I bob. Tristorlar umumiy malumot

1.2.Tiristorli kuchlanish rostlagichi sxemalari.
O‘zgaruvchan tok elektr yuritmalarida, xususan asinxron elektr yuritmalarda stator chulg‘amidagi kuchlanish qiymatini o‘zgartirish asosida tezlik va momentlarni rostlovchi tizimlarini qo‘llash mumkin. Agar biz tezlikni rostlamoqchi bo‘lsak, tezlik bo‘yicha teskari manfiy bog‘lanishli yopiq tizim hosil qilishimiz kerak va asinxron motor statoridagi kuchlanishni tiristorli kuchlanish rostlagichi (TKR) yordamida o‘zgartirishimiz kerak bo‘ladi. TKR li asinxron elektr yuritmaning funksional sxemasi 8.1 – rasmda tasvirlangan. Agar asinxron elektr yuritma stator chulg‘amidagi kuchlanishni to‘g‘ridan – to‘g‘ri tezlikka bog‘liq bo‘lmagan holda TKR yordamida boshqarganimizda, asinxron elektr yuritma momentni rostlovchi elektr yuritma sifatida ishlaydi (1.2.1 – rasm, 1 – 5 tavsiflar).

H
amma fazalarida yuklanishning qiymati simmetrik taqsimlangan deb qaraganimizda uch fazali TKRni bir fazali ekvivalent sxema bilan almashtirish mumkin (I.1.3 – rasm). Agar V1 vaV2 tiristorlarni ideal va yuklanishning xarakteri aktiv – induktiv, deb qabul qilsak,uholda Z_yuk dan o‘tayotgan tok,bo‘lib, bu yerda U_m – tarmoq kuchlanishining amplituda qiymati, V; –

yuklanishning kompleks arshiligi,Om; – quvvat koeffisenti.


1.3.Tiristorli kuchlanish rostlash tavsiflari
Agar boshqarish burchagi ning qiymati ga teng bo‘lsa,
u holda har yarim davrda tiristorlar navbati bilan ochilib turishi natijasida yuklanishdagi tok turg‘un tok i_turg‘ ga teng bo‘ladi.Agar > bolsa, u holda yuklanishdan o‘tayotgan tok – vaqtga kechikadi,
kuchlanish va tok tavsiflarida toksiz pauza yuzaga keladi. Har bir yarim davrda yuklanishdagi tokning qiymati turg‘un va ozod toklarning yigindisidan iborat bo‘ladi
Tiristiorlarning o‘tkazuvchanlik burchagi va larga bog‘liq bo‘lib, i_yuk ni topishdagi ni o‘rniga qo‘yish bilan aniqlanadi
O‘tkazuvchanlikning chegaraviy qiymatlari = bo‘lganida ga va =
bo‘lganida esa nolga teng bщlishi shuni ko‘rsatadiki ning dan to gacha
o‘zgarishi, yuklanish kuchlanishi yarim davri o‘rtacha qiymati eng katta qiymati (tiristordagi kuchlanish pasayishi hisobga olinmaganda) to 0 gacha o‘zgarishi mumkin.

TKRning impuls – faza boshqaruv tizimi TO‘ IFBT dan prinsipial farq qilmaydi, ishlash prinspi vertikal prinsipga asoslangan. Blok sxemasi xuddi I.1.1 – rasmda tasvirlangan TKR li avtomatlashtirilgan asinxron elektr yuritmadagi tiristorlarning tartib sonlari tiristorlar ishlashining ketma – ketligini anglatib, GI ning uch fazali ko‘prik sxemali to‘g‘rilagich uchun mo‘ljallangan tiristorlarni boshqarish uchun ishlab chiqarilayotgan impulslarning tarqalish diagrammasi ham TKR ishchi tiristorlarini boshqarishga mos keladi.

