Thyristor

Thyristor - en indretning til justering af sendeeffekten af ​​elektrisk energi ved hjælp triac afbryderen design. Bruges til at ændre motorens omdrejningstal, strøm lysstyrke belysning enheder og andre formål.

oversigt

Alle moderne tekniske løsninger er dannet i begyndelsen af ​​den anden halvdel af det XX århundrede. Det er dumt at antage, at tiden lærebøger forældet. Vi kan ikke ignorere taknemmelighed Shubenko VA IJ Braslavsky og resten af ​​holdet af forfattere, læsere forberedt på sådan en vidunderlig materiale.

Tyristorer er så ofte i de controllere, der længe blevet fortrængt transistorer. Dette skyldes høj ydeevne og effekt egenskaber som styrede ensrettere. Den største fordel anses glatte indstillinger. Selv de tidlige modeller og moderne det gennemføres fundamentalt forskellige måder. Som et resultat, drevet har en række positive egenskaber:

1. Øget effektivitet;
2. ydeevne;
3. Skarpt afrundede form af styresignalet;
4. cheapness;
5. enkelhed;
6. Lille størrelse.

Thyristor i dag er der overalt. I vaskemaskiner jævnt ændre hastigheden på rotation af akslen ved cutoff strøm, i køkkenmaskiner største buedannelse vil tilpasse sig stabilisere strømforbrug revolutioner. Tidligere thyristor regulatorer kun anvendes til asynkrone motorer, for det meste parret med et egern bur. I dag, nye tekniske løsninger meget skubbet grænserne for denne industri. Allerede i de 60 år af den ordning, der anvendes på to måder:

• Indstilling spændingsamplitude.
• Frekvens konvertering strømforsyning.

Den første metode anses for at være universel og velegnet til langt de fleste motorer. Den anden viser begrænsningerne ved det nuværende stadium i husholdningsapparater er yderst sjældent, at have vundet blandt segmentet af industrielle applikationer. Hjemmet udstyr nu bruges en anden teknik - cutoff strøm (fase metoden). Del periode nøgle transmitterer en vekselspænding, lukker på andre tidspunkter. Denne tilstand er karakteriseret ved minimalt energiforbrug ved en acceptabel ydeevne.

Typisk brug

I de fleste tilfælde, at anvendelsen af ​​ordningen thyristor controller forbliver den samme, lidt ændret sig gennem årene:

1. Softwareindstillinger (PU) er lagt i form af kode til minde om den aritmetiske enhed (AU) i den elektroniske enhed. I vaskemaskinen er den dyreste del. Så at udskiftningen er ofte upraktisk.
2. Thyristor serverer inputenhed (RD), hvor et styresignal tilføres.
3. Den ændrede spænding påvirker tjenesten aktuator (SP) af motorvikling, indsamler og så videre. feedback-linie viser, at den lave flygtighed kompenseret direkte uden involvering af CPU. Det er allerede blevet sagt om mængden af ​​gnister.
4. Mekanisme (M) opfylder kommando. På akslen står centraliseret position sensor (CDP), hvor processoren forstår, hvad der sker som et resultat af at give kommandoer. algoritme justeres om nødvendigt.

Før thyristor regulatorer brugte generatorer med direkte ledelse eller kviksølv ensrettere, med let udskiftelige karakteristika. Men disse enheder kun arbejde sammen med en kommutatormotor. Derfor enkelhed, lave omkostninger, enkelhed induktion optrådte ikke hævdet indtil thyristor regulatorer.

Drivmotor kontrolfasen

Figuren viser et simpelt thyristor kredsløb til styring bevægelse af skaftet. Passerer gennem grenene af de pulser af begge polariteter. Hvis det er nødvendigt, kan en thyristor være låst. Afhængigt af sættet af styresignaler varierer faserækkefølgen der muliggør omstillingsakselen. Den første ordning løser problemet, mens det andet definerer cutoff vinkel.

Den utvivlsomme fordel ved denne tekniske løsning anses for at være mulighed for smertefri slukke for motoren fra netværket i bremsesystemet periode. Dette blokerede energi tilbage til netværket. Det bliver muligt opposition tilstand. Når thyristorerne 1 og 7 på den ene vikling fastgjort til alle spændinger. Som følge heraf er den konstante komponent bestående håndgribelig. det magnetfelt frembragt af det er intens dynamisk bremsning af akslen på grund af flux. Denne ordning kaldes forskelligt i litteraturen dvuhpulsnym magt i et netværk med isoleret neutral.

Intensiteten af ​​bremseelementet magnetfelt justeres ved at indføre en fase og en yderligere modstand, der ikke er involveret i arbejdet, men kun at stoppe. Samtidig tyristorerne 9 og 10 er helt lukket, giver den nuværende ikke forblive anden vej. Dette er for at undgå overophedning og virkningen af ​​et stort reaktiv effekt top i kæden. Styrekredsløbene ikke vist for at forenkle illustrationen.

Tyristorer er karakteriseret ved en begrænset skiftetid, er det stadig muligt at skabe en situation, hvor en nøgle virker stadig, men den anden har allerede tilsluttet. Hvilket vil føre til omgående at interfasen kortslutning. Som et resultat både tyristoren vil blive ødelagt på grund af overophedning, fordi halvleder p-n-kryds irreversibelt mister sine egenskaber i sidstnævnte tilfælde. Silicium-enheder fortrinsvis kan modstå varme op til næsten 150 grader Celsius. Selvfølgelig er afbrydere udstyret med kraftige radiatorer.

