Включении тиристоров

э. д. с. в правой половине первичной обмотки и во вторичной- обмотке. При этом коммутирующий конденсатор Ск оказывается под удвоенным напряжением источника питания Е, до которого он заряжается. Полярность напряжения на нем указана без скобок. Следующий запускающий импульс ивх2 включает тиристор 7Т2. Появившийся при включении тиристора 7Т2 нарастающий ток в правой половине первичной обмотки трансформатора создает соответствующие э. д. с. в первичной и вторичной обмотках трансформатора, но другого направления. Конденсатор Ск через открытый тиристор ТРч оказывается подключенным к тиристору

на тиристоре. Когда к управляющему электроду тиристора Д1 приложен сигнал, тиристор отпирается и напряжение U0 прикладывается к нагрузке RH. Правая обкладка конденсатора С заряжается положительно относительно левой через резистор R1. При включении тиристора Д2 конденсатор С оказывается подсоединен-.ным к зажимам тиристора Д1 через диод Д, создавая обратное смещение на нем. В результате тиристор Д1 выключается и прерывает ток нагрузки. Резистор R1 служит для ограничения тока через тиристор Д2.

В рабочем состоянии напряжение со знаком « + » подключается к крайней области р-тяпа, а со знаком « —»— к крайней области и-типа. При таком включении тиристора крайние р-п-переходы окажутся смещенными в прямом направлении, а средний переход (общий коллектор)—в обратном. Крайние переходы будут инжектировать носители зарядов в центральную часть структуры, в результате в тиристоре будет протекать ток. Величина этого тока определяется потерями в центральной части тиристорной структуры и представляется суммарным коэффициентом по току

Конденсатор С2 в сочетании с диодом V5 ограничивает значение dufdt при резких колебаниях напряжения питания, что исключает возможность ложного включения тиристора. Эта же цепь ограничивает напряжение на тиристоре при размыкании БК- Резистор R7 ограничивает начальное значение тока разряда С2 при включении тиристора.

Одним из таких элементов может быть активное сопротивление Кл, шунтирующее индуктивную нагрузку, за счет чего начальное значение тока EJR^ при включении тиристора превышает /уд.т. Можно также шунтировать тиристор активным сопротивлением Rx. Тогда до включения тиристора через нагрузку протекает ток EJ (Rp.+R.H) , который после включения тиристора за счет влияния индуктивности нагрузки переходит из R% в тиристор. В схеме на 10.1 роль шунтирующего сопротивления RK может играть устройство контроля исправности цепи катущки отключения (в современных схемах управления выключателем — промежуточное реле

На 4.6, г показана схема тиристорного ключа. Роль ключа выполняет тиристор VI, шунтирующий резистор 7?до5 при подаче на него управляющего импульса. Выключается тиристор VI с помощью вспомогательного тиристора V2, подключающего к тиристору VI коммутирующий конденсатор Ск, предварительно заряженный через тиристор V4 и резистор Rn от маломощного источника 1/п. Выключение тиристора V2 происходит по окончании перезаряда конденсатора Ск от напряжения цепи якоря (падение напряжения на /?доб при включенном тиристоре VI). При очередном включении тиристора VI обратный колебательный перезаряд конденсатора Ск осуществляется через VI, диод V3 и реактор LK. Более подробные сведения об этом способе регулирования можно найти в [19].

Схема электропривода с тиристорным ключом приведена на 4.18, ж. Этот ключ работает так же, как и в схеме на 4.6, г, но в данном случае нет необходимости в дополнительном источнике питания для предварительного заряда коммутирующего конденсатора Ck, который предварительно заряжается от сети через коммутирующий тиристор V2 и якорь двигателя. При включении тиристора VI происходит подача напряжения на якорь двигателя, выключение тиристора V2 и колебательный перезаряд конденсатора Ск через реактор LK, тиристор VI и диод V3.

Т включается. При включении тиристора происходит разряд емкости С через цепь, содержащую резистор ROTp и нагрузку. Ток разряда емкости С и является выходным импульсом формирователя. Импульс имеет экспоненциальную форму. Его можно использовать для считывания магнитно-диодных схем, для записи и считывания других формирователей. После разряда емкости С ток тиристора i« = /уст определяется резистором R, имеющим сравнительно большое сопротивление. Если установившийся ток /уст меньше тока выключения тиристора /выкл, то тиристор выключается. Если /уст > /выкл, то выключение тиристора происходит, когда напряжение «,, меняет знак.

Управляющее напряжение Uy действует на переход между N -эмиттером и Р-базой в прямом направлении, снижая потенциальный барьер и обусловливая перемещение электронов из N-эмиттера в Р-базу. Некоторая часть этих электронов рекомбинирует в слоях полупроводника, а часть проходит беспрепятственно к эмиттеру по полю во втором переходе и через уменьшенный потенциальный барьер третьего слоя, как это показано сплошными стрелками на 18-13,6. Приложенное управляющее напряжение снижает потенциальный барьер первого перехода. Потенциал TV-базы не зафиксирован, поэтому он понижается при включении тиристора и наличии нескомпенсированного заряда электронов, поступающих в JV-базу, вследствие этого умень-

На 18-25 дана структурная схема преобразователя со звеном постоянного тока. На вход преобразователя подается напряжение трехфазного источника энергии. Это напряжение выпрямляется и регулируется при помощи регулируемых выпрямителей, так как напряжение на выходе преобразователя должно изменяться примерно пропорционально частоте. Выпрямленное напряжение поступает на вход инвертора, в котором при помощи управляемых тиристоров получают прямоугольную кривую напряжения с периодом Ту требуемой частоты. При включении тиристора на выход подается напряжение одной полярности, затем по истечении времени Гу/2 данный тиристор отключается и на выход подается напряжение другой полярности и т. д. Такие же переключения происходят и в других фазах. При помощи фильтра получают синусоидальные кривые напряжения.

