Tyristor

Tyristory - zariadenie pre nastavenie prenášaného výkonu elektrickej energie pomocou triak vypínač dizajn. Slúži na zmenu otáčok motora, prístroje osvetľovacie výkon jasovej a iné účely.

Prehľad

Všetky moderné technické riešenia sú vytvorené na začiatku druhej polovice XX storočia. Je pochabé predpokladať, že doba učebnice zastaraný. Nemôžeme ignorovať vďačnosť Shubenko VA IJ Braslavsky a zvyšok tímu autorov, čitateľov k príprave na takéto nádherné materiálu.

Tyristory sú tak často používaný v radičoch, ktoré už dávno nahradili tranzistory. To je vzhľadom k vysokému výkonu a výkonových charakteristík ako riadených usmerňovačov. Hlavnou výhodou je považovaný za hladké nastavenia. Hoci na začiatku modely a moderné je vykonávaná zásadne odlišné spôsoby. Výsledkom je, že pohon má rad pozitívnych vlastností:

1. Zvýšená účinnosť;
2. výkonnosti;
3. Ostro tvarované tvar riadiaceho signálu;
4. lace;
5. jednoduchosť;
6. Malá veľkosť.

Tyristory dnes existujú všade. V práčkach plynule meniť rýchlosť otáčania hriadeľa medzné prúd, v kuchynských strojčekov najväčšej oblúk sa prispôsobí stabilizovať spotrebu energie otáčok. Skoršie regulátory tyristorové použité iba pre asynchrónne motory, väčšinou vo dvojici s klietkou nakrátko. Dnes nové technické riešenia veľa tlačil hranice tohto odvetvia. Už v 60. rokoch tohto režimu použiť dvoma spôsobmi:

• Nastavenie amplitúdy napätia.
• frekvenčný menič napájanie.

Prvá metóda je považovaná za univerzálny a vhodný pre väčšinu motorov. Druhý ukazuje obmedzenia v tejto fáze v domácich spotrebičov je extrémne zriedkavé, čo vyhral medzi segmente priemyselných aplikácií. Domáce zariadenie teraz používa inú techniku ​​- medzného prúdu (metóda fáza). Časť obdobie kľúč prenáša striedavé napätie, uzavrie inokedy. Tento režim je charakteristický minimálnou spotrebou energie na prijateľnej výkonu.

typické použitie

Vo väčšine prípadov je použitie regulátora schéma tyristora zostáva rovnaký, len málo zmenilo v priebehu rokov:

1. Nastavenie softvér (PU) sú uložené vo forme kódu v pamäti aritmetické jednotky (AU) elektronickej jednotky. V práčke je najdrahšie častí. Takže výmena je často nepraktické.
2. Tyristory slúži vstupné zariadenie (R d), kde je privádzaný riadiaci signál.
3. Zmenená napätie ovplyvňuje servisný ovládač (SP) na vinutie motora, kolektor a tak ďalej. Spätná väzba čiara ukazuje, že nízka volatilita kompenzovaná priamo bez účasti procesora. Ako už bolo povedané o výške iskier.
4. Mechanizmus (M) plní príkaz. Na hriadeľ stojí centralizované snímač polohy (CDP), v ktorom je procesor chápe, čo sa deje v dôsledku dávať príkazy. Algoritmus je v prípade potreby upraviť.

Pred tyristorové regulátory používajú generátory s priameho riadenia alebo ortuti usmerňovačov, s jednoducho vymeniteľnými vlastnosťami. Avšak, tieto zariadenia fungujú len spoločne s komutátora motora. Z tohto dôvodu, jednoduchosť, nízke náklady, jednoduchosť indukcia vyzeral netvrdil, kým regulátorov tyristorových.

Vodičský riadenia motora fázy

Obrázok ukazuje jednoduchý tyristorový obvod pre kontrolu pohybu hriadeľa. Prechádzajú vetvami impulzov oboch polarít. Ak je to potrebné, môže byť tyristor uzamknutý. V závislosti na sade riadiacich signálov sa líšia v poradí fáz, ktorá umožňuje reverzáciu hriadeľ. Prvý program rieši problém, zatiaľ čo druhý definuje uhol medzná.

