Tyristor

Tyristor - en anordning för justering av sändningseffekten av elektrisk energi med användning av triac strömbrytaren design. Används för att ändra motorns varvtal, effekt ljusstyrka belysningsanordningar och andra ändamål.

översikt

Alla moderna tekniska lösningar bildas i början av den andra halvan av XX-talet. Det är dumt att anta att tiden läroböcker föråldrad. Vi kan inte ignorera tacksamhet Shubenko VA IJ Braslavsky och resten av laget författare, läsare förberedda för en sådan underbar material.

Tyristorer så ofta används i styrenheter som länge har ersatts transistorer. Detta beror på hög prestanda och kraftegenskaper som styrda likriktare. Den största fördelen anses släta inställningar. Även om tidiga modeller och modern det genomförs fundamentalt olika sätt. Som ett resultat har enheten ett antal positiva egenskaper:

1. Ökad effektivitet;
2. prestanda;
3. Skarpt konturerade formen på styrsignalen;
4. billighet;
5. enkelhet;
6. Liten storlek.

Tyristor idag finns överallt. Vid tvättning ändra maskiner smidigt rotationshastighet hos axeln av strypströmmen, i köksmaskiner största Ijusbågsbildning kommer anpassa sig för att stabilisera effektförbrukningen varv. Tidigare tyristor regulatorer användas endast för asynkronmotorer, mestadels parade med en kortsluten. Idag, nya tekniska lösningar mycket drivit gränserna för denna industri. Redan i 60 år för systemet användas på två sätt:

• Inställning spänningsamplituden.
• Frekvensomvandlings strömförsörjning.

Den första metoden anses vara universella och lämplig för den stora majoriteten av motorer. Den andra visar de begränsningar vid detta skede i hushållsapparater är extremt sällsynta, att ha vunnit bland segmentet industriella tillämpningar. Hemmautrustning som används nu en annan teknik - cutoff ström (fas-metoden). Del periodnyckeln sänder en växelspänning, stängs vid andra tidpunkter. Detta läge kännetecknas av minimal energiförbrukning vid en acceptabel prestanda.

typisk användning

I de flesta fall förblir tillämpningen av systemet tyristor controller samma, lite förändrats under årens lopp:

1. Mjukvaruinställningar (PU) är lagda i form av kod i minne av den aritmetiska enheten (AU) hos den elektroniska enheten. I tvättmaskinen är den dyraste delen. Så att ersättning är ofta opraktiskt.
2. Tyristor tjänar inmatningsanordning (RD), där en styrsignal tillförs.
3. Den förändrade spänningen påverkar tjänsten manövreringsorganet (SP) hos motorlindningen, samlare och så vidare. återkopplings linjen visar att den låga flyktigheten kompenseras direkt utan inblandning av CPU. Det har redan sagts om mängden gnistor.
4. Mekanism (M) uppfyller kommando. På axeln står centraliserad lägessensor (CDP), i vilket processorn förstår vad som sker som ett resultat av att ge kommandon. algoritmen justeras om nödvändigt.

Innan tyristor regulatorer använde generatorer med direkt förvaltning eller kvicksilver likriktare, med lätt utbytbara egenskaper. Men bara dessa enheter samarbetar med en kommutatormotor. Därför, enkelhet, låga kostnader, enkelhet induktions verkade inte anspråk förrän tyristorn tillsynsmyndigheter.

Drivmotorstyrfasen

Figuren visar en enkel tyristor krets för styrning rörelse av axeln. Passera genom grenarna av de pulser av båda polariteterna. Vid behov kan en tyristor låsas. Beroende på den uppsättning av styrsignaler varierar fasföljden som möjliggör backaxeln. Det första systemet löser problemet, medan den andra definierar cutoff vinkeln.

Den obestridliga fördelen med denna tekniska lösning anses vara möjligheten att smärtfritt stänga av motorn från nätet i bromsperioden. Detta blockerade energi tillbaka till nätet. Det blir möjligt opposition läge. När tyristorerna 1 och 7 å ena lind fäst vid alla spänningar. Som ett resultat, är den konstanta komponenten bildas påtaglig. det magnetfält som alstras av det är intensiv dynamisk bromsning av axeln på grund av flussmedel. Detta system kallas på olika sätt i litteraturen dvuhpulsnym effekten i ett nät med isolerad neutral.

Intensiteten hos det bromsande magnetfält justeras genom införande av en fas och en ytterligare resistor, inte deltar i arbetet, men bara för att stoppa. Samtidigt tyristorerna 9 och 10 är helt stängd, inte den nuvarande inte förbli annat sätt. Detta är för att undvika överhettning och effekterna av en stor reaktiv effekttopp i kedjan. Styrkretsarna visas inte för att förenkla illustrationen.

Tyristorer kännetecknas av en ändlig omkopplingstid, är det fortfarande möjligt att skapa en situation där en nyckel fortfarande fungerar, men andra har redan gått med. Vilket kommer att leda direkt till inter kortslutning. Som ett resultat både tyristorn kommer att förstöras på grund av överhettning, eftersom halvledar p-n-övergången irreversibelt förlorar sina egenskaper i det senare fallet. Kisel enheter lämpligen tål värme upp till nästan 150 grader Celsius. Naturligtvis är strömbrytare utrustade med kraftfulla radiatorer.

I detta avseende är den aktuella cut-off-läge används i den aktuella systemen, det ser mycket mer attraktiva, en betydande del av den period nyckeln vilar. Om vi ​​tar hänsyn till datorn switchade nätaggregat har kylningen varit en liten fläkt. Utan den skulle Kärn Mått tyristorströmställaren måste ökas. I moderna kretsar vanligen använda pulsbreddsmodulering, en av metoderna för att genomföra det blir kopplingsström.

Till tyristorer inte är öppna samtidigt förlitar styrsignaler tillförda från fördröjningen. hastighetsjustering krets anordnad på den utförs interfolieringsmoden kraft och dynamisk bromsning. För samlarerna är onödig. Är mycket mer effektivt att ändra vinkeln på cut-off för justering av strömförsörjning. Detta sparar strömförbrukning samtidigt, öka effektiviteten i installationen.

Kontinuerligt sätt är försedd med motor kraftgenerering styrpulser som samordnas med övergång genom nollspänning. En av de möjliga system för genomförandet av detta begrepp är representerad i figuren. Dess utföringsform visas för att styra räknaren tyristorer inkluderade för att förhindra samtidiga öppnings nycklar.

Fasstyrning tyristorer

Reglering av rotationshastigheten med hjälp av tyristorerna med införandet av återkopplingskretsen detekterar ett antal fördelar. Före införandet av en sådan teknisk lösning på detta problem lösas drosslar arbete i mättnad läge olika antal nackdelar:

• Förhöjda lägre tröskel.
• Stora förluster.
• Långsam prestanda.

Styrkretsen återkallanden som visas ovan för att åstadkomma dynamisk bromsning. Den enda skillnaden är frånvaron av ett motstånd. Emellertid den ovan redan inte antyda att den presenterade lösningen är lämplig för att skapa den önskade brytvinkeln, som är liknande i innebörd. Baserat på empiriska data, definieras kraven för kontroll puls:

1. Abrupt front.
2. Bredden av inte mindre än 60 grader.
3. Initial ögonblick av delaktighet i de 20 grader ur fas.

I kretsar med neutralt gluhozazemlonnoy möjliga att betrakta varje fas individuellt, som om kör en konventionell motor av tvättmaskinen i ett nätverk av 220 V. I kretsar med isolerade neutralt för korrekt kommutering nödvändigt att ta hänsyn till fasvinkeln för varje kraftledning och innefattar tyristorerna par. Med förändringen av tidsfördröjningen i förhållande till passagen av spänningen genom noll sändningseffekt varierar. Med en vinkel av fasförskjutning på 135 grader på axeln passerar ett minimum sätt motsvarande tomgång (ingen belastning). Denna övre gräns för justeringssystemet fasen med hjälp av tyristorer.

På en liknande princip gäller modern management system: en dammsugare, tvättmaskin, matberedare, etc. Minimum cutoff vinkel för asynkronmotorer anses 20 grader. Enligt uppenbara skäl, bör den fasskiftande styrkretsen inte beroende av inspänningen oscillation den realiseras genom en vertikal princip. Exempel på strukturer i figuren.

Kondensatorn C1 tjänar till att alstra en sågtandad spänning. Utgångspulser synkroniserade med effektmatningspotentialen övergångspunkt genom noll. Tandlängd är 160 grader (nästan halv periodens), som erfordras, eftersom den övre tröskel reglering är 135. Mätning av det aktuella läget för systemet är tillverkat i en bryggkrets. Vid rätt tidpunkt erbjuder en nyckel som bildar en puls trigger blockerar oscillator.

Transformator Tr1 drivs av en trefas nätet. När lind minus dioden D1 slås på och strömmen går förbi kondensorn. Ramppuls faller. Laddningen inträffar när låst diod D1. Tidpunkten för öppning och, som en konsekvens, formen på tanden, dra Uy reglerad spänning till det önskade värdet. Detta handlar om kontrollschema som bedömer både axelhastighet. Blockerande oscillator alstrar en puls med förutbestämd längd till önskad tid, tyristorn styrkrets implementera hastighetsreglering.

optimal prestanda

Kontrollsystemen för industriell användning hastighet är inte markerad svårigheter med accelerationen, som lätt kan implementeras med hjälp av reläsystemet och multi-dimmer. Vid bromsning startar den tid som krävs för att beräkna starten av tillförseln av styrsignaler minska de negativa effekterna.

Said problem löses med en särskild enhet som behandlar bedömningen av det aktuella läget i systemet. Empiriskt beräknade bromsschemat är styranordningen som färdig algoritm. Med hjälp av sensorer bestäms av en missanpassning mellan det aktuella tillståndet och början av bromsning. Bland dessa finns värden - vinkel väg axeln tills det tar stopp, och andra.

varvtalsåterkoppling är icke-linjär och som regel, inte kan beräknas, är uppgifter om detta förhållande in i minnet av räknaren. Som ett resultat, i enlighet med de befintliga last och dynamiska systemparametrar producerar ett stoppkommando vid rätt tidpunkt. Faktorer som beaktas:

1. Inga överhettningslindningar stoppa pulsström.
2. Minimera effekterna av reaktiv effekt i nätet.
3. Förlängning av anläggningen.
4. Brist på förutsättningarna för att skapa olyckor och mekanisk överbelastning.

Under utvecklingen av tyristorstyrsystem tar hänsyn till det faktum av immunitet induktionsmotor till de påverkande faktorer vid låga varvtal. I detta fall, en minsta obalans i hastighet mellan rotorn och statorn fält, som ger den utseendet av virvelströmmar och följaktligen närvaron av flussmedel. Detta är en betydande begränsning av asynkronmotorer, på grund av vilka deras användning i det dagliga livet reduceras till ett minimum.