Принципът на регулиране на мощността при натоварване на променлив ток с помощта на тиристори

Средната мощност на натоварване в синусоидални вериги с променлив ток може да се регулира чрез тиристори… Този метод за контрол на консумацията на енергия е особено лесен, ако натоварването е чисто активно. Въпреки това, с някои модификации на потребителските вериги, е възможно да се контролират натоварванията с помощта на тиристори. реактивен компонент.

Този подход към регулирането обикновено се нарича регулиране на фазовото напрежение, и обикновено се прилага за такива потребители, които първоначално могат да се захранват директно от мрежата, но не изискват перфектно хармонична форма на напрежение.

Принципът на управление е да се промени ъгълът на отваряне на тиристора като електронен превключвател. Така че, когато тиристорът се отваря и провежда ток не през цялата полувълна на синусоидата, а само започвайки от определена фаза от него, непълните синусоиди се подават към товара и техните парчета с отрязаната начална част на половината -месечен цикъл.

Това се постига чрез факта, че тиристорът или работи като независим полувълнов токоизправител, или два тиристора са включени в токоизправителната верига (тогава това е т.нар управляван токоизправител). Резултатът от работата на веригата е намаляване на ефективната стойност на напрежението, подадено към товара, което е свързано след такъв токоизправител.

Такива схеми често могат да бъдат намерени в плавни стартери на двигатели с постоянен ток, на платки за управление на тока на зареждащите се батерии, в устройства за регулиране на яркостта на лампи с нажежаема жичка и др.

Предимството на този подход е преди всичко в ниската цена и простотата на сглобяване на вериги с тиристори, както и в простотата на управляващите вериги за фазово регулиране на напрежението, когато става въпрос за променлив ток в мрежата. Недостатъкът, разбира се, е изкривената форма на полученото напрежение, висок пулсационен ток на изхода и намаляване на коефициента на мощност на потребителя.

Същността на недостатъка, свързан с изкривяването на напрежението и формата на тока, е, че при рязко отключване на тиристора, токът през товара се увеличава рязко, докато спадът на напрежението в съпротивленията както в захранващата верига, така и в товара веригите се увеличават рязко. Формата на захранващото напрежение изобщо не става синусоидална. Трябва да изградим допълнителни филтри, когато става въпрос, да речем, за да контролираме мощността на асинхронен двигател, за който винаги е желателен чист синус.

Тиристорът е проектиран по такъв начин, че започва да провежда ток като диод започвайки точно от момента, в който импулсът за отключващо напрежение се подаде към управляващия му електрод. В този момент тиристорът преминава от заключено състояние в проводящо и провежда ток от анода към катода, дори ако действието на управляващия импулс вече е приключило, но токът от анода към катода продължава да тече.

Веднага щом токът във веригата спре, тиристорът се заключва и изчаква следващия импулс към своя управляващ електрод, докато напрежението се подава от анодната страна. Така се образуват периодите на отворено състояние на тиристора и се получават отрязаните парчета от синусоидата на тока във веригата на потребителя.

Поради тази причина тиристорното управление се използва широко в битовите електрически уреди, където се използват нагревателни елементи, DC двигатели, нишки — такива устройства, които не са особено чувствителни към вълни, възникващи при честотата на мрежата. Малките, компактни и евтини тиристорни димери са идеални за регулиране на температурата на електрическо подово отопление, интензивността на сиянието на лампите с нажежаема жичка, температурата на маслените нагреватели, поялника и др.

Вижте също:Принципи на тиристорен и триак контрол