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
- 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 iЛ 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 |
|
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 - |
,'Г |
|
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.