стали равными 100 А.

Рассчитаем экономический эффект от внедрения. Пусть фазные и нагрузочные провода имеют сечение 35 кв. мм и длину 100 м. Тогда суммарное сопротивление линии составляет 0,05 Ом. До применения стабилизирующего тиристорного регулятора, на проводах выделялась мощность:

P1 = (75 * 75 + 100 * 100 + 125 * 125) * 0,05 = 1680 Вт,

а после его установки:

P2 = 3 * 100 * 100 * 0,05 = 1500 Вт.

Таким образом, внедрение стабилизации позволило уменьшить мощность потерь на величину:

dP = P1 - P2 = 1680 – 1500 = 180 Вт

Рассчитаем годовую экономию, выраженную в рублях, при следующих условиях: количество рабочих дней 300, рабочее время – 16 часов за сутки, цена 1 кВт*ч – 4 рубля.

E = 0,18*16*300*4 = 3400 рублей.

Соответственно, за 10 лет эксплуатации будет доплнительно сэкономлено 34000 рублей.

Выпускаются одно- и трехфазные модели регулятора ТРМ-С.

Трехфазный тиристорный регулятор ТРМ-С – готовый блок управления карбид-кремниевыми нагревателями

В промышленности довольно широко распространены карбид-кремниевые нагреватели, предназначенные для получения высоких температур в печах. Особенностью этих нагревательных элементов является изменение сопротивления в процессе эксплуатации, в ходе которой нагреватели ”стареют”:  сопротивление ”старого” нагревателя может быть в несколько раз больше, чем у нового.

При управлении мощностью в таких печах требуется регулировка напряжения на нагревателях таким образом, чтобы, с одной стороны, заставлять их работать с почти максимально допустимым тепловыделением для получения заданной температуры, а с другой стороны – ограничивать эту мощность, чтобы не допустить перекаливания нагревателей и их быстрого выхода из строя или даже расплавления.

Такое управление достигается за счет обратной связи по току и напряжению: в устройстве регулятора имеются трансформаторы тока и измерительные цепи напряжения. На рисунке ниже представлена структурная схема тиристорного регулятора напряжения ТРМ-3-С с нагрузкой, подключенного по схеме “звезда”  с нейтралью:

Рисунок 4 Принцип управления карбид-кремниевыми нагревательными элементами

Регулятор измеряет ток каждой фазы и напряжение на нагрузке, после чего вычисляет мощность и сравнивает с заданным значение(  режим стабилизации мощности) или с допустимым значением( режим ограничения мощности), изменяя при этом фазовый угол проводимости тиристоров таким образом, чтобы обеспечить заданные характеристики.

Оптимальная схема соединения карбид-кремниевых ТЭНов – “звезда” с нейтралью или разомкнутый треугольник, так как только в таких схемах становится возможным управлять напряжением на каждом нагрузочном сопротивлении раздельно. При использовании же схем “звезда” без нейтрали или “треугольник” возможно регулировка только совместная регулировка напряжения на всех сопротивления одновременно,  так как изменение напряжения на одном элементе неизбежно приводит к изменению и на других: ток перетекает из одного сопротивления в другие. Так же изменение сопротивления в одном из плечей “звезды” или “треугольника” приводит к изменениям режима работы других плеч.

Обозначения при заказе: 

Например:

ТРМ-1-С-80 - однофазный тиристорный регулятор мощности с фунциями стабилизации, без вводного автомата, номинальный ток 80 А;

ТРМ-1-С-А-250 - однофазный тиристорный регулятор напряжения с фунциями стабилизации, с вводным автоматом, номинальный ток фазы 250 А;

ТРМ-3-С-ЗТ-125 - трехфазный тиристорный регулятор мощности с фунциями стабилизации, схема нагрузки - "звезда"/"треугольник", без вводного автомата, номинальный ток фазы 125 А;

ТРМ-3-С-Н-А-200 - трехфазный тиристорный регулятор напряжения с фунциями стабилизации, схема нагрузки - "звезда" с рабочей нейтралью, с вводным автоматом, номинальный ток фазы 200 А

Также доступны для заказа тиристорные регуляторы ТРМ-С-ПИД - со встроенным ПИД-регулятором температуры.

Например:

ТРМ-3-С-ПИД210-ЗТ-400 - трехфазный тиристорный регулятор мощности с фунциями стабилизации, с ПИД-регулятором ТМ210, схема нагрузки - "звезда"/"треугольник", без вводного автомата, номинальный ток фазы 400 А;

ТРМ-3-С-ПИД251-Н-А-160 - трехфазный тиристорный регулятор напряжения с фунциями стабилизации, с ПИД-регулятором ТМ251, схема нагрузки - "звезда" с рабочей нейтралью, с вводным автоматом, номинальный ток фазы 160 А

Декларация соответствия требованиям технических регламентов Таможенного Союза

Таблица 1 Технические характеристики ТРМ-С (стандартная комплектация)

Таблица 2 Дополнительная комплектация