Thyristor

Thyristor - een inrichting voor het aanpassen van het zendvermogen van elektrische energieverbruikende triac schakelaar ontwerp. Wordt gebruikt om de rotatiesnelheid van de motor, power helderheid verlichting apparaten en andere doeleinden te veranderen.

Overzicht

Alle moderne technische oplossingen worden gevormd aan het begin van de tweede helft van de twintigste eeuw. Het is dwaas om te veronderstellen dat de tijd handboeken verouderd. We kunnen niet negeren dankbaarheid Shubenko VA IJ Braslavsky en de rest van het team van auteurs, lezers voorbereid voor zo'n prachtig materiaal.

Thyristors zijn zo vaak gebruikt in de controllers die lang verdrongen transistors zijn geweest. Dit is te wijten aan hoge prestaties en macht eigenschappen als gelijkrichters. Het belangrijkste voordeel wordt beschouwd als glad instellingen. Hoewel de vroege modellen en moderne het wordt uitgevoerd fundamenteel verschillende manieren. Als gevolg daarvan is de schijf een aantal positieve eigenschappen:

1. Verhoogde efficiëntie;
2. prestaties;
3. Scherp geronde vorm van het stuursignaal;
4. goedkoopte;
5. eenvoud;
6. Klein formaat.

Thyristor vandaag zijn er overal. In wasmachines soepel veranderen van de rotatiesnelheid van de as door de cutoff huidige, in de keuken machines grootste vonken zal aanpassen aan het stroomverbruik van revoluties te stabiliseren. Eerder thyristor regelaars gebruikt voor asynchrone motoren, veelal gepaard met een kooianker. Vandaag de dag, nieuwe technische oplossingen veel duwde de grenzen van deze industrie. Al in de 60 jaar van de op twee manieren gebruikt schema:

• Instellen spanningsamplitude.
• Frequentieconversie voeding.

De eerste methode wordt universeel en geschikt voor de meeste motoren zijn. De tweede toont de beperkingen in de huidige stand van huishoudelijke apparaten is uiterst zeldzaam, hebben gewonnen onder het segment industriële toepassingen. De huishoudelijke apparaten nu gebruik gemaakt van een andere techniek - de cutoff huidige (fase methode). Deel punt-toets verzendt een wisselspanning, sluit dan weer. Deze modus wordt gekenmerkt door minimaal energieverbruik in een aanvaardbare prestatie.

typisch gebruik

In de meeste gevallen blijft de toepassing van de regeling thyristorregelaar hetzelfde, weinig veranderd door de jaren heen:

1. Software-instellingen (PU) worden gelegd in de vorm van een code in het geheugen van de rekeneenheid (AU) van de elektronische unit. In de wasmachine is het duurste onderdeel. Zodat de vervanging is vaak onpraktisch.
2. Thyristor dient invoerinrichting (RD), waarbij een stuursignaal wordt toegevoerd.
3. De gewijzigde spanning van invloed op de actuator (SP) van de motorwikkeling, collector enzovoort. terugvoerleiding blijkt dat de lage vluchtigheid gecompenseerde direct zonder tussenkomst van de CPU. Er is al veel gezegd over de hoeveelheid vonken.
4. Mechanism (M) voldoet aan commando. Op de as bevindt gecentraliseerde positiesensor (CDP), waarbij de processor begrijpt wat er gebeurt als gevolg van het geven van commando. algoritme wordt aangepast indien nodig.

Voordat thyristor regelaars gebruikt generatoren met eigen beheer of kwik gelijkrichters, met eenvoudig te verwisselen kenmerken. Echter, deze apparaten werken alleen samen met een commutator motor. Dus eenvoud, lage kosten, eenvoud van inductie verscheen niet geclaimd totdat de thyristor regelaars.

Aandrijfmotor controlefase

De figuur toont een eenvoudige thyristor schakeling voor het besturen van de beweging van de schacht. Passeren door de takken van de pulsen van beide polariteiten. Indien nodig kan een thyristor worden vergrendeld. Afhankelijk van het stel stuursignalen varieert de fasevolgorde de omkeeras mogelijk maakt. De eerste regeling lost het probleem op, terwijl de tweede bepaalt de cutoff hoek.

