Файл: Электрификация сельского хозяйства Северного Казахстана сборник трудов..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 01.11.2024

Просмотров: 29

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

- 40 -

Рис.1. Функциональная скака регулирования мощности электродного водогрейного котла по темпора-

туре воды на его выходе.

(температуры наружного воздуха) ИУ2.

Сигнал малой мощности усиливается усилителем У и подается на фазовращатель ФВ. Для одновременного управления тремя фазами наг­ рузки от одного фазовращателя применяются фазосдвигающие цепочки

■vCU, которые управляют тиристорами ХР. При переключении тиристо­ ров от них подается сигнал на генераторы управляющих импульсов ГУН которые управляют блоком силовых тиристоров ХБ. В зависимости от фазы додаваемого импульса на тиристор на нагрузку будут поступать различные части полуволн синусоидального тока, что дает возмож­ ность плавно регулировать подводимое напряжение к объекту регули-

41 -

рования О.

Управление трахфазной нагрузкой можно осуществлять неакояь-

кнш способами:

1)установлением в каждую из фаз нагрузки по одному тириото-

ру и диоду. Но этот способ иохно применять, если нагрузка не име­ ет нулевого провода, что невозможно для типичных котлов;

2) включением нагрузки через трехфааный выпрямительный moot,

который закорачивался бы через оиловой тириотор. йзмеям время между открытым и запертым состоянием тирмотора, можно плавне»ре­ гулировать потребляемую нагрузкой анергию. Но зтот опоооб создает значительные динамические удары на питающую сеть, так как нагруз­

ка постоянно подключаете* и отключается; 3} включением каждой фазы нагрузки через два тиристора, сое­

диненных встречно. В этой случае нагрузка ыохэт быть соединена о нулевым проводом, управление осуществляется за счет изменения фа­ зы отпирания тириотора на каждой полуволне трехфазной нагрузки.

Нами принят третий метод.

На рис.2 показан блок силовых тиристоров ifграфик напряжения

на трехфазной нагрузке, лояоняющий назначение фазосдвигающих уст­

ройств.

с

Для управления

тремя фазами нагрузки одним фазовращателем, 0

работающим относительно фазы Л, необходимо подавать управляющие импульсы на тиристор |Ьзы В (встречный по отношению к тиристору фазы А) с опережением на б.°, соответственно для фазы С - с®за-

паздыванием на 60° (рис.2).

u

 

На рис. 3 приведена принципиальная схема регулятора.

*

Фазовращатель состоит из вторичной обмотки. силошгО транс­

форматора (ТРС) со средней точкой,

переменного сопротивления Я

,

изображенного на рис.4, и конденсатора С$ . Эта обмотка исполь­ зуется для питания триггеров. От фазовращателя сигнал подается на'


- Ч-2 -

Рис.2. Блок силовых тиристоров и график напряжения на трехфазной нагрузке.

триггеры с погпцью фазосдвигающих цепочек . Соироти^

лекие перехода оаза-эмиттер транзистора является нелинейный, для линеаризации входного сопротивления триггера применяются цепочки

- в }/ ' £ , 5 '^32 ■P’fi ^ъъ‘ х'Р:5ГгеРы » собранные по с п и т

Ai

. _Рис.3.Принципиальная схема регулятора.

-w -

Рис. 4. Схема преобразователя,

ричной схеме, предназначены для преобразования синусоидального

сигнала в прямоугольный. При изменении

сопротивления R

изменяет­

ся начальная фаза сигнала, снимаемого

о фазовращателя,

следова­

тельно, происходит смещение сигналов прямоугольной формы у тригге­ ров по временной шкале. При переключениях триггера по дифференци­

рующим цепочкам

, A ti - С

и Т *Д* сигнал подается на

генераторы управляющих импульсов, которые

собраны на маломощных

тиристорах. Тиристор

открывается

при

появлении на его управ­

ляющем электроде кратковременного импульса и конденсатор замыкает­ ся на первичнуюобмотку разделительного трансформатора ТР1. Из вто­ ричной ооыотки трансформатора через диод д Zlt сигнал поступает на управляющий электрод силового тиристора. После разряда конденса­

тора Qjg

тиристор

запирается, и через резистор ^гг происходит

его заряд.

Таким ке

образом работают генераторы управляющих импуль-

- 45 -

нов оотальиых тиристоров.

На рис. 4 показана схема праобравователя, которая играет роль регулируемого сопротивления фазовращателя. Она состоит из с о

Костиковой измерительной схемы, в которой ревиотор Ч является за­

дающим устройством, датчика температуры

на выходе

котла

и

датчика температуры наружного воздуха

Нд . При

отклонении

тем­

пературы воды на выходе котла появляется сигнал на входе усилителя,

собранного на транзисторе Т й , сопротивление которого зависит от

величины оигнала, поступаеыого на его базу. Так как по резистору фазовращателя протекает переменный ток. то для того, чтобы транзис­

тор проводил

обе полуволны, он включается через

мостиновую

схему

на диодах

 

- Д * .

