Thyristor

Thyristor - un dispositif de réglage de la puissance d'émission de l'énergie électrique en utilisant la conception de l'interrupteur d'alimentation triac. Utilisé pour changer la vitesse de rotation du moteur, des dispositifs d'éclairage de luminosité de puissance et d'autres fins.

vue d'ensemble

Toutes les solutions techniques modernes sont formées au début de la seconde moitié du XX siècle. Il est insensé de supposer que le temps manuels scolaires obsolètes. Nous ne pouvons pas ignorer la reconnaissance Shubenko VA IJ Braslavsky et le reste de l'équipe des auteurs, lecteurs préparé pour un tel matériau merveilleux.

Thyristors sont si souvent utilisés dans les contrôleurs qui ont depuis longtemps supplanté les transistors. Cela est dû à la haute performance et des caractéristiques de puissance que Redresseurs contrôlées. Le principal avantage est considéré comme paramètres lisses. Bien que les premiers modèles et moderne, il est mis en œuvre de manière fondamentalement différente. En conséquence, le lecteur a un certain nombre de qualités positives:

1. Efficacité accrue;
2. la performance;
3. forme fortement profilée du signal de commande;
4. bon marché;
5. simplicité;
6. Petite taille.

Thyristor aujourd'hui, il y a partout. Dans le lavage des machines changent rapidement la vitesse de rotation de l'arbre par le courant de coupure, dans les machines de cuisine le plus grand arc électrique adapter pour stabiliser la consommation d'énergie des révolutions. Antérieurs régulateurs de thyristors utilisés uniquement pour les moteurs asynchrones, la plupart du temps associé à une cage d'écureuil. Aujourd'hui, de nouvelles solutions techniques beaucoup plus poussé les limites de cette industrie. Déjà dans les années 60 du régime utilisé de deux façons:

• Réglage amplitude de tension.
• Alimentation conversion de fréquence.

La première méthode est considérée comme universelle et convient à la grande majorité des moteurs. La seconde montre les limites au stade actuel dans les appareils ménagers est extrêmement rare, ayant gagné entre le segment des applications industrielles. L'équipement de la maison utilise maintenant une technique différente - le courant de coupure (Méthode de phase). clé de période de la partie transmet une tension alternative, ferme à d'autres moments. Ce mode est caractérisée par la consommation d'énergie minimum à une performance acceptable.

utilisation typique

Dans la plupart des cas, l'application du contrôleur de thyristor système reste le même, peu changé au fil des ans:

1. Les paramètres du logiciel (PU) sont mis sous la forme de code dans la mémoire de l'unité arithmétique (UA) de l'unité électronique. Dans la machine à laver est la partie la plus coûteuse. Alors que le remplacement est souvent peu pratique.
2. Thyristor sert dispositif d'entrée (RD), dans lequel un signal de commande est fourni.
3. La tension modifiée affecte l'actionneur de service (SP) de l'enroulement du moteur, un collecteur et ainsi de suite. ligne de réaction montre que la faible volatilité compensée directement sans intervention de la CPU. Il a déjà été dit au sujet de la quantité d'étincelles.
4. Mécanisme (M) répond à la commande. Sur l'arbre se dresse capteur de position centralisée (CDP), dans lequel le processeur comprend ce qui se passe à la suite de donner des ordres. algorithme est ajusté si nécessaire.

Avant les régulateurs à thyristors utilisés générateurs avec gestion directe ou mercure, avec Redresseurs caractéristiques facilement modifiables. Cependant, ces dispositifs ne fonctionnent avec un moteur à collecteur. Par conséquent, la simplicité, à faible coût, la simplicité de l'induction ne semblait pas jusqu'à ce que les régulateurs réclamé à thyristors.

Conduite phase de contrôle du moteur

La figure montre un simple circuit à thyristors pour commander le mouvement de l'arbre. Passer à travers les branches des impulsions des deux polarités. Si nécessaire, un thyristor peut être verrouillé. En fonction de l'ensemble de signaux de commande fait varier la séquence de phase qui permet à l'arbre d'inversion. Le premier système permet de résoudre le problème, tandis que le second définit l'angle de coupure.

