УДК 621.317:621.313.3

В.П. Стяжкин, канд. техн. наук, П.П. Подейко, асп.

ТИРИСТОРНЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ ТОКА В ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКИХ УСТАНОВКАХ ПЛАВЛЕНИЯ И МОДИФИКАЦИИ МАТЕРИАЛОВ

        Тиристорные преобразователи напряжения по-прежнему являются одним из основных типов преобразовательных устройств в электротермических установках плавления и модификации материалов на предприятиях по производству строительных материалов, полимерной, керамической продукции, металлоизделий (штампов).
        В качестве электромагнитного преобразователя энергии в таких электротермических установках применяются специальные (печные) трансформаторы, имеющие большие коэффициенты трансформации и явно выраженную активную нагрузку вторичных обмоток или нелинейную нагрузку, характерную для технологий плавления. Тиристорные преобразователи с фазовым управлением, работающие в режиме регулятора тока нагрузки, осуществляют питание первичных обмоток трансформаторов.
        Бурное развитие производства материалов с качественно новыми характеристиками, параметрами (например, уровнем теплопроводности, чистотой структуры кристалла), определяет расширение и ужесточение требований к электротермическим установкам подобного вида. Это не только требование эффективного преобразования энергии (высокий КПД) одно-, двух- или трехфазной питающей сети в тепловую энергию при выполнении технологических задач плавления и термической обработки материалов, это абсолютная управляемость технологическим процессом с возможностью автоматической подстройки его параметров.
        В этой связи тиристорные регуляторы тока в электротермических установках плавления и модификации материалов должны быть максимально интегрированными в технологические цепочки, работать в замкнутой системе автоматического регулирования (САР) технологических переменных с «внутрисистемным» адаптивным управлением, а также:
        - иметь высокую чувствительность к малым приращениям входного управляющего сигнала САР, так как при высоком коэффициенте трансформации исполнительного трансформатора требуется большая точность стабилизации технологической переменной (например, тока переплава в установке электрошлакового переплава);
        - обладать высокими динамическими характеристиками регулирования, так как для формирования требуемых потребительских свойств обрабатываемых материалов (волокон, штампов) реакция на изменения возмущающих воздействий САР, обусловленных колебаниями питающей сети или технологическими изменениями параметров нагрузки, должна быть порой в пределах нескольких периодов сетевого напряжения, а перерегулирование составлять не более 5…7 %;
        - формировать дополнительные контуры регулирования с самонастраивающимися параметрами для придания устойчивости работы САР и электротермической установки в целом в режимах пуска и работы с изменяющимися параметрами (например, уменьшение длины расходуемого электрода в установке электрошлакового переплава вызывает стохастические изменения импеданса нагрузки печного трансформатора).

        1. Стяжкин В.П. Преобразователи напряжения для виброэлектроприводов и электроустановок // Пр. Ін-ту електродинаміки НАН України: Зб. наук. пр. – К.: ІЕД НАНУ, 2004. – № 2(8). – С.137–138.
        2. Стяжкин В.П. От электроприводов с параметрическим управлением к автоматизированны системам с адаптивным управлением в электротехнологических установках // Пр. Ін-ту електродинаміки НАН України: Зб. наук. пр. – К.: ІЕД НАНУ, 2007. – №1(16) – С. 16–19.