Из-за большого удаления друг от друга и связанного с этим падения напряжения на соединительных проводах лампы включаются последовательно. Чтобы при этом выход из строя отдельной лампы не разорвал цепь, они питаются через трансформаторы. Принципиальная схема регулятора посадочных огней показана на рис.6.
1. Регулятор переменного напряжения.
2. Питающие трансформаторы
3. Установка тока
4. Датчик тока
5. Система управления
Выход из строя отдельной лампы компенсируется изменением напряжения так, что сила света остальных ламп не меняется. Так же отрабатываются колебания напряжения сети, причем время регулирования меньше, чем постоянная времени лампы.
2. Питание высоковольтного фильтра газоочистки.
Электрофильтры служат для очистки дымовых газов от пыли и твердых частиц. Устанавливаются на тепловых электростанциях, промпредприятиях и т.д.
В камере фильтра создается электрическое поле высокой напряженности между центральным стержнем и заземленной поверхностью камеры. Это поле ускоряет электроны и ионы, находящиеся в воздухе. Ионы образуют объемный заряд у отрицательного заряженного стержня, а электроны сталкиваются при движении на частицах пыли и, двигаясь вместе с ними, осаждаются на стенках камеры. Максимальная степень очистки достигается при наивысшем напряжении, не достигающем, однако, напряжения пробоя во избежание возникновения коронного разряда. Поскольку состав газа, а с ним и напряжение пробоя, быстро меняется, появляется необходимость регулирования напряжения. Схема регулятора представлена на рис.7.
9, 10. Датчики тока и напряжения.
Из экономических соображений тиристоры используются на стороне низшего напряжения. Они пропускают ток 30-800 А при Uс=220 В, а в цепи фильтра протекает ток 0,1-4 А при напряжениях 25-75 кВ. При пробое фильтра ток короткого замыкания ограничивается на стороне высшего напряжения сопротивлением 5, на стороне низшего - реактором 6 на уровне.
Сразу после пробоя регулятор I запирается на период сети (0,02 с), что предотвращает сгорание предохранителей в цепях тиристоров. Затем работа возобновляется. Система управления 8 воспринимает как сигналы датчиков тока 9 и напряжения 10, так и команды логического устройства 11.
3. Регуляторы для печей сопротивления.
Печи сопротивления предназначены для сушки, плавки стекла, закалки и т.д. Поскольку их тепловая постоянная времени много больше периода сетевого напряжения, можно точно регулировать температуру печи пакетно-импульсным методом (практически достаточна частота включения 1 Гц). Это исключает потребление от сети реактивной мощности и резко снижает высокочастотные помехи. Схема регулятора на рис. 8.
IV. Трехфазные регуляторы и их применение.
Трехфазный регулятор переменного напряжения можно представить как совокупность трех однофазных РПН (рис.9), причем нулевой провод может отсутствовать.
В отсутствие нулевого провода кривая напряжения на нагрузке состоит из отрезков фазных или линейных напряжений, когда соответствующие тиристоры открыты; при закрытых тиристорах напряжение на нагрузке равно нулю. Угол управления α отсчитывается от моментов перехода через нуль соответствующих фазных напряжений. При больших значениях α велико содержание высших гармоник в напряжении и токе нагрузки. Область изменения угла управления: 00<α<1500, что соответствует
При наличии нулевого провода ток и напряжение в каждой фазе не зависят от других фаз. Угол управления 00<α<1800. Однако ток нулевого провода содержит много высших гармоник, что неблагоприятно для сети, поэтому такая схема применяется редко.
Трехфазные РПИ часто используются для плавного регулирования напряжения статора, а тем самым - частоты вращения асинхронного двигателя (АД). При этом возрастает скольжение
мощность скольжения преобразуется в тепло, что ухудшает КПД:
Таким образом, при увеличении степени регулирования увеличиваются и потери мощности.
Поэтому такая схема используется в следующих случаях:
1.Момент сопротивления на валу в сильной степени (квадратично, экспоненциально и т.п.) зависит от частоты вращения. В этом случае частота вращения n2 не требуется менять в широких пределах.
2.Мощность существенно снижается при малом уменьшении частоты n2: вентиляторы, центробежные насосы.
3.Режим работы кратковременный или повторно-кратковременный: подъемники, крановое оборудование.
Схема тиристора РПИ АД с реверсом показана на рис.10.
Реверс направления вращения происходит при включении тиристоров VS4-VS4,, VS5-VS5, вместо VS1-VS1,, VS3-VS3,. Работа тиристора VS2-VS2, не меняется.
Контрольные вопросы:
1.Однофазные регуляторы переменного напряжения: принцип действия, защитные схемы, расчет элементов, применение.
2.Методы регулирования выходного напряжения, их сравнительная характеристика. Применение пакетно-импульсного метода в различных устройствах.
3.Трехфазные регуляторы переменного напряжения и их применение.
Литература:
1. Энергетическая электроника. Справ. Пособие. Пре. с нем. Под ред. В.А.Лабуднцова. М. Энергия, 1987г. Стр.145-156, 309-312, 371-374, 403-409.
2. Лабораторная работа №4. Регуляторы переменного тока.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.