Характеристики на схеми за свързване на товари към тиристорен регулатор
13 май 2013 г. в 14:25 ч. 1003 г.
Най-често на практика се използват четири вериги за свързване на товари към тиристорен регулатор: звезда, триъгълник, звезда с работеща неутрална и отворена делта.
Схеми на свързване звезда и триъгълник са показани на фигура 1.
Фигура 1. Свързване на товара към трифазен тиристорен контролер в схеми звезда и триъгълник
Основното предимство на тези две схеми е простотата и минималното количество захранващ проводник, поради което те са най-широко използвани. Когато товарът е свързан със звезда, максималното напрежение на съпротивлението на товара е равно на фазовото напрежение Uf, а когато е свързано с триъгълник, то е линейно Ul. Съответно, товар, проектиран за напрежение от 220 V, е свързан със звезда и триъгълник за 380 V.
Кривата на тока, протичащ през фазовия проводник, е показана на фигура 2.
Фигура 2. Крива на тока във фази със звезда или триъгълна връзка, резистивен товар
Простотата на веригата обаче има и другата страна на монетата - напреженията в съпротивленията на товара се разпределят еднакво само при условие на строго равни фазови напрежения (Uа = Ub = Uс) и равенство на съпротивленията на натоварване (Ra = Rb = Rc или Rab = Rbc = Rca). Като правило на практика това условие почти никога не е изпълнено и възниква дисбаланс на напрежението: неравномерни напрежения се задават при различни съпротивления на натоварване с напълно включени тиристори, например при едно съпротивление 210 V, при друго 215 V, на трето 230 V.
В по-голямата си част тези дисбаланси са малки: напрежението е малко и е не повече от 4-8%, което е напълно приемливо. Но понякога при неуспешно съотношение на параметрите - силен "дисбаланс" на фази с едновременно неравномерни съпротивления на натоварване - напреженията могат да бъдат разпределени с широко разпространение, например 190, 220 и 250 V. Това води до неравномерно износване на нагревателните елементи и преждевременно изгаряне на един от тях.
Доста често се случва, че в една от фазите нагревателният елемент постоянно изгаря, не се знае от какво. Това обикновено е следствие от горното явление.
В схеми на свързване звезда с работеща неутрална и отворена делта (Фигура 3) това явление е много по-слабо изразено.
Фигура 3. Свързване на товари според звездата с работещи неутрални и отворени делта вериги
Когато товарът е свързан съгласно схемата звезда-нула, максималното напрежение на съпротивлението на товара е равно на фазовото напрежение на мрежата, докато токът на всяка фаза се определя само от фазовото напрежение и съпротивлението на товарния резистор свързан към тази фаза и не зависи от напреженията на други фази и от съпротивленията на останалите съпротивления на натоварване, т.е. Ia = Ua/Ra, Ib = Ub/Rb, Ic = Uc/Rc.
Друго важно свойство на веригата е способността за изравняване на токове, напрежения и мощности при товарните резистори в случай на "изкривяване" на фазите на захранващата мрежа. например, тиристорен регулатор на тока TRM-S може автоматично да регулира напрежението в товара, така че да се генерира еднаква мощност при всяко съпротивление на товара. Това допринася за удължаване на експлоатационния живот на нагревателните елементи, както и за спестяване на енергия - поради премахването на фазовите дисбаланси, допълнителен икономия на енергия 1-3%.