ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Применение тиристоров в управлении электроприводом из "Автоматическое управление процессами штамповки " Выпускаемые промышленностью кремниевые неуправляемые и управляемые вентили и вентили-переключатели на токи до 750 а имеют большие преимущества перед селеновыми и германиевыми выпрямителями, тиратронами и ртутными выпрямителями и позволяют создать качественно новое электрооборудование и системы управления электроприводом. [c.73] К недостаткам тиристоров можно отнести их высокую чувствительность к перегрузкам, коммутационным перенапряжениям и неравномерным распределениям напряжения между вентилями. В штамповочном производстве тиристоры могут быть использованы в качестве бесконтактных аппаратов в схемах управления и преобразователей частоты для плавного регулирования скорости асинхронных двигателей. В отличие от транзисторов, тиристоры имеют три электронно-дырочных перехода и состоят из четырех чередующихся слоев кремния р и п типов. [c.74] На рис. 29, а и б изображено конструктивное исполнение вентилей, их структура (рис. 29, в) и условное обозначение тиристора (рис. 29, г). Вентили состоят из следующих основных деталей 1 — шпилька, 2 — основание вентиля, 3 — фторопластовое уплотнительное кольцо, 4 — электронно-дырочный переход, 5 — крышка корпуса, 6 — стеклянное кольцо, 7 — управляющий электрод, 8 — гибкий вывод. Подробное рассмотрение физических свойств структуры, устройства и принципа действия тиристора дано в работе [31]. Отечественной промышленностью выпускаются три типа тиристоров вентиль кремниевый управляемый ВКУ, вентиль кремниевый диффузионный управляемый ВКДУ и управляемый полупроводниковый вентиль кремниевый лавинный УПВКЛ. Охлаждение тиристоров может быть воздушным или водяным. Воздушное принудительное охлаждение при скорости воздуха 15 м сек позволяет использовать тиристор на ток, указанный в паспорте, где приводится также и класс (напряжение), превышение которого ведет к пробою структуры. [c.74] И нормальном охлаждении тиристоры работают длительное время. При кратности, равной 1,25, время перегрузки не должно превышать 30 сек, а при двойной кратности, по отношению к номинальному току, не выше 1 сек. [c.76] В качестве бесконтактной аппаратуры, выпрямителей, инверторов и преобразователей частоты тиристоры применяются в однофазных и трехфазных схемах постоянного и переменного тока. [c.76] На рис. 31, а изображена схема силовых цепей включения статора асинхронного двигателя, в которой вместо контакторов (магнитного пускателя) использованы тиристоры. Посредством блока управления напряжение подается на управляющие электроды тиристоров, которые, открываясь, включают статор асинхронного двигателя в сеть. При снятии напряжения с управляющих электродов, тиристоры закрываются и статор асинхронного двигателя отключается от сети. [c.77] Если у асинхронного двигателя выведены концы для соединения обмоток статора в треугольник, тиристоры можно соединить по схеме, изображенной на рис. 31, б. [c.77] Как известно, для ограничения пусковых токов в цепь статора асинхронного двигателя вводят активное или индуктивное сопротивление. После разгона эти сопротивления шунтируются и двигатель выходит на естественную характеристику. Такой процесс можно осуществить при помощи тиристоров, если при пуске изменить угол регулирования (отпирания) и тем самым снизить напряжение, подаваемое на статор, до необходимой величины. После окончания разгона двигателя необходимо восстановить угол регулирования таким, при котором напряжение на статоре будет номинальным. [c.77] В любой момент времени в мостовой схеме ток проводят два вентиля в верхней группе (с общим катодом) работает вентиль с наивысшим потенциалом анода, а в нижней группе (с общим анодом) — с наинизшим потенциалом катода. Каждый вентиль пропускает ток в течение одной трети полупериода. Переход тока с одной фазы на следующую происходит в момент пересечения полусинусоид напряжений коммутирующих фаз. [c.78] В схемах управления электроприводом наибольшее распространение получили обе мостовые схемы. Но схема с несимметричным мостом более экономична и проста, так как для нее требуется в два раза меньшее количество блоков управления и стоимость диодов на много меньше, чем стоимость тиристоров. Кроме того, упрощается вся схема, повышается надежность установки и облегчается труд обслуживающего персонала. [c.79] На рис. 33 изображены схемы преобразования частоты для регулирования скорости асинхронного двигателя, где последовательно с тиристорами включаются диоды, служащие для разделения цепей нагрузки и коммутирующих емкостей. Отдельный мост диодов предназначен для возврата реактивной энергии в цепь постоянного тока. Ввиду того, что статор асинхронного двигателя представляет собой сочетание активного и индуктивного сопротивления во время однозначной нагрузки по току и напряжению, энергия через тиристоры передается к двигателю. В те интервалы времени, когда ток и напряжение имеют разные знаки, реактивная энергия возвращается в звено постоянного тока через мост диодов. [c.79] Можно также произвести пуск двигателя от основной системы шин путем подачи импульса на управляющие электроды правой стороны симметричных тиристоров. При снижении напряжения на этих шинах блок управления (БУ) путем подачи обратной полуволны напряжения прекратит подачу управляющих импульсов на правые симисторы 1—3. После этого можно осуществить отпирание симисторов 4—6 левой стороны с одновременной синхронизацией напряжения двигателя и резервной сети. Если произойдет недопустимая перегрузка двигателя, то датчики тока ДТ пошлют сигнал в БУ, и ток двигателя будет снижен путем увеличения угла отпирания вентилей. [c.80] В качестве защиты от перенапряжений применяют гс-цепочки, подключаемые параллельно к тиристорам. На рис. 35, а изображена схема последовательного соединения тиристоров с использованием демпфирующего контура, составленного из сопротивлений и емкостей для защиты от перенапряжений. [c.81] А/р — наибольший возможный разброс времени запирания L — индуктивность контура. [c.81] Было указано, что тиристоры по принципу работы аналогичны с ионными преобразователями, для которых разработаны различные схемы управления. Опыт создания схем управления для ионных приборов щироко используется и для тиристоров, т. е. может быть осуществлено как импульсное, так и фазовое управление. В первом случае на управляющий электрод тиристора подается напряжение в виде импульса, а во втором — в виде синусоидальных и прямоугольных волн. [c.82] Схемы управления могут быть построены на гс-цепочках, магнитных элементах, транзисторах или их сочетаниях по вертикальному или горизонтальному принципу управления. Выбор варианта схемы управления тиристором зависит от технических условий и тре15ований технологического процесса. [c.82] Вернуться к основной статье