тиристорни
В тиристор не е напълно контролирано устройство, съдържащо: прилагане на съответния потенциал на контролния електрод и изключен само принуден почивка токовата верига чрез включване и изключване на напрежението, нейната естествена преход през нулата или от противоположния знак поток закаляване напрежение. Чрез промяна на управляващото напрежение (нейното закъснение) да регулирате средната стойност на изправено напрежение, и по този начин скоростта на мотора.
Средната стойност на изправено напрежение, когато няма регламент се определя основно от превключване верига тиристорен преобразувател. конвертор схема са разделени на два класа: тези с нулево производство и мост.
В растенията от среден и голям капацитет се използват преимуществено мостови преобразуватели верига, която е главно поради две причини:
по-малко стрес на всеки един от тиристорите
липса на постоянен компонент на ток, преминаващ през трансформаторни намотки.
Конвертор верига може също да се променя броя на фазите на единични малки електроцентрали до 12-24 в мощни конвертори.
Всички изпълнения тиристорни преобразуватели заедно с положителните свойства, такива като ниско закъснение, липса на въртящи елементи малки (в сравнение с електромеханични преобразуватели) размери, има редица недостатъци:
1. твърда връзка към електрическата мрежа: всички колебания на напрежението в мрежата е пряко предавани към системата за задвижване и товарните шокове на вала на двигателя се предава към мрежата веднага и да причини токовите пикове.
2. фактор ниска мощност при регулиране на напрежението надолу.
3. за производство на по-високи хармоници, които се зареждат доставка мрежа.
Механичните характеристики на двигателя се подава от тиристорен инвертор се определя от силата на тока в котвата, и характера на неговата промяна на натоварването, т.е.. Д. външен конвертор характерен параметър и инвертора и двигателя.
Проектиране и функция на тиристор
Тиристори (фиг. 1 а) е четири слой полупроводници с две силициеви р-п-преход и р-п- възел. Големината на ток, преминаващ през тиристорен I. под действието на анодното напрежение Ua в зависимост от текущия I в контрола, минаваща през контролния електрод чрез действието на управляващото напрежение Uy.
Ако текущият контрол отсъства (I = 0), тогава за увеличаване на напрежението U и текущата I в потребителската верига II ще се увеличи, останалите, обаче, много малка по размер (Фиг. 1 б).
Фиг. 1. Блок схема (а), волт-амперна характеристика (б) и структурен състав (в) от тиристор
По това време п-р преход включени в непроводим посока, тя има висока устойчивост. В определена стойност на анодното напрежение Ua1 нарича отворено напрежение или превключвател запалване, лавина разбивка възниква бариерния слой. съпротивление му става на малки и ток се увеличава до стойност, определена в съответствие с закона на Ом, потребителят на съпротивление Rp П.
С увеличаване на напрежението Ua Iy сила намалява. Текущ Iy, в която Ua напрежение достига най-ниската стойност се нарича поправяне ток Ic.
Закриване се случва по време на изтеглянето на тиристорен напрежение UA или променя знак. Номинална мощност тиристорен ток Ir е най-голямата средната стойност на ток, преминаващ в посока напред, без да причинява неприемливо прегряване.
Напрежение U N е най-голямата амплитуда допустимо напрежение, при което осигурява предварително определена надеждността на устройството.
Спадът в напрежението # 916; U п. създаден номинален ток, наречен спад номинално напрежение (обикновено # 916; U п = 1 - 2).
коригирането на сила ток Ic варира между 0.1 - 0.4 при напрежение Uc 6-8 V.
Тиристори отваря надеждно при продължителност на импулса от 20 - 30 микросекунди. Интервалът между импулсите не трябва да бъде по-малко от 100 микросекунди. Когато напрежение Ua падне до нула, тиристор е заключена.
Външно структурен дизайн на тиристор е показано на фиг. 1 инча На медна основа 1 хекс аспект и резба стеблото армиран силициев четири слоя структура 2 с отрицателна енергия 3 и 4, контролната щифт. Структурата на силиций е защитена с метална обвивка 5 от цилиндрична форма. Подсилената изолатор корпуса 6. нишка в основата 1 се използва за определяне на тиристор и за свързване към положителния полюс на източника на напрежение анод.
Чрез увеличаване на управляващото напрежение Ua ток намалява, необходимо за отваряне на тиристор (вж. Фиг. 1 б). отворите контрол ток е пропорционален на напрежението UUO отваряне контрол.
Ако U е промяна в право синус (фиг. 2), необходимото напрежение и 0 отваряне може да се опише чрез пунктирана линия. Ако приложената контрол на напрежението Uy 1 константа и нейната стойност е под минималното напрежение UUO. на тиристор не може да се отвори.
