Do regulacji napięcia wyjściowego w obwodach prądu przemiennego z prostownikiem stosuje się prostowniki sterowane. Wraz z innymi sposobami sterowania napięciem wyjściowym za prostownikiem, takimi jak LATR czy reostat, prostownik sterowany pozwala na osiągnięcie większej sprawności przy dużej niezawodności układu, czego nie można powiedzieć ani o regulacji za pomocą LATR, ani o regulacji reostatem.
Stosowanie zaworów sterowanych jest bardziej zaawansowane i znacznie mniej uciążliwe. Tyrystory najlepiej nadają się do roli sterowanych zaworów.
W stanie początkowym tyrystor jest zablokowany i posiada dwa możliwe stany stabilne: zamknięty i otwarty (przewodzący). Jeżeli napięcie źródła jest wyższe niż dolny punkt pracy tyrystora, to po przyłożeniu impulsu prądu do elektrody sterującej tyrystor przejdzie w stan przewodzenia, a kolejne impulsy przyłożone do elektrody sterującej nie będą miały wpływu na anodę prąd w jakikolwiek sposób, to znaczy obwód sterujący jest odpowiedzialny tylko za otwarcie tyrystora, ale nie za jego zablokowanie. Można argumentować, że tyrystory mają znaczny przyrost mocy.
Aby wyłączyć tyrystor, należy zmniejszyć jego prąd anodowy, aby był mniejszy niż prąd trzymania, co osiąga się poprzez obniżenie napięcia zasilania lub zwiększenie rezystancji obciążenia.
Tyrystory w stanie otwartym są w stanie przewodzić prądy do kilkuset amperów, ale jednocześnie tyrystory są raczej bezwładne. Czas włączenia tyrystora wynosi od 100 ns do 10 µs, a czas wyłączenia jest dziesięciokrotnie dłuższy – od 1 µs do 100 µs.
Aby tyrystor działał niezawodnie, szybkość narastania napięcia anodowego nie powinna przekraczać 10–500 V / µs, w zależności od modelu elementu, w przeciwnym razie może wystąpić fałszywe przełączanie z powodu działania prądu pojemnościowego przez złącza p-n .
Aby uniknąć fałszywych wtrąceń, elektroda sterująca tyrystora jest zawsze bocznikowana rezystorem, którego rezystancja zwykle mieści się w zakresie od 51 do 1500 omów.
Oprócz tyrystorów do regulacji napięcia wyjściowego w prostownikach stosuje się inne: triaki, dinistory i tyrystory zamykane. Dinistory są włączane przez napięcie przyłożone do anody i mają dwie elektrody, podobnie jak diody.
Triaki wyróżniają się możliwością włączania impulsów sterujących, nawet względem anody, nawet względem katody, jednak wszystkie te urządzenia, podobnie jak tyrystory, wyłączają się poprzez zmniejszenie prądu anodowego do wartości poniżej prądu trzymania. Jeśli chodzi o tyrystory z blokadą, można je zablokować, przykładając do elektrody sterującej prąd o odwrotnej polaryzacji, ale wzmocnienie po wyłączeniu jest dziesięciokrotnie mniejsze niż po włączeniu.
Tyrystory, triaki, dinistory, tyrystory sterowane - wszystkie te urządzenia znajdują zastosowanie w zasilaczach oraz w obwodach automatyki do regulacji i stabilizacji napięcia i mocy, a także do celów ochronnych.
Z reguły tyrystory zamiast diod umieszcza się w kontrolowanych obwodach prostowniczych. W mostkach jednofazowych punkt przełączenia diody i punkt przełączenia tyrystora są różne, występuje między nimi różnica faz, co można odzwierciedlić biorąc pod uwagę kąt.
Składowa stała napięcia obciążenia jest nieliniowo powiązana z tym kątem, ponieważ napięcie zasilania jest początkowo sinusoidalne. Składową stałą napięcia na obciążeniu podłączonym za prostownikiem regulowanym można obliczyć ze wzoru:
Charakterystyka sterowana prostownika sterowanego tyrystorem pokazuje zależność napięcia wyjściowego od obciążenia od fazy (kąta) połączenia mostkowego:
Przy obciążeniu indukcyjnym prąd płynący przez tyrystory będzie miał kształt prostokątny, a pod kątem większym od zera prąd będzie ciągnięty w wyniku działania samoindukcyjnego pola elektromagnetycznego z indukcyjności obciążenia.
W takim przypadku główna harmoniczna prądu sieciowego zostanie przesunięta względem napięcia o pewien kąt. Aby wykluczyć dokręcenie, stosuje się diodę zerową, przez którą prąd może się zamknąć i dać przesunięcie mniejsze niż dwukrotne w stosunku do kąta mostka.
Poziom i częstotliwość napięcia wyjściowego, a poza tym stabilizacja średniego napięcia w określonym czasie może być koordynowana przez jedno urządzenie, jakim jest prostownik o określonym typie i specyfice działania. Takie urządzenia elektryczne są dość powszechne i znane wielu - są to sterowane prostowniki prądu przemiennego. Podstawą takich urządzeń są najczęściej półprzewodniki: diody, tyrystory, tranzystory i tak dalej.
Prostownik sterowany tyrystorem półfalowym, zwany inaczej ćwierćmostkiem, działa według najprostszego schematu (ryc. 1, a). Konwerter, który pełni funkcję sterowanego klucza, jest sterowany impulsem wyjściowym, który włącza półprzewodnik. Głównym warunkiem działania tego obwodu jest kąt przełączania, tj. Impuls musi być przesunięty względem Uin = 0. Gdy tylko wartość kąta przekroczy zero, włącza się prostownik tyrystorowy.
Przetwornica VD przestaje działać, gdy różnica potencjałów jest bliska zeru pod obciążeniem Rn. Czas pracy prostownika można wyrazić następującym równaniem, skupiając się na określonych danych, jednostkach konwencjonalnych i zasadach działania:
Gdy jest aktywny, prostownik sterowany tyrystorem automatycznie wyłącza się w momencie, gdy jego napięcie zbliża się do zera. Zatem w obecności sygnału sterującego czas trwania stanu włączenia prostownika tyrystorowego jest określony równaniem:
gdzie T jest czasem oscylacji napięcia wejściowego Uin.
Na tej podstawie średnią wartość różnicy pędu można wyrazić w następujący sposób:
Załóżmy, że kąt = 0° i okres tu 1 = T/2. Wtedy sterowany półprzewodnik jest w stanie roboczym przy dodatniej wartości półfali różnicy potencjałów zasilania.
Ryż. Ryc. 1. Schemat sterowanego ćwierćmostka na prostowniku tyrystorowym VD (a) oraz wykres czasowy wyjaśniający działanie przy różnych wartościach kąta przełączenia a (b, c, d). Ryc.
Ryż. 2. Obwód sterujący prostownikiem tyrystorowym (a) i schemat czasowy objaśniający działanie (b)
Na przykład a \u003d l / 4 tu 2 \u003d (T / 2) (3/4) \u003d 3 T / 8, co odpowiada skróceniu okresu tu 1 włączenia półprzewodnika o jedną czwartą, tj. , o 25% itd.
Działanie sterowanego prostownika tyrystorowego VD przedstawiają wykresy pokazane na rys. 2. 1, b-d.
Przy minimalnej wartości kąta załączenia przetwornicy a = 0 (rys. 1, b) średnie napięcie na obciążeniu Un, cp wyraża się maksymalną wartością równą Un, сро = Um/l. Przy a = l/2 (ryc. 1, d) różnica potencjałów (Un, sr) l/2 = 0,5(Un, sr)o = Um/2 l.
Załóżmy, że przy minimalnych wartościach obciążenia kąt a = l (ryc. 1, d), ale wraz ze stopniowym wzrostem tych wskaźników kąt a maleje (ryc. 1, c), to z powodu wydłużenia tu , spadek napięcia na wyjściu prostownika jest kompensowany do stałej Un , por. Pozwala to wygładzić tętnienie prądu - wyprostować je. Ten rodzaj sterowania nazywany jest pionowym lub impulsowo-fazowym. Najczęściej tę zasadę sterowania można znaleźć we wzmacniaczach małej mocy i przyrządach pomiarowych.
Obwód sterujący prostownikiem tyrystorowym musi generować impulsy załączające w określonych punktach czasowych określonych wartością kąta a. Stabilność osiąga się poprzez generowanie impulsów o maksymalnej wydajności. Najprostszym rozwiązaniem jest zastosowanie niskonapięciowych generatorów szczytowych dynistorowych.
Najprostszy obwód do sterowania prostownikiem tyrystorowym za pomocą generatora szczytowego pokazano na ryc. 2, za. Obwód ten zawiera oscylator oscylacji relaksacyjnych na dinistorze (kondensator Su i dinistor VD 2 połączone równolegle), który generuje również krótkie impulsy do sterowania prostownikiem VD 1.
Wraz z upływem półfal o wartościach dodatnich w napięciu zasilania Uin kondensator Su zaczyna się ładować. Ładunek gromadzi się do momentu, gdy napięcie Uс na kondensatorze nie osiągnie Uvd 2, włączone, co wystarczy do włączenia dinistora VD 2. W tym momencie t = t1 (ryc. 2, b) dinistor otwiera się i staje się przewodnik o bardzo małej rezystancji wyjściowej wskaźnika. Z tego powodu w kondensatorze Su następuje wyładowanie, przechodząc przez dinistor VD 2 do rezystora Ru i przejście sterujące prostownika VD 1 (ryc. 2, 6). Okres rozładowania określa się poprzez obniżenie prądu w dinistorze do wartości I off. W tym momencie dinistor ponownie przechodzi w stan zamknięty - odcięcie, a kondensator Su może ponownie zacząć gromadzić ładunek iypr.
Gdy tylko zmieni się prąd ikontrola (ryc. 2, b), okres akumulacji ładunku kondensatora Su do napięcia Uvd 2, włącznie. również się zmienia, co wyraża się w przesunięciu impulsów sterujących względem wartości czasu (ryc. 2, b). W ten sposób można zmienić kąt a, a następnie wpłynąć na wielkość napięcia wyjściowego. Jest to metoda impulsu fazowego sterowania przetwornicą typu prostownika tyrystorowego.
Metoda ta jest odpowiednia dla przetwornic jednofazowych i wielofazowych.
Ryż. 3. Schemat sterowanego jednofazowo pełnookresowego prostownika tyrystorowego z filtrem CLC (a) oraz schemat czasowy objaśniający działanie (b)
Działanie pełnookresowej przetwornicy sterowanej tyrystorem, zwanej także stabilizatorem lub zaworem elektrycznym, pokazano na rys. 2. 3, A.
Zasada sterowania realizowana jest poprzez podanie napięcia odblokowującego. Przy stabilnym napięciu obwód działa jak pełnookresowy prostownik punktu środkowego (para ćwierćmostków). Średnią różnicę potencjałów na wyjściu określa równanie:
Po obróceniu kąta a, który reguluje napięcie w półokresie, następuje opóźnienie i tylko część napięcia jest dostarczana do filtra na wejściu (ryc. 3, 6). Zależność w tym przypadku wyraża się jako Ui, сp = F (a):
Wynika z tego, że średnia różnica potencjałów na wyjściu prostowników zależy od zmiany kąta a: Uav, max. = 2Um/l - Usr, min. = 0.
Przetwornice wykorzystujące transformatory wejściowe są sterowane przez tyrystory w obwodzie. Taki schemat jest szczególnie dobry w przypadku stosowania transformatorów obniżających, ponieważ przy U1\u003e U2 \u003d I1< I2. При таких показателях можно разработать устройство, основанное на тиристорном звене VD 1, работающем при низком вольтаже на выпрямители, и оно будет весьма компактным. Диодное же звено VD 2 можно построить на диодах Шотки. Это наиболее продуктивная схема с высокой эффективностью работы источников вторичного питания.
Schemat funkcjonalny prostowniki tyrystorowe do spawania łukowego w uogólnionej i uproszczonej formie pokazano w Ryż. 19.13. Charakterystycznym elementem na powyższym schemacie jest obecność zespołu prostownika tyrystorowego. Dzięki temu możliwe jest wykorzystanie go jako regulatora prądu RT. Ze względu na przesunięcie w czasie impulsu sterującego ( patrz rys. 19,3, ur) dostarczone do zespołu tyrystorowego, tworzą charakterystykę prądowo-napięciową prostownika i dostosowują ją do określonego trybu pracy ciągłej lub impulsowej. W tym celu w obwodzie źródłowym znajduje się blok sterujący impulsem fazowym BFIU. Przez ten sam blok sprzężenia zwrotne od łuku do regulatora prądu są również zamknięte.
Prostowniki tyrystorowe z reguły charakteryzują się dużą stabilizacją napięcia i prądu łuku przy zmianach napięcia sieciowego, długości łuku i temperatury otoczenia.
Ryż. 19.13. Schemat funkcjonalny prostowników łukowych z tyrystorowymi regulatorami prądu
Prostowniki typu VSVU-VSP i VDU-VDG stały się powszechne. Obecnie są to główne prostowniki do spawania łukowego.
W prostownikach typu VSVU - VSP zasada kontroli fazy polega na tworzeniu napięcia piłokształtnego Uc, porównaniu go z napięciem sterującym Uy i późniejszym tworzeniu prostokątnych impulsów. NA Ryż. 19.14 pokazano mapę napięcia bloku generowania impulsów sterujących. Niskie wartości napięcia sterującego U y = min (opcja a) zapewniają otwarcie tyrystorów w bloku energetycznym przy α = max. W tym przypadku realizowane są minimalne parametry wyjściowe źródła. Maksymalne wartości napięcia sterującego U y = max (opcja b) odpowiadają minimalnym kątom otwarcia tyrystora α = min i odpowiednio maksymalnym parametrom wyjściowym.
Ryż. 19.14. Mapa napięć zespołu formującego impulsy: Uc - napięcie piłokształtne; Uу - napięcie sterujące; U0 - tyrystory napięciowe ns
Zgodnie z zasadą „pionowego sterowania” tyrystorami opracowano dobrze znane, wielkogabarytowe prostowniki do spawania łukowego o charakterystyce prądowo-napięciowej stromo opadającej (seria VSVU) i łagodnie opadającej (seria VSP). Pojedynczy schemat połączeń tych źródeł jest realizowany w postaci ujednoliconych bloków.
Na rysunku przedstawiono uproszczony schemat ideowy zasilaczy typu VSVU Ryż. 19.15, o. Transformator trójfazowy T ma jedno uzwojenie pierwotne W 1 i dwa uzwojenia wtórne W 2 i W 2v. Uzwojenie W 2 jest podłączone do prostownika tyrystorowego V (RT), który pełni funkcję regulatora prądu i ma charakterystykę niskonapięciową. Z uzwojenia wtórnego W 2v napięcie dostarczane jest do prostownika diodowego Vin, który za pomocą dławików liniowych L B tworzy pomocnicze źródło zasilania o stromo opadającej charakterystyce prądowo-napięciowej. Źródło pomocnicze przeznaczone jest do zajarzania łuku, spawania małymi prądami, dostarcza sygnały zwrotne itp. Podczas spawania łuk jest zasilany jednocześnie z obu źródeł. Połączenie dwóch źródeł umożliwiło znaczne zmniejszenie napięcia jałowego głównego źródła i utworzenie stromo opadających charakterystyk zewnętrznych w obszarze prądów roboczych ( Ryż. 19.15, ur).
Ryż. 19.15. Źródła serii VSVU: a - schemat obwodu; b - charakterystyka prądowo-napięciowa
Źródła prądu typu VSP przeznaczone są do zmechanizowanego spawania elektrodami topionymi. W związku z tym jednostka formowania impulsów odbiera sygnały z jednostki sterującej prądem i napięciem. Typowe charakterystyki prądowo-napięciowe źródeł serii VSP podano w Ryż. 19.16. W zakresie 30-60 V napięcie jest płynnie regulowane. Aby poprawić właściwości dynamiczne charakterystyki, zmienia się kąt jej nachylenia.
Ryż. 19.16. Charakterystyka woltoamperowa źródeł serii VSP
W prostownikach typu VDU tyrystorowy zespół sterujący impulsem fazowym składa się z trzech głównych elementów ( Ryż. 19.17, o):
· Węzeł wytwarzania sześciofazowego napięcia sinusoidalnego (7);
· zespół generujący stałe napięcie sterujące (2);
· zespół do generowania i wzmacniania sygnałów sterujących (3).
Ryż. 19.17. Tyrystorowe obwody sterujące: a - elektryczne; b - tworzenie sygnału dodatniego
Napięcie sterujące Uу jest sumą dwóch wzajemnych napięć prądu stałego: napięcia polaryzacji Ucm i regulowanego napięcia odniesienia U3.
Napięcie polaryzacji służy do stabilizacji parametrów wyjściowych prostownika w przypadku wahań napięcia sieciowego. Regulowane napięcie odniesienia jest częścią napięcia stabilizowanego i jest zmieniane za pomocą rezystora. NA Ryż. 19.17, ur pokazuje powstawanie sygnału dodatniego przyłożonego do wejścia jednostki wzmacniającej oraz tworzenie tyrystorowego sygnału sterującego przy dwóch różnych napięciach nastawczych U 3l i U 32 . Wraz ze zmianą U 3 zmienia się faza i czas trwania dodatniego gsh nal na wejściu jednostki wzmacniającej (α 1 i α 2), co prowadzi do zmiany kąta otwarcia tyrystorów i sterowania pracą źródła tryb.
Schemat prostowników do spawania łukowego typu VDU pokazano na rysunku Ryż. 19.18, o. Transformator T ma dwa uzwojenia wtórne połączone w dwie odwrócone gwiazdy poprzez reaktor wyrównawczy L yp. Tyrystory V 1 - V 6 są zawarte w każdej fazie uzwojenia wtórnego. Cewka liniowa L wygładza tętnienie wyprostowanego prądu i kształtuje właściwości dynamiczne źródła. Jako czujnik prądu zastosowano wzmacniacz magnetyczny MU. Sygnał zwrotny proporcjonalny do prądu spawania pobierany jest z rezystora Roc. Zewnętrzne typowe charakterystyki prądowo-napięciowe rozważanych prostowników podano w Ryż. 19.18, ur.
Ryż. 19.18. Prostowniki typu VDU: a - schemat obwodu elektrycznego; b - charakterystyka prądowo-napięciowa.
8. Wzmacniacze tyrystorowe z impulsową regulacją fazy
W tej metodzie sterowania jako sygnał sterujący wykorzystuje się impulsy, których czas trwania z reguły nie przekracza półcyklu napięcia zasilania. Biorąc pod uwagę, że czas włączenia tyrystora jest krótki, do jego sterowania zwykle stosuje się krótkotrwałe impulsy o czasie trwania od kilku jednostek do setek mikrosekund. Amplituda impulsów prądu sterującego musi przekraczać prąd sterujący prostowaniem I U.S.
Zmieniając fazę impulsów sterujących w zakresie 0<α<π, регулируют напряжение в нагрузке от максимального значения до нуля. При этом методе управления полностью исключается влияние разброса входных параметров тиристора, температуры окружающей среды и p-n переходов, а также формы питающего напряжения на характеристики вход-выход усилителя. К достоинствам фазового метода управления следует отнести также малые потери в управляющем переходе тиристора благодаря кратковременности управляющего импульса. Этот метод получил наибольшее распространение в тиристорных усилителях любой мощности.
Do kontroli napięcia w sieci stosuje się prostowniki elektroniczne. Urządzenia te działają poprzez zmianę częstotliwości. W sieci prądu przemiennego można stosować wiele modyfikacji.
Do głównych parametrów prostowników należy przewodność. Warto również wziąć pod uwagę wskaźnik dopuszczalnego przepięcia. Aby bardziej szczegółowo zrozumieć problem, należy wziąć pod uwagę obwód prostownika.
Modyfikacje urządzenia
Obwód prostownika polega na zastosowaniu tyrystora kontaktowego. Stabilizator z reguły służy jako typ przejściowy. W niektórych przypadkach jest instalowany z systemem ochrony. Istnieje również wiele modyfikacji triod. Urządzenia te pracują z częstotliwością 30 Hz. Są dobre dla kolekcjonerów. Obwód prostownika zawiera także komparatory o niskiej przewodności. Ich czułość odpowiada wskaźnikowi co najmniej 10 mV. Pewna klasa urządzeń jest wyposażona w varicap. Dzięki tej modyfikacji można go podłączyć do obwodu jednofazowego.
Jak to działa?
Jak wspomniano wcześniej, prostownik działa na zasadzie zmiany częstotliwości. Początkowo napięcie spada na tyrystory mocy. Proces konwersji prądu odbywa się za pomocą triody. Aby uniknąć przegrzania urządzenia, zastosowano stabilizator. Kiedy pojawia się interferencja fal, następuje aktywacja komparatora.
Zakres urządzeń
Najczęściej urządzenia instaluje się w transformatorach. Istnieją również modyfikacje modułów napędowych. Nie zapomnij o zautomatyzowanych urządzeniach, które są wykorzystywane w produkcji. W modulatorach rolę odgrywają prostowniki, jednak w tym przypadku wiele zależy od rodzaju urządzenia.
Istniejące rodzaje modyfikacji
Z założenia rozróżnia się modyfikacje półprzewodników, tyrystorów i mostków. Osobną kategorią są urządzenia elektroenergetyczne, które mogą pracować ze zwiększoną częstotliwością. Modele pełnofalowe nie nadają się do tych celów. Dodatkowo prostowniki rozróżnia się według fazy. Dziś można znaleźć urządzenia jedno-, dwu- i trójfazowe.
Modele półprzewodnikowe
Prostowniki półprzewodnikowe doskonale nadają się do wielu modyfikacji dostępnych na bazie kondensatorów przyłączeniowych. Ich przewodność wejściowa nie przekracza 10 mikronów. Warto również zauważyć, że prostowniki półprzewodnikowe różnią się czułością. Urządzenia o napięciu do 5 mV można stosować przy napięciu 12 V.
Ich systemy zabezpieczeń mają klasę P30. Adaptery służą do podłączenia modyfikacji. Przy napięciu 12 V parametr przeładowania wynosi średnio 10 A. Modyfikacje z płytkami wyróżniają się wysokim parametrem temperatury pracy. Wiele urządzeń może działać na tranzystorach. Filtry służą do redukcji zniekształceń.
Cechy urządzeń tyrystorowych
Prostownik tyrystorowy przeznaczony jest do regulacji napięcia w sieci prądu stałego. Jeśli mówimy o modyfikacjach o niskiej przewodności, to używają tylko jednej triody. przy obciążeniu 2 A wynosi co najmniej 10 V. W prezentowanych prostownikach stosowana jest z reguły klasa P44. Warto również zauważyć, że modele dobrze nadają się do przewodów zasilających. Jak działa transformator prostowniczy tyrystorowy? Przede wszystkim napięcie idzie na przekaźnik.
Konwersja prądu stałego następuje dzięki tranzystorowi. Bloki kondensatorów służą do kontrolowania napięcia wyjściowego. Wiele modeli ma wiele filtrów. Jeśli mówimy o wadach prostowników, warto zauważyć, że mają one duże straty ciepła. Gdy napięcie wyjściowe przekracza 30 V, stopień przeciążenia jest znacznie zmniejszony. Dodatkowo warto wziąć pod uwagę wysoką cenę prostownika tyrystorowego.
Modyfikacje mostu
Prostowniki mostkowe pracują z częstotliwością nie większą niż 30 Hz. Kąt sterowania zależy od triod. Komparatory są montowane głównie poprzez przewody diodowe. Modele nie nadają się najlepiej do urządzeń zasilających. W przypadku modułów stosuje się stabilizatory z adapterem niskooporowym. Jeśli mówimy o minusach, należy wziąć pod uwagę niską przewodność przy wysokim napięciu. Systemy zabezpieczeń stosowane są z reguły w klasie P33.
Wiele modyfikacji łączy się za pomocą triody dipolowej. Jak transformator działa w tych prostownikach? Początkowo napięcie jest przykładane do uzwojenia pierwotnego. Przy napięciu większym niż 10 V konwerter jest włączany. Zmiana częstotliwości odbywa się za pomocą konwencjonalnego komparatora. W celu ograniczenia strat ciepła na prostowniku sterowanym mostkowo montuje się varicap.
Urządzenia zasilające
Prostowniki mocy zostały ostatnio uznane za bardzo powszechne. Wskaźnik przeciążenia przy niskim napięciu nie przekracza 15 A. System zabezpieczający stosowany jest głównie w serii P37. Modele są używane do transformatorów obniżających. Jeśli mówimy o cechach konstrukcyjnych, należy pamiętać, że urządzenia są produkowane z pentodami. Wyróżniają się dobrą czułością, ale mają niską nastawę temperatury pracy.
Dopuszczalne jest stosowanie bloków kondensatorów o grubości 4 mikronów. Napięcie wyjściowe powyżej 10 V aktywuje konwerter. Filtry są zwykle stosowane na dwóch izolatorach. Warto również dodać, że na rynku dostępnych jest wiele prostowników ze sterownikami. Ich główna różnica polega na możliwości pracy na częstotliwościach powyżej 33 Hz. W tym przypadku średnie przeciążenie odpowiada 10 A.
Modyfikacje pełnofalowe
Prostownik jednofazowy pełnookresowy może pracować przy różnych częstotliwościach. Główną zaletą modyfikacji jest parametr wysokiej temperatury pracy. Jeśli mówimy o cechach konstrukcyjnych, należy zauważyć, że tyrystory mocy są stosowane jako integralne, a ich przewodność nie przekracza 4 mikronów. Przy napięciu 10 V system generuje średnio 5 A.
W serii P48 dość często stosowane są systemy zabezpieczające. Modyfikacje podłączane są poprzez adaptery. Warto również zwrócić uwagę na wady prostowników tej klasy. Przede wszystkim jest to niska podatność na drgania magnetyczne. Parametr przeciążenia może czasami zmieniać się szybko. Przy częstotliwościach poniżej 40 Hz odczuwalne są spadki prądu. Eksperci zauważają również, że modele nie są w stanie pracować na jednym filtrze. Dodatkowo nie nadaje się do urządzeń
Urządzenia jednofazowe
Prostownik sterowany jednofazowo może spełniać wiele funkcji. Modele są najczęściej instalowane na transformatorach mocy. Przy częstotliwości 20 Hz parametr przeciążenia nie przekracza średnio 50 A. Układ ochronny prostowników posiada klasę P