L'avantage incontestable de cette solution technique est considérée comme la possibilité de indolore arrêt du moteur du réseau pendant la période de freinage. Ce blocage arrière de l'énergie au réseau. Il devient possible, le mode d'opposition. Lorsque les thyristors 1 et 7 sur l'un enroulement attachés à toutes les tensions. En conséquence, la composante constante est formée palpable. le champ magnétique produit par celui-ci est un freinage dynamique intense de l'arbre due au flux. Ce schéma est appelé différemment dans la puissance dvuhpulsnym de la littérature dans un réseau à neutre isolé.

L'intensité du champ magnétique de freinage est réglé par introduction d'une phase et d'une résistance supplémentaire, non impliqué dans le travail, mais seulement d'arrêter. En même temps, les thyristors 9 et 10 sont complètement fermés, le courant ne reste pas d'autre moyen. Ceci permet d'éviter la surchauffe et l'impact d'un grand pic de puissance réactive de la chaîne. Les circuits de commande non représentés pour simplifier l'illustration.

Thyristors se caractérisent par un temps de commutation finie, il reste possible de créer une situation où une clé fonctionne toujours, mais le second a déjà rejoint. Ce qui conduira immédiatement à un court-circuit interphase. En conséquence à la fois thyristor sera détruite en raison de la surchauffe, car le p-n-jonction semi-conductrice perd de manière irréversible ses propriétés dans ce dernier cas. dispositifs de silicium peuvent de préférence résister à la chaleur jusqu'à près de 150 degrés Celsius. Bien sûr, les interrupteurs de puissance sont équipés de radiateurs puissants.

À cet égard, le mode de coupure de courant est utilisé dans les systèmes actuels, il semble beaucoup plus attrayant, une partie importante de la période la clé est au repos. Si nous prenons en considération les alimentations à découpage ordinateur, le refroidissement a été un petit ventilateur. Sans elle, interrupteur à thyristors Dimensions de base devrait être augmenté. Dans les circuits modernes couramment utilisés modulation de largeur d'impulsion, l'une des méthodes de mise en œuvre, il devient courant de coupure.

Pour ne sont pas ouverts thyristors repose simultanément des signaux de commande fournis du retard. circuit de réglage de vitesse prévu sur la puissance en mode d'entrelacement effectué et le freinage dynamique. Pour les moteurs de collecteur est inutile. Est beaucoup plus efficace pour changer l'angle de la coupure pour le réglage de la puissance fournie. Cela permet d'économiser la consommation d'énergie en même temps, ce qui augmente l'efficacité de l'installation.

Le mode continu est fourni avec des impulsions de commande de génération de puissance du moteur en coordination avec le passage par zéro de tension. L'un des schémas possibles pour la mise en œuvre de ce concept est représenté sur la figure. Son mode de réalisation est représenté pour commander le compteur thyristors inclus pour empêcher l'ouverture simultanée de touches.

thyristors de commande de phase

Régulation de la vitesse de rotation au moyen de thyristors avec l'introduction du circuit de rétroaction détecte un certain nombre d'avantages. Avant l'introduction de cette solution technique de ce problème résolu selfs travail en mode de saturation, différent nombre d'inconvénients:

• seuil inférieur élevée.
• Des pertes importantes.
• Ralentissement des performances.

Les rappels de circuits de commande indiqués ci-dessus pour fournir un freinage dynamique. La seule différence est l'absence d'une résistance. Toutefois, ce qui précède fait déjà allusion au fait que la solution présentée est appropriée pour la création de l'angle de coupure souhaité, qui est similaire dans un sens. Sur la base de données empiriques, définit les exigences relatives à l'impulsion de commande:

1. avant Abrupt.
2. La largeur de pas moins de 60 degrés.
3. moment initial d'inclusion dans les 20 degrés déphasés.

