Тиристорные регуляторы мощности SIPIN

Регулятор мощности – устройство, с помощью которого можно изменять и регулировать характеристики нагрузки.

В частности, регулятор электрической мощности позволяет изменять яркость освещения, температуру нагрева, скорость вращения и т.д., т.е. изменять уровень мощности, идущей на нагрузку.

Одной из разновидностей электрических регуляторов мощности являются тиристорные регуляторы мощности, в конструкции которых используются тиристоры.

Тиристорные регуляторы мощности имеют простую конструкцию, отличаются высокой степенью надежности и используются для управления активной нагрузкой в сетях переменного тока.

Тиристор имеет три вывода: анод, катод и управляющий электрод. Для того чтобы ток начал течь через тиристор, между анодом и катодом должна быть разность потенциалов, а на управляющий электрод необходимо подать кратковременный импульс. В отличие от транзистора, управление тиристором не требует удержания управляющего сигнала. Тиристор можно закрыть, лишь прервав ток в цепи, или сформировав обратное напряжение анод - катод.

При работе с высокоиндуктивной нагрузкой тиристоры могут не закрыться, что усложняет их использование, так же, как и в цепях постоянного тока.

Методы управления в тиристорных регуляторах мощности

Режим PA (Phase Angle). С помощью изменения угла (фазы) открывания тиристора. Тиристор открывается в каждом полупериоде с заданной задержкой (сдвигом фазы) и остается открытым до конца полупериода. В этом режиме изменяется действующее значение напряжения (RMS) на нагрузке.

Тиристорные регуляторы, работающие в этом режиме, позволяют плавно изменять действующее значение напряжения (RMS) на нагрузке в диапазоне 0..100%. Регуляторы мощности с режимом PA используются для обеспечения плавного пуска оборудования.

В этом режиме тиристорный регулятор может создавать значительные электромагнитные помехи и вносить искажения в сетевое напряжение.

У таких регуляторов коэффициент мощности cosφ < 1.

Эти регуляторы подходят для индуктивной нагрузки или переменной резистивной (ИК или метал. нагреватели, трансформаторы, угольно-силиконовые нагреватели, лампы)

Режим ZC (Zero Crossing) – это управление соотношением интервалов включенного и выключенного состояний нагрузки, с помощью коммутации при переходе сетевого тока через ноль. Тиристор при этом всегда переключается между периодами, когда ток равен нулю, и остается открытым целое число периодов. При этом все время, пока тиристор открыт, на нагрузку подается полное напряжение сети.

В режиме ZC регулятор не создает электромагнитных помех, так как переключение всегда происходит при нулевом токе через тиристор. Тиристорные регуляторы, работающие в режиме ZC, позволяют регулировать среднюю мощность на нагрузке за счет включения и выключения нагрузки. Мгновенная мощность (мощность в определенный момент времени) при этом всегда равна одному из двух значений: 0% или 100%.

Не оказывают сильного влияния на сетевое напряжение.
У регуляторов работающих в режиме ZC коэффициент мощности cosφ = 1 Они подходят для работы с постоянной резистивной или емкостной нагрузки (нагреватели из сплавов, конденсаторы)

Достоинства и недостатки применения тиристорных регуляторов мощности

Тиристорные регуляторы мощности отличаются простотой конструкции и высокой надежностью работы. Невысокая стоимость в сравнении с другими вариантами при этом позволяет подобрать идеальный вариант под существующие требования, предъявляемые технологическими процессами производства.

Регуляторы мощности могут применяться не только для управления нагрузкой, но и для плавного пуска, что позволяет избежать негативного влияния больших пусковых токов.

Тиристорные регуляторы за счет функции непрерывного регулирования с высокой точность поддерживают заданную мощность.

Для тиристорных регуляторов характеры высокое быстродействие и простая схема подключения.

Тиристорный регулятор мощности не только обеспечивает снижение или увеличение мощности, но и может стабилизировать ее.

Трехфазный тиристорный регулятор мощности SIPIN является незаменимым элементом в электронагревательных установках. Он одинаково хорошо регулирует плавность мощности в индуктивной и резистивной нагрузке, тем самым сохраняя срок службы установки.

С помощью регулятора мощности не только надежно и долго работает само оборудование, но и повышается качество конечной выпускаемой продукции, так как оборудование работает стабильно и поддерживается требуемый температурный режим.

Регулятор мощности помогает экономить электроэнергию на производстве.

Недостатком работы некоторых вариантов регуляторов является создание импульсных помех в рабочей сети. Это связано с принципом действия и с успехом нивелируется с помощью сетевых фильтров. Также очень часто помехи регулятора компенсируются самой электрической сетью.

В случае, когда появление помех критично для работы оборудования, необходимо использовать другие варианты регуляторов мощности.

Тиристорные регуляторы мощности не работают с асинхронными двигателями.

Некоторые виды регуляторов мощности, работающие в режиме PA, могут правильно работать только в сетях без нейтрали.

