Применение тиристоров в качестве ключей на переменном токе

June 21, 2013 by admin Комментировать »

На Рис. 10.5 показана схема однофазного ключа на двух тиристорах, включенных встречно-параллельно. В этой схеме каждый тиристор проводит свою половину периода напряжения питания, причем доля напряжения, поступающего на нагрузку, определяется моментом подачи сигнала управления. Угол от перехода напряжением питания нуля до момента подачи импульса включения на управляющий электрод соответствующего тиристора называется углом задержки включения, а. Ha Рис. 10.6 приведены графики напряжений и токов в этой схеме при различных значениях а и коэффициенте мощности нагрузки.

Такие ключи широко применяются в устройствах регулировки яркости ламп накаливания (диммерах), управления нагревателями, линиях отжига, регуляторах напряжения и во многих других областях. Эти ключи могут работать при плохом коэффициенте мощности нагрузки, при большом сдвиге фаз между напряжением и током. Даже при коэффициенте мощности, близком к нулю, для нагрузок с постоянным импедансом удается уменьшать реактивную потребляемую мощность до весьма малых значений. При использовании этих ключей в потребляемом токе возбуждается широкий спектр всех нечетных гармоник.

Рис. 10.5. Схема однофазного ключа на двухтиристорах

Рис. 10.6. Графики напряжений и токов в схеме однофазного ключа на двух тиристорах при разлтныхзпачениях а и коэффициенте мощности (КМ) нагрузки

Эти ключи могут быть использованы для плавного включения трансформаторов, исключающего пусковой бросок тока. Это особенно важно в случаях, когда трансформатор используется для питания выпрямителя с большой емкостной нагрузкой. Другое применение этих ключей — ограничение броска тока через холодную нить накала при включении ламп. Это позволяет существенно увеличить долговечность ламп накаливания, что особенно важно для ламп высокой мощности, используемых для освещения заливающим светом.

На Рис. 10.7 приведены схемы тиристорных ключей в трехфазных цепях. В схеме треугольника (на Рис. 10.7 слева) каждый ключ управляет напряжением на своей нагрузке. Эта схема применяется тогда, когда нагрузка может быть разделена на три независимые секции. Схема, приведенная на Рис. 10.7 справа, применяется намного чаще. В частности, она применяется для ограничения пускового броска тока в синхронных и асинхронных электродвигателях. В настоящее время тиристорные стартеры применяются при мощностях двигателей до 10000 л. с. при напряжении 13.8 кВ.

Ключи и нагрузки в схеме треугольника Ключи и нагрузки в схеме звезды

Рис. 10.7. Схемы трехфазных ключей

Формы токов и напряжений в трехфазных цепях с тиристорными ключами весьма сложны. На Рис. 10.8 и Рис. 10.9 приведены графики напряжений и токов для нагрузки с коэффициентом мощности 0.80 и фазовыми сдвигами 60 и 120° соответственно.

Рис. 10.8. Графики напряжений и тока одной фазы в схеме трехфазного ключа при угле задержки включения 60° и коэффициенте мощности 0.8

На Рис. 10.8 ток показан прерывистым, однако, если угол задержки включения будет немного меньше или коэффициент мощности ниже, ток станет непрерывным. При больших углах задержки включения (Рис. 10.9) ток оказывается прерывистым, да и напряжение заметно «подрезается».

Источник: Сукер К. Силовая электроника. Руководство разработчика. — М.: Издательский дом «Додэка-ХХI, 2008. — 252 c.: ил. (Серия «Силовая электроника»).

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты