7мА от куда и куда приходит? В доке по тиристорному усилителю обозначен диапазон 0..5мА или вы переключили на 0..20мА?
При управляющем воздействии ниже 7мА на выходе 0%? при 7ма 30% мощности? т.е. тиристоры сразу открываются на какойто угол.
И далее регулирование плавное.
Применительно к схемам сифу есть два настроечных параметра альфа_максимум и альфа_нулевое.
Они задают границы возможного регулирования и режим работы при нулевом входном воздействии.
Посмотрите или в схеме или в более подробном описании на тир усилитель.

Из видимых нестыковок. В паспорте написано что назначение регулирование мощности в нагревателях и др устройств.
Нагреватели это преимущественно активная нагрузка. Что такое др можно только гадать.
Поэтому возможно на индуктивную нагрузку (трансформатор) усилитель так и будет работать.
Посмотрите осциллограмы выходного напряжения при минимальном входном воздействии.
Если возможно выложите.
Еще так как используются три раздельных усилителя возможно возникновение
перекоса напряжения на трансформаторе что нежелательно.

Во многих 3х фазных СИФУ (ЭКТ, ТП4, АТЕ что щупал сам) Управляющие импульсы сдвоенные
после первого открывающего импульса через 60 электрических градусов подается второй или дублирующий импульс.
Т.к. в процессе коммутации возможно закрывание тиристора.
Но это что касается 3х фазных СИФУ, и надо заметить что там функция выпрямление это выливается в разницу в схемах и работе.
У Вас 3 однофазных ориентированных на однофазное регулирование переменного напряжения.

Если не секрет, какая вам нужна точность поддержания температуры, и за какое время при отключении нагрева печь остывает на один градус? И какое транспортное запаздывание от тока нагревателя к датчику температуры?

IMHO если питание слабое - то любая коммутация такой нагрузки будет приводить к болезням других потребителей, сидящих на том же кабеле. При фазовом управлении к ним будет приходить не синусоида. Как они себя поведут - не знаю, не специалист в силовых установках. Вы же не собираетесь ставить дополнительные фильтры, отрезающие гармоники вашего тока? Так что, опять же IMHO, чем реже тут коммутировать - тем для окружающих полезнее.

И еще один вопрос. Подчеркну еще раз, я не специалист в этих вопросах. Мне казалось, что если номинальная мощность транса превышает мощность вашего нагревателя - то при подключении нагревателя напряжение на выходе транса должно просаживаться в пределах требований к качеству сетевого напряжения, процентов десяти. Почему же у вас всё так плохо? Может быть у вас дело не в трансе, а в слабых кабелях?

7мА от куда и куда приходит?

