Tiristorių komutavimo būdai

Norint įjungti tiristorių, yra įvairių paleidimo būdų, kai jo vartų terminale taikomas paleidimo impulsas. Be to, yra įvairių būdų išjungti Thyristor, šie metodai yra vadinami Tristorius komutacinius technika. Tai galima padaryti sugrąžinus tiristorių į priekinę blokavimo būseną iš priekinio laidumo būsenos. Norint, kad tiristorius būtų blokuojamas į priekį, priekinė srovė sumažinama žemiau palaikomosios srovės lygio. Elektros kondicionavimo ir galios valdymo tikslais laidus tiristorius turi būti tinkamai pakeistas.

Šioje pamokoje paaiškinsime įvairią tiristoriaus komutavimo techniką. Apie tiristorių ir jo paleidimo metodus mes jau paaiškinome ankstesniame straipsnyje.

Tiristoriaus komutacijos būdai yra daugiausia du: natūralūs ir priverstiniai. Priverstinio komutavimo technika dar skirstoma į penkias kategorijas, kurios yra A, B, C, D ir E klasės.

Žemiau yra klasifikacija:

• Natūrali komutacija
• Priverstinis keitimas
  • A klasė: savaiminis arba apkrovos komutavimas
  • B klasė: rezonansinio impulso komutacija
  • C klasė: papildomas komutavimas
  • D klasė: impulsų komutacija
  • E klasė: išorinis pulso komutavimas

Natūrali komutacija

Natūralus komutavimas vyksta tik kintamosios srovės grandinėse, ir jis taip pavadintas, nes tam nereikia jokios išorinės grandinės. Kai teigiamas ciklas pasiekia nulį ir anodo srovė lygi nuliui, tuoj pat tiristoriui taikoma atvirkštinė įtampa (neigiamas ciklas), dėl kurios tiristorius išsijungia.

Natūralus komutavimas įvyksta kintamosios srovės įtampos valdikliuose, ciklokonverteriuose ir fazių valdomuose lygintuvuose.

Priverstinis keitimas

Kaip žinome, nuolatinės srovės grandinėse nėra natūralios nulinės srovės, tokios kaip natūrali komutacija. Taigi priverstinis komutavimas naudojamas nuolatinės srovės grandinėse ir jis taip pat vadinamas DC komutavimu. Norint priversti tiristoriaus anodo srovę žemiau laikomosios srovės vertės, reikia komutuoti tokius elementus kaip induktyvumas ir talpa, todėl jis vadinamas priverstiniu komutavimu. Daugiausia priverstinis komutavimas naudojamas „Chopper“ ir „Inverters“ grandinėse. Priverstinis komutavimas skirstomas į šešias kategorijas, kurios paaiškinamos toliau:

1. A klasė: savaiminis arba apkrovos komutavimas

A klasė taip pat vadinama „savikomutacija“ ir tai yra viena iš dažniausiai naudojamų technikų tarp visų tiristorių komutavimo technikų. Žemiau esančioje grandinėje induktorius, kondensatorius ir rezistorius sudaro antrą eilę pagal drėgną grandinę.

Kai mes pradėsime tiekti įėjimo įtampą į grandinę, tiristorius neįsijungs, nes norint įjungti, reikia vartų impulso. Kai tiristorius įsijungia arba yra į priekį šališkas, srovė tekės per induktorių ir įkraus kondensatorių iki didžiausios vertės arba lygi įėjimo įtampai. Dabar, kai kondensatorius visiškai įkraunamas, induktoriaus poliškumas pasikeičia ir induktorius pradeda priešintis srovės srautui. Dėl to išėjimo srovė pradeda mažėti ir pasiekti nulį. Šiuo metu srovė yra žemesnė už tiristoriaus laikomąją srovę, todėl tiristorius išsijungia.

2. B klasė:

B klasės komutacija dar vadinama rezonansinio pulso komutacija. Tarp B klasės ir A klasės grandinių yra tik nedidelis pokytis. B klasės LC rezonansinė grandinė yra sujungta lygiagrečiai, o A klasėje - nuosekliai.

Dabar, kai pritaikome įėjimo įtampą, kondensatorius pradeda krautis iki įėjimo įtampos (Vs), o tiristorius lieka atvirkštinis, kol bus pritaikytas vartų impulsas. Kai taikome vartų impulsą, tiristorius įsijungia ir srovė pradeda tekėti abiem būdais. Bet tada pastovi apkrovos srovė teka per varžą ir induktyvumą, sujungtus nuosekliai, dėl savo didelio reaktyvumo.

Tada sinusinė srovė teka per LC rezonansinę grandinę, kad kondensatorius būtų įkrautas atvirkštiniu poliškumu. Tiristore atsiranda atvirkštinė įtampa, dėl kurios srovė Ic (komutacinė srovė) priešinasi anodo srovės I _A srautui. Todėl dėl šios priešingos komutacinės srovės, kai anodo srovė tampa mažesnė nei palaikymo srovė, tiristorius išsijungia.

3. C klasė:

C klasės komutavimas dar vadinamas papildomu komutavimu. Kaip matote žemiau esančią grandinę, lygiagrečiai yra du tiristoriai, vienas yra pagrindinis, kitas - pagalbinis.

Iš pradžių abu tiristoriai yra išjungtos būklės, o kondensatoriaus įtampa taip pat lygi nuliui. Dabar, kai vartų impulsas taikomas pagrindiniam tiristoriui, srovė pradės tekėti iš dviejų kelių, vienas yra iš R1-T1, o antrasis - R2-C-T1. Taigi, kondensatorius taip pat pradeda krauti iki didžiausios vertės, lygios įėjimo įtampai, kai B plokštės poliškumas yra teigiamas ir plokštės A neigiamas.

Dabar, kai vartų impulsas taikomas tiristoriui T2, jis įsijungia, o tiristore T1 atsiranda neigiamas srovės poliškumas, dėl kurio T1 išsijungia. Kondensatorius pradeda krauti atvirkštiniu poliškumu. Paprasčiausiai galime pasakyti, kad kai T1 įsijungia, jis išjungia T2, o kai T2 įsijungia, jis išjungia T1.

4. D klasė:

D klasės komutacija taip pat vadinama impulsų komutacija arba įtampos komutacija. Kaip C klasę, D klasės komutacinę grandinę taip pat sudaro du tiristoriai T1 ir T2 ir jie atitinkamai įvardijami kaip pagrindiniai ir pagalbiniai. Čia diodas, induktorius ir pagalbinis tiristorius sudaro komutacijos grandinę.

Iš pradžių abu tiristoriai yra išjungtos būsenos, o kondensatoriaus C įtampa taip pat lygi nuliui. Kai mes pritaikome įėjimo įtampą ir įjungiame tiristorių T1, per jį pradeda tekėti apkrovos srovė. Kondensatorius pradeda krauti A plokštės neigiamos ir B plokštės teigiamos poliškumu.

Dabar, kai paleidžiame pagalbinį tiristorių T2, pagrindinis tiristorius T1 išsijungia ir kondensatorius pradeda krauti priešingu poliškumu. Kai jis visiškai įkraunamas, pagalbinis tiristorius T2 išsijungia, nes kondensatorius neleidžia tekėti srovei per jį, kai jis visiškai įkraunamas.

Todėl išėjimo srovė taip pat bus lygi nuliui, nes šiame etape dėl abiejų tiristorių yra išjungta būsena.

5. E klasė:

E klasės komutavimas dar vadinamas išoriniu pulso komutavimu. Dabar, kaip matote grandinės schemoje, tiristorius jau yra nukreiptas į priekį. Taigi, paleidus tiristorių, srovė pasirodys esant apkrovai.

Kontūre esantis kondensatorius naudojamas tiristoriaus dv / dt apsaugai, o impulsinis transformatorius naudojamas tiristorui išjungti.

Dabar, kai duosime impulsą per impulso transformatorių, priešinga srovė tekės katodo kryptimi. Ši priešinga srovė priešinasi anodo srovės srautui ir jei I _A - I _P <I _H tiristorius išsijungs.

Kur I _A yra anodo srovė, I _P yra impulso srovė ir I _H palaiko srovę.