Тиристорный регулятор как средство экономии энергии в нагревательных системах
Использование тиристорных регуляторов напряжения с целью экономии средств в электроустановках. Характеристика ограничения мощности, потребляемой электрооборудованием, как первостепенной задачи практического энергосбережения в Российской Федерации.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.02.2017 |
| Размер файла | 44,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Статья
на тему: Тиристорный регулятор как средство экономии энергии в нагревательных системах
Выполнил:
В.П. Каргапольцев
Оборудование, напрямую преобразующее электрическую энергию в тепло, имеется практически во всех отраслях народного хозяйства - электропечи пищевых предприятий, электрокотлы в жилищно-коммунальном хозяйстве, электротермические установки в различных отраслях промышленности. Несмотря на повышение стоимости энергии, эффективность использования энергоресурсов в России до сих пор остается недопустимо низкой. Поэтому ограничение мощности, потребляемой электрооборудованием - первостепенная задача практического энергосбережения.
Невозможно качественно решить задачу управления мощностью, применяя так называемое «релейное» регулирование, имеющее на предприятиях определенное распространение. Релейный принцип регулирования нагрузки содержит известные «издержки» - невысокая точность установки уровня напряжения, переходные процессы в электрических цепях и колебания напряжения, высокие эксплуатационные затраты на обслуживание релейно-контакторных схем. Кроме того, современные технологические процессы на предприятиях требуют высокой точности регулирования в привязке к параметрам технологических процессов в реальном масштабе времени. Любое электрооборудование имеет максимальный ресурс ( срок эксплуатации ) только при условии ограничения отклонений ( колебаний ) напряжения питающей сети в допустимых пределах. Таким образом, для эффективного управления электрической нагрузкой следует применять непрерывные законы регулирования, воплощенные в бесконтактных устройствах - тиристорных регуляторах напряжения ( ТРН ). Эксплуатационные затраты на такие системы минимизируются за счет надежности основного элемента - тиристора с токовым управлением или оптотиристора. Следует отметить, что оптотиристор уступает тиристору только в диапазоне токов до 160 А, а по показателям безопасности в эксплуатации, стабильности и дешевизны схемы управления оптотиристор имеет лучшие характеристики. Реальная экономия средств в электроустановках напряжением 0,4 кВ может быть получена при использовании ТРН на базе оптотиристорных модулей с цифровой системой управления и стабилизации.
Опыт внедрения этих устройств пришелся на период становления в России новой экономики, в конце 90-х годов ХХ-го века. В 1997 г. кировское предприятие «Энергис» приступило к выпуску ТРН с применением модульных оптотиристоров и цифровой системой управления на импортных компонентах. Основными требованиями при разработке оборудования стали необходимость иметь гибкую конфигурацию, применимость для решения различных задач регулирования и ограничения электрической нагрузки питающей сети. тиристорный регулятор электроустановка энергосбережение
Разработанный ТРН предназначен для плавного регулирования действующего напряжения на активной, активно-индуктивной нагрузке вручную или дистанционно в стандартной сети напряжением 220/380 В с частотой 50 Гц. Область применения - управление нагревательными установками различного назначения, а также осветительными установками с лампами накаливания. Функции, реализованные в ТРН: - регулирование напряжения в каждой фазе раздельно ( или совместно ) в % от номинального входного напряжения. Эта функция реализуется вручную кнопками ( регулятором ) на панели управления ТРН или дистанционно внешним токовым сигналом.
Принцип работы регулятора ТРН основан на изменении угла отпирания силовых тиристоров , величина которого определяется в зависимости от величины внешнего управляющего сигнала, подаваемого на вход ТРН.
Форма синусоиды входного напряжения:
Форма синусоиды выходного напряжения:
Размещено на http://www.allbest.ru/
Преимущества применения ТРН основаны на конструктивных особенностях изделия:
1. блочно-модульная схема ТРН доступна при наладке и обслуживании и более того, допускает замену блоков без дополнительной регулировки.
2. защита настроек ТРН исключает последствия вмешательства или несанкционированного отключения сети
3. дистанционное управление ТРН допускает раздельное регулирование в фазах (группы нагревателей, линии освещения и т.д.)
4. пуско-наладочные работы с ТРН доступны электромонтеру средней квалификации, выполняющему требования Правил техники безопасности в электроустановках до 1000 В.
Практическое применение разработанные теморегуляторы напряжения ТРН нашли на разных предприятиях России. На предприятии «Аврора-ЭЛМА» ( г.Волгоград ) для производства пъезокерамических элементов применяются электропечи с особыми характеристиками. Особенность этих печей состоит в применяемых нагревательных элементах полупроводникового типа. Для управления температурой при запуске необходимо глубокое регулирование напряжения на нагревательном элементе. Для этих целей был применен 15 регуляторов ТРН с максимальным током 160 А, управляемые дистанционно от ШИМ регулятора. Применение данной системы позволило исключить сверхвысокие пусковые токи электропечи и обеспечить следящий режим регулирования температуры рабочей зоны.
В химическом производстве, производстве полимеров ТРН обычно применяются для точного регулирования тепловых характеристик компонентов и готовой продукции, как это реализовано на предприятии «КОМИНТЭКС» при производстве полимерных строительных материалов и линолеумов.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Основные методы анализа электрических импульсных систем в квазиустановившихся режимах с использованием схем замещения на интервалах линейности. Особенности сопряжения интервалов с устройствами фазового регулирования и их ключевыми характеристиками.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 08.01.2016Структурная схема оптимальных по быстродействию регуляторов и расчет схемы первого и второго каналов измерения, структурная схема гибридного регулятора и условные обозначения преобразователя давления, устройства в тяжелых условиях эксплуатации.
курсовая работа [4,2 M], добавлен 27.05.2012Разработка дискретного регулятора мощности секционированной солнечной батареи, входящего в состав энергопреобразующей аппаратуры, в части системы управления шунтирующими коммутаторами, для обеспечения требуемого качества выходного напряжения КЭП.
дипломная работа [2,1 M], добавлен 27.07.2012Изучение общих принципов построения пропорционально-интегрально-дифференциальных технологических регуляторов. Проектирование алгоритма регуляторов температуры на базе дешевых микроконтроллеров MSP430 (Texas Instruments). Дискретная форма регулятора.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 12.10.2015Граничные значения коэффициента усиления и времени для регуляторов. Математическое описание двигателя постоянного тока независимого возбуждения. Динамические свойства тиристорного преобразователя. Обеспечение разгона двигателя с заданным ускорением.
курсовая работа [967,1 K], добавлен 15.06.2014Виды и использование датчиков автоматического контроля режимных параметров технологических процессов химического производства. Принцип действия измеряемых датчиков, регуляторов температуры, модульных выключателей. Средства защиты электроустановок.
дипломная работа [770,6 K], добавлен 26.04.2014Электромеханический преобразователь, пропорциональный регулятор, гидроусилитель. Настройка идеального регулятора по передаточной функции или по заданной переходной характеристике. Компенсационный регулятор с упрощенным операционным усилителем.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 12.05.2016Виды релейных регуляторов и режимов их работы. Система с эталонной моделью. Простейшая релейная система. Вибрационный и автоколебательный режимы движения систем. Скользящие режимы в системах с переменной структурой. Система с регулятором переключений.
лабораторная работа [3,7 M], добавлен 25.11.2015Описание устройства регулятора напряжения. Основное назначение и область применения прибора. Рассмотрение особенностей регулятора на основе тиристоров, магнитных усилителей, транзисторов. Синхронный компенсатор: понятие, назначение, принцип работы.
реферат [133,7 K], добавлен 03.11.2015Выбор, характеристика тиристорного преобразователя. Силовая схема выпрямления. Основные параметры объекта регулирования. Адаптивный регулятор тока с эталонной моделью. Анализ влияния внутренней обратной связи по ЭДС двигателя. Задатчик интенсивности тока.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 13.05.2014Синтез и анализ оптимальной одноконтурной системы автоматического управления. Расчеты по использованию регуляторов, реализующих ПИ- и ПИД-закон регулирования в цифровых системах. Выбор типа промышленного регулятора, определение его настроечных параметров.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 11.02.2016Расчёт комплексной частотной характеристики объекта в требуемом диапазоне частот. Определение запаса устойчивости замкнутой автоматической системы регулирования. Оценка качества управления при использовании ПИ и ПИД регуляторов и выбор лучшего и них.
курсовая работа [203,3 K], добавлен 12.04.2014Исследование свойств технологического агрегата как многомерной системы. Условия баланса кинетической и потенциальной энергии на выходе из бака. Получение квадратичной, билинейной и линеаризованной моделей. Условие правомерности децентрализации системы.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 22.11.2010Описание основных этапов решения задач о синтезе регуляторов. Применение законов П- и И-регулирования в автоматических системах. Сущность области допустимых значений переходной функции. Требования, предъявляемые к системам автоматического регулирования.
контрольная работа [597,7 K], добавлен 11.05.2012Тенденции развития радиопередающих устройств. Разработка электрической принципиальной схемы регулятора мощности. Выбор и обоснование конструкции изделия. Расчёт печатного монтажа и стабилизатора. Формирование конструкторского кода обозначения изделия.
курсовая работа [705,1 K], добавлен 29.05.2013Анализ свойств объекта управления, типовых регуляторов и выбор типа регулятора. Расчёт оптимальных параметров настроек регуляторов. Зависимость регулирующего воздействия от отклонения регулируемой величины. Интегральный и пропорциональный регуляторы.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 11.02.2014Детализация исходного ТЗ и постановка задачи (использование блочно-иерархического подхода при разработке устройства контроля за уровнем аналоговых сигналов). Структурная схема, её описание. Расчет потребляемой мощности и требования к источникам питания.
курсовая работа [119,3 K], добавлен 14.02.2009Выбор и обоснование структурной схемы усилителя. Преобразование энергии источника постоянного напряжения в энергию переменного напряжения в выходной цепи. Линейный и нелинейный режимы работы. Двухтактный бестрансформаторный каскад усиления мощности.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 21.11.2013- Исследование законов регулирования и расчет параметров настройки линейных автоматических регуляторов
Разгонная характеристика объекта регулирования и определение параметров, характеризующие инерционные свойства объекта. Расчет параметров настройки регуляторов по амплитудно-фазовой характеристике объекта регулирования. Расчет показателей качества САР.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 22.10.2012 Расчет токов резисторов и мощности, потребляемой цепью, по заданной схеме. Определение параметров неразветвленной цепи переменного тока с активными, индуктивными и емкостными сопротивлениями. Построение в масштабе векторной диаграммы напряжения и токов.
контрольная работа [107,5 K], добавлен 10.12.2010
