Gsadryer.ru

Промышленное оборудование
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Тиристорный выключатель постоянного тока

Тиристорный выключатель постоянного тока

Тиристорный выключатель постоянного тока. Страница 1.

СООЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТМЧЕСНИХРЕСПУБЛИН Н 03 К 17/72 ГО рел СССР977.СР970. АРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(71) Специальное проектно-конторское и технологическое бюри автоматики(54) ТИРИСТОРНЫИ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ПОСТОЯН НОГО ТОКА(57) Изобретение может быть использо вано в устройствах, коммутирующих цепи постоянного тока с помощью тиристоров, например коммутирующих цепи потребителей электроэнергии в ав-. томобилях, Тиристорный выключатель (ТВ) постоянного тока содержит сило. вой 1 и коммутирующий 2 тиристоры, коммутирующие конденсаторы 3,4,зарядные резисторы 5,6, нагрузку 7, шины 8,9 питания, диоды 10,11, блок 12 управления, ТВ имеет повышенный коэффициент полезного действия,з.п,ф-лы, 1 ил.Изобретение относится к импульс».ной технике и может быть использовано в устройствах, коммутирующих цепипостоянного тока с помощью тиристо».5ров, например коммутирующих цепи потребителей электроэнергии в автомобилях.Цель изобретения — повышение КПДза счет уменьшения потерь мощностив силовой цепи,На чертеже представлена принципиальная схема тиристорного выключате»ля постоянного тока.Устройство содержит силовой тиристор 1, коммутируюший тиристор 2,Первый и второй коммутирующие конденсаторы 3 и 4, первый и второй зарядные резисторы 5 и 6, нагрузку 7,первую и вторую шины 8 и 9 питания,первый и второй диоды 10 и 11, блок 12управления.Конденсатор 3 включен между первыми одноименными силовыми выводамитиристоров 1 и 2, которые соединены 25с первой шиной 8 питания, последовательно с тиристором 1 включена нагрузка 7, последовательно с тиристором 2 включен заряднь 1 й резистор 5,па»раллельно этой цепи включен конден»сатор 4, зарядный резистор 6 включенмежду вторыми одноименными силовымивыводами тиристоров 1 и 2, которыесоединены с второй шиной 9 питания,1выходы блока 12 управления соединеныс управляющими электродами тиристоров 1 и 2.Диоды .10 и 11 шунтируютконденсаторы 3 и 4 и включены в об-.ратном направлении.Устройство работает следующим образом,При отсутствии управляющего сигнала оба тиристора .1 и 2 выключены,нагрузка 7 отключена, конденсатор 4 заряжен, устройство не потребляет электрической энергии,При подаче управляющего сигналана управляющий электрод тиристораон включается и в нагрузку 7 поступает ток, коммутирующий конденсатор 3заряжается по цепи: вина 9 питаниятиристор 1, конденсатор 3, резистор 5, шина 8 питания,При снятии управляющего сигнала суправляющего электрода тиристора 1он остается включенным, так как протекающий по нему ток превышает токудержания,При подаче управляющего сигнала на управляющий электрод тиристора 2 он включается и соединяет последовательно конденсаторы 3 и 4, в результате чего напряжение на катоде тиристора 1 в два раза превышает напряжение питания, таким образом, тиристор 1 находится под напряжением обратной полярности, в результате чего по нему прекращается протекание тока, и он выключается.После разряда конденсаторов 3 и 4 ток, протекающий по тиристору 2, уменьшается до величины менее тока. удержания, и он вь,ключается. Устройство возвращается в исходное состояние, В дальнейшем процессы повторяются.При использовании предлагаемого выключателя постоянного тока можно автоматизировать работу приемников электроэнергии, например, в автомобилях, увеличить пожаробезопасность за счет. замены сильноточных цепей ,управления слаботочными при дистанционном управлении коммутацией приемников электроэнергии.Формула изо бр етения1. Тиристорный выключатель постоянного тока, содержащий силовой икоммутирующий тиристоры, первый ивторой коммутирующие конденсаторы,первый зарядный резистор, блок управления, выходы которого соединены суправляющими электродами силового икоммутирующего тиристоров, первыйкоммутирующий конденсатор включенмежду первыми одноименными силовымивыводами силового и коммутирующеготиристоров, которые соединены с первой шиной питания, вторые одноименныесиловые выводы силового и коммутирующего тиристоров соединены с второйшиной питания, нагрузка соединена последовательно с силовым тиристором,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,сцелью повышения КПД, введен второйзарядный резистор, который включенмежду вторыми одноименными силовымивыводами силового и коммутирующеготиристоров, первый зарядный резисторсоединен последовательно с коммутирующим тиристором, а параллельноэтой цепи включен второй коммутирующий конденсатор,1398087 Составитель Г.ТерешинаТехред Л. Олийнык Корректор,И.Иаксимишинец Редактор А.Ворович Тираж 928 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 26 О 7/5 б Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 2, Выключатель по п,1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что первый и второй коммутирующие конденсаторы эашунтированы первым и вторым диодами, которые включены в обратном направлении,