В экспериментальной схеме были использованы 3 У13Н с диапазоном регулирования 4....20 мА, установка альфа_максимум и альфа_нулевое в них не предусмотрена. МИНИТЕРМ не подключался, в качестве управляющего сигнала использовался ручной задатчик - эмулятор токового контура. Хочу сказать, перед сборкой каждый У13 был проверен в однофазном включении, изменение угла открытия пропорционально токовому сигналу, погрешность по углу открытия порядка 1%. При опробывании: 4 мА - тока в нагрузке нет (и не должно быть), 5 мА - тока в нагрузке нет, 6 мА - тока в нагрузке нет, 7 мА - ток в нагрузке появился порядка 30 % от максимального, 8...20 мА регулировка плавная. Теперь при снижении тока управления - 20...8 мА снижение тока в нагрузке плавное, 6,5 мА - полное закрытие тиристоров, тока в нагрузке нет, 7....4 мА - зона нечувствительности.
По поводу работы усилителя по моей схеме созванивался с представителями МЗТА, узнал что в таком включении усилители никогда не испытывались, и корректную работу не гарантируют. По поводу того, что работа на нагруженный трансформатор являтся работой на индуктивность, позволю с вами не согласиться, этот вопрос неоднократно поднимался, максимальный сдвиг между токами и напряжениями не более 1...2 град. Наоборот, работа с регулированием тока по первичке более благоприятна для тиристоров из за пониженного di/dt. Кстати, изучил литературу по трансформаторам, выяснил, что в первичной обмотке общепромышленных трансов нулевая точка никогда не выводится для уменьшения токов нулевой последовательности, создающих соотв. магнитное поле замыкающееся вне магнитной системы и вызывающее нагрев маслянного бака и др эл-тов конструкции.
По поводу осциллограм если смотреть между фазами то такая картина импульс как бы из трех частей левая и правая части симметричны, средняя равна их сумме, с ростом сигнала управления, импульс плавно приобретает синусоидальную форму. К сожалению нечем отсканировать зарисовку. В части того что управляющий импульс должен иметь раздвоенную форму я с вами соглашусь, вопрос в каком месте относительно основного его нужно приложить? Если есть инфа поделитесь ссылками. По СИФУ ЭКТ, ТП4, АТЕ, если есть документация с описанием работы, скиньте.
По поводу инерционности. Если честно, это больше вопрос к технологии термической обработке. По технологическим картам время мыхода на режим от 40 мин до 2,5 ч, с перерегулированием не более 1% и поддержанием рабочей температуры на участках программы с погр. не более 0,5 %.
По поводу просадки напряжения. С сетью в принципе все в порядке. А ситуацию с просадкой напряжения можно сравнить с процессами происходящими в лампах накаливания. Только в данном случае имеем дело с лампой мощностья 150 кВт!. Применение ПИД регулирования в дальнейшем избавит нас от такой напасти. Кстати по поводу влияния на сеть Вы правы. Если смотреть осциллографом, синусоида сильно изрезана, в некоторых местах до нулевого значения, а внекоторых с выбросами под 900 В и выше.

Каким образом?

Регулятор не работает во время старта - точне, он должен выдать максимальный сигнал управления. И если сопротивление холодного нагревателя в несколько раз меньше сопротивления разогретого, то это сопротивление будет очень хорошо коротить сеть в момент коммутации тирристоров. 900 вольтовые выбросы, кстати, если они там на самом деле присутствуют, замечательно пожгут всю электронику, висящую на этом кабеле.

Про отдельные пусковые обмотки не думали?

Хм... Пожалуй, не стоит путать ПИД-регулирование как раздел теории управления, где работа идет с параметрами объекта управления (постоянные времени, коэфф усиления и т.д.) и фазовое управление мощностью, которое есть просто электроника.
Получить с помощью ПИД-регулятора перерегулирование менее 1%... погрешность не более 0,5%... Даже померять с такой точностью сложновато, а для регулирования точность нужна в 3-4 раза выше. Хм...

Проблем с точностью самого ПИД регулятора обычно не бывает. Если он выполнен на аналоговой части в основном все сводится какого класса точности
резисторы установлены на входе регулятора. Основная погрешность в датчике регулируемой величины.
Да и понятие перерегулирование не связано с точностью работы регулятора. Перерегулирование зависит от свойств объекта и набора настроек регулятора пропорциональной/интегральной/дифференциальной "постоянных".
Если грубо то можно сильно увеличить интегральную составляющую время увеличится а перерегулирование будет уменьшаться.

Описание и функц схема к ТП4. http://ifolder.ru/18298964
остальная документация к ТП4 и на другие в синьках, была раньше такая советская копировальная техника.
После нее сканировать бесполезно.
Обратите внимание на нумерацию страниц сканировали с разобранной книжки.

