Regulace výkonu zátěží zapojených přes transformátor

Výběr tyristorového regulátoru výkonu pro zátěže zapojené přes transformátor

U regulace zátěží přes transformátor je důležité potlačení náběhového proudu. Metody řízení jsou odlišné pro transformátory, na jehož sekundár je připojena normální zátěž nebo zátěž se studeným odporem.

Pro rozběh zátěží se studeným odporem zapojeným přes transformátor jako například zátěže na bázi MoSi2 - Kanthal Super je nutné použít fázové řízení (PA – Phase Angle) s nastavenou funkcí omezení topného proudu (CL - Current Limit). Když se teplota po natopení zvýší a hodnota odporu dosáhne provozní hodnoty, jsou možné dva typy přístupů. První možností je ponechat po celou dobu běhu fázové řízení (PA – Phase Angle) s nastavenou funkcí omezení topného proudu (CL - Current Limit). Druhou metodou je po natopení přepnout na řízení spínání dávkou pulzů se zpožděným sepnutím první půvlny (DT+BF - Burst Firing + Delayed Triggering).

Pro běžné odporové zátěže zapojené přes transformátor a další indukční zátěže je možné použít fázové řízení (PA – Phase Angle) nebo spínání dávkou pulzů se zpožděným sepnutím první půvlny (DT+BF - Burst Firing + Delayed Triggering) a používat jednu metodu řízení po celou dobu běhu. Další možnostní je použití spínání dávkou pulzů se soft startem (S+BF - Soft Start with Burst Firing).

Fázové řízení je založeno na sepnutí tyristoru v určitém bodě během napěťového cyklu. Velikost této části cyklu, během níž je zůstává tyristor sepnutý, se řídí hodnotou od 0 a 100%. Tímto způsobem se efektivně mění množství energie dodávané zátěži. Výhodou fázového řízení je plynulá regulace výkonu. Nevýhodou je však generování EMI - elektromagnetického rušení. Fázové řízení generuje napěťové a proudové průběhy, které se odchylují od ideální sinusové křivky, protože zahrnují složky s vyššími harmonickými frekvencemi. Tato odchylka od čistě sinusového průběhu, známá jako harmonické zkreslení, může negativně ovlivňovat kvalitu napájecí sítě. Dále může způsobovat technické problémy u dalších elektronických zařízení připojených do stejné sítě.

Fázové řízení je možné doplnit i o pozvolný nájezd pomocí funkce soft start (S+PA - Soft Start + Phase Angle). Fázový úhel sepnutí se pomalu zvětšuje nebo zmenšuje k požadované hodnotě. Tento pozvolný náběh je důležitý pro potlačení náběhového proudu při spínání primáru transformátoru nebo elementů se studeným odporem, jejichž počáteční odpor se blíží zkratovým hodnotám. Náběhová / sestupná rampa se nastavuje parametrem.

Spínání dávkou pulzů se zpožděným sepnutím první půvlny (DT+BF - Burst Firing + Delayed Triggering) se používá pro řízení primáru transformátoru. Při spínání indukční zátěže může sepnutí tyristoru v nule napětí způsobit vysokou proudovou špičku, která může spálit pojistku. Tento problém lze vyřešit zpožděným spínáním. Sepnutí první půlvlny dávky lze zpozdit o úhel v rozmezí 0 až 100°.

Spínání dávkou pulzů se soft startem (S+BF - Soft Start with Burst Firing) je modifikace spínání dávkou pulzů. Spínání začíná režimem fázového úhlu s náběhem od nuly do plného cyklu za dobu, danou parametrem. Po ukončení náběhu jsou dále sepnuty plné cykly až do konce dávky. Spínání dávkou pulzů se soft startem se používá u malých indukčních zátěží k potlačení náběhového proudu a k potlačení nežádoucího elektromagnetického rušení. Na obrázku uvedený příklad pro počet cyklů v dávce = 4 a počet cyklů náběhu = 3.

Pomocí funkce omezení proudu (CL - Current Limit) lze nastavit proudový limit. Tato funkce využívá k omezení poudu fázové řízení. Fázový úhel spínání je řízen tak, aby RMS hodnota proudu zátěží nepřekročila nastavenou mez. Pokud proud mez přesáhne, dojde k snížení napětí tak, aby proud poklesl na stanovenou mez.