Nepochybný Výhodou tohto technického riešenia sa považuje možnosť prepínania bezbolestné vypnutia motora zo siete v brzdovom období. Toto blokovanej energie späť do siete. To sa stáva možným spôsobom opozície. Keď tyristory 1 a 7 na jednej vinutia pripojené ku všetkým napätia. Výsledkom je, že konštantná zložka je tvorená hmatateľné. magnetické pole vytvorené toho je intenzívny dynamické brzdenie hriadeľa v dôsledku toku. Tento systém sa nazýva rôzne v literatúre dvuhpulsnym výkonu v sieti s izolovanou neutrálne.

Intenzita brzdenia magnetického poľa sa upraví zavedením fáze a dodatočný odpor, nie sú zapojené do práce, ale iba k zastaveniu. Zároveň tyristory 9 a 10 sú úplne uzavreté, aktuálne nezostáva iná cesta. To je, aby sa zabránilo prehriatiu a dopade veľkého jalového výkonu vrchol v reťazci. Ovládacie obvody nie sú zobrazené pre zjednodušenie vyobrazenia.

Tyristory sú charakterizované konečnú spínacieho času, je aj naďalej možné vytvoriť situáciu, keď jeden kľúč stále funguje, ale druhý už pripojil. Ktorý bude okamžite viesť k interphaseovou skratu. V dôsledku toho ako tyristor zničí v dôsledku prehriatia, pretože polovodičové p-n-križovatka nevratne stráca svoje vlastnosti v druhom prípade. Silikónové zariadenie s výhodou môže vydržať teplo do takmer 150 stupňov Celzia. Samozrejme, že vypínače sú vybavené výkonnými radiátory.

V tomto ohľade je aktuálny režim cut-off sa používa v súčasných systémoch, to vyzerá oveľa atraktívnejšie, značná časť doby, kedy je kľúč odpočíva. Ak vezmeme do úvahy počítač spínaných zdrojov, chladenie bol malý ventilátor. Bez nej Základné rozmery tyristorový prepínač bude musieť byť zvýšená. V moderných obvodoch bežne používajú pulzná šírková modulácia, jeden zo spôsobov, ktorým sa vykonáva to stáva cut-off prúd.

Aby tyristory nie sú otvorené súčasne sa opiera riadiace signály dodávanej z omeškania. Nastavenie rýchlosti okruh opatrený Na základe vykonaného výkonu režimu prekladania a dynamické brzdenie. U kolektorových motorov je zbytočné. Je oveľa efektívnejšie zmeniť uhol cut-off pre nastavenie výkonu dodávaného. To šetrí spotrebu energie v rovnakom čase, čo zvyšuje účinnosť zariadenia.

Kontinuálny režim je opatrená pre riadenie výkonu motora generovanie impulzov koordinované k prechodnému cez nulové napätie. Jedným z možných schém pre realizáciu tohto konceptu je znázornený na obrázku. Jeho prevedenie je preukázané, že ovládanie počítadlá tyristory súčasťou, aby sa zabránilo súčasnej kľúča otvor.

kontrolnej fázy tyristory

Regulácia počtu otáčok pomocou tyristorov s zavedenie spätnej väzby obvode detekuje rad výhod. Pred zavedením tohto technického riešenia tohto problému, riešeného tlmivky prácu v režime saturácie, líšiace rad nevýhod:

• Zvýšené dolné prahové hodnoty.
• Veľké straty.
• Pomalý výkon.

Riadiaci obvod pripomína vyššie uvedené poskytnúť dynamické brzdenie. Jediným rozdielom je absencia odporu. Avšak, vyššie už nemá naznačovať, že predložené riešenie je vhodné pre vytvorenie požadovaného uhla cut-off, ktorý je podobný v tom zmysle. empirických údajov sa ustanovujú požiadavky na riadiace impulz:

1. Náhle front.
2. Šírka nie menšia ako 60 stupňov.
3. Počiatočné okamih zahrnutie do 20 stupňov z fázy.

V obvodoch s neutrálnym gluhozazemlonnoy možné uvažovať o každej fáze samostatne, ako by beží konvenčné motor práčky do siete 220 V. V obvodoch s izolovaný neutrálnou pre správne zámena potrebné vziať do úvahy fázový uhol každého elektrického vedenia a vrátane tyristory párov. So zmenou časového oneskorenia vzhľadom k priechodu napätia cez nulový vysielací výkon kolíše. V uhle fázového posuvu 135 stupňov na hriadeli prechádza minimálny režim zodpovedajúci voľnobehu (bez zaťaženia). Tento horný limit pre systém nastavením fázy prostredníctvom tyristorov.

Na podobnom princípe použiť moderný systém riadenia: vysávač, práčka, kuchynský robot, atď Minimálny uhol cutoff pre asynchrónne motory považované za 20 stupňov. Podľa zrejmých dôvodov by přeřazovací ovládací obvod fázy nie je závislá na kolísanie vstupného napätia je realizované prostredníctvom vertikálnej princípe. Príklady štruktúr na obrázku.

Kondenzátor C1 slúži na generovanie pílovitý napätia. Počnúc impulzy synchronizované s napájací potenciál mieste prechodu cez nulu. Dĺžka vidlíc je 160 stupňov (takmer polovice obdobie), ktorý je vyžadovaný, pretože horná prah regulácie je 135. Meranie aktuálneho stavu systému sa vykonáva v obvode mostíka. V pravú chvíľu ponúka kľúč tvoriaci pulz spúšťací blokovaciu oscilátor.

Transformátor Tr1 je poháňaný siete trojfázové vedenia. Keď sa vinutie mínus dióda D1 zapne a výpadku napájania okolo kondenzátora. Pulz rampa padá. Náboj dochádza pri uzamknutej dióda D1. Okamih otváranie a, v dôsledku toho, tvaru zuba, ťahanie uy regulované napätie na požadovanú hodnotu. To sa zaoberá kontrolnom systéme, ktorý posudzuje, ako rýchlosť hriadeľa. Blokovanie oscilátor generuje impulz vopred stanovenej dĺžky na požadovaný čas, riadiace tyristor obvod, ktorým sa vykonáva riadenie rýchlosti.

optimálny výkon

Ovládacie systémy rýchlosti priemyselné použitie nie je označený ťažkosti s zrýchlenia, ktoré môžu byť ľahko vykonaná s použitím relé systému a multi-stmievače. Pri brzdení sa spustí, doba potrebná pre výpočet zahájenie dodávky riadiacich signálov na zníženie negatívnych účinkov.

Spomínaný problém je vyriešený pomocou špeciálnej jednotky zaoberajúce sa hodnotením súčasného stavu systému. Empiricky vypočíta brzdný systém, ovládacie zariadenie je položený pripravený algoritmus. Prostredníctvom senzorov je určená nesúladu medzi aktuálnom stave a na začiatku brzdenia. Medzi nimi sú hodnoty - uhlová dráha hriadeľa až na doraz, a ďalšie.

Spätná väzba otáčok je nelineárny a spravidla nedá vypočítať údaje o tomto vzťahu sa zapisujú do pamäti kalkulačky. V dôsledku toho, v súlade s existujúcimi zaťaženie a dynamické parametre zariadenia vytvára príkaz na zastavenie v správnom okamihu. Faktory vziať do úvahy:

1. Nedôjde k prehriatiu vinutia zastaveniu pulzného prúdu.
2. Minimalizovať dopad jalového výkonu v sieti.
3. Rozšírenie závodu.
4. Nedostatok podmienok pre tvorbu nehôd a mechanickému preťaženiu.

Pri vývoji riadiaci tyristor systém berie do úvahy skutočnosť, že imunita indukčný motor na ovplyvňujúcich faktorov pri nízkych otáčkach. V tomto prípade je minimálna nezhoda v rýchlosti medzi rotorom a statorom oblastiach, ktoré poskytujú vzhľad vírivých prúdov a v dôsledku toho, prítomnosť tavivá. Ide o významné obmedzenie asynchrónnych motorov, v dôsledku čoho sa ich použitie v každodennom živote znížené na minimum.