Comparación de reguladores de amplio rango con otros reguladores

La principal diferencia entre los estabilizadores de voltaje de amplio rango y sus diferentes estructuras de circuito principal radica en la forma de ajustar la tensión de compensación, lo cual está directamente relacionado con la fiabilidad de funcionamiento, la respuesta dinámica, la precisión y el rango de regulación de voltaje, la capacidad máxima, la distorsión de la forma de onda y otros indicadores de rendimiento del estabilizador. Los principales circuitos de los estabilizadores de voltaje de amplio rango disponibles en el mercado se pueden dividir, a grandes rasgos, en los siguientes tres tipos:

1. Tipo de autocompensación de voltaje

Esta estructura conmuta la toma del autotransformador controlando la activación y desactivación del tiristor bidireccional, modificando así el tamaño y la polaridad de la tensión de compensación del transformador para estabilizar la tensión de salida.

Ventajas principales

(1) Gracias al uso de la regulación de tensión por graduación de tomas del autotransformador, se reduce la tensión de encendido y apagado del tiristor bidireccional (de 220 V a menos de 200 V) y se suprime la sobrecorriente generada durante el cambio de marcha (el autotransformador es una reactancia de alta potencia), lo que mejora considerablemente la fiabilidad de funcionamiento del tiristor bidireccional.

(2) Dado que el circuito de control adopta la tecnología de "aislamiento de enclavamiento", se soluciona por completo el problema de circulación causado por el mal funcionamiento del tiristor bidireccional a causa de interferencias externas y se evitan eficazmente los daños en el dispositivo.

(3) Dado que el componente de control utiliza principalmente circuitos integrados analógicos, ofrece una gran adaptabilidad a entornos de red eléctrica hostiles.

2. Tipo de autoacoplamiento

Este tipo de regulador de tensión de amplio rango modifica directamente la relación de transformación del autotransformador controlando la activación y desactivación del tiristor bidireccional, logrando así estabilizar la tensión de salida.

Principales desventajas

Dado que el tiristor está conectado directamente en serie en el circuito principal, la corriente de carga fluye a través de él, y los transitorios y fluctuaciones de la corriente de carga pueden dañarlo fácilmente. Además, el paso prolongado de una corriente elevada genera mucho calor, lo que también obliga al tiristor a funcionar en condiciones de trabajo adversas, lo que reduce su rendimiento y su fiabilidad.

Además, al utilizar esta estructura para fabricar un regulador de tensión de gran capacidad, la capacidad del tiristor también debe ser alta, lo que dificulta la determinación del coeficiente de margen del tiristor y su diseño de disipación térmica, y facilita el deterioro de la fiabilidad.

En comparación con el tipo autoacoplador, las ventajas del regulador de voltaje de amplio rango son:

Dado que el tiristor del regulador de voltaje de amplio rango no se encuentra en la ruta principal de la corriente de carga, sino que solo está conectado al circuito de regulación de voltaje, la corriente que pasa a través de él no es grande, solo unas pocas fracciones de la corriente de carga, o incluso una docena de fracciones. Esto permite seleccionar fácilmente el coeficiente de margen del dispositivo, reduce el calor durante el funcionamiento y permite que el tiristor funcione de forma fiable durante un largo periodo. Además, la capacidad del regulador de voltaje también puede ser muy grande (la capacidad máxima que se puede producir actualmente es de 2500 kVA).

3. Tipo de compensación pura

Esta estructura controla la entrada, la salida o el cambio de polaridad del transformador de compensación mediante la activación y desactivación del tiristor bidireccional, para lograr la estabilización de la tensión de salida.

Desventajas principales

El tiristor se conecta directamente entre la fase y el neutro (220 V) mediante un puente, por lo que la tensión de trabajo es alta y la sobrecorriente generada durante el cambio de marcha es elevada, lo que facilita su daño. Además, si el tiristor presenta una mala conducción, este circuito puede provocar fácilmente un cortocircuito entre la fase y el neutro, y el tiristor se quemará instantáneamente, por lo que su fiabilidad es muy baja.

En comparación con el regulador de voltaje de compensación pura, las ventajas del regulador de voltaje de amplio rango son:

Dado que la red de tiristores del regulador de voltaje de amplio rango se encuentra en la salida del transformador de compensación y es reducida por el autotransformador, la tensión de encendido y apagado del tiristor se reduce (de 220 V a 200 V o menos) y se puede suprimir la sobrecorriente generada durante el cambio de marcha (el autotransformador es un reactor de alta potencia), lo que mejora considerablemente la fiabilidad de funcionamiento y la capacidad antiinterferente del tiristor.