I denne henseende er den aktuelle cut-off-tilstand anvendes i de nuværende ordninger, ser det langt mere attraktivt, en væsentlig del af den periode, nøglen hviler. Hvis vi tager i betragtning, computeren skifte strømforsyninger, har køling været en lille fan. Uden den ville Core Dimensioner thyristoromskifteren skal øges. I moderne kredsløb almindeligt anvendte impulsbreddemodulation, en af ​​metoderne til gennemførelse bliver det afskæring strøm.

Til thyristorer ikke er åbne på samme tid afhængig styresignaler leveret fra forsinkelsen. hastighed justering kredsløb tilvejebragt på udførte interleaving mode power og dynamisk bremsning. For collector motorer er unødvendig. Er langt mere effektivt at ændre vinklen på cut-off til justering af strømmen leveret. Det sparer strømforbruget samtidig, at øge effektiviteten af ​​installationen.

Kontinuerlig tilstand er forsynet med motor kraftproduktion styreimpulser koordineret med overgangen gennem nul spænding. En af de mulige ordninger for gennemførelsen af ​​dette begreb er repræsenteret i figuren. Dens udførelsesform er vist at styre tælleren tyristorer medtaget for at forhindre åbning taster samtidige.

Fase kontrol tyristorer

Regulering af rotationshastigheden ved hjælp af thyristorerne med indførelsen af ​​tilbagekoblingskredsløbet detekterer en række fordele. Forud for indførelsen af ​​en sådan teknisk løsning af dette problem løst chokes arbejde i mætning tilstand, forskellig række ulemper:

• Forhøjede lavere tærskel.
• Store tab.
• Langsom ydeevne.

Styrekredsens minder vist ovenfor for at tilvejebringe dynamisk bremsning. Den eneste forskel er fraværet af en modstand. Den ovennævnte allerede ikke antyde, at den præsenterede løsning er egnet til at skabe den ønskede afskærmningsvinkel, af lignende betydning. Baseret på empiriske data, definerer kravene til styreimpulsen:

1. Pludselig foran.
2. Bredden på ikke mindre end 60 grader.
3. Indledende øjeblik af integration i de 20 grader ude af fase.

I kredsløb med neutral gluhozazemlonnoy mulige at vurdere hver fase individuelt, som hvis der kører en konventionel motor af vaskemaskinen i et netværk af 220 V. I kredsløb med isolerede neutral for korrekt kommutering nødvendigt at tage hensyn til den fasevinkel hver højspændingsledning og med thyristorer par. Med ændringen af ​​tidsforsinkelsen i forhold til passagen af ​​spændingen gennem nul transmissionseffekt varierer. I en vinkel på faseskift på 135 grader på akslen passerer et minimum funktion, der svarer til tomgang (ubelastet). Denne øvre grænse for fasejusteringen system ved hjælp af tyristorer.

På et lignende princip gælder moderne styringssystem: en støvsuger, vaskemaskine, foodprocessor, etc. Mindste cutoff vinkel til asynkrone motorer betragtes 20 grader. Ifølge indlysende grunde bør faseforskydningen styrekredsløb ikke afhænge af indgangsspændingen svingning realiseres gennem en lodret princip. Eksempler på strukturer i figuren.

Kondensatoren C1 tjener til at generere en savtandspændingen. Startende pulser er synkroniseret med strømforsyningen potentielle overgangspunkt gennem nul. Tand længde er 160 grader (næsten halv periode), som er nødvendig, da tærsklen øvre regulering er 135. Måling af den aktuelle tilstand af systemet er lavet i en brokobling. På det rigtige tidspunkt det giver en nøgle danner en impuls udløser blokering oscillator.

Transformator Tr1 er drevet af en trefaset linje netværk. Når snoede minus dioden D1 tændes, og strømmen går forbi kondensatoren. Rampen puls falder. Ladningen opstår, når låst diode D1. Tidspunktet for åbning og som følge heraf, formen af ​​tanden, trækker Uy reguleret spænding til den ønskede værdi. Dette handler om kontrol ordning, der vurderer både aksel hastighed. Blokeringsoscillatoren genererer en impuls af forudbestemt længde til den ønskede tid, tyristoren styrekredsløb gennemførelse hastighedsstyring.

optimal ydeevne

Styresystemerne til industriel brug sats er ikke markeret vanskeligheder med accelerationen, som let kan implementeres ved anvendelse af relæet, og multi-lysdæmpere. Når bremsning begynder, til den tid, der kræves for at beregne starten på levering af styresignaler reducere de negative virkninger.

Nævnte problem løses ved en særlig enhed behandler vurdering af den aktuelle tilstand af systemet. Empirisk beregnet bremsning ordning, er kontrolenheden lagt klar algoritme. Ved hjælp af sensorer bestemmes af en uoverensstemmelse mellem den aktuelle tilstand og starten af ​​bremsning. Blandt disse er der værdier - kantet vej af akslen til anslag, og andre.

Hastighed feedback er ikke-lineær og som regel, kan ikke beregnes, at dataene på denne sammenhæng er indtastet i hukommelsen af ​​lommeregneren. Som et resultat, i henhold til de eksisterende belastning og dynamisk systemparametre producerer en stopkommando på det rigtige tidspunkt. Faktorer, der tages i betragtning:

1. Ingen overophedning viklinger stoppe pulsstrøm.
2. Minimere virkningen af ​​reaktiv effekt i netværket.
3. Udvidelse af anlægget.
4. Mangel på betingelserne for at skabe ulykker og mekanisk overlast.

Under udviklingen af ​​tyristorstyring system tager hensyn til det forhold af immunitet induktionsmotor til de påvirkende faktorer ved lave omdrejninger. I dette tilfælde en minimal fejlparring i hastighed mellem rotoren og statoren felter, der giver udseende af hvirvelstrømme og dermed tilstedeværelsen af ​​flux. Dette er en betydelig begrænsning af asynkrone motorer, på grund af deres anvendelse i hverdagen er reduceret til et minimum.