Het onbetwiste voordeel van deze technische oplossing wordt beschouwd als de mogelijkheid pijnloze uitschakelen van de motor van het netwerk in het remmen periode. Deze geblokkeerde energie terug naar het netwerk. Het wordt mogelijk mode oppositie. Wanneer de thyristors 1 en 7 aan de ene wikkeling verbonden aan alle spanningen. Hierdoor wordt de constante component gevormde voelbaar. het magnetische veld dat door het intense dynamisch remmen van de as als gevolg van vloeimiddel. Deze regeling is anders in de literatuur dvuhpulsnym macht genoemd in een netwerk met geïsoleerde neutraal.

De intensiteit van het remmen magneetveld wordt aangepast door introductie van een fase en een extra weerstand, niet betrokken bij het werk, maar te stoppen. Op hetzelfde moment dat de thyristors 9 en 10 volledig gesloten, de huidige blijven niet andersom. Dit om oververhitting en de invloed van een grote blindvermogen piek in de keten te voorkomen. De besturingsschakelingen niet zichtbaar voor de afbeelding te vereenvoudigen.

Thyristoren worden gekenmerkt door een eindige schakeltijd, blijft het mogelijk om een ​​situatie waarin een sleutel werkt nog maken, maar de tweede reeds verbonden. Die zal onmiddellijk leiden tot de interfase kortsluiting. Dientengevolge zowel de thyristor wordt vernietigd door oververhitting, omdat de halfgeleider p-n-overgang onomkeerbaar verliest zijn eigenschappen in het laatste geval. Silicon apparaten kunnen bij voorkeur hitte tot bijna 150 graden Celsius weerstaan. Natuurlijk zijn de kracht switches uitgerust met krachtige radiatoren.

In dit opzicht is de huidige cut-off modus die wordt gebruikt in de huidige regelingen, het ziet er veel aantrekkelijker, een belangrijk deel van de periode de belangrijkste rust. Als we rekening houden met de computer schakelende voedingen, heeft koeling een kleine ventilator geweest. Zonder het, zou kerndimensies thyristor schakelaar moeten worden verhoogd. In moderne schakelingen gebruikte pulsbreedtemodulatie, een van de uitvoeringsmethodes wordt gesperd stroom.

Om thyristoren niet open gelijktijdig voert regelsignalen uit de vertraging geleverd. snelheidsaanpassing keten aangebracht op de uitgevoerde interleaving mode power en dynamisch remmen. Voor de verzamelaars motoren is overbodig. Is veel effectiever om de hoek van de cut-off te veranderen voor het aanpassen van de geleverde stroom. Dit bespaart het stroomverbruik op hetzelfde moment, het verhogen van het rendement van de installatie.

Continue modus is voorzien motorvermogen opwekking stuurpulsen gecoördineerd met de doorgang door nulspanning. Een van de mogelijke regelingen voor de uitvoering van dit begrip in de figuur weergegeven. De uitvoeringsvorm wordt getoond aan de teller thyristoren opgenomen om gelijktijdig openen sleutels niet beheersen.

Faseregeling thyristors

Regeling van het toerental met behulp van de thyristors met de introductie van de terugkoppelketen detecteert een aantal voordelen. Voorafgaand aan de invoering van een dergelijke technische oplossing van dit probleem opgelost chokes werk in verzadiging modus, verschillend aantal nadelen:

• Verhoogde onderdrempel.
• Grote verliezen.
• Trage prestaties.

De stuurschakeling herinnert bovenstaande dynamische remwerking te verschaffen. Het enige verschil is de afwezigheid van een weerstand. De hierboven reeds doet hint dat de gepresenteerde oplossing is geschikt voor het creëren van de gewenste afschermhoek, die soortgelijk in betekenis. Op basis van empirische gegevens, worden de vereisten voor de stuurpuls:

1. Abrupte front.
2. De breedte van niet minder dan 60 graden.
3. Aanvangsmoment van opname in het 20 graden uit fase.

In circuits met neutrale gluhozazemlonnoy mogelijk elke fase afzonderlijk beschouwen, alsof het draaien van een conventionele motor van de wasmachine in een netwerk van 220 V. In circuits met geïsoleerde neutraal juiste commutatie moet rekening worden gehouden met de fasehoek van elke voedingslijn en met thyristors paren. Met de verandering van de vertraging ten opzichte van de doorgang van spanning door nul zendvermogen varieert. Onder een hoek van faseverschuiving van 135 graden op de as passeert minimaal modus die overeenkomt met stationair (onbelast). Deze bovengrens voor fasebijstelling systeem via thyristors.

Op een vergelijkbaar principe toe te passen modern management systeem: een stofzuiger, wasmachine, food processor, etc. Cutoff minimale hoek voor asynchrone motoren als 20 graden. Volgens hand liggende redenen dient de faseverschuiving besturingsschakeling onafhankelijk van de ingangsspanning oscillatie wordt gerealiseerd door een vertikale principe. Voorbeelden van structuren in de figuur.

Condensator C1 dient om een ​​zaagtandspanning te genereren. Uitgaande pulsen synchroon met de stroomtoevoerpotentiaal overgangspunt door nul. Tandlengte is 160 graden (bijna de helft van de tijd), die nodig is, aangezien de bovenste drempel 135 verordening. Meten van de huidige toestand van het systeem in een brugschakeling. Op het juiste moment biedt het een sleutel die een puls trekker blokkeeroscillator.

TR1 wordt aangedreven door een driefasige telefoonnet. Wanneer kronkelende minus de diode D1 wordt ingeschakeld, en de kracht gaat langs de condensor. De helling puls valt. De belasting wordt vergrendelde diode D1. Het moment van openen en, als gevolg daarvan, de vorm van de tand, trekken Uy geregelde spanning op de gewenste waarde. Dit gaat over de besturing die zowel assnelheid beoordeelt. Blokkeeroscillator een puls van vooraf bepaalde lengte aan de gewenste tijd, de thyristor besturingsschakeling uitvoering toerentalregeling.

optimale prestaties

De controlesystemen voor industrieel gebruik tarief niet aangegeven problemen met de versnelling, die gemakkelijk kan worden uitgevoerd volgens de overdrachtssysteem en multi-dimmers. Bij het remmen wordt gestart, de tijd vereist voor het begin van de toevoer van stuursignalen te berekenen om de negatieve effecten te beperken.

Genoemde probleem wordt opgelost door een speciale eenheid die de beoordeling van de huidige toestand van het systeem. Empirisch berekend remmen schema wordt de besturingsinrichting klaargelegd algoritme. Door middel van sensoren wordt bepaald wordt doordat de situatie en het begin van het remmen. Daarnaast zijn er nog waarden - hoekbaan van de as tot aan de aanslag, en anderen.

Speed ​​feedback is niet-lineair en, in de regel niet kan worden berekend, de gegevens op deze relatie zijn in het geheugen van de rekenmachine ingevoerd. Dientengevolge, volgens de huidige belasting en dynamische systeemparameters geeft een stopcommando op het juiste tijdstip. Factoren in aanmerking genomen:

1. Geen oververhitting wikkelingen stoppen pulsstroom.
2. Het minimaliseren van de impact van reactief vermogen in het netwerk.
3. Uitbreiding van de plant.
4. Gebrek aan de voorwaarden voor het creëren van ongevallen en mechanische overbelasting.

Gedurende de ontwikkeling van thyristor bedieningssysteem houdt rekening met het feit immuniteit inductiemotor de invloedsfactoren bij lage toerentallen. In dit geval, een minimale mismatch in toerental tussen de rotor en stator velden, die de verschijning van wervelstromen en derhalve de aanwezigheid van flux. Dit is een belangrijke beperking van asynchrone motoren, waardoor het gebruik ervan in het dagelijks leven wordt tot een minimum beperkt.