Читайте так же:
Устройство электромагнитного расцепителя автоматического выключателя

Применение тиристора

Назначение тиристоров может быть самое различное, например, очень популярен самодельный сварочный инвертор на тиристорах, зарядное устройство для автомобиля (тиристор в блоке питания) и даже генератор. Из-за того, что сам по себе прибор может пропускать как низкочастотные, так и высокочастотные нагрузки, его также можно использовать для трансформатора для сварочных аппаратов (на их мосте используются именно такие детали). Для контроля работы детали в таком случае необходим регулятор напряжения на тиристоре.

применение Тиристора вместо ЛАТРа

Фото — применение Тиристора вместо ЛАТРа

Не стоит забывать и про тиристор зажигания для мотоциклов.

Для дома

Нужно понимать, что для дома даже погрешность релейных моделей в 8-10% является приемлемой и большинство приборов «переваривают» такие отклонения спокойно. У тиристорных точность работы выше, она обычно 3-5%, казалось бы, зачем это в быту? Но наряду с этим они реагирует быстрее, как писали ранее и перегрузки, в моменте, терпят гораздо бОльшие, а это важно при пусковых токах насосов, станков и пр. Ну и дорогая аудио- и видео-техника тяготеет к хорошему питанию.

Пример

В качестве примера, рассмотрим стабилизаторы от одного производителя: тиристорные Энергия Classic и Энергия Ultra имеют точность работы 5 и 3% соответственно, а перегрузку терпят в 180%. Представители релейного сегмента Энергия Voltron работают с точностью 5% и способны вытерпеть кратковременную перегрузку в 110%.

Тиристорные трехфазные стабилизаторы

Тиристорные стабилизаторы, на данный момент, выпускают только однофазные, но для сети 380 В приобретается модульный комплект из 3-х однофазных приборов, а если появляется прибор требующий ровно 380 В, то докупается блок контроля сети.

Тиристорный коммутатор с двумя кнопками

Тиристорное устройство управления нагрузкой (рис. 5) может быть использовано для включения и выключения нагрузки любой из нескольких последовательно включенных кнопок, работающих на разрыв цепи. Принцип действия тиристорного коммутатора заключается в следующем.

Читайте так же:
Прогрузка автоматических выключателей своими руками

При включении устройства напряжение, подаваемое на управляющий электрод тиристора, недостаточно для его включения. Тиристор, и, соответственно, нагрузка отключены. При нажатии на любую из кнопок SB1 — SBn (и удержании ее нажатой) конденсатор С1 заряжается через резистор R1 от источника питания. Цепь управления тиристора и сам тиристор при этом отключены.

Схема простого тиристорного коммутатора нагрузки с двумя кнопками

Рис. 5. Схема простого тиристорного коммутатора нагрузки с двумя кнопками.

После отпускания кнопки и восстановления цепи питания тиристора накопленная конденсатором С1 энергия оказывается приложенной к управляющему электроду тиристора. В результате разряда конденсатора через управляющий электрод тиристор включается, подсоединяя тем самым нагрузку к цепи питания.

