Comparação de reguladores de ampla gama com outros reguladores

A principal diferença entre os estabilizadores de tensão de ampla gama com diferentes estruturas de circuito principal reside na forma de ajuste da tensão de compensação, que está diretamente relacionada com a fiabilidade operacional, resposta dinâmica, precisão da regulação de tensão, gama de regulação de tensão, capacidade máxima, distorção da forma de onda e outros indicadores de desempenho do estabilizador. Os circuitos principais dos estabilizadores de tensão de ampla gama disponíveis no mercado podem ser divididos em três tipos principais:

1. Tipo de compensação automática de tensão

Esta estrutura comuta a derivação do autotransformador controlando o ligar/desligar do tiristor bidirecional, alterando assim a magnitude e a polaridade da tensão de compensação do transformador de compensação para atingir o objetivo de estabilizar a tensão de saída.

Principais vantagens

(1) Devido à utilização da regulação de tensão por derivação do autotransformador, a tensão de ativação/desativação do tiristor bidirecional é reduzida (de 220 V para menos de 200 V), e a corrente de pico gerada durante a mudança de velocidade pode ser suprimida (o próprio autotransformador é um reator de alta potência), melhorando significativamente a fiabilidade de funcionamento do tiristor bidirecional.

(2) Uma vez que o circuito de controlo adota a tecnologia de "isolamento por encravamento", o problema de recirculação causado pelo funcionamento incorreto do tiristor bidirecional devido a interferências externas é completamente resolvido, e os danos no dispositivo tiristor são efetivamente evitados.

(3) Como a parte de controlo utiliza principalmente circuitos integrados analógicos, tem uma elevada adaptabilidade a ambientes de rede elétrica severos.

2. Tipo de acoplamento automático

Este tipo de regulador de tensão de ampla gama altera diretamente a relação de transformação do autotransformador controlando a ativação e desativação do tiristor bidirecional, atingindo assim o objetivo de estabilizar a tensão de saída.

Principais desvantagens

Como o tiristor está ligado diretamente em série no circuito principal, a corrente de carga flui através do mesmo, e os transitórios e flutuações nesta corrente podem danificá-lo facilmente; além disso, a passagem prolongada de corrente elevada gera muito calor, o que faz com que o tiristor trabalhe em condições severas, deteriorando o seu desempenho e fiabilidade.

Ademais, ao utilizar esta estrutura para construir um regulador de tensão de alta capacidade, a capacitância do tiristor também deve ser grande, o que dificulta a determinação do coeficiente de margem do tiristor e o projeto de dissipação de calor, podendo causar deterioração da fiabilidade.

Em comparação com o tipo auto-acoplador, as vantagens do regulador de tensão de ampla gama são:

Como o tiristor do regulador de tensão de ampla gama não está no caminho principal da corrente de carga, mas apenas ligado ao circuito de regulação de tensão, a corrente que o atravessa não é grande, representando apenas algumas frações da corrente de carga, ou mesmo dezenas de frações. Assim, o coeficiente de margem do dispositivo pode ser facilmente selecionado, o aquecimento durante o funcionamento é mínimo e o tiristor pode funcionar de forma fiável durante um longo período. Além disso, a capacidade do regulador de tensão pode ser bastante elevada (a capacidade máxima atualmente disponível é de 2500 kVA).

3.º Tipo de compensação pura

Esta estrutura controla a entrada, a saída ou a inversão de polaridade da combinação do transformador de compensação através do acionamento e desligamento do tiristor bidirecional, de forma a atingir o objetivo de estabilizar a tensão de saída.

Principais desvantagens

O tiristor está ligado diretamente entre a fase e o neutro (220 V) em forma de ponte, o que resulta numa elevada tensão de funcionamento e numa grande corrente de pico gerada durante a mudança de velocidades, podendo danificar o tiristor com muita facilidade. Além disso, em caso de avaria do tiristor, este circuito pode facilmente provocar um curto-circuito entre a fase e o neutro, levando à queima instantânea do componente. Consequentemente, a sua fiabilidade é muito baixa.

Em comparação com o tipo de compensação pura, as vantagens do regulador de tensão de ampla gama são:

Uma vez que a rede de tirístores do regulador de tensão de ampla gama está localizada no lado de saída do transformador de compensação e é reduzida pelo autotransformador, a tensão de ativação/desativação do tiristor é reduzida (de 220 V para 200 V ou menos), e a corrente de pico gerada durante a mudança de velocidades pode ser suprimida (o próprio autotransformador é um reator de alta potência), melhorando assim significativamente a fiabilidade de funcionamento e a capacidade anti-interferência do tiristor.