Тиристорный регулятор мощности ТРМ

Работает, как правило, без проблем. По этому поводу к нам не поступило ни одной жалобы за несколько лет нашей работы. Причиной этого является высокая помехозащищенность системы синхронизации с сетью. Каналы синхронизации с сетью имеют две ступени фильтрации помех; кроме того, в программе для микропроцессора заложен алгоритм распознавания ложных синхросигналов.

Различия свойств  этих  двух  схем обусловлены  разными  контурами для протекания токов. В схема ”звезда” с нейтралью ток протекает по пути  фаза – тиристор – нагрузка – нейтраль, а в схеме ”звезда” без нейтрали путь другой: фаза – тиристор – нагрузка – нагрузка другой фазы – тиристор другой фазы – другая фаза.

Если сопротивления нагрузок во всех фазах близки( разброс не более 10%) и напряжения питающих фаз тоже отличаются не сильно, то лучше использовать схему ”звезды”  без нейтрали, так как в этом случае разброс напряжения на нагрузках разных фаз будет  невелик, при этом сама схема требует меньшего числа проводов. Если же  нагрузка несимметричная, то в этой схеме возникает  перекос по напряжению на разных нагрузках фаз. Тогда предпочтительнее  ”звезда” с рабочей нейтралью, она исключает такой перекос.

Нам нужно подобрать тиристорный регулятор  для печи. Рабочий режим ТЭНов: напряжение 100 В, ток 200 А, мощность 20 кВт на одну фазу. Как правильно выбирать регулятор – по току или по мощности?

Выбирать нужно по величине тока. Именно рабочий ток является главным параметром для выбора тиристоров. Тиристору совершенно все равно какой мощностью вы управляете: 20кВт при 100 В и 200 А или 40 кВт при 200 В и 200 А. Но ему важен именно ток 200, протекающий через него и определяющий его тепловой режим.

Вам подойдет регулятор с номинальным током  160 А, но мы советуем  приобретать  регулятор с запасом по току примерно 30%, то есть хотя бы на один номинал тока выше необходимого. Во-первых, нередко в процессе эксплуатации бывает необходимо увеличить мощность установки или рабочий ток оказывается несколько выше расчетного, а во-вторых, запас по току обеспечивает большую надежность и срок службы регулятора, ведь номинальный ток – это уже предельная величина, а эксплуатация на предельных характеристиках всегда менее надежна, как ни крути. Запас по току в 30% оптимален: большие значения запаса приводят к существенному удорожанию, а меньшие – несколько снижают надежность системы.

В вашем случае рекомендуем купить  тиристорный регулятор с номинальным током 200 А.

Проблема, вероятно, может быть решена с помощью дросселя, который включается последовательно с нагрузкой. Дроссель способствует подавлению электромагнитных помех, неизбежно возникающих при работе тиристорного регулятора. Дроссель сглаживает кривую тока, снижает нелинейные искажения, вносимые в сеть, подавляет высшие гармоники, ”сьедает” импульсные помехи. Подробнее о дросселях можно прочитать здесь.

В настоящее время используем тиристорные модули трех производителей: импортные Ixys и Semikron и российского Протон Электротекс. Больших различий между тиристорами этих производителей по техническим характеристикам и надежности в процессе испытаний и эксплуатации нами не выявлено. Решение о том, какой конкретно модуль применить зависит в основном от их текущей стоимости, которая, в свою очередь, сильно зависит от курса рубля относительно доллара и евро.

При протекании тока через тиристор на нем создается падение напряжения от 1,0 до 1,5 В в зависимости от величины тока и температуры полупроводникового кристалла внутри тиристора. Но для расчета можно брать среднее значение 1,25 В. Тогда формула для расчета примет вид:

P= Kф * Iраб * 1,25, где

P – мощность потерь тиристорного регулятора;

Kф – количество работающих фаз;

Iраб – рабочий ток регулятора.

Например, нужно рассчитать мощность потерь трехфазного тиристорного регулятора; ток нагрузки 400 А.

P= 3 * 400 * 1,25 = 1500 Вт

Да, можно. Индукционный котел по сути – это трансформатор с закороченной вторичной обмоткой. Для тиристорного регулятора это обычная активно-индуктивная нагрузка, с которой он прекрасно работает.

В последнее время на рынке появились устройства, с помощью которых можно понизить напряжение фаз  в сети на 12 В, например, с 240 В до 228 В. Это позволяет получить небольшую экономию  электроэнергии. Однако эти устройства достаточно дороги и не всегда могут окупиться в виду небольшого экономии. При этом велик соблазн использовать ТРМ для снижения напряжения в сети, так как цена тиристорного регулятора при этом  намного ниже. Однако практически воплотить эту идею нельзя по двум причинам.

Во-первых, есть такое понятие качества электроэнергии, которое характеризуется массой величин – например, амплитудой частотой, наличием провалов напряжения и т.д. Одной из таких величин является коэффициент нелинейных искажений. ГОСТы по электроснабжению регламентируют величину этого коэффициента на уровне не более 5%. Так вот если с помощью тиристорного регулятора понизить напряжение на 10-15 В, то коэффициент нелинейных искажений достигнет величины около 10%, что ниже нормы. Это логично, ведь чем ниже напряжение ТРМ, тем меньше его выходное напряжение напоминает синусоиду. Питать таким напряжение электроустановки жилых зданий нельзя, это приводит к постепенной порче приборов, прежде всего блоков питания, содержащих электролитические конденсаторы во входном выпрямительном каскаде. Из-за резкого нарастания напряжения при отпирании тиристора через конденсаторы протекают короткие, но большой амплитуды импульсы зарядного тока, приводящий к постепенной деградации электролитических конденсаторов.

Во-вторых, есть такое понятие селективности отключение – то есть способности аппаратов защиты отключать только аварийный участок сети и не отключать участки, где аварии нет. При попытке использовать ТРМ для питания какого-либо здания эта селективность нарушается, поскольку наличие полупроводника в разрыве силовой  сети требует немедленного отключения при любом токе короткого замыкания. Это означает, что при любом даже самом незначительном коротком замыкании( например, лампочка “коротнула”) ТРМ будет вынужден обесточить все здание. Иначе тиристор может выйти из строя.