 

 

Токи

j линейных и нулввом проводе при регулировании

 

 

 

MOIUHQOT".: с помощью тиристоров

 

 

при регулировании мощности ва счет изменения фазы отпирания

тиристоров

по фазам нагрузки оудет протекать тш

не всего

периода,

а только части полуволн. Ввиду зтиго при соединении потребителя по охеме звезда с нулем Р~ нулевому проводу будет протекать ток

нулевой последоватвлтмости при равных сопротивлениях фаз нагрузки.

На рис.5 представлен график изменения тока фазы. При протекании по нагрузке синусоидального тока его действующее значение опреде­ ляется формулой

( 1 ) '

б

Так как nttn подключении нагрузки через тириоторЯ по ней про­

текает ток не всех полуволн, а только части, то после преобраэова-

I

нип формулы (1) получим ее оолее приемлемый вид для расчета дейст­ вующего значения тока:


-

46 -

 

I г я

+ Sir

(2

чэг

 

В табя.1 приведен! действующие значения токов при изменении фазы включения тиристоров в пределах 0 «• 180 с интервалом в 15°.

Рис.5. График изменения тока фааы.

На рис.6 показана зависимость Б зависимости от фазы отпирания силовых тиристоров за один

период в нулевой проводе трехразовой нагрузки протекают токи, гр*

фики изменения их изобралены

на рис.7.

 

.■ля вычисления действу одаго значения тока в нулевом проводе

J 0

пр эоразуем формулу (2)

в более удобный вид. Для одной сблас-1

ти

интегрирования имеем:

 

®,

Г0s \ j f L2(Yt~%)* Sin S<fi-sin2<fz ' у ф и ^ Ъ 0 в, 12.0°

 

0

 

15

 

0

 

I

d

 

TZ

 

 

 

 

 

S -JL

п

 

ч

 

 

 

¥

, 0,5

0,457

Z A

0

 

4

 

 

 

sin id .

0

 

0,5

МТ

0

0

1

 

 

 

 

 

 

Г р а д у с ы

 

 

 

 

 

1

30

45

60

75

90

105

120

135

150

165

180

S

ST

f

#

Я_

 

i f

5JT

ъЗГ

П 5Г

П

- Г

т

 

ч -

 

~ТГ

Т

 

 

¥

¥ \

 

 

4

 

4

ЗГ

 

ЗГ

0

 

 

ч

~ТГ 4

~ТГ

 

0,416

0,375 0,333

0,291

0,25

0,208

0,166

0,115 0,083

0,042

Q

4

4 -

,

 

JT

2#

 

4

4

 

2$

 

Ч

 

ч

 

 

 

 

0,365

1

0,865

0,5

0

-0,5

-0,865

-1

-0,865

-0,5

0

 

 

О

 

 

 

 

 

 

 

 

0,068

0,079 0,068

0,0396

0

-0,0396 -0,06{-0,079 -0/38

-0,0396 0

т\\■» 1мщ

0,5

0,4i7

0,484 0,454 0,401

0,33

0,25

0,168

0,£98 1,046 0,015

0,0024

0

I # * 7 #

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i p

0,707

0,702

0,696 0,674 0,635

0,574

0,5

0,41

0,313 0,214 D.I22

0,049

0


- 48 -

Рис.6. График зависимости

l / j w .

При шести одинаковых областях за период рормула примет вид:

о

1& Г {/ут 12 (%- Ч>1 )4 s7h г (ft ■~%in ?,tft 1

hjiu lf{:0 , I0 4O'23 & (8.Ц1,-24>z )

- w -

Если же имеется 12 одинаковых областей интегрирования (Л^9о’),

то формула примет хид:

1„»у агъг[2(<е1-<tt )* s;»гц

*■г

а*

#


- 50

Значения тока в нулевой проводе в аавкоинооти от угла отпи-

равия тириоторов помазаны в табл.2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

Граду-

|

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

оы

 

I 0

15

30

45

60

75

90

105

120

135

150

165 180

:

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-----------------------------------------------------------------

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Значения I

 

 

0,368 °*5^0,67

 

 

 

 

 

 

 

Jтока,

1 10 0,072

0,216

0,7 0,67

0,54

0,37 0,216

0,072 0

1 *

1

 

 

____________

 

'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом, максимальный ток в нулевом проводе будет при

А-

=90°,

чиоленное значение

кодррого I р

достигает

при

А

=о,

т.е. ' -I,- Q 7 0 7 I W .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Производственный анализ

по току

нулевого провода

позволяет

оделять следующие

выводы:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Разработанная охеыа автоматического регулирования мощнооти

плектрадного"водогрейного котла может быть использована в том слу­ чае, если по фидеру подается не ролее 25% номинальной мощности транс­ форматора, а остальная часть на другие нужды.

2. Возможно иопольаовать больвуг часть мощнооти трансформато­ ра, если он*ооединей по 11 группе или имеет специальные устройства

компенсации токов нулевой поол^оватеяьности.

о

Л. и т б р а т у р а

1.Г.В. Зевеке0, П;А. Ионкин, А.В. Нетушил, С.В.Страхов. Ооно-

вы теории цепей. 1.- А.,"Энергия" 1965.

2. А.С. Клюев. Автоматическое регулирование.М., "Энергия", 1967.