А в инструкции к У13Н обратите внимание на стр.9 п4.6 потенциометры подстройки нижнего и верхнего значения вых напряжения.
Может ими сможете настроить диапазон.

http://www.toroid.ru/ziminEN.html Зимин Е. Н., Кацевич В. Л., Козырев С. К. Электроприводы постоянного тока с вентильными преобразователями

Я думаю работа сразу с 30% для вашего случая допустима. Сам регулятор будет "сглаживать" характеристику.
А если случится что б работа была 10 или 20% выходного напряжения у Вас будет релейный режим.
Если горячее заданного выход регулятора падает ниже 7мА и выходного напряжения нет.
Если холоднее заданного выход регулятора превышает 7мА и на выходе 30%выхода.
Я думаю в релейном режиме рыскание температуры будет чуть больше. Насколько? попробуйте на практике если возможно.

Благодарю NicSm за предоставленную информацию. Соглашусь с Вами, в том что и с 30% будет работать неплохо. В принципе то от чего хотели уйти, от того и ушли, уменьшили большие пусковые токи, а дальше уже тонкости. Просто хотелось довести схему до ума.

Хочу поделится своим опытом постройки такого регулятора. Схема включения обычная звездой без ноля, типа такой

Проблемы тут две - это нарушение правил 2 и 5 из 10 golden rules.
Вот так должно быть в идеале
https://i.imgsafe.org/408d317.png
А так есть в реальности
https://i.imgsafe.org/41bb4fd.png
На реальном графике красным обведено место нарушения правила 2 - слишком быстрый переход тока через 0 первого ключа во время открытия 3го ключа. При чем 2й и 3й ключи отрабатывают нормально(обведено зеленым), то есть успевают выключаться, но так бывает не всегда, видимо они более стойкие попались.

Тут HI-comm симисторы не помогут из за низкого сопротивления нагрузки(3 тэна 19ом звездой). Именно такие и стоят на девайсе, периодически самопроизвольно открываются.
Выхода тут 2:
1. Ставить последовательно нагрузке на каждую фазу индуктивность на 100-200мкгн соответствующих току(16А) габаритов. Это значительно снизит скорость нарастания тока и симистор успеет закрыться во время перехода тока через 0, а так же скорость нарастания напряжения - закрытый симистор не будет самопроизвольно открываться. И RC-снаббер параллельно каждому триаку - чтобы рассеять запасенную в индуктивностях энергию, выбросы от которой тоже будут открывать триак.
2. Подключить ноль в центр звезды При использовании подходящих триаков с подходящим di/dt все будет отлично

Честно не понял ни каким опытом вы хотели поделится, ни какие проблемы вы встретили.
Может у вас фазовое управление некорректное?

Предлагаю:
1)управление делать все же включением/выключением, с полными периодами.
2)само включение производить с "плавным пуском", чтобы не было бросков тока, сильно превышающих номинальный.
И вот для плавного пуска уже применить СИФУ (вот тут как правильно запускать мощный транс http://triolcorp.ru/sppt-razrabotka/)
По классической схеме с резисторами, видимо, будет слишком горячо (хотя тоже можно посчитать).
3) на время включенного состояния можно тиристоры закорачивать контактором, для снижения их нагрева.
4) Ну и регулятор синхронизировать с прочими нагрузками, для выравнивания мощности, но это уже пилотаж...

Что именно не корректно? На графиках все видно правильно или нет(в нужных местах идет пульс открытия симисторов или нет) + вот алгоритм


А вот схема-моделька к нему, графики уже выше выкладывал.
https://i.imgsafe.org/b118842.png

Все по книгам, никакого велосипеда. Чисто на резистивную нагрузку не работает из за в основном слишком быстрого проскакивания тока через 0 одного ключа в момент открытия другого, Ключ не успевает закрыться. И вторая проблема, вылазит реже из за того, что использованы 3-квадрантные Hi-COm симисторы - самопроизвольное открытие ключа в момент одновременного открытия двух остальных, это происходит на углах больше 90 градусов, то есть тогда, когда в 1 момент времени 1 из ключей всегда закрыт.



Не идет - сильно свет моргает от этого тк нагрузка довольно мощная (3х12А), а сеть довольно слабая.