Сферы применения тиристорных регуляторов мощности

Прежде всего, регуляторы мощности востребованы для поддержания температуры в сушильных камерах и печах, установках для обжига, электронагревателях, нагреваемых элементах оборудования и для управления освещенностью электрических ламп накаливания и энергосберегающих ламп.

Регуляторы широко используются везде, где применяются в такие технологические процессы как:

• сушка;
• экструзия;
• термообработка.

Регуляторы мощности используются в любой промышленности, где в производстве применяются нагревательные установки (печи) и не только, поэтому можно с уверенностью сказать, что сферы их применения очень широки:

• металлургия;
• нефтехимия и нефтегазовая промышленность;
• пищевая промышленность;
• инфракрасное оборудование;
• производство стекла, керамики и изделий из них;
• пластиковое производство;
• изготовление печатных плат и полупроводников;
• целлюлозно-бумажная промышленность;
• лакокрасочная отрасль и т.д.

Например, в машиностроении регуляторы мощности применяются в устройствах шовной сварки, прессах для пластмасс, приборах проветривания, в химической промышленности в нагревателях труб и различных нагревательных установках, в плавильных агрегатах, в печах для закалки и т.д.

Регуляторы мощности: решаемые задачи

Помимо непосредственно управления нагрузкой электрооборудования регуляторы мощности позволяют:

• контролировать и предотвращения перегрева оборудования при работе,
• обеспечивать защиту от короткого замыкания в сети,
• контролировать исправность тиристоров,
• обеспечивать плавный пуск оборудования,
• защищать от потери фазы.

Выбор регулятора мощности

На что стоит обратить внимание при выборе модели регулятора

Чтобы правильно подобрать регулятор мощности, в первую очередь необходимо определиться с следующими моментами:

• для какой нагрузки выбирается регулятор;
• с какой сетью он будет работать;
• какую мощность будет регулировать.

Кроме того, необходимо определиться с требованиями к регулятору такими как:

• Цифровое или аналоговое управление регулированием

Еще совсем недавно регуляторы мощности имели аналоговое управление, которые не могли гарантировать плавность регулировки. Сегодня в устройства монтируются микропроцессоры для точной и быстрой регулировки и контроля. На передней панели имеется ЖК-экран, а также кнопки управления.

Аналоговые регуляторы мощности как правило выпускаются с каким-нибудь одним типом управления с фазовым или с коммутацией через ноль.

Цифровые регуляторы мощности универсальны и могут сочетать в себе оба способа управления.

Аналоговые регуляторы используют большое количество электронных компонентов со временем меняющих свои параметры, что сказывается работе компараторов аналогового сигнала и в конечном итоге на точности регулирования. Аналоговые регуляторы требуют более частой и сложной калибровки.

Цифровые регуляторы менее подвержены этому недостатку за счет цифровой обработки процесса регулирования, легче настраиваются и калибруются.

Цифровые регуляторы мощности по сравнению с аналоговыми предоставляют более широкие возможности по выбору не только способа управления и контроля, но и по согласованию регулятора с задающими устройствами, а так же по оперативному изменению режима работы нагрузки, например при внештатных ситуациях.

В целом аналоговые регуляторы дешевле цифровых, хотя стоимость последних с развитием электронных компонентов неуклонно снижается.

• Встраиваемость в системы автоматизированного управления

Для использования в составе АСУ ТП или локальных систем управления, регуляторы мощности могут быть оснащены дополнительными интерфейсами, например RS485.

• Требования в том числе дополнительные к безопасности и резервированию

Наличие предохранителей в конструкции регулятора повышает его надежность и делает устройство более безопасным.

Функция электронного ограничителя тока так же является дополнительной автоматической защитой прибора.

• Способы регулировки мощности и их сочетание в регуляторе

Каждый способ регулировки имеет свои преимущества и недостатки, но выбирать режим или сочетание режимов нужно, опираясь на то оборудование, с которым будет использоваться регулятор мощности.

Чтобы правильно подобрать регулятор мощности, обращайтесь к нашим специалистам, и мы проконсультируем вас по всем вопросам.

Особенности оборудования

• Управление мощностью в нагрузке осуществляется 2-мя способами: фазовое управление или управление с коммутацией при переходе тока через ноль.
• Светодиодные индикаторы сигнализации о состоянии режима регулятора.
• Потенциометр (SFS VR) регулировки времени плавного пуска в диапазоне 1~22 сек. (только для моделей с фазовым управлением).
• Все модели для напряжения сети 200 – 480VAC.
• Автоматическое определение частоты питающего напряжения (50~60Гц)
• Автоматическое определение и индикация потери фазы, перегрева тиристоров, выгорания предохранителей с включением реле «Авария».
• Управляющие аналоговые сигналы: 4~20mA, 1~5VDC, 2~10VDC, 0~20mA, 0~5 VDC, 0~10VDC, сухой контакт.
• Съемный разъем управляющих терминалов для быстрого переподключения.

Классификация