Asinxron motor uchun o‘zgaruvchan ko‘rsatkich bo‘lib, odatda dan gacha o‘zgarishi mumkin. bo‘lgani uchun boshqaruv burchagi yuklanish toki fazasi siljishining funksiyasi bo‘lib o‘zgaradi, bu esa albatta IFBTni murakkablashtirishga olib keladi. Agar ni o‘zgarmas qiymat deb qarasak va bo‘lsa, u holda qiymatlarida impulslarning kengligi bo‘ladi va TKRda bir yarim davrli ish rejimi vujudga keladi. Haqiqatda ham bo‘lib, V1 tiris-tordan tokning o‘tish vaqti yarim davrdan ko‘pdir (I.1.4 – rasm). ga teng vaqtda V2 tiristor ochilishi kerak, ammo V1 dan tok o‘tishi to‘xtamaydi va V2 ning ochilishiga yo‘l qo‘ymaydi. V1 dan tokning o‘tish vaqti tugaganda V2ga berilayotgan boshqaruv impuls o‘chadi va V2 yopiladi. Shunday qilib, bo‘lishiTKRning normal ishlashi uchun impulslarning kengligi bo‘lishi shart ekanligini anglatadi va bu esa asinxron motorlar uchun 60,70^o ni tashkil etadi. Nol simsiz uch fazali TKR larning uzluksiz tok rejimi uchun bo‘lgan holda bir paytda ikki tiristor ishlaydigan rejim uchun impulsning kengligi 60^o dan keng bo‘lishi talab etiladi.

Majburiy turdagi fazalarni boshqarish usulida yuk fazalar orasidagi burchaklarni o'zgartirish orqali o'rnatiladi. Sun'iy almashtirish maxsus sxemalar yordamida amalga oshirilishi mumkin yoki to'liq boshqariladigan (qulflanadigan) tiristorlardan foydalanish kerak. Ularning asosida, qoida tariqasida, tiristor zaryadlovchi qurilmasi ishlab chiqariladi, bu batareyaning zaryadlash darajasiga qarab oqim kuchini sozlash imkonini beradi.

Puls kengligini boshqarish.Ular buni PWM modulyatsiyasi ham deb atashadi. Tiristorlarni ochish vaqtida nazorat signali beriladi. O'tish joylari ochiq va yukda bir oz kuchlanish mavjud. Yopish paytida (butun o'tkinchi jarayon davomida) hech qanday nazorat signali qo'llanilmaydi, shuning uchun tiristorlar oqim o'tkazmaydi. Amalga oshirishdafazani nazorat qilish oqimining egri chizig'i sinusoidal emas, besleme zo'riqishida to'lqin shaklida o'zgarish mavjud. Binobarin, yuqori chastotali shovqinlarga sezgir bo'lgan iste'molchilarning ishida ham buzilish mavjud (mos kelmaslik paydo bo'ladi). Tiristor regulyatori oddiy dizaynga ega, bu sizga kerakli qiymatni hech qanday muammosiz o'zgartirishga imkon beradi. Va katta LATRlardan foydalanish shart emas.
Tristorlar qulflanadi.Tiristorlar yuqori kuchlanish va oqimlarni almashtirish uchun ishlatiladigan juda kuchli elektron kalitlardir. Ammo ularning bitta katta kamchiligi bor - boshqaruv to'liq emas. Aniqroq aytganda, bu tiristorni o'chirish uchun to'g'ridan-to'g'ri oqim nolga tushadigan sharoitlarni yaratish zarurligi bilan namoyon bo'ladi.Mana shu xususiyat tiristorlardan foydalanishga ba'zi cheklovlar qo'yadi, shuningdek, ularga asoslangan sxemalarni murakkablashtiradi. Bunday kamchiliklardan xalos bo'lish uchun tiristorlarning maxsus konstruktsiyalari ishlab chiqildi, ular bitta nazorat elektrodi bo'ylab signal bilan qulflanadi. Ular ikkilamchi yoki qulflanadigan tiristorlar deb ataladi.
Qulflanadigan tiristor dizayni.Tiristorlarning to'rt qavatli p-p-p-p tuzilishi o'ziga xos xususiyatlarga ega. Ular ularni an'anaviy tiristorlardan farq qiladi. Endi biz elementning to'liq boshqarilishi haqida gapiramiz. Oldinga yo'nalishdagi oqim kuchlanishining xarakteristikasi (statik) oddiy tiristorlar bilan bir xil. Bu shunchaki to'g'ridan-to'g'ri oqim tiristori juda katta qiymatdan o'tishi mumkin. Lekinqulflanadigan tiristorlar uchun katta teskari kuchlanishlarni blokirovka qilish funktsiyasi ta'minlanmagan. Shuning uchun, uni yarimo'tkazgichli diod bilan orqaga qarab ulash kerak.
Qulflanadigan tiristorning xarakterli xususiyati oldinga kuchlanishning sezilarli darajada pasayishi hisoblanadi. O'chirishni amalga oshirish uchun boshqaruv chiqishiga kuchli oqim pulsi (salbiy, to'g'ridan-to'g'ri oqim qiymatiga 1: 5 nisbatda) qo'llanilishi kerak. Lekin faqat pulsning davomiyligi imkon qadar qisqa bo'lishi kerak - 10 … 100 mks. Qulflanadigan tiristorlar an'anaviylarga qaraganda pastroq chegaraviy kuchlanish va oqimga ega. Farqi taxminan 25-30%.
Tiristorlar turlari.Qulflash mumkin bo'lganlar yuqorida muhokama qilingan, ammo yarimo'tkazgichli tiristorlarning yana ko'p turlari mavjud, ular ham aytib o'tishga arziydi. Turli xil dizaynlar (zaryadlovchilar, kalitlar, quvvat regulyatorlari) ma'lum turdagi tiristorlardan foydalanadi. Biror joyda nazoratni yorug'lik oqimini etkazib berish orqali amalga oshirish kerak, ya'ni optotiristor ishlatiladi. Uning o'ziga xosligi shundaki, boshqaruv sxemasi yorug'likka sezgir bo'lgan yarim o'tkazgich kristalidan foydalanadi. Tiristorlarning parametrlari har xil, ularning barchasi o'ziga xos xususiyatlarga ega, faqat ular uchun xarakterlidir. Shuning uchun, hech bo'lmaganda, umumiy ma'noda, ushbu yarimo'tkazgichlarning qanday turlari mavjudligini va ularni qayerda ishlatish mumkinligini tushunish kerak. Shunday qilib, bu erda to'liq ro'yxat va har bir turning asosiy xususiyatlari:

1. 
   Diod-tiristor. Ushbu elementning ekvivalenti tiristor bo'lib, unga antiparallel ulanadiyarimo'tkazgichli diod.
   
2. 
   Dinistor (diodli tiristor). Agar ma'lum kuchlanish darajasi oshib ketgan bo'lsa, u to'liq o'tkazuvchan bo'lishi mumkin.
   
3. 
   Triak (simmetrik tiristor). Uning ekvivalenti antiparallel ulangan ikkita tiristor.
   
4. 
   Yuqori tezlikli invertor tiristori yuqori almashuv tezligiga ega (5…50 mks).
   
5. 
   Dala tranzistorlari bilan boshqariladigan tiristorlar. Siz tez-tez MOSFET-larga asoslangan dizaynlarni topishingiz mumkin.
   
6. 
   Optik tiristorlar yorug'lik oqimlari bilan boshqariladi.
   

Element himoyasini amalga oshirish
Tiristorlar to'g'ridan-to'g'ri oqim va oldingi kuchlanishning aylanish tezligi uchun muhim bo'lgan qurilmalardir. Ular, yarimo'tkazgichli diodlar kabi, teskari tiklanish oqimlarining oqimi kabi hodisa bilan tavsiflanadi, ular juda tez va keskin nolga tushadi va shu bilan ortiqcha kuchlanish ehtimolini kuchaytiradi. Bu haddan tashqari kuchlanish induktivlikka ega bo'lgan barcha kontaktlarning zanglashiga olib keladigan elementlarida (hatto o'rnatish uchun xos bo'lgan o'ta past indüktanslar - simlar, taxta yo'llari) to'satdan to'xtab qolishining natijasidir. Himoyani amalga oshirish uchun dinamik ish rejimlarida o'zingizni yuqori kuchlanish va oqimlardan himoya qilish imkonini beruvchi turli xil sxemalardan foydalanish kerak.
Qoida tariqasida, ishlaydigan tiristor pallasiga kiradigan kuchlanish manbasining induktiv qarshiligi shunday qiymatga egaki, ba'zi qo'shimchalarni kiritmaslik uchun etarli bo'ladi.induktivlik. Shu sababli, amalda, kommutatsiya yo'lini shakllantirish zanjiri ko'proq qo'llaniladi, bu tiristor o'chirilganda kontaktlarning zanglashiga olib keladigan tezligi va haddan tashqari kuchlanish darajasini sezilarli darajada kamaytiradi. Bu maqsadda eng ko'p sig'imli qarshilik sxemalari qo'llaniladi. Ular tiristor bilan parallel ravishda ulanadi. Bunday kontaktlarning zanglashiga olib keladigan modifikatsiyalarining bir nechta turlari, shuningdek ularni hisoblash usullari, tiristorlarning har xil rejim va sharoitlarda ishlash parametrlari mavjud. Lekin qulflanadigan tiristorning kommutatsiya traektoriyasini shakllantirish sxemasi tranzistorlar bilan bir xil bo'ladi.