Для отключения тиристора (и нагрузки) кратковременно нажимают на любую из кнопок SB1 — SBn. При этом конденсатор С1 не успевает зарядиться. В то же время цепь питания тиристора размыкается, тиристор запирается.

Величина резистора R2 зависит от напряжения питания устройства: при напряжении 15 В его сопротивление — 10 кОм при 9 В — 3,3 кОм при 5 6-1,2 кОм.

Тиристорные светодиоды

Обычно тиристор и светодиод в одном светильнике не устанавливаются. Его место заменяет диод, который работает и на включение, и на отключение, как обычный ключ. Это связано с разными причинами, где основная – это конструкция и принцип действия самого прибора, который всегда находится в открытом состоянии. В настоящее время ученые изобрели так называемый тиристорный светодиод.

Тиристорный светодиод

Тиристорный светодиод

Во-первых, тиристорный светодиод в своем составе кроме кремния имеет: галлий, алюминий, индий, мышьяк и сурьму. Во-вторых, спектр излучения при n-переходах между материалами создает волну длиною 1,95 мкм. А это достаточно большая оптическая мощность, если ее сравнивать с диодным элементом, который производит световые волны в том же диапазоне.

Читайте так же:
Характеристики автоматических выключателей отключающая способность

Симисторы

Условное обозначение симистора

Хотелось бы более подробно остановиться на симисторах. Как говорилось ранее, тиристоры могут проводить ток только в одном направлении, поэтому при установке их в цепи переменного тока, такая схема регулирует один полупериод сетевого напряжения. Для регулирования обоих полупериодов необходимо установить встречно-параллельно ещё один тиристор либо применить специальные схемы с использованием мощных диодов или диодных мостов. Все это усложняет схему, делает её громоздкой и ненадёжной.

Вот для таких случаев и был изобретён симистор. Поговорим о нем и о принципе работы для чайников. Главное отличие симисторов от рассмотренных выше элементов заключается в способности пропускать ток в обоих направлениях. По сути, это два тиристора с общим управлением, подключённые встречно-параллельно (рисунок. 3 А).

Условное графическое обозначение этого электронного компонента показано на Рис. 3 В. Следует заметить, что называть силовые выводы анодом и катодом будет не корректно, так как ток может проводиться в любом направлении, поэтому их обозначают Т1 и Т2. Управляющий электрод обозначается G. Для того чтобы открыть симистор, необходимо подать управляющий сигнал на соответствующий вывод. Условия для перехода симистора из одного состояния в другое и обратно в сетях переменного тока не отличаются от способов управления, рассмотренных выше.

Применяется этот тип электронных компонентов в производственной сфере, бытовых устройствах и электроинструментах для плавного регулирования тока. Это управление электродвигателями, нагревательными элементами, зарядными устройствами.

В завершение хотелось бы сказать, что и тиристоры и симисторы, коммутируя значительные токи, обладают весьма скромными размерами, при этом на их корпусе выделяется значительная тепловая мощность. Проще говоря, они сильно греются, поэтому для защиты элементов от перегрева и теплового пробоя используют теплоотвод, который в простейшем случае представляет собой алюминиевый радиатор.

Читайте так же:
Шкаф панель с выключателями

Применение регулятора в быту и техника безопасности

тиристорный регулятор мощности принцип работы

Нельзя не сказать о том, что данная схема не обеспечивает гальванической развязки от сети, поэтому существует опасность поражения электрическим током. Это значит, что не стоит касаться руками элементов регулятора. Необходимо использовать изолированный корпус. Следует проектировать конструкцию вашего прибора так, чтобы по возможности вы могли спрятать её в регулируемом устройстве, найти свободное место в корпусе. Если регулируемый прибор располагается стационарно, то вообще имеет смысл подключить его через выключатель с регулятором яркости света. Такое решение частично обезопасит от поражения током, избавит от необходимости поиска подходящего корпуса, имеет привлекательный внешний вид и изготовлено промышленным методом.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector