Tyristorové riadenie odporovej pece. Automatická regulácia teploty v elektrických rúrach. Yarov V. M. Zdroje energie elektrických odporových pecí Návod

• A) kontinuita regulácie. Tyristory spínajú prúd v záťaži na sieťovej frekvencii (50-krát za sekundu), čo umožňuje udržiavať teplotu s vysokou presnosťou a rýchlo reagovať na zmeny rušivých vplyvov;
• B) absencia mechanických kontaktov zvyšuje spoľahlivosť a znižuje náklady na údržbu a prevádzku;
• C) možnosť obmedzenia štartovacích prúdov elektrických vykurovacích telies. Mnohé pece sa vyznačujú nízkym odporom vykurovacích telies v studenom stave, takže štartovacie prúdy môžu byť 10 alebo viackrát vyššie ako nominálne. Obmedzenie štartovacích prúdov je možné len pomocou fázovo-pulzného riadenia tyristorov.

R Tyristorový regulátor výkonu vyvinutý spoločnosťou Zvezda-Elektronika LLC je moderné multifunkčné zariadenie. Jeho riadiaci systém je založený na výkonnom digitálnom signálovom procesore, ktorý nepretržite monitoruje veľké množstvo riadiacich signálov v reálnom čase. To prináša množstvo výhod oproti podobným zariadeniam:

• flexibilná konfigurácia pre akýkoľvek typ zaťaženia a technologický proces;
• vizuálna indikácia na displeji z tekutých kryštálov;
• vyvinutý komplex ochrán a autodiagnostiky porúch;
• podpora dvoch spôsobov ovládania tyristorov - fázovo-pulzné a numerické;
• režimy presnej stabilizácie alebo obmedzenia prúdu;
• možnosť implementácie viaczónovej regulácie;
• jednoduchá integrácia do systémov riadenia procesov.

Vďaka tomu bolo možné vyvinúť niekoľko hotových riešení pre automatizáciu. Keďže tieto riešenia sú založené na masovo vyrábaných produktoch, nákup a implementácia tohto zariadenia bude stáť podstatne menej ako vývoj vlastného automatizačného systému.

Príklad 1. Automatizácia elektrickej pece.

Pre automatické riadenie pece slúži PID regulátor TRM210-Shch1.IR. Na jeho univerzálny vstup je pripojený snímač teploty, ktorého citlivý prvok je umiestnený vo vnútri elektrickej pece. PID regulátor meria aktuálnu teplotu a pôsobí na tyristorový regulátor analógovým signálom 4..20 mA. Takto je implementovaný riadiaci systém s uzavretou slučkou teplotnej spätnej väzby. Reléový výstup PID regulátora je možné použiť pre alarmy.

Príklad 2. Automatizácia sušiacej komory.

Pomocou programátora TPM151-Shch1.IR.09 sa realizuje proces sušenia dreva. Zariadenie pôsobí na riadiaci vstup tyristorového regulátora analógovým signálom 4..20 mA a tým reguluje výkon, a tým aj teplotu v komore, pričom reléový výstup periodicky zapína ventilátor, čo prispieva k rovnomernejšie sušenie. Programový ovládač TPM151 umožňuje realizovať proces sušenia podľa rôznych programov zostavených technológom, napr. odlišné typy drevo - smrek, borovica, dub atď.

Príklad 3. Automatizácia viaczónového vykurovacieho systému.

Zaujímavým príkladom je riadiaci systém infračervené ohrievače ktorých popularita každým rokom rastie. Na tento účel bol použitý viackanálový PID regulátor TRM148. Ohrievače sú pripojené podľa schémy "hviezda" so spoločným neutrálnym vodičom, vďaka čomu sú vytvorené tri nezávislé regulačné slučky. Každá zóna má vlastný snímač - D1, D2, D3 - snímajúci hodnoty, z ktorých PID regulátor koriguje riadiace signály 4..20 mA pre tyristorový regulátor, ktorý reguluje výkon samostatne v každom z vykurovacích telies.

Samozrejme, tieto príklady sa neobmedzujú len na rozsah úloh, ktoré je možné vyriešiť pomocou tyristorového regulátora TPM. Možno napríklad automatizácia prívodných ventilačných komôr, farbiacich komôr, automatické ovládanie elektrických kotlov na vykurovanie a zásobovanie teplou vodou a oveľa viac.

1 Účel práce

1.1 Oboznámte sa so zariadením elektrickej odporovej pece, elektrickými ohrievačmi, prevádzkovým režimom elektrickej pece a elektrickým riadiacim obvodom.

2 Pracovný poriadok

2.1 Zapíšte si technické (pasové) údaje elektrickej pece a el meracie prístroje.

2.2 Oboznámte sa so zariadením elektrickej odporovej pece a účelom jej jednotlivých častí.

2.3 Oboznámte sa s elektrickým obvodom na ovládanie prevádzkových režimov elektrickej odporovej pece.

2.4 Zhromažďovať elektrické schéma vykonať experiment.

2.5 Vykonajte experiment na určenie energetickej účinnosti elektrickej odporovej pece.

2.6 Zostavte správu o vykonanej práci.

3 Popis usporiadania laboratória

Laboratórna inštalácia na oboznámenie sa so zariadením, princípom činnosti a účelom jednotlivých častí elektrickej odporovej pece by mala pozostávať z elektrickej odporovej pece komorový typ Modely OKB-194A alebo modely H-15 s nichrómovými ohrievačmi určené na tepelné spracovanie kovov v individuálnej a malosériovej výrobe. Okrem toho musí existovať zdrojový materiál na tepelné spracovanie; na tento účel sa odporúča pripraviť diely, ktoré vyžadujú takéto spracovanie. Hlavné parametre teplotných režimov by mali byť známe.

Na reguláciu teploty sú v elektrickej rúre umiestnené termočlánky. Zariadenie musí mať zariadenie na automatickú reguláciu teploty a mať sadu meracích prístrojov a regulátorov teploty na ohrev východiskového materiálu.

V miestnosti, kde sa džemy vykonávajú, by mali byť zavesené plagáty zobrazujúce elektrické pece rôzne druhy a štruktúry, schémy elektrických obvodov na ovládanie elektrických pecných inštalácií elektrického vykurovania s odporom.

4 Stručné teoretické informácie

Elektrické odporové pece, kde sa elektrická energia premieňa na teplo prostredníctvom kvapalných alebo pevných telies, majú priamy a nepriamy účinok. AT pece priamo pôsobením, je ohrievané teleso priamo pripojené k sieti (obr. 1) a ohrievané prúdom, ktorý ním preteká.

Obrázok 1 - schému zapojenia zariadenia na priamy ohrev kovového predvalku: 1 - vyhrievaný predvalok; 2 - transformátor

AT pece nepriame pôsobením sa teplo uvoľňuje v špeciálnych vykurovacích telesách a odovzdáva sa ohrievanému telesu sálaním, vedením tepla alebo konvekciou. Odporové pece a priame vykurovacie zariadenia sa používajú na ohrev valcových výrobkov (tyče, rúry) a nepriame vykurovanie na tepelné spracovanie výrobkov a materiálov, ako aj na ohrev polotovarov na kovanie a razenie.

Ohrev východiskového materiálu v elektrických odporových peciach sa spravidla uskutočňuje na určitú (nastavenú) teplotu. Po zahrievacej perióde nasleduje doba zdržania potrebná na vyrovnanie teploty. Meranie teploty ohrevu a riadenie priebehu technologického procesu ohrevu je možné vykonávať vizuálne a automaticky pomocou automatických regulátorov podľa metódy on-off (periodické zapínanie a vypínanie pece).

Obrázok 2 znázorňuje schému zapojenia riadenia elektrickej pece s reguláciou zapnutia a vypnutia.

Obrázok 2 - Schéma pece s reguláciou zapnutia a vypnutia

Schéma umožňuje manuálne a automatické ovládanie. Ak prepínač P dať do pozície 1 , potom sa okruh nastaví na manuálne ovládanie a do polohy 2 spínač prepne okruh do automatického ovládania. Zapínanie a vypínanie vykurovacích telies NE vyrobené termostatom TP, ktorého kontakty v závislosti od teploty v peci uzatvárajú alebo otvárajú obvod cievky stykača L priamo alebo cez medziľahlé relé RP. Teplotu ohrevu je možné regulovať zmenou výkonu pece - prepnutím ohrievačov z trojuholníka na hviezdu (obr. 3, a), pričom výkon pece sa zníži trojnásobne a pri jednofázových peciach prepnutím z paralelného zapojenia ohrievačov do sériového (obr. 3, b) .

Obrázok 3 - Elektrický obvod na spínanie ohrievačov pece: a - z trojuholníka do hviezdy; b - od paralelného k sériovému

V elektrických odporových peciach sa ako vykurovacie telesá používajú materiály s vysokým odporom. Tieto materiály by nemali oxidovať a oxidy vytvorené na povrchu by nemali praskať a odrážať sa pri kolísaní teploty.

Komorové pece sú pre svoju všestrannosť najrozšírenejšie pri ohreve surovín, vyrábajú sa vo forme pravouhlej komory so žiaruvzdornou výmurovkou a tepelnou izoláciou, zakryté ohniskom a uzavreté v kovovom plášti. Pece série H sa vyrábajú s páskovými alebo drôtenými ohrievačmi uloženými na keramických poličkách. Pece typu OKB-194 (obr. 4 a obr. 5) sú vyrobené v dvoch komorách, horná komora je vybavená karborundovými ohrievačmi a spodná nichrómovými.

Obrázok 4 - Komorová elektrická pec typ OKB-194: 1 - mechanizmus na zdvíhanie dvierok hornej komory; 2 - valčeky dverí spodnej komory; 3 - tepelná izolácia; 4 - horná komora; 5 - spodná komora; 6 - ohnisková doska

Smernice

Technické (pasové) údaje elektrickej pece, kontrolného a monitorovacieho zariadenia a elektrických meracích prístrojov sa zaznamenávajú podľa tabuľkových údajov zariadenia. V budúcnosti by sa tieto informácie mali premietnuť do správy o vykonaných prácach. Technické údaje zariadenia sú ich nominálne parametre, preto je počas prevádzky potrebné dodržiavať prúd, napätie, výkon a ďalšie hodnoty uvedené v pasoch.

Pri oboznamovaní sa s elektrickou odporovou pecou by ste mali venovať pozornosť jej dizajnu a usporiadaniu vykurovacích telies a ich umiestneniu v peci. Odporúča sa merať odpor vykurovacích telies testerom. Urobte si náčrt zavádzacieho zariadenia, venujte pozornosť jeho jednotke. Zistite, aké teplotné režimy je potrebné dodržiavať pri tepelnom spracovaní východiskového materiálu (dielov) počas experimentu. Uveďte, ktoré prístroje budú merať teplotu ohrevu, kde budú nainštalované termočlánky. Schéma elektrického zapojenia elektrickej pece a meracích prístrojov pre experiment je na obr. 5.

Žiaci musia vybrať elektrické meracie prístroje, ovládacie zariadenia, vykonať potrebné zapojenia a pred uvedením obvodu do prevádzky odovzdať vedúcemu triedy na overenie.

Obrázok 5 - Schematická elektrická schéma pece typu OKB-194: a - elektrická schéma; b - schéma činnosti univerzálneho spínača UP

Po skontrolovaní schémy elektrického zapojenia a získaní povolenia a pokynov od vedúceho vyučovacej hodiny na tepelné spracovanie východiskového materiálu žiaci vložia východiskový materiál (diely) do nakladacieho zariadenia a zapnú pec. Počas experimentu je potrebné pozorne sledovať údaje elektrických a teplomeracích prístrojov (ampérmeter, voltmeter, wattmeter, sekundárny termočlánkový prístroj) a v pravidelných intervaloch zaznamenávať ich hodnoty. Údaje pozorovaní a následných výpočtov zapíšte do tabuľky 1. Pri dosiahnutí limitnej teploty (podľa úlohy) a prítomnosti regulátora dôjde k regulácii teploty. Je potrebné sledovať, ako regulátor pracuje a všímať si čas výpadku prúdu. Na konci experimentu určite spotrebu energie a účinník inštalácie.

Spotreba ALE elektrická energia je určená údajom merača av prípade, že v obvode chýba, môžete použiť hodnoty výkonu R(podľa wattmetra) a trvanie t Tvorba:

A = Pt.(1)

Inštalačný účinník:

cosφ = Р/( UI).(2)

Tabuľka 1 - Experimentálne údaje

Protokol o vykonaní práce sa vyhotovuje vo forme uvedenej v prílohe č. 1. Protokol musí obsahovať pasové údaje strojného aparátu a meracích prístrojov, stručne opísať konštrukciu elektrickej odporovej pece, spôsob tepelného spracovania východiskového materiálu, spôsob tepelného spracovania východiskového materiálu, technickú spôsobilosť a technickú spôsobilosť. poskytnite náčrt nakladacieho zariadenia, umiestnenie elektrických vykurovacích telies, schému elektrického zapojenia zariadení a prístrojov použitých v experimente. Zaznamenajte si výsledky pozorovaní a výpočtov. Popíšte spôsoby regulácie teploty počas tepelného spracovania. Odpovedzte na bezpečnostné otázky.

Abstrakt dizertačnej práce na tému "Zvyšovanie účinnosti napájacích systémov pre viaczónové elektrické odporové pece s tyristorovými regulátormi"

Energetický inštitút Ovden Lenin a Ovden OKTÓBEROVÁ REVOLÚCIA

Ako rukopis RAZGONOV YENGSHIY LVOVICH

zvýšenie účinnosti napájacích systémov pre viaczónové elektrické rúry odpory s tyristorovými regulátormi

Špeciality: 05.09.03 - Zlaktrotechnické komplexy

a systémov, vrátane ich regulácie a riadenia;

09/05/10 - Eivktregerdache procesy a inštalácie

Moskva - 1991

Práce sa vykonávali na oddelení zásobovania energiou priemyselných podnikov Energetického inštitútu Alya-Atin.

Vedecký poradca - doktor technických vied, profesor A.V.BOLOTOV

Oficiálni oponenti - doktor technických vied,

Profesor V.V.SHEVCHENKO - kandidát technických vied, vedúci vedecký pracovník .Vedúci laboratória Vyššieho Yu.S.