Dans les circuits avec gluhozazemlonnoy neutre possible de considérer individuellement chaque phase, comme si l'exécution d'un moteur classique de la machine à laver le linge dans un réseau de 220 V. Dans les circuits avec neutre isolé pour la commutation correcte nécessaire de prendre en compte l'angle de phase de chaque ligne d'alimentation et comprenant des paires de thyristors. Avec le changement de temps de retard par rapport au passage de la tension par zéro puissance d'émission varie. À un angle de décalage de phase de 135 degrés sur l'arbre passe à un mode minimum correspondant à la marche au ralenti (sans charge). Cette limite supérieure pour le système de réglage de phase au moyen de thyristors.

Sur le même principe appliquer le système de gestion moderne: un aspirateur, lave-linge, robot ménager, etc. angle de coupure minimum pour moteurs asynchrones considéré comme 20 degrés. Selon des raisons évidentes, le circuit de commande de décalage de phase ne doit pas dépendre de l'oscillation de la tension d'entrée est réalisée grâce à un principe vertical. Des exemples de structures sur la figure.

Le condensateur C1 sert à générer une tension en dents de scie. A partir des impulsions synchronisées avec l'alimentation point de transition passant par zéro potentiel. longueur des dents est de 160 degrés (près de la moitié de la période), qui est nécessaire, étant donné que le seuil de régulation supérieure est 135. La mesure de l'état actuel du système est réalisé dans un circuit en pont. Au bon moment, il offre une clé formant un oscillateur de blocage de déclenchement d'impulsion.

Transformateur Tr1 est alimenté par un réseau de lignes à trois phases. Lors de l'enroulement moins la diode D1 se met en marche, et la puissance passe devant le condenseur. L'impulsion de rampe tombe. La charge se produit lorsque la diode D1 verrouillée. Le moment de l'ouverture et, en conséquence, la forme de la dent, en tirant tension régulée Uy à la valeur désirée. Cette traite du système de contrôle qui évalue à la fois la vitesse de l'arbre. Blocage oscillateur génère une impulsion de longueur prédéterminée à la durée souhaitée, le circuit de commande de thyristor d'exécution de commande de vitesse.

une performance optimale

Les systèmes de contrôle des taux d'usage industriel ne sont pas marquées avec des difficultés de l'accélération, qui peut être facilement mis en œuvre en utilisant le système de relais et multi-gradateurs. Lors du freinage commence, le temps nécessaire pour calculer le début de la fourniture de signaux de commande afin de réduire les effets négatifs.

Ledit problème est résolu par une unité spéciale chargée de l'évaluation de l'état actuel du système. Calculé de manière empirique système de freinage, le dispositif de commande est mis algorithme prêt. Au moyen de capteurs est déterminé par un décalage entre l'état actuel et le début du freinage. Parmi ceux-ci il y a des valeurs - chemin angulaire de l'arbre jusqu'à la butée, et d'autres.

retour vitesse est non linéaire et, en règle générale, on ne peut calculer, les données sur cette relation sont entrées dans la mémoire de la calculatrice. En conséquence, en fonction des charges existantes et des paramètres système dynamique produit une commande d'arrêt au bon moment dans le temps. Les facteurs pris en compte:

1. Aucun enroulements surchauffe arrêt de courant pulsé.
2. En minimisant l'impact de la puissance réactive dans le réseau.
3. Extension de l'usine.
4. Le manque de conditions pour la création d'accidents et une surcharge mécanique.

Au cours du développement du système de contrôle de thyristors tient compte du fait du moteur à induction de l'immunité aux facteurs qui influent à bas régime. Dans ce cas, un décalage minimum de vitesse entre les champs de rotor et de stator, fournissant l'apparition de courants de Foucault et, par conséquent, la présence du flux. Ceci est une limitation importante des moteurs asynchrones, en raison de laquelle leur utilisation dans la vie quotidienne est réduite au minimum.