Выключении тиристора

На 17.9 приведена схема преобразователя (регулятора) переменного напряжения на обмотках статора асинхронного двигателя с двумя встречно-параллельными тиристорами в каждой фазе. Система управления СУ синхронно открывает тиристоры в порядке чередования фаз. Изменяя момент времени включения тиристоров (см. 10.42), можно регулировать амплитуду напряжения основной гармоники. Выключение тиристоров осуществляется автоматически при изменении полярности напряжения соответствующей фазы. Такой режим называется естественной коммутацией.

На 17.9 приведена схема преобразователя (регулятора) переменного напряжения на обмотках статора асинхронного двигателя с двумя встречно-параллельными тиристорами в каждой фазе. Система управления СУ синхронно открывает тиристоры в порядке чередования фаз. Изменяя момент времени включения тиристоров (см. • 10.42), можно регулировать амплитуду напряжения основной гармоники. Выключение тиристоров осуществляется автоматически при изменении полярности напряжения соответствующей фазы. Такой режим называется естественной коммутацией.

На 17.9 приведена схема преобразователя (регулятора) переменного напряжения на обмотках статора асинхронного двигателя с двумя встречно-параллельными тиристорами в каждой фазе. Система управления СУ синхронно открывает тиристоры в порядке чередования фаз. Изменяя момент времени включения тиристоров (см. 10.42), можно регулировать амплитуду напряжения основной гармоники. Выключение тиристоров осуществляется автоматически при изменении полярности напряжения соответствующей фазы. Такой режим называется естественной коммутацией.

Искусственная коммутация осуществляется за счет энергии, запасенной в конденсаторах С2 и СЗ от дополнительного источника подзаряда Un. Инвертор имеет групповую коммутацию тиристоров. Выключение тиристоров анодной группы осуществляется элементами С2, L2, L4, V7, а тиристоров катодной группы — СЗ, L3, L5, V8. При подаче отпирающего сигнала, например, на тиристор V7 конденсатор С2 разряжается по цепи С2 — С1 — R2 - V2' (V41, V6') — — VI (V3, V5) — L4 — V7 — С2, После спадания тока в этом кон-

зависит от величины Рт1п = со^выкл, необходимой для предоставления времени на выключение тиристоров.

вентилей. В вентильных преобразователях с естественной коммутацией вентилей выключение тиристоров происходит за счет изменения полярности напряжения питающей сети и спада тока через вентиль к нулю. В преобразователях с искусственной коммутацией СУ обеспечивает также выключение вентилей в определенные моменты времени. В этой главе рассмотрены способы построения СУ вентильных преобразователей с естественной коммутацией.

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.

Выключение тиристоров

Выключатели автоматические. На базе тиристорных элементов (см. 23-14) выполняются автоматические бесконтактные выключатели серии ВА81 на токи до 1000 А. Они предназначены для защиты электрических установок в сетях напряжением 380/660 В переменного тока частотой 50 — 60 Гц при перегрузках и коротких замыканиях, а также для коммутаций с различной частотой включения. В этих выключателях применяется принудительное выключение тиристоров с помощью схемы принудительной коммутации ( 23-17). Основной тиристор VS1 серии Т-160 управляется импульсами от генератора повышенной частоты (на рисунке не показан). Выключение тиристора VS1 производится разрядом конденсатора С через коммутирующий тиристор VS2. Последний включается от напряжения коммутирующего конденсатора С через маломощный тиристор VS3, что обеспечивает снижение мощности схемы управления. Конденсатор С заряжается от напряжения сети через трансформатор и диод VD1. Каждый выключатель состоит из трех силовых блоков с встречно-параллельно включенными основными тиристорами.

вентилях — тиристорах — возникает необходимость в дополнительных коммутирующих элементах, которые обеспечивают выключение тиристоров в момент времени, заданный системой управления.

В схеме предусмотрено поочередное включение и выключение тиристоров. При включении одного из тиристоров, например ТР2, тиристор TPt должен быть выключен. Если был включен тиристор ТРг, когда ток протекал от вторичной обмотки трансформатора Трг через диод Д4 и тиристор T-Plt конденсатор С2 заряжался с полярностью на обкладках, указанной на 132.

При выключении тиристора путем разрыва цепи основных электродов рассасывание неравновесных носителей заряда происходит только в результате рекомбинации. Такой способ выключения применяется, когда время выключения тиристора не влияет на работу той или иной схемы.

а и г — импульсы на управляющем электроде при включении и выключении тиристора соответственно; 6 — амплитуда основного напряжения; в и S — амплитуда основного тока.

При выключении тиристора электрическая прочность его и запирающая способность управляющего электрода восстанавливаются не мгновенно, так как во внутренних р и n-областях тиристора имеется много свободных носителей заряда. Поэтому в течение определенного времени, 'называемого временем выключения,

3.72. Диаграммы изменения тока и зарядов в базе при выключении тиристора по управляющему электроду

3.74. Эффект локализации энергии при выключении тиристора током управления

Длительность процесса выключения определяется рассасыванием избыточных носителей в n-базе, и процесс выключения тиристора можно считать эквивалентным запиранию насыщенного транзистора (см, § 3.3,5). Так как эмиттер зашунтирован, то при выключении тиристора-

а и г — импульсы на управляющем электроде при включении и выключении тиристора соответственно; 6 — амплитуда основного напряжения; в и S — амплитуда основного тока.

ток тирпстора при разряде конденсатора неизбежно станет меньше тока выключения /выкл. Таким образом, через интервал времени tv после запуска схемы тиристор выключится. При выключении тиристора \Д транзистор Т остается запертым, так как конденсатор С разряже)! н напряжение на базе транзистора по-прежнему отрицательно. В момент выключения напряженке па конденсаторе соответствует остаточному значению

2.21. Кривые тока (а) и напряжения (б) при выключении тиристора приложением обратного напряжения:

Распределение накопленного заряда при выключении тиристора с низким уровнем инжекции в базе р2 (а), диаграмма коммутирующей ЭДС e(t) (6) и анодного тока rA(t) тиристора (в)

обедненных областей при выключении тиристора