Двухоперационные тиристоры

В двухобмоточном трансформаторе полная мощность обеих обмоток

Следовательно, отношение электрических потерь в автотрансформаторе и двухобмоточном трансформаторе

Формула (2.79) показывает, что потери мощности в автотрансформаторе меньше, чем в двухобмоточном трансформаторе. Отношение

Ток /„ создает МДС ротора с максимальным значением Fs = 0,9/8ш2?0б2-Как видно из 7.4, ось этой МДС совпадает с осью фазы S, поэтому ее можно представить в виде суммы двух составляющих: продольной Fsd = Fssin9 и поперечной FS4 =.- /\cos0. Продольная составляющая Fsd создает в обмотке возбуждения В компенсирующий ток, МДС которого Fb, так же как и в двухобмоточном трансформаторе, компенсирует действие Fad. Результирующий продольный поток Фл индуктирует в обмотке 5 ЭДС.

Витковое короткое замыкание. При эксплуатации трансформаторов из-за повреждения изоляции витков может произойти короткое замыкание одного или нескольких витков внутри обмотки. При этом в двухобмоточном трансформаторе появляется третий корот-козамкнутый контур и поврежденную фазу можно рассматривать как фазу трехобмоточного трансформатора.

В двухобмоточном трансформаторе, имеющем две электрически не связанные между собой обмотки, различают обмотку высшего напряжения ВН, присоединяемую к сети более высокого напряжения, и обмотку низшего напряжения НН, присоединяемую к сети более низкого напряжения. В трехобмоточном трансформаторе, имеющем три электрически не связанные между собой обмотки, различают обмотку высшего напряжения ВН, обмотку среднего напряжения СН и обмотку низшего напряжения НН.

Если в двухобмоточном трансформаторе предусматривается расщепление обмоток на две части, то должны быть указаны напряжения двух частей обмотки НН. Номинальная мощность каждой из этих частей обычно принимается равной половине номинальной мощности трансформатора.

Наибольшие добавочные потери в двухобмоточном трансформаторе возникают в проводниках, находящихся в зоне наибольших индукций, т. е. в слое проводников, прилегающем к каналу между обмотками. Наименьшие потери возникают в слое, наиболее Удаленном от сосед-, ней обмотки. Коэффициент добавочных потерь для про-

Рассмотрим электромагнитные процессы при холостом ходе в однофазном двухобмоточном трансформаторе, изображенном схе-

Рассмотрим работу однофазного понижающего автотрансформатора ( 11.16). Режим холостого хода автотрансформатора (/2 = 0) не отличается от подобного режима двухобмоточного трансформатора. Процесс наведения э. д. с. в витках автотрансформатора такой же, как в двухобмоточном трансформаторе, т. е. в каждом витке обмотки рабочим магнитным потоком Фт индуцируется одна и та же э. д. с. ? = 4,44/Фт. При этом первичная э. д. с. автотрансформатора ?s = = ЕАХ = 4,44/Omw/,A-, а вторичная - ?2 = ?„х = 4,44f(t>mwalc, или

Электрические потери в двухобмоточном трансформаторе Р.)Л тр = = 1\г^ + 1\гг. В автотрансформаторе ток /: проходит только на участке Аи ( 11.16), активное сопротивление которого

При изменении геометрических размеров и степени легирования внутренних слоев полупроводниковой структуры удалось изготовить полностью управляемые, или двухоперационные, тиристоры. Отличительной их особенностью является возможность разрывать анодный ток с помощью цепи управления, например подачей на управляющий электрод отрицательного импульса тока. Это преимущество полностью управляемых тиристоров перед обычными позволяет их использовать в качестве бесконтактных выключений постоянного тока. Вместе с тем промышленный выпуск ограничен только маломощны-

Автономные инверторы длительное время не находили широкого применения в связи с рядом недостатков тиратронов — ионных ключевых приборов, использовавшихся в них. Положение резко переменилось с разработкой тиристоров и транзисторов. Применение ти-ристорных преобразователей является одним из основных направлений энергетического перевооружения многих отраслей народного хозяйства. В схемах автономных инверторов используют одно- и двухоперационные тиристоры, а также силовые транзисторы.

