Рис. 62. Схемы регулирования тока, проходящего через нагреватепышй прибор, с помощью симисторов в однофазных (й ) и трехфазных {б, в) сетях

время входа человека в помещение, то система регулирования должна соответственно снижать или увеличивать проходящий ток. В результате большую часть времени нагревательный элемент находится в недогруженном режиме, что значительно увеличивает срок его работы.

Схемы регулирования тока, проходящего через электронагревательный прибор, показаны на рис. 62.

В сетях однофазного тока используется чаще всего схема рис. 62, а.

Напряжение U на нагрузке R определяется в зависимости от угла управления а симистором V по выражению (27). Ток, проходящий по нагрузке R, в соответствии с законом Ома

/ = UjR.

Изменяя угол управления симистором, можно менять напряжение и ток нагрузки, а следовательно, и температуру нагревателя.

Нагреватели мощностью от нескольких киловатт и выше питаются обычно от трехфазной сети. Нагревательные элементы R-R в этом случае включаются по схеме "звезда" (рис. 62, б) или "треугольник" (рис, 62,в).

Регулируемое напряжение в этих схемах также определяется в зависимости от угла а управления симисторами Vi ~ Кз по выражению (27). Однако в схеме рис. 62, б к каждому нагревательному элементу Прилагается напряжение, в \/з раз меньшее, чем определяемое по выражению (27).

В связи с этим ток каждого элемента нагрузки (рис. 63,6)

/ = UjyДR.

В схеме рис. 62, в все линейное напряжение прикладывается к нагревателям и ток, проходящий через каждый из них, в 1,73 раза больше, чем в схеме рис. 62, б, при всех прочих равньЕХ условиях {a,U,R).

Из этого следует, что с помошью симисторов представляется возможность регулировать тепловое действие электрического тока, проходящего через нагревательные элементы.

Рассмотрим примеры конкретной реализащ1И этих свойств симисторов.

Регуляторы темптуры

В районах, где отсутствует централизованное снабжение горячей водой, широко применяются аккумуляционные электроводонагреватели различных видов. Подогрев воды в них осуществляется с помощью трубчатых электронагревательных элементов (типа ТЭН), а температура регулируется с помощью термодатчика и контактной аппаратуры. Однако частые включения и отключения нагревателей в процессе регулирования температуры приводят к снижению их срока службы, ухудшает качество питающего напряжения и влияет на работу других потребителей. Регулятор для таких электронагревателей показан иа рнс. 63 [19].

В этом регуляторе нагрузка (нагревательные элементы) включена в питающую сеть последовательно с симистором .

Датчиком температуры служит терморезистор Rf, включенный в плечо моста постоянного тока на резисторах Л у, Ri, R2, R Задатчиком температуры является переменный резистор R2. Напряжение разбаланса подается на вход операционного усилителя Л с положитеаьнок обратной связью, глубину которой можно регулировать резистором R. а тем самым изменять порог его срабатывания.

С выхода усилителя через делитель Л4, R сигнал подается на базу транзистора V, работающего в ключевом режиме. Этот транзистор в открытом состоянии шунтирует базу составного транзистора V4 ~ V$,

to

Рис. 63. Схема регулятора температуры электроводонагревателя

который в свою очередь включен в цепь управляющего электрода симистора .

Напряжение на цепях управления снижается, стабилизируется и сглаживается с помощью стабилитронов Vi, Vj, резистора и конденсатора Ci

При температуре воды ниже заданного уровня напряжение на резисторе Ri меньше, чем на резисторе R3; и на выходе интегрального усилителя А сигнал О, транзистор закрыт. Транзисторы Уц, Kg, резисторы R, д9, конденсатор Сг являются генератором импульсов с частотой 100 Гц, поступающих на управляющий электрод симистора. Симистор в начале каждого полупериода питающего напряжения открывается, и к нагрузке й„ в этом случае прикладывается полное напряжение питающей сети. При температуре воды выше заданной падение напряжения на резисторе будет больше, чем на резисторе R3, усилитель А перейдет в открытое состояние, и на его выходе появится сигнал 1. Включается также транзистор У, шунтируя конденсатор С4 генератора импульсов. Транзисторы У, У закрываются, разрывная цепь управляющего электрода симистора V.

Симистор закрывается, прекращая прохождение тока через нагрузку.

Симистор в данной схеме работает в релейном режиме. Он л»бо открыт с углом управления, близким к О, либо закрыт. Такое регулирование имеет хорошие энергетические показатели.

На рис. 64 приведена другая схема регулятора температуры [7].

Датчиком температуры служит терморезистор Rf, включенный в плечо моста постоянного тока, состоящего из резисторов - Д3. Релейным элементом служит транзистор Vi, работающий в ключевом режиме, С транзистора Ki сигнал поступает на генератор релаксационных колебаний, состоящий из цепи R, Ci, двухбазового диода V2 и резисторов йз, R. Принцип действия генератора основан на периодических процессах заряда и разряда конденсатора Cj. Пока транзистор

Rf R2

«5

Рис. 64. Схема регулятора температуры