Резистивной нагрузкой трудно ее плавно включить, нужно добавлять последовательно индуктивность, что не совсем хорошо из за цены.
С трансом все проще.

Это регулятор мощности, управление углом открытия. Постоянно симистор редко когда включен.
Ноль подвести проще всего, других толковых вариантов я не вижу. Ну разве что вместо симисторов использовать IGBT или Mosfet, там dv/dt куда выше, индуктивности проводов будет достаточно. Ну или на те провода колечки понадевать, пару витков сделать. Даже если насыщаться будет, то это не будет мешать, главное не дать току быстро разогнаться на старте. Ну эт уже считать нужно для конкретных условий. Но схема тоже дороже выходит.
Хотя есть вариант управлять в полу-периодном режиме, вот в этой книжке описано http://homepages.eee.strath.ac.uk/~bwwilli...hapter%2012.pdf
на 331-332 страницах. Но там тоже есть проблемы в некоторых углах открытия, хотя работает по-стабильнее и в сеть гадит по-больше.

Вот еще картинка с реального прибора. Угол открытия 60 градусов. На участке между курсорами все прошло норм, симисторы успели закрыться. А дальше ключ S1, который коммутирует резистор R1 не закрылся(обведено место красным). Внизу 3 графика - пульс открытия ключей(сигнал на светодиод оптосимистора MOC306x)
Желтым обведены проблемные места, где может произойти незакртрие симисторов, то есть те места, где ток изменяется слишком быстро

Ну так все правильно. Применили симисторы, а на схеме нам рисуете тиристоры.
Причем цепь управления не показана, детектор нуля не показан.
Модель симисторов не правильная.

Какой опыт мы тут должны извлечь?
То, что кто-то л...нулся?

В описании к схеме было указано, что применены симисторы. Детектор ноля цифровой, показан в тексте алгоритма.
Если нужна реальная схема, то вот. Только резисторы в цепи gate 470ом. Оптопары в реалье FOD4218 и симисторы T2550-12 3квадрантные, с высоким dv/dt 2.5v/ns, что тоже не особо помогает, просто ложных срабатываний меньше, чем у обычного BTA140.

Это силовая часть, дальше идет 9 каналов АЦП с тактовой 25.6кгц и алгоритм.
Хотя тут дело не в схеме, даже если замкнуть gate на МТ1, то все равно симистор иногда открывается высоким dv/dt в момент включения противоположного ключа. И если замкнуть gate на MT1 уже открытого симистора до того момента, который обведен желтым, то есть до открытия противоположного симистора, то тоже может не закрыться.
Это все проверено, специально для этого опторазвязанный ключ на маленьких mosfet-ах делал.


Чем же она не правильная?


От части да.
Если кратко - то без применения сглаживающих индуктивностей последовательно нагрузке при низкоомной активной нагрузке, без подключения нейтрали - ни один симистор толком работать не будет.
Применение тиристоров позволит избавиться от первой проблемы(не успевает закрыться при переходе тока через 0), но останется вторая проблема - dv/dt. Но на тиристорах его можно попытаться замедлить снаббером - ценой di/dt.

Проблемы с симисторами появляются только на углах больше 60 градусов, то есть тогда, когда включение одного симистора приводит к быстрому переходу тока через 0 на противоположном. И на углах больше 90 граусов, когда включение пары ключей приводит к высокому dv/dt на 3м ключе.
Вот картинка на угле 58 градусов. Тут все отлично. Обведено место зеленым, где виден естественный плавный спад тока около нулевой точки на S3 после открытия противоположного ключа(S1)

Не правильные все осциллограммы, все три должны быть одинаковы, симметричный "трезубец" по обеим сторонам оси (по напряжению), со сдвигом, при суммировании осциллограмм должен получиться ноль. В трехфазных трансформаторах средняя точка не предусмотрена. А вообще, не связывайтесь с симисторами на подобных схемах, проблем огребете кучу!