Vedúci podnik - keramický závod Tselinograd

Obhajoba dizertačnej práce sa uskutoční "" ^^ 1991. hodinu v hľadisku. min. na stretnutie

Výskumný ústav Špecializovanej rady K 053.26.06 Moskovského Leninovho rádu a Rádu októbrovej revolúcie Energetického inštitútu.

Spätnú väzbu (dve kópie, zapečatené) pošlite na adresu: 105835, GSP, Moskva, B-250, Krasnokazarmennaja 14, akademik Soveg MPEI.

Diplomová práca sa nachádza v knižnici MS.

Vedecký tajomník Špecializovanej rady K 053.16.06

Kandidát technických vied, docent ^ AsGeUl t.v.asharova,

" \ VŠEOBECNÝ POPIS PRÁCE

■L „CPU i®

Zvyčajne ^ t ^ tých ^. moderný vývoj S národným hospodárstvom súvisí nárast využívania elektrotermálnych procesov, ktoré zabezpečujú zlepšenie kvality materiálov a výrobkov, vznik nových pokrokových technológií, zvyšovanie produktivity práce a zlepšovanie environmentálnej situácie. Moderné elektrotermické inštalácie sa vyznačujú zvýšením jednotkového výkonu, čo prispieva k zvýšeniu produktivity a zníženiu výrobných nákladov a efektívnosti.

Nárast výkonu a skomplikovanie samotných elektrotepelných inštalácií, ich režimov prevádzky a regulácie však vedie k tomu, že ako odberatelia elektriny predstavujú nelineárnu záťaž, ktorá má významný vplyv na napájaciu sústavu. . Význam vplyvu elektrotepelných zariadení na napájaciu sieť sa stáva jasným vzhľadom na to, že spotrebujú asi tretinu všetkej vyrobenej elektriny.

Vďaka tomu je veľmi dôležité riešiť problémy racionálnej organizácie napájania pre výkonné elektrotechnologické zariadenia, zlepšovať kvalitu elektriny,

V tomto príspevku na príklade vysokovýkonných kontinuálnych elektrických odporových pecí s tyristorovými regulátormi teploty uvažujeme o možných spôsoboch zlepšenia ich napájania znížením vplyvu nelinearity záťaže, ktoré poskytuje voľba racionálnych metód riadenia. Prevzatie týchto jemnejších spôsobov riadenia viackanálovej nelineárnej záťaže je možné zabezpečiť moderná scéna pomocou mikroprocesorov.

Cieľom práce je vyvinúť digitálne riadiace systémy napájacieho zdroja pre výkonné elektrické viaczónové odporové pece s tyristorovými regulátormi teploty, ktoré zlepšujú kvalitu elektrickej energie.

anergia znížením úrovne vyšších harmonických zložiek.

Na dosiahnutie tohto cieľa boli v práci stanovené a vyriešené nasledujúce úlohy:

1. Analýza napájacích obvodov pre výkonné viaczónové elektrické odporové pece s tyristorovými regulátormi

a ich identifikáciu ako predmetu napájania.

2. Vývoj matematických a fyzikálnych modelov pre napájanie mývalov viackanálovým nelineárnym zaťažením a stanovenie energetických charakteristík a vyšších úrovní. harmonické zložky generované tyristorovými regulátormi teploty viaczónových elektrických odporových pecí.

3. Vývoj metód synchronizovaného riadenia viackanálovej záťaže s fázovo-pulznou a pulznou reguláciou výkonu a stanovenie indikátorov kvality energie pre deterministické a náhodné zmeny záťaže.

4. Optimalizácia prevádzkových smerníc pre napájací systém viaczónových elektrických odporových pecí so synchronizovaným riadením.

5. Experimentálne štúdie napájacích systémov viaczónovými elektrickými odporovými pecami pri rôznymi spôsobmi riadenie výkonu s cieľom otestovať fungovanie vyvinutých riadiacich systémov.

6. Vývoj digitálnych riadiacich systémov napájania pre viaczónové elektrické odporové pece, riadiacich algoritmov a hardvérovej implementácie.

Metódy výskumu“ V práci boli použité metódy teórie elektrických obvodov, diferenciálnej analýzy, metódy teórie automatického riadenia, numerické metódy riešenia rovníc na počítači, metódy fyzikálneho modelovania, metódy plánovania experimentov a regresná analýza. .

Sprchovacia novinka diela je nasledovná:

Bol vyvinutý zjednodušený matematický model systému

napájanie viackanálovej nelineárnej záťaže, čo umožňuje pomocou ZSH určiť zloženie a úrovne vyšších harmonických zložiek prúdov a napätí, ako aj celkový výkon a integrované energetické indikátory.

2. Bol vyvinutý fyzikálny model napájacieho systému pre viaczónový elektrický odporový obvod s tyristorovými regulátormi výkonu, ktorý umožňuje študovať vplyv vnútorného odporu systému na ukazovatele kvality elektriny.

3. Bola vykonaná štúdia na modeloch zloženia a úrovní vyšších harmonických zložiek generovaných tyristorovo-kymya regulátormi s fázovo-pulzným riadením a boli získané závislosti, ktoré umožňujú určiť úrovne a zloženie vyšších harmonických na napájači rozvodne. autobusov a predpovedajú ich zmenu v čase.

4. Získajú sa analytické závislosti hlavných energetických indikátorov a indikátorov kvality pre viackanálovú aktívnu záťaž riadenú pulznými regulátormi výkonu.

5. Získajú sa analytické závislosti hlavných energetických indikátorov a indikátorov kvality energie pre synchronizované riadenie viackanálovej záťaže s fázovým pulzným a pulzným riadením výkonu.

6. Boli vyvinuté metódy synchronizovaného riadenia viaczónových elektrických odporových pecí, ktoré optimalizujú režim spotreby energie pece pomocou kritéria minimálneho rozptylu výkonu.

7. Získali sa závislosti, ktoré spájali technologické a energetické ukazovatele elektrických odporových pecí s časovými parametrami synchronizovaného riadiaceho algoritmu, najmä diskrétnou periódou.

Praktický prínos práce spočíva v tom, že sú navrhnuté, vyvinuté, experimentálne testované a implementované nové metódy a algoritmy pre synchronizované riadenie viaczónových elektrických odporových pecí.

na priemyselných peciach nové digitálne riadiace systémy, ktoré znižujú úroveň vyšších harmonických a inštalovaný výkon napájacích staníc.

Čítanie výsledkov práce Boli vyvinuté metódy na výpočet energetických ukazovateľov úrovne a zloženia vyšších harmonických zložiek prúdov a napätí v jednotlivých zónach viaczónovej pece a napájacej rozvodne s fázovo-impulzným, impulzno- šírka a synchronizované riadenie, používané v CCC na modernizáciu napájacej rozvodne. Na peci na výpal keramických tyčí TsKK je implementovaný vyvinutý digitálny systém pre synchronizované riadenie viaczónovej elektrickej odporovej pece s tyristorovými regulátormi výkonu. Na CCC boli predložené odporúčania na zavedenie mikroprocesorového systému integrovaného riadenia technologického režimu a spotreby energie viaczónových elektrických odporových pecí na vypaľovanie keramických výrobkov, vyvinutého na báze IISE. Očakávaný ekonomický efekt z implementácie výsledkov práce je asi 30 tisíc rubľov. za rok na jednotku.