Ако управляващото напрежение се увеличава до стойност UY2, на тиристора ще се отвори веднага след като напрежението е по-голямо от UY2 UUO напрежение. Чрез промяна на стойността UY, е възможно да се промени ъгълът на отваряне на тиристор в обхвата от 0 до 90.
Фиг. 2. Контролът на тиристор
За отваряне на тиристор под ъгъл над 90 °, се прилага променливо напрежение Uy контрол, различна, например, синусоидално. Когато напрежение, съответстващо на точката на пресичане на задължително напрежение пунктирана крива UUO = F ( # 969; т). т iristor отваря.
UUO синусоида измества хоризонтално надясно или наляво, че е възможно за промяна на ъгъла # 969; т 0 на отваряне на тиристор. Такъв контрол се нарича хоризонтален ъгъл на отваряне. То се извършва с помощта на специален fazosmeschateley.
Преместване на същата синусоида вертикално нагоре или надолу, може също да се промени ъгълът на отваряне. Такъв контрол се нарича вертикална. В този случай, за регулиране на напрежението на ф у алгебрично добавите до постоянно напрежение, например напрежение Uy 1. Откриване ъгъл се регулира чрез вариране на степента на това напрежение.
След отваряне на тиристор остава отворен до края на положителния половината цикъл, както и контрол на напрежението не оказва влияние върху работата му. Това ви позволява да се прилагат като контрола на импулсите, периодично дава положителни импулси, които контролират напрежението в определено време (фиг. 2 по-долу). Това увеличава яснотата на контрол.
Промяна на някои начин ъгъл на отваряне тиристор, може да бъде предоставена на потребителите напрежение импулси на различни форми на. Това променя размера на средната стойност на напрежението на клемите на потребителя.
Различни устройства се използват за контролиране на тиристорите. В схемата, показана на Фиг. 3. AC напрежение предоставена на трансформатор първичната намотка Tp 1.
Фиг. 3. Схемата за управление на тиристорен
В тази верига на вторичната намотка на трансформатор пълен вълна токоизправител е включено В 1. В 2, В 3 В4 със значително индуктивност L на DC верига. Пулсация на поправеното ток в същото време на практика изчезва. Въпреки това, такъв постоянен ток може да се получи само когато е пълна вълна поправка на променлив ток с форма, показана на фиг. 4..
Така, в този случай токоизправител В1, В2, OT, В4 (вж. Фиг. 3) е оформен AC преобразувател. В тази схема на кондензатори С1 и С2 са последователно зарежда настоящите правоъгълни импулси (Фиг. 4а). Така върху плочите на С1 и С2 кондензатори генерирани трионообразна напрежение (Фиг. 4Ь), приложена към базата на транзистора Т1 и Т2 (вж. Фиг. 3).
Това напрежение се нарича отправна точка. Основната верига на всеки транзистор действа като напрежение Uy DC. Когато рампа напрежение е нула, Uy напрежение генерира на базата на двата транзистора положителни потенциал. Всеки транзистор отваря база ток при негативен потенциал на базата.
Това се случва, когато отрицателните стойности на референтната рампа напрежение е по-голям от Uy (Фиг. 4Ь). Това условие е изпълнено в зависимост от стойността Uy за различни стойности на фазовия ъгъл. В този транзистор отваря в различни интервали от време, в зависимост от големината на напрежението Uy.
Фиг. 4. Графики контролира тиристорни напрежения
Когато един или друг транзистор е отворен, правоъгълен импулс на ток преминава през първичната намотка TR2 или TP3 (вж. Фиг. 3) на трансформатора. По време на преминаването на водещия ръб на този импулс се появява във вторичната намотка напрежение импулс, който се прилага за контрол електрод на тиристор.
При преминаване регулируем токов импулс възниква във вторичната намотка напрежение пулса на обратна полярност. Този импулс се затваря полупроводников диод, маневрена вторична намотка и тиристор не е предоставена.
При контролиране на тиристорите (вж. Фиг. 3) две трансформатори предоставят две импулси изместен във фаза на 180 °.
Тиристори система за управление на двигателя
Системи за контролиране на тиристорни постояннотокови двигатели на промяната на постоянното напрежение в котвата на двигателя се използва за контрол на скоростта му. В тези случаи, обикновено се използва многофазен токоизправител верига.
Фиг. 5, плътна линия показва проста схема на този вид. В тази схема, всеки от Т1 тиристори, Т2, Т3, свързан в серия с вторичната намотка на трансформатора и котвата на двигателя; д. г. а. вторични намотки са изместени по фаза. Следователно напрежение импулси котвата на двигателя доставени при контролиране ъгъл тиристорен откриване фаза изместен спрямо друга.