Инвертор напряжения. Схема однофазного инвертора напряже-показана на 11.12, а. Поскольку специальные коммутирующие элементы здесь отсутствуют, в схеме могут быть использованы лишь полностью управляемые (двухоперационные) тиристоры, а также силовые транзисторы. При открытых тиристорах ТР\ и ГР2 напряжение источника питания прикладывается к нагрузке с одной полярностью. При открытых тиристорах ТР3 и TP^ на нагрузке выделяется напряжение противоположной полярности, так как ток в нагрузке изменяет направление. Если пренебречь падением напряжения на открытых тиристорах, то амплитуда напряжения на нагрузке будет равна напряжению источника питания. Временные диаграммы напряжения и тока инвертора показаны на 11.12, б.

В отличие от транзистора, тиристор — элемент с неполной управляемостью (исключение составляют двухоперационные тиристоры, однако они выпускаются пока еще со сравнительно небольшими рабочими токами —• единицы ампер —- и малыми напряжениями — до 500—600 В, — что явно недостаточно для большинства применений). Тиристор просто включить, но выключение его может быть произведено только при уменьшении анодного напряжения или изменении его полярности. Поэтому тиристорные инверторы обычно выполняются двухпозиционными и позволяют получать ток без пауз. Однако путем усложнения схемы (введя в нее дополнительные тиристоры, служащие для выключения основных) можно получить и трехпозиционный ин-

3. Двухоперационные (запираемые) тиристоры появились в конце 60-х годов. В этих приборах при подаче отрицательного импульса на управляющий электрод возможно осуществить запирание анодного тока. Требуемая мощность запирающего управляющего импульса значительно выше мощности отпирающего импульса. При разработке двухоперационных тиристоров встретились многочисленные трудности, однако в последние годы наметился большой прогресс в этой области и разработаны Двухоперационные тиристоры на токи до 200—500 А и напряжения до 1000— 2000 В. При этом их применение в энергетической электронике в области малых и средних мощностей становится все более широким.

В качестве ключей импульсных преобразователей постоянного напряжения можно использовать транзисторы, запираемые (двухоперационные) тиристоры и обычные одноопе-рационные тиристоры, снабженные узлами принудительной коммутации, т.е. дополнительными схемными элементами, обеспечивающими выключение тиристоров в заданные моменты времени.

Автономные инверторы. Длительное время автономные инверторы не находили широкого внедрения в связи с рядом недостатков тиратронов — ионных ключевых приборов, используемых в них. Положение резко изменилось с разработкой тиристоров. Применение тиристорных преобразователей является одним из основных направлений энергетического перевооружения многих отраслей народного хозяйства. В схемах автономных инверторов используют одно- и двухоперационные тиристоры, а также силовые транзисторы.

3. Двухоперационные (запираемые) тиристоры появились в конце 60-х годов. В этих приборах при подаче отрицательного импульса на управляющий электрод возможно осуществить запирание анодного тока. Требуемая мощность запирающего управляющего импульса значительно выше мощности отпирающего импульса. При разработке двухоперационных тиристоров встретились многочисленные трудности, однако'в последние годы наметился большой прогресс в этой области и разработаны двухоперационные тиристоры на токи до 200—500 А и напряжения до 1000— 2000 В. При этом их применение в энергетической электронике в области малых и средних мощностей становится все более широким.

В качестве ключей импульсных преобразователей постоянного напряжения можно использовать транзисторы, запираемые (двухоперационные) тиристоры и обычные одноопе-рационные тиристоры, снабженные узлами принудительной коммутации, i.e. дополнительными схемными элементами, обеспечивающими выключение тиристоров в заданные моменты времени.

Запираемые (двухоперационные) тиристоры не нуждаются для выключения в подаче обратного напряжения на анод и соответственно в дополнительном коммутирующем устройстве; они могут быть выключены с помощью отрицательного импульса тока управления с амплитудой, со-

ристоры, для запирания которых требуются специальные коммутирующие устройства. Это усложняет схему электронного ключа и снижает КПД регулятора постоянного напряжения. В качестве электронных ключей могут также использоваться двухоперационные тиристоры, которые пока что пригодны для применения в регуляторах средней мощности. Большинство известных схем тиристорных регулято-