Drro ^ acir work.Hlavné ustanovenia a výsledky dizertačnej práce boli oznámené a prediskutované na republikových a celozväzových vedeckých a technických konferenciách: Alma-Ata (1978 + 1988), Pavlodar (1989). Svepdlovsk, ODyuss (1984.1987) „Kyjev, Černigov (1985), Riga (1987.1988), Tallinn (1981), ako aj na mnohých vedeckých a technických seminároch a stretnutiach oddelenia AZGUS!Sh (Moskva 1991).

Publikačné práce K téme dizertačnej práce bolo vydaných 12 publikácií. Bolo prijaté kladné rozhodnutie o vydaní autorského osvedčenia k prihláške vynálezu.

Trasa a rozsah práce. Dizertačná práca pozostáva z úvodu, štyroch kapitol, záveru, bibliografie x príloh. Obsahuje 193 strán základného strojom písaného textu, 36 obrázkov a 12 tabuliek na 4 6 stranách, bibliografiu 7 7 titulov.

a aplikácie na stránkach.

V úvode sa zvažuje stav problému, zdôvodňuje sa jeho relevantnosť a určujú sa hlavné smery výskumu.

Táto kapitola analyzuje napájacie systémy a metódy riadenia teploty kontinuálnych elektrických odporových pecí. Skúmajú sa vlastnosti, elektrické a technologické režimy prevádzky kontinuálnych elektrických odporových pecí ako objektov riadenia a napájania.

Na príklade elektrických odporových pecí na vypaľovanie keramických výrobkov Tselinogradského keramického závodu (TsKK) sa ukazuje, že osvojenie si vlastností technologického procesu prevádzky pecí a elektrických režimov prevádzky regulátorov je hlavným dôvodom, ktorý bráni racionálnemu organizácia napájania, čo spôsobuje zníženie kvality elektrickej energie a vedie k nízkej účinnosti pri používaní elektrických zariadení .

Ukazuje sa, že organizácia napájania výkonných viaczónových elektrických odporových pecí (R1S) je komplexný optimalizačný problém vrátane výberu racionálneho umiestnenia rozvodní a úrovne napätia, schémy napájania, spôsobu riadenia výkonu zavedeného do pec, a povinné zohľadnenie vlastností technologického postupu prevádzky pecí. Ako optimalizačné kritériá sa navrhuje použiť také ukazovatele ako minimálny rozptyl výkonu, minimum strát elektriny v sústave, zabezpečujúce požadované ukazovatele kvality elektriny, najmä minimálnu úroveň „vyšších harmonických zložiek“.

Analýza práce na organizácii napájania a regulácii prevádzkových režimov AL ukázala, že týmto otázkam sa ako vedcom venovala veľká pozornosť.

sužovaní problémami s napájaním a kvalitou elektriny: Venikov V.A., 1edorov A.A., Hezhelekko I.V., Shevchenko V.V., Kudrin B.I. a ďalší, ako aj vedci v oblasti riadenia elektrotermálnych inštalácií: Svenchansky A.D., Altgauzen A.P., Polishchuk Ya.A. a ďalší, zastupujúci vedecké školy MPEI a VNIIZGO. Tieto práce nezahŕňajú riešenia na kľúč o výbere racionálnych schém a metód riadenia viaczónových elektrických pecí, ktoré poskytujú zlepšenie energetickej hospodárnosti.

Na základe výsledkov analýzy sú v príspevku načrtnuté hlavné metódy riadenia viacerých zón<ПС, базирующие на жесткой синхронизации периодов работы каддой зоны. Сформулированы цель и задачи исследования.

Bgdrad g/gava sa venuje štúdiu schém napájania a kvality napájania pri napájaní 31C z tyristorových meničov s fázovo-pulzným riadením. Na základe analýzy schém napájania s viaczónovými odporovými sedlami na vypaľovanie keramických výrobkov vo vzťahu k CCC sa ukazuje, že s prihliadnutím na nelineárny charakter premenlivého zaťaženia je vhodné prejsť z trojúrovňového do dvojúrovňového systému s hlbokým príkonom PO/O,4 kV, s kanalizáciou výkonu do tyristorových regulátorov pomocou shshoprovody ъ pomocou bloku "busbar-pack". Ako prechodné riešenie možno odporučiť napájací systém s tromi napäťovými úrovňami 110/10/0,4 kV.

Určenie a predikcia harmonického zloženia a úrovne vyšších harmonických zložiek prúdu a napätia generovaného gyristorovými regulátormi napätia napájajúcimi<ПС. Предложена эквивалентная схема замещения многозонной ШС с тиристорными регуляторами и питающей подстанцией, приведенная на рис.1. Показано, что схема рис.1 является инвариантной к способу управления тиристорными регуляторами и определяет многозоннув aiC как объект электроснабжения. Токи и напряжения в элементах схемы рис.1 для любой гармонической составляю-

sú určené sústavou rovníc:

Tc \u003d "Uc / Zc; 7Р \u003d Uc / Xcj

Zi -- ($> -W/^Hi ;

on = im/Ha>;

¿/f = £c-I(Zc~£r ; * fx + Ac = ,

kde t je prúd v r "tej vetve (r" tej zóne pece), vytvorený prvou harmonickou zložkou, t.j. EMF sieť Ec i

Tj - prvá harmonická zložka prúdu siete;

1e - prvá harmonická zložka kapacitného prúdu siete;

Uc - napätie (potenciál) uzla ekvivalentného obvodu, ku ktorému sú pripojené zóny pece; /l" - prúd v L -tej vetve, vytvorený $ -tou harmonickou zložkou) J os - ¡) -ta zložka prúdu siete;

1/e - i> -ta zložka kapacitného prúdu siete;

Napätie uzla pre Y-tú harmonickú zložku.

Systém (I) umožňuje „analytické riešenie, ktoré určuje prúdy a napätie v akomkoľvek bode obvodu, je však účelné použiť numerické riešenie pre 2Sh, pre ktoré

program bol vyvinutý.

Štúdie systému rksL na ESH a pomocou vyvinutého fyzikálneho modelu, ktorý opakuje reálny systém napájania ukázali, že vplyv vnútorného odporu napájacej stanice na reálne parametre pecí je malý, nepresahuje 5 %. * To umožnilo ďalšiu analýzu založenú na zjednodušenom ekvivalentnom obvode, v ktorom má napájacia stanica neobmedzenú kapacitu.

Harmonické zloženie prúdov a napätí v sústave je určené pre riadenie fázovým posunom tyrishornových regulátorov. Ukazuje sa, že v sústave pôsobia len nepárne harmonické zložky, z ktorých 3. neprechádza do napájacej siete a najvýznamnejšie sú 5., 7. a Cth. Technologický režim odporovej pece a inštalovaný výkon ohrievačov v každej zóne sú také, že tyristorové regulátory výkonu v ustálenom stave dlhodobo pracujú s regulačným uhlom d b 010 vedie k úrovni indikovaných vyšších harmonických zložiek niekoľko krát vyššie ako hodnoty povolené GOST.