Фиг. 5. верига тиристорен диск
В многофазен верига в зависимост от ъгъла на запалване на тиристорите, периодични и постоянни токове могат да преминават през котвата на двигателя. Обратимо устройство (. Фигура 5а, цялата схема) се използват два комплекта тиристори: Т1, Т2, Т3 и Т4, Т5, Т6.
Отварянето на тиристорите на група, промяна на посоката на тока в котвата на двигателя, а оттам и на посоката на въртене.
Обратното на двигателя може да се изпълни и чрез промяна на посоката на тока в областта намотка на двигателя. Такова възстановяване се използва в случаите, когато не се изисква висока производителност, тъй като възбуждане ликвидация има в сравнение с ликвидацията индуктивността на котвата е много висока. Такова възстановяване често се използва за тиристорни основните инструменти за задвижване на машините.
Вторият набор от тиристори може да извършва режими спирачни, изискващи промяна на посоката на тока в котвата на двигателя верига. Тиристори в схемите за задвижване, които се разглеждат се използва за активиране и деактивиране на двигателя, както и за ограничаване на размера на началната и спирачния ток, което премахва необходимостта за контактор и стартиране и спиране реостати.
В схемите за DC тиристорни електрически силови трансформатори нежелателни. Те увеличаване на размера и цената на инсталацията, така че често се използва схемата показана на фиг. 5б.
В този контрол схема изпълнява тиристорен запалване контролен блок BU1. Той е свързан с AC мрежа трифазен, като по този начин осигурява захранване и управление импулси преговори фаза с тиристорите на анод напрежение.
тиристорни дисковете обикновено се използват за обратна връзка от скоростта на двигателя. По този начин се използва Тачо Т и междинното транзистор усилвател терминал. Използва се като обратна връзка по електронна. г. а. двигателя се осъществява от едновременното действие на отрицателна обратна връзка на напрежение и положителни отзиви на тока на котвата.
За да контролирате ток на възбуждане се прилага за тиристорни T7 контрол BU2 единица. В отрицателните половина цикли на напрежението анод когато T7 тиристорен ток не минава, токът продължава да тече в дължи д ATS. г. а. самостоятелно индуктивност, ограничава чрез плъзгащи B1.
Тристорни задвижвания с контрол PWM
В горния тиристорен задвижващия двигател се захранва от импулси на напрежението честота 50 Hz. С цел да се увеличи скоростта на честотата на пулса е препоръчително да се увеличи. Това се постига с тиристорни устройства за контрол на PWM, когато котвата е преминал през моторни правоъгълни постоянен ток импулси с различна продължителност (ширина) честота на 2-5 кХц. Освен контрол на висока скорост осигурява такива големи обхвати на регулиране на честотата на въртене на двигателя и по-висока енергийна ефективност.
При управлението на двигателя импулс импулс задвижвани от неконтролирано токоизправител и тиристор, свързан в серия с котвата, че периодично се отваря и затваря. По този начин чрез котвата на двигателя верига са DC импулси. Промяна на дължина (ширина) на тези импулси води до промяна в скоростта на двигателя.
Тъй като в този случай тиристор работи под постоянно напрежение, за заключителната си прилагат специални схеми. Един от най-простите схеми за контрол PWM е показано на фиг. 6.
Фиг. 6. тиристорен с контрол PWM
В тази схема, на тиристор Tr заключен при включване на тиристор Tr изчезването на. Когато отворите тази тиристорен зарежда кондензатор С се изпуска да се задуши DR1, което го прави значително д. г. а. Когато това се случи в краищата на напрежението на газта по-голяма от напрежението U и мощност токоизправител насочена към него.
След токоизправител мощност и шунт диод D1 се подава към тиристорен напрежение Tp и го кара да се заключва. Когато заключване тиристорен кондензатор С отново се зарежда в превключване напрежение Великобритания> U.
Поради висок ток честота на пулса и инерцията на котвата на двигателя да доставят импулсна характер плавно въртене на двигателя на практика не е отразено. Тиристорен Тг и Tt се отваря с помощта на специален фаза-преместване схема, която позволява да се променя ширината на импулса.
Предимствата на тиристорни устройства са добри енергийни характеристики, с малки размери и тегло, липса на всякакви въртящи се машини, в допълнение към електрическия двигател, с висока скорост, винаги готова за работа. Основният недостатък на тиристорни устройства е тяхната висока цена е все още значително надвишава цената на устройствата с електрическата машина и магнитни усилватели.
В момента се наблюдава трайна тенденция на широко разпространеното подмяна на тиристорни електроприводи DC с променлива скорост AC дискове.