2 fase tegenover 3 fase aansturing van 3 fase belastingen

Klanten die een 3 fase verwarming willen aansturen zitten met een dilemma m.b.t. de te kiezen vermogensregelaars. Welke aanstuurmethode moet gekozen worden?

  • 2 fasen tegenover 3 fasen besturing?
  • zero cross (nuldoorgang) tegenover faseaansnijding besturing?

Het antwoord zit in het 3 fase verwarmingselement

Het volgende onderdeel helpt U de juiste aanstuurmethode te kiezen voor Uw belastingtype.

3 fase aansturing voor een 3 fase belasting

3 phase, 3 leg power control WYE vs 3 phase 3 leg inside delta control

Het schakelen van alle 3 de fasen voor een 3-fase belasting is alleen nodig in de volgende situaties:

  • Verwarming met een aangesloten centraal nulpunt:: elke fase schakelt tussen fase en de nulleider. Verwarmingen met een centraal nulpunt zijn aangesloten met 4 kabels. Het centrale aansluitpunt van de ‘Y’ verwarming is aangesloten op de nulleider van het vermogen distributie systeem.
  • Open delta: elke afzonderlijke fase wordt geschakeld met een paar (2 stuks) parallel geschakelde thyristoren. Open delta verwarmingen zijn aangesloten met 6 kabels of het zijn 3  afzonderlijke verwarmingselementen welke in open delta schakeling zijn aangesloten.
  • 3 fase regeling met fase-aansnijding: voor faseaansnijdingen moeten alle drie de fasen geschakeld worden. Vooral bij non-lineaire belastingen dient faseaansnijding te worden toegepast, voorbeelden zijn:
    • tungsten verwarmingselementen
    • MoSi2 (bijvoorbeeld Kanthal Super) verwarmingselementen
    • primaire zijde van transformatoren
    • andere inductieve belastingen
  • Kies voor faseaansnijding als een stroombegrenzing moet worden toegepast.
  • Heater Bake Out (uitbakken) functie: hier moet faseaansnijding worden toegepast omdat de stroom door het verwarmingselement moet worden begrensd. Bepaalde thyristormodules ondersteunen deze functionaliteit. Het wordt gebruikt om condens te verwijderen van het verwarmingselement. Zodra de condens is verdwenen kan het verwarmingselement met faseaansnijding of zero cross (nuldoorgang) aansturing worden aangestuurd.

2 fase aansturing voor een 3 fase belasting

3 phase 2 leg WYE and 2 leg delta power control

Wanneer is gekozen voor een zero cross (nuldoorgang) aansturing bij een verwarmingselement met een zwevend nulpunt, kan ervoor gekozen worden om alleen 2 fasen te schakelen. 

Verschillende redenen zijn:

  • Minder elektrische storing: de belasting wordt ingeschakeld als de wisselspanning door de nuldoorgang gaat, hierdoor wordt de golfvorm niet in stukken gehakt en daardoor ontstaat er geen storing. Omdat nooit 2 van de 3 fasen, tegelijkertijd, door de nuldoorgang gaan, kan de belasting niet inschakelen op de nuldoorgang zonder een retourleider wat resulteert in het afkappen van de sinus golfvorm welke resulteert in harmonischen. Hierdoor genereert een 2 fase vermogensunit minder elektrische storing.
  • Minder warmtedissipatie: een 3 fasen belasting die wordt geschakeld met een 2 fase vermogensunit produceert 1/3 minder warmte in de behuizing dan een 3 fase vermogensunit. Een thyristormodule (2 parallel geschakelde thyristoren) dissipeert ongeveer 1.2 Watt per Ampere die door de module gaat. Als voorbeeld nemen we een 3 fase vermogensmodule die 30 Ampere regelt, deze dissipeert 108 Watt. Een 2 fase vermogensmodule die dezelfde belasting aansturing dissipeert slechts 72 Watt.
  • Lagere kosten: een 2 fase regelmodule voor een 3 fase belasting kost minder dan een 3 fase regelmodule. Ook zijn er nu maar 2 halfgeleiderzekeringen nodig in de geschakelde fasen. 2 halfgeleiderzekeringen met houders kosten 1/3 minder dan een 3 fase regelmodule met houders.
  • Veiligheid: het is een misvatting dat een 3 fase regelmodule een betere veiligheid garandeert. Thyristoren hebben altijd een zeer kleine lekstroom (microamperes) in gesloten toestand, dus de volledige voedingspanning, hetzij met nagenoeg geen stroom (en dus geen vermogen in Watt) zal altijd aanwezig zijn op de belasting. Alleen een 3 fase elektromechanisch relais koppelt de belasting volledig af. Een afschakeling met een elektromechanisch relais zorgt voor een volledige afkoppeling van de voedingsspanning. Een thyristormodule is geen afschakelmechanisme. Veiligheidsvoorschriften schrijven een afkoppeling middels een elektromechanisch relais voor. 

Applicatie overzicht: welke thyristorunit te kiezen voor Uw verwarmingselement

Zie het de applicatie overzicht pagina voor de keuze van het type thyistorunit voor een specifieke elektrische belasting.

thyristor applicatie overzicht