К важнейшим динамическим параметрам тиристора относится величина (di/dt)max — критическая скорость нарастания анодного тока при включении тиристора. При превышении допустимого значения (di/dt)max возможен перегрев отдельных участков полупроводниковой структуры и тепловое проплавление перехода; обычно (di/d/)max = = 104-100 А/мкс, но у специальных быстродействующих или импульсных тиристоров (dt'/dOmax доходит до 500— 1000 А/мкс.

В маломощных АЙН кроме тиристоров применяют транзисторы. Работа АЙН рассматривается на примере однофазного мостового преобразователя ( 9.44, а). Напряжение на активно-индуктивной нагрузке ZH появляется при поочередном попарном включении тиристоров TPi, TPt и ТР2, ТРЯ, которые управляются входными импульсами, поступающими от СУ.

Классификация автономных инверторов. По принципу работы автономные инверторы можно подразделить на три основные группы: инверторы тока, инверторы напряжения и резонансные инверторы. В инверторах тока, питаемых от источника постоянного напряжения через дроссель большой индуктивности L ( 11.8, а), источник питания работает в режиме генератора тока, так как ток на входе почти не изменяется при работе инвертора. Дроссель L выполняет также функции фильтра высших гармонических составляющих напряжения. Инверторы тока формируют ток в нагрузке, а форма и фаза выходного напряжения определяются параметрами нагрузки. В предельном случае (L —>- оо) при поочередном включении тиристоров ТР\, ГР4 и ТР2, ТР3 в нагрузку будет поступать ток прямоугольной формы, частота которого определяется частотой управляющих импульсов ( 11.8, б).

В инверторах напряжения на входе включен конденсатор С большой емкости ( 11.9, а). Напряжение на входе при работе инвертора остается практически неизменным. Инверторы напряжения формируют выходное напряжение, а форма и фаза тока нагрузки определяются ее параметрами. В предельном случае (С-»-оо) при поочередном включении тиристоров ТР\, ТР* и ТР2, ТРз к нагрузке прикладывается напряжение прямоугольной формы ( 11.9, б).

и нагрузку протекает почти неизменный ток. При этом коммутирующий конденсатор заряжается с полярностью, указанной на 11.13, а. При включении тиристоров ТР3 и TP^ тиристоры ТР\ и ТРч запираются напряжением конденсатора Ск. Происходит перезаряд конденсатора до напряжения противоположной полярности, что используется в последующем цикле коммутации. Импульсы тока в нагрузке имеют форму, близкую к прямоугольной. Форма напряжения на нагрузке сильно зависит от характера сопротивления ZH и величины емкости Ск. Отсекающие диоды Д\ — Д4 выполняют ту же функцию, что и в схеме 11.12, а.

4.11. Регулирование напряжения при включении тиристоров по однофазной нулевой (двухполупериодной) схеме выпрямления.

Тиристоры можно включг ть параллельно и последовательно так же, как и диоды. При параллельном включении тиристоров для большей четкости управления импульсы управляющего тока должны быть увеличены в 2—5 раз по сравнению с применяемыми для одиночного тиристора и иметь крутой передний фронт 1—2 В/мкс. При последовательном включении тиристоров каждый из них шунтируют #С-це-почкой (для силовых тиристоров R — несколько десятков ом, С — несколько мкФ). В тиристорах, как и диодах, с увеличением частоты тока понижается выпрямленный ток.

Таким образом, при попеременном включении тиристоров ток генератора 1Л протекает навстречу направлению вторичных обмоток, что приводит к передаче энергии в сеть переменного тока.

ток на входе почти не изменяется при работе инвертора. Дроссель L выполняет также функции фильтра высших гармонических составляющих напряжения. Инверторы тока формируют ток в нагрузке, а форма и фаза выходного напряжения определяются ее параметрами. В предельном случае (L-» оо) при поочередном включении тиристоров Ть Т4 и Т2, Т3 в нагрузку будет поступать ток прямоугольной формы, частота которого определяется частотой управляющих импульсов ( 5.34,6).

В инверторах напряжения на входе включен конденсатор С большой емкости ( 5.35, а). Напряжение на входе при работе инвертора остается практически неизменным. Инверторы напряжения формируют выходное напряжение, а форма и фаза тока нагрузки определяются ее параметрами. В предельном случае (С -» оо) при поочередном включении тиристоров Ть Т^ и Т2, Т3 к нагрузке прикладывается напряжение прямоугольной формы ( 5.35, б).

В установившемся режиме разделительная емкость Ср заряжена до напряжения источника питания. При включении тиристоров ТГ, ТГ и ТЗ', ТЗ" происходит перезаряд коммутирующей емкости С0 через дроссель Lc, емкость Ср, дроссель L3 и нагрузку Z,,, параллельно которой включена компенсирующая емкость Скоып.

Для схем самовозбуждения с тиристорными выпрямителями необходимо при пуске начальное напряжение, равное примерно 30% номинального, чтобы система управления обеспечила импульсы, необходимые для управления тиристорами. Следующие меры могут быть использованы в качестве вспомогательных средств для облегчения пуска: начальное возбуждение от аккумуляторной батареи или через выпрямитель от внешней сети, переключение основного выпрямителя на внешнюю сеть, пуск за счет остаточного магнитного потока генератора при закороченном тиристорном выпрямителе или при включении тиристоров с помощью их анодных напряжений [5.40].