Výsledkom štúdií uskutočnených na fyzikálnom modeli systému je regresná rovnica tvaru

* 0,34- + 0,55 XcU - (2)

Pl x "- 0,05 * sXnSS, Xcd Xtf XM5 ^S

kde nasledujúce hodnoty sa berú ako základné: ■

Xc$ \u003d 0,158 Ohm, Xn e \u003d 0,282 Ohm, u \u003d 40 °. Získaný výsledok potvrdzuje analytické závislosti a

súhlasí s výsledkami experimentov realizovaných priamo na patovej situácii.

Záťaž, ktorou je viaczónová slučka s giristorovými regulátormi teploty, je náhodná v čase. Preto boli v práci realizované štúdie pravdepodobnostných zaťažení a hladín vyšších harmonických zložiek. Tieto štúdie boli tiež vykonané na fyzikálnom modeli experimentálnymi metódami návrhu a výsledky sú prezentované vo forme regresných rovníc.

V tretej kapitole sú skúmané hlavné vlastnosti navrhovaného systému synchronizovaného riadenia napájania pre viaczónové slučky s gyristorovými regulátormi.

Synchronizované riadenie viaczónových pecí s tyristorovými regulátormi teploty je možné použiť s fázovou pulznou aj pulznou šírkovou reguláciou napätia. Pri takomto riadení sú kanály viackanálovej záťaže pripojené k napájacej sieti nie súčasne, ale sériovo. určitými skupinami (obr. 2). Možnosť takejto organizácie viackanálového riadenia záťaže je daná tým, že v odporových peciach výkonová rezerva viaczónových pecí s tyristorovými regulátormi umožňuje vylúčiť „bostonské“ pauzy. v napájacej sieti a tým vyrovnať krivku zaťaženia a minimalizovať úroveň vyšších harmonických zložiek.

Pri synchronizovanom riadení tyristorových regulátorov s fázovo-pulzným riadením, riadiaci uhol

oC v ustálenom režime možno znížiť z cA* na = ¿¡r. kde Y je počet cyklov, na

Čo rozdeľuje spínaciu periódu každej zóny pece. Odporúča sa zvoliť počet ^ zodpovedajúci počtu zón pece, ale nie menej ako 10. V tomto prípade prechod z jednoduchého fázovo-pulzného riadenia na synchronizované vedie k zníženiu uhla riadenia na hodnotu

hodnotu * , pri ktorej koeficient nesínusovosti klesá z 22 na 5 % (t.j. nepresiahne až do

povolené hodnotami GOST) a účinník sa zvyšuje z 0,7 na 0,95. Z uvedeného porovnania vyplýva, že prechod na synchronizované riadenie viacplynových odporových pecí s tyristorovými regulátormi s fázovo-pulzným riadením umožňuje znížiť inštalovaný výkon elektrických zariadení približne o 25 % a upustiť od používania fshirokompenzačných zariadení. v rozvodni.

Použitie synchronizovaného riadenia navyše umožňuje vyrovnávať graf spotreby energie výberom počtu a výkonu súčasne zapnutých zón pece.

V tomto príspevku sú získané závislosti, ktoré určujú hlavné energetické charakteristiky, celkový výkon, úroveň vyšších harmonických zložiek pre deterministické a náhodné zaťaženie so synchronizovaným riadením viaczónových odporových pecí s tyristorovými regulátormi vybavenými fázovo-pulzným riadením.

Príspevok ukazuje, že najlepší energetický výkon a kvalita napájania je zabezpečená použitím synchronizovaného riadenia v kombinácii s pulzne vyváženým riadením tyristorov. Na základe známych vzťahov, ktoré určujú energetické charakteristiky jedného regulátora striedavý prúd pri pulzno-šírkovom riadení, papier získal závislosti pre energetické charakteristiky, celkový príkon pri deterministickom a náhodnom zaťažení vytvorenom viaczónovými odporovými pecami so synchronizovaným riadením zón, v ktorých je použitá pulzne-šírková regulácia tyristorov.

Pri šírke impulzu a synchronizovanom riadení odporových pecí je dôležitá voľba kvantizačnej periódy. Priamo súvisí s analýzou technologického procesu, v ktorom sa odporová pec používa a jej dynamických charakteristík ako objektu regulácie teploty. V práci:. na-

zdá sa, že prípustná doba kvantovania času, t.j. perióda spínania kaldaoy zóny pece musí spĺňať nerovnosť

",eG s-i-s/r* n t-SJaj * o)

kde Tc je časová konštanta pece; 8 - presnosť regulácie teploty; j> - prebytok inštalovaného výkonu pece Pnoy nad priemerný výkon Rav potrebný na udržanie nastavenej hodnoty teploty. Ukazuje sa, že kvantizačná perióda T pre pece uvažovanej triedy je kratšia ako 30 minút.

V štvrtej časti sa uvažuje o implementácii navrhovaných metód synchronizovaného riadenia viaczónových odporových pecí s tyristorovými regulátormi teploty, metodike a výsledkoch experimentálnych štúdií napájacích systémov s fázovo-pulzným a pulzovo-šírkovým riadením tyristora v priemyselných viaczónových peciach sú prezentované. Znakom metodiky experimentálneho zisťovania hladín a zloženia vyšších harmonických zložiek prúdov a napätí v rôznych častiach napájacej sústavy je oscilograf a magnetický záznam napäťových a prúdových kriviek. Okrem týchto metód boli použité analyzátory, ktoré poskytujú integrálne hodnotenie kvality elektriny - koeficient nesínusoidy.

Obrázok 3 zobrazuje spektrogramy prúdov a napätí na kolíkoch rozvodne, ktorá napája viaczónovú odporovú pec, získané, keď tyristorové regulátory pracujú v režime riadenia fázovým impulzom. Na obr. Obrázok 4 ukazuje histogramy koeficientu nesínusoidy Kns získané za rovnakých podmienok súčasne so spektrogramami. Experimentálne štúdie potvrdzujú výsledky teoretických štúdií a fyzikálneho modelovania s presnosťou chyby merania nepresahujúcou 2 $. AT

o r 4 b r th im

o g 4 b a (o / b / z

5 £ 7,0 $ 0,2 9,4 ¿0,5 štyri

con n / e i e r

■ Experimentálne bola potvrdená najmä platnosť predpokladu v kapitole P, že pri analýze kvality elektriny nemusí byť braný do úvahy odpor napájacej stanice a výkon systému môže byť považovaný za neobmedzený.

Experimentálne štúdie potvrdili vysokú pravdepodobnosť výskytu zložky konštantného prúdu v napájacej sieti s nesprávnym (asymetrickým) nastavením pulznofázového tyristorového riadiaceho systému.

Experimentálne štúdie synchronizovaného riadiaceho systému pre viaczónovú pec s tyristorovými regulátormi riadenými fázovo-impulzným systémom boli realizované v Centrálnom riadiacom centre, kde boli regulátory pece doplnené o špeciálne navrhnutú jednotku. Prechod na synchronizované riadenie zlepšuje energetickú náročnosť napájacieho systému. Napríklad, plný výkon, spotreba pece klesla z 1660 kVA na 1170 kVA, činný výkon rovný 980 kW zostal prakticky nezmenený a účinník vzrástol z 0,51 na 0,85. Vyšší harmonický prúd sa znížil z 500 A na priemernú hodnotu 200,A. To umožňuje opustiť inštaláciu filtračných chladiacich zariadení a výrazne znížiť výkon kondenzátorových bánk. Experimenty ukázali, že kvantovanie času nemá výrazný vplyv na presnosť regulácie teploty v zónach pece.

Implementácia v práci navrhovaného spôsobu synchronizovaného riadenia viaczónového EOS vo forme vyššie uvedenej prídavnej jednotky, ktorá spína nastavenia tyristorových regulátorov s fázovo-pulzným riadením, je účelná len pre prevádzkové pece vybavené fázovo-pulzným riadením. pulzné ovládače. Pre novonavrhované pece je vhodné použiť jednoduchšie a spoľahlivejšie tyristorové regulátory s pulzovo-šírkovo synchronizovaným riadením. Schéma takéhoto riadiaceho systému pre viackanálovú elektrickú odporovú pec bola vyvinutá autorom a analyzovaná v práci.

Na základe zákona týchto štúdií je stanovené, že

Myšlienku synchronizovaného riadenia viaczónového „PS nepretržitej prevádzky je možné najplnšie realizovať v mikroprocesorovom systéme komplexného riadenia technologického procesu, v ktorom sa používa pec. Na obrázku 5 je funkčná schéma vyvinutého systému integrovaného riadenia technologického procesu vypaľovania keramických výrobkov.

V práci boli vyvinuté nasledujúce riadiace algoritmy podsystému:

Kancelária elektrický režim podľa kritéria kvality energie;

Regulácia rýchlosti podávacieho dopravníka keramické dlaždice;

Ovládanie nastavených hodnôt teploty v zónach pece.

Na základe analýzy výpočtových operácií vyvinutých algoritmov a času potrebného na ich implementáciu sa ukazuje, že integrovaný riadiaci systém je možné implementovať na báze mikroprocesorového komplexu IISE (informačno-merací systém napájania) vybudovaného na Mikroprocesor K580. Tento komplex v súčasnosti nie je prispôsobený rastu úloh správy napájania a poskytuje len meranie, medzispracovanie a evidenciu elektrické parametre. Ako je však uvedené v práci, jeho funkcionalita môže byť rozšírená o riešenie problémov s ovládaním

zlepšením softvéru a hardvéru pre komunikáciu s riadiacim objektom.

HLAVNÉ ZÁVERY O PRÁCI

1. Na základe analytických štúdií, fyzikálneho modelovania a experimentov sa ukázalo, že tyrisovo-horské regulátory výkonu s fázovo-pulzným riadením v systémoch regulácie teploty viaczónových elektrických odporových pecí generujú vyššie harmonické zložky prúdu a napätia v napájacom zariadení. rozvodne s napätím 0,4 kV, pričom koeficient nesusoidality

pre prúd je najmenej 0,25, pre napätie menšie ako 0,1, čo vedie k zníženiu účinníka na 0,7 a zvýšeniu inštalovaného výkonu elektrických zariadení o 20 + 30 %.

2. Zistilo sa, že prechod gyroskopických regulátorov výkonu z impulznej fázy na autonómne riadenie s impulzom rotora prakticky eliminuje výskyt vyšších harmonických zložiek prúdu a napätia v napájacej sieti, ale vedie k vzniku subharmonických kmitov a nespôsobuje zlepšiť energetickú výkonnosť napájacieho systému.

3. Analyticky a experimentom na priemyselnej viaczónovej peci bola preukázaná účelnosť použitia vyvinutej metódy a systému synchronizovaného riadenia gyristorových regulátorov teploty viaczónových elektrických odporových pecí pre fázovo-pulzné aj pre schrotno-Ishul. riadenie a vo vzťahu k druhému možno vyššie harmonické prúdy úplne vylúčiť z napájacej siete a napätia.

4. Optimálne podľa kritéria minimálneho rozptylu výkonu sa určia riadiace algoritmy pre viackanálové nelineárne riadenie. záťaže, čo sú shogozónové elektrické odporové pece, a ich časové parametre v závislosti od technologických a energetických charakteristík jednotlivých zón pecí.

5. Na báze IISE bol vyvinutý mikroprocesorový systém integrovaného riadenia technologického procesu vypaľovania keramických kachlí a spotreby energie viaczónovej elektrickej odporovej pece, ktorý zlepšuje kvalitu elektrickej energie, znižuje spotrebu energie a inštaloval výkon elektrických zariadení, zlepšuje kvalitu keramických dlaždíc a produktivitu inštalácie.

6.Podľa výsledkov práce bolo prijaté kladné rozhodnutie.

Hlavné ustanovenia dizertačnej práce sú premietnuté do nasledujúcich publikácií.

1. Razgonov E.L. Zostavenie algoritmu a programu na výpočet úrovní vyšších harmonických v elektrické siete na základe metód plánovania experimentov // Pracovné procesy a zlepšovanie tepelnotechnických zariadení a elektrické systémy. Alma-Ata: KazPTI. 1979. Medziuniverzitný zborník vedeckých prác. s. 16-20.

2. Rossman D.M., Razgonov E.L., Trofimov G.G.

Vyhodnotenie chyby pri predpovedaní úrovní vyšších harmonických v elektrických sieťach // Pracovné procesy a zlepšovanie tepelnotechnických zariadení a elektrických systémov. Alma-Ata: KazPTI. 1979. Medziuniverzitný zborník vedeckých prác. s. 20-26.

3. Razgonov E.JI., Trofimov G.G. Zmena obvodu tyristorového regulátora napätia s cieľom minimalizovať vyššie harmonické a zlepšiť technické a ekonomické ukazovatele // Elektrofyzika, elektromechanika a aplikovaná elektrotechnika. Alma-Ata: KazPTI. 1980. Medziuniverzitný zborník vedeckých prác. S. 173179.

4. Trofimov G.G., Vagonov V.L. Metóda na výpočet a predpovedanie úrovní vyšších harmonických v elektrických sieťach s ventilovými meničmi // Zníženie skreslení v obvodoch s výkonovými polovodičovými meničmi. Tallinn: Ústav tepelnej fyziky a elektrofyziky. 2981. S. 33-40,

5. Kats A.M., Razgonov E.L., Gatsenko H.A. Zlepšenie spoľahlivosti a kvality elektrickej energie v napájacej sústave keramickej prevádzky // Zlepšenie spoľahlivosti a kvality dodávky elektriny a tepla / M.: ShchShP. IS83.

6. Aplikácia teórie plánovania experimentov na riešenie otázok zvyšovania kvality elektrickej energie / Trofimov G.G., Razgonov E.L., Markus A.S. a ďalšie // Alma-Ata: KazPTI. 1964. Medziuniverzitný zborník vedeckých prác. s. 89-92.

7. Trofimov GG, Razgonov EL Predpovedanie úrovní vyšších harmonických v elektrických sieťach s výkonovými meničmi. M.g MPEI. .¿985. Tr. MPEI. Vydanie 59 S. 8895.

8. Razgonov E.L. Skúsenosti s viazaním, realizáciou a prevádzkou

gadia automatizovaných systémov na účtovanie spotreby elektriny v priemyselných podnikoch // Kvalita a straty elektriny v elektrických sieťach. / Alma-Ata: KazPTI. 1986. Medziuniverzitný zborník vedeckých prác. s. 12-17.

E.Vazgonov E.L. .Gadenko H.A. Automatizácia účtovníctva a kontrola spotreby elektrickej energie // Sklo a keramika. 1986. č. 8. S. 25.

Yu.Dvornikov N.I., Kruchinin S.N., Razgonov E.D. Komplex IISE - Elektronika pre modelovanie režimov elektrického veslovania pono // Modelovanie elektrických systémov. Riga: Tr. IX celozväzová vedecká konferencia. 1987, s. 405-406.

P.Dzhaparova R.K., Markus A.S., Razgonov E.JI. Automatizácia elektrického pochovávania a kontrolných režimov technologických procesov založené na komplexe IISE-ECM. // Skutočné problémy strojárstvo. Alma-Ata: Veda. 1989. S. 16-17.

12. Použitie komplexu ShZE-8VM na riadenie elektrotepelných inštalácií / Dzhaparova R.K., Markus A.S., Razgonov E.L. atď.// Tr.Mosk.ekergin-t. 1991. Vydanie. 634. S. 104-109.

Podpísané na liečbu L-"

N.h l /Jó Circulation /SO 3at¡u Ü9Q

Tya#*g)t4>mi M/>il, Xf)4rMoha.Mß.cHHa..

• Podobné diela
  

  • Zlepšenie účinnosti systémov napájania pre keramické podniky v priemysle stavebných materiálov
  • Zlepšenie účinnosti systémov napájania pre keramické podniky v priemysle stavebných materiálov
  • Elektrofyzikálne inštalácie a supravodivé elektrické zariadenia

- zariadenie s vlastnosťami polovodiča, ktorého konštrukcia je založená na monokryštálovom polovodiči s tromi alebo viacerými p-n prechodmi.

Jeho práca predpokladá prítomnosť dvoch stabilných fáz:

• "uzavreté" (úroveň vodivosti je nízka);
• „otvorený“ (úroveň vodivosti je vysoká).

Tyristory sú zariadenia, ktoré vykonávajú funkcie výkonových elektronických spínačov. Ich ďalším názvom sú jednooperačné tyristory. Toto zariadenie umožňuje regulovať vplyv silných záťaží pomocou menších impulzov.

Podľa charakteristiky prúdového napätia tyristora zvýšenie sily prúdu v ňom vyvolá pokles napätia, to znamená, že sa objaví negatívny diferenciálny odpor.

Okrem toho môžu tieto polovodičové zariadenia kombinovať obvody s napätím do 5000 voltov a prúdmi do 5000 ampérov (pri frekvencii maximálne 1000 Hz).

Tyristory s dvomi a tromi výstupmi sú vhodné pre prevádzku s jednosmerným aj striedavým prúdom. Najčastejšie sa princíp ich činnosti porovnáva s činnosťou usmerňovacej diódy a predpokladá sa, že sú plnohodnotným analógom usmerňovača, v istom zmysle ešte efektívnejším.

Odrody tyristorov sa navzájom líšia:

• Spôsob hospodárenia.
• Vodivosť (jednostranná alebo obojstranná).

Všeobecné princípy riadenia

Tyristorová štruktúra má 4 polovodičové vrstvy v sériovom zapojení (p-n-p-n). Kontakt pripojený k vonkajšej p-vrstve je anóda a kontakt pripojený k vonkajšej n-vrstve je katóda. Výsledkom je, že pri štandardnej montáži môže mať tyristor maximálne dve riadiace elektródy, ktoré sú pripevnené k vnútorným vrstvám. Podľa pripájanej vrstvy sa vodiče podľa typu ovládania delia na katódové a anódové zariadenia. Prvý typ sa používa častejšie.

Prúd v tyristoroch tečie smerom ku katóde (z anódy), preto je spojenie so zdrojom prúdu medzi anódou a kladným pólom, ako aj medzi katódou a záporným pólom.

Tyristory s riadiacou elektródou môžu byť:

• uzamykateľné;
• Odomykateľné.

Charakteristickou vlastnosťou neuzamykateľných zariadení je ich nedostatočná odozva na signál z riadiacej elektródy. Jediný spôsob, ako ich uzavrieť, je znížiť úroveň prúdu, ktorý cez ne preteká, tak, aby bola nižšia ako sila prídržného prúdu.

Pri ovládaní tyristora je potrebné vziať do úvahy niektoré body. Zariadenie tohto typu mení fázy prevádzky z „vypnuté“ na „zapnuté“ a späť náhle a len pod podmienkou vonkajšieho vplyvu: pomocou prúdu (manipulácia s napätím) alebo fotónov (v prípadoch s fototyristorom).

Aby sme pochopili tento bod, musíme si uvedomiť, že tyristor má hlavne 3 výstupy (trinistor): anóda, katóda a riadiaca elektróda.

Ue (riadiaca elektróda) ​​je rovnaká a je zodpovedná za zapnutie a vypnutie tyristora. K otvoreniu tyristora dochádza za podmienky, že aplikované napätie medzi A (anóda) a K (katóda) sa rovná alebo prekračuje objem napätia trinistora. Je pravda, že v druhom prípade bude potrebný vplyv impulzu s kladnou polaritou medzi Ue a K.

Pri konštantnej dodávke napätia je možné tyristor otvárať donekonečna.

Ak ho chcete uviesť do zatvoreného stavu, môžete:

• Znížte úroveň napätia medzi A a K na nulu;
• Znížte hodnotu A-prúdu tak, aby boli hodnoty prídržného prúdu väčšie;
• Ak je obvod postavený na pôsobení striedavého prúdu, zariadenie sa vypne bez vonkajšieho rušenia, keď samotná úroveň prúdu klesne na nulu;
• Použite blokovacie napätie na Ue (relevantné len pre uzamykateľné druhy polovodičových zariadení).

Uzavretý stav tiež trvá nekonečne dlho, kým sa neobjaví spúšťací impulz.

Špecifické metódy kontroly

• Amplitúda .

Predstavuje dodanie kladného napätia rôznej veľkosti do Ue. K otvoreniu tyristora dochádza vtedy, keď je napätie dostatočné na prelomenie riadiaceho prechodu usmerňovacieho prúdu (Isp.). Zmenou hodnoty napätia na Ue je možné zmeniť čas otvorenia tyristora.

Hlavnou nevýhodou tejto metódy je silný vplyv teplotného faktora. Okrem toho každý typ tyristora bude vyžadovať iný typ odporu. Tento moment nepridáva pohodlie pri prevádzke. Okrem toho sa otvárací čas tyristora môže korigovať iba počas prvej 1/2 kladného polcyklu siete.

• Fáza.

Spočíva v zmene fázy Ucontrol (vo vzťahu k napätiu na anóde). V tomto prípade sa používa mostík s fázovým posunom. Hlavnou nevýhodou je nízka strmosť Ucontrolu, preto je možné len krátkodobo stabilizovať otvárací moment tyristora.

• Fázový impulz .

Navrhnuté na prekonanie nedostatkov fázovej metódy. Na tento účel sa na Ue aplikuje napäťový impulz so strmým čelom. Tento prístup je v súčasnosti najbežnejší.

Tyristory a bezpečnosť

V dôsledku impulzívnosti ich pôsobenia a prítomnosti spätného zotavovacieho prúdu tyristory výrazne zvyšujú riziko prepätia pri prevádzke zariadenia. Okrem toho je nebezpečenstvo prepätia v polovodičovej zóne vysoké, ak v iných častiach obvodu nie je žiadne napätie.

Preto, aby sa zabránilo negatívne dôsledky Je obvyklé používať schémy CFTP. Zabraňujú vzhľadu a zadržiavaniu kritické hodnoty Napätie.

Dvojtranzistorový tyristorový model

Z dvoch tranzistorov je celkom možné zostaviť dinistor (tyristor s dvoma vodičmi) alebo trinistor (tyristor s tromi vodičmi). Aby to bolo možné, jeden z nich musí mať p-n-p vodivosť, druhý - n-p-n-vodivosť. Tranzistory môžu byť vyrobené z kremíka aj z germánia.

Spojenie medzi nimi sa vykonáva cez dva kanály:

• Anóda z 2. tranzistora + Riadiaca elektróda z 1. tranzistora;
• Katóda z 1. tranzistora + Riadiaca elektróda z 2. tranzistora.

Ak sa zaobídete bez použitia riadiacich elektród, výstupom bude dinistor.

Kompatibilita vybraných tranzistorov je určená rovnakým množstvom výkonu. V tomto prípade musia byť údaje o prúde a napätí nevyhnutne väčšie, ako je potrebné normálne fungovanie zariadenie. Údaje o prieraznom napätí a prídržnom prúde závisia od špecifických vlastností použitých tranzistorov.

Píšte komentáre, doplnky k článku, možno mi niečo uniklo. Pozri sa na , budem rád, ak nájdeš na mojom ešte niečo užitočné.

Výkon moderných elektrických odporových pecí sa pohybuje od zlomkov kilowattu až po niekoľko megawattov. Pece s výkonom nad 20 kW sa zvyčajne vyrábajú trojfázové a pripájajú sa na siete s napätím 120, 380, 660 V priamo alebo cez pecné transformátory. Účinník odporových pecí sa blíži k 1, rozloženie zaťaženia na fázy v trojfázových peciach je rovnomerné.

Elektrické zariadenia používané v EPS sa delia na silové, riadiace, meracie a pyrometrické zariadenia.

Energetické zariadenia zahŕňajú transformátory, znižovacie a regulačné autotransformátory, napájacie zdroje, ktoré ovládajú mechanizmy elektrických pohonov, výkonové spínacie a ochranné zariadenia, ističe, stýkače, magnetické štartéry, istič a poistky.

Väčšina pecí pracuje na sieťovom napätí: nepotrebujú transformátory a autotransformátory. Použitie redukčných pecných transformátorov umožňuje zvýšiť prevádzkové prúdy a použiť väčšie vodiče na výrobu ohrievačov, čo zvyšuje ich pevnosť a spoľahlivosť,

Všetky priemyselné odporové pece pracujú v režime automatickej regulácie teploty, čo umožňuje poháňať výkon pece s požadovaným teplotným režimom, čo následne vedie k zníženiu mernej spotreby energie v porovnaní s manuálnym ovládaním. Regulácia prevádzkovej teploty v elektrických odporových peciach sa uskutočňuje zmenou výkonu dodávaného do pece.

Regulácia výkonu dodávaného do pece musí byť vykonaná niekoľkými spôsobmi: periodickým odstavením a pripojením pece k elektrickej sieti (dvojpolohová regulácia); prepínanie pece z hviezdy do trojuholníka, alebo zo série na paralelné (trojpolohová regulácia).

Pri dvojpolohovej polohovej regulácii (obr. 4.40) je zobrazená funkčná schéma zapínania pece, zmena teploty a výkonu), teplota v pracovnom priestore EPS je riadená termočlánkami, odporovými teplomermi, fotobunkami. . Rúra sa zapína regulátorom teploty odoslaním príkazu na cievku spínača KV.

Teplota v peci stúpne na hodnotu tento moment Termostat vypne rúru.

Ryža. 4.40. Funkčná schéma zaradenia pece, zmena

teplota a výkon s ovládaním on-off:

EP - elektrická pec; B - spínač;

RT - regulátor teploty; KV - cievka ističa;

1 - teplota pece; 2 - teplota vyhrievaného telesa;

3 - priemerný výkon spotrebovaný pecou

Vplyvom pohlcovania tepla vyhrievaným telesom a strát do okolitého priestoru sa teplota zníži na , po čom RT opäť dáva príkaz na pripojenie pece do siete.

Hĺbka teplotných pulzácií závisí od citlivosti RT, zotrvačnosti pece a citlivosti teplotného snímača.

Pri trojpolohovej regulácii sa výkon dodávaný do pece mení pri prepnutí ohrievačov z hviezdy do trojuholníka. Regulácia teploty touto metódou umožňuje znížiť spotrebu energie zo siete.

Z energetického hľadiska je tento spôsob regulácie pomerne efektívny, keďže nemá škodlivý vplyv na napájaciu sieť.

Regulácia výkonu pece zmenou vstupného napätia by sa mala vykonávať niekoľkými spôsobmi:

Aplikácia regulačných transformátorov a autotransformátorov s plynulou bezdotykovou reguláciou pri zaťažení;

Použitie potenciálnych regulátorov;

Zahrnutie dodatočných odporov vo forme tlmiviek a reostatov do okruhu ohrievača;

Pulzná regulácia pomocou tyristorových regulátorov.

Použitie transformátorov s plynulou bezdotykovou reguláciou pri zaťažení, autotransformátorov a potenciálnych regulátorov je spojené so značnými kapitálovými nákladmi, prítomnosťou dodatočných strát a spotrebou jalového výkonu. Táto metóda sa používa zriedka.

Zahrnutie dodatočného indukčného alebo aktívneho odporu do okruhu ohrievača je spojené s dodatočnými stratami a spotrebou jalového výkonu, čo tiež obmedzuje použitie tohto spôsobu riadenia.

Impulzná regulácia na báze tyristorových regulátorov sa vykonáva pomocou polovodičových ventilov, ktorých frekvencia sa volí na základe tepelnej zotrvačnosti elektrickej pece.

Existujú tri základné spôsoby pulznej regulácie energie spotrebovanej z elektrickej siete:

1. Impulzná regulácia pri spínacej frekvencii ( - frekvencia sieťového prúdu) so zmenou spúšťacieho momentu tyristora sa bežne nazýva fázovo-pulzná alebo fázová (krivky a).

2. Impulzná regulácia so zvýšenou frekvenciou spínania (krivky b).

3. Impulzná regulácia so zníženou spínacou frekvenciou (krivky c).

Pomocou pulznej regulácie je možné dosiahnuť plynulé riadenie výkonu v širokom rozsahu takmer bez dodatočných strát, čím sa zabezpečí zosúladenie výkonu spotrebovaného pecou a výkonu dodávaného zo siete.

Na obr. 4.41 je znázornená schéma impulzného riadenia výkonu pece.

Ryža. 4.41. Schéma pulzného riadenia výkonu pece:

EP - elektrická pec; RT - regulátor tepla; UT - riadiaca jednotka tyristorového regulátora; TR - tyristorový regulátor

Parametre odporových pecí - koncepcia a typy. Klasifikácia a vlastnosti kategórie "Parametre odporových pecí" 2017, 2018.