Есть конспект?
Пришлите нам!

4.5. Фазовое управление тринисторами

Рассмотрим способы отпирания тринисторов от источника переменного тока. На рис.4.5,а показан способ управления, при котором используется напряжение анодного питания. При замкнутом выключателе В тринистор отпирается в начале каждого положительного полупериода на аноде в момент, когда мгновенное значение анодного напряжения uТ достигнет значения, при котором будет выполнятся условие:

uТ(R1 + R2) Iу.мин

Тринистор останется отпертым в течение всего положительного полупериода. При отпертом тиристоре напряжение на его аноде падает до значения Uост, и управляющий ток снижается почти до нуля (рис.4.5,б). Диод защищает цепь управления от обратного напряжения при отрицательных полупериодах напряжения на аноде. Максимально допустимое обратное напряжение этого диода должно быть Uобр.макс Um.

Если в момент положительного напряжения на аноде в интервале от 0 до 180° варьировать моментом отпирания триодного тиристора, то ток в нагрузке будет протекать только в течение какой-то определённой части полупериода (рис.4.5,б). Так как при небольшой задержке тринистор может быть отперт в начале положительного полупериода напряжения, при больших задержках – в любой точке положительного полупериода. Тем самым можно регулировать средний за период ток, проходящий в нагрузке от максимального почти до нулевого значения. Такой способ получил название фазового регулирования, поскольку при этом изменяется сдвиг фаз между началом положительного полупериода анодного напряжения и началом протекания прямого тока (рис.4.5,б). Фазовый сдвиг φ может регулироваться примерно от 5 до 170°. Простейшая схема фазового управления рис.4.5,а. Изменение угла осуществляется переменным резистором R2. Сопротивление ограничивающего резистора рассчитывается по формуле:

Где Um – амплитуда напряжения источника питания.

Если R1 рассчитан по приведённой формуле, то при R2 = 0 тринистор отпирается с углом задержки φ5°. При увеличении сопротивления резистора R2 триодный тиристор будет отпираться при больших углах задержки φ и, наконец, при соблюдении условия

значение φ станет равным 90°. Схема на рис.4.5,а позволяет производить регулирование примерно от 0 до 90°. Поэтому это устройство обеспечивает непрерывное регулирование тока в нагрузке от 100% до 50% максимально возможного значения. Более широкие пределы можно получить, если цепь управления питать напряжением, сдвинутым по фазе относительно анодного напряжения. Это можно достигнуть при помощи простой RC – цепи (рис.4.5,в).

Рис.4.5,в

Напряжение на управляющий электрод подаётся с конденсатора C. При отрицательном полупериоде анодного напряжения конденсатор C через диод V2 заряжается до напряжения -Um. Во время положительного полупериода конденсатор через резисторы R1 и R2 перезаряжается от напряжения –Um до некоторого положительного напряжения, достаточного для открывания тиристора. Продолжительность заряда, а значит и угол задержки φ определяется постоянной времени (R1+R2)·C и скоростью нарастания анодного напряжения. Пределы регулирования от 5 до 170°, что позволяет изменять ток в нагрузке от максимального значения почти до 0.

В рассмотренных схемах (рис.4.5,а,б) используется так называемый амплитудо – фазовый способ управления. При таком способе на управляющий электрод поступает сигнал, амплитуда которого постепенно нарастает, начиная с 0, что в определённый момент приводит к отпиранию тиристора. Амплитудо – фазовый способ управления характеризуется невысокой стабильностью, т.к. момент включения тиристора зависит от минимального значения отпирающего тока Iу.мин, который изменяется при колебаниях температуры и смене тиристора.

Существенно лучшую стабильность имеет импульсно – фазовый способ управления, при котором отпирание тиристора осуществляется импульсами, задержанными относительно начала положительного периода полупериода на аноде. Для формирования управляющих импульсов используется комбинация из фазосдвигающей RC-цепи и ключевого прибора (диодного тиристора, стабилитрона, однопереходного транзистора и т.д.).


Dr.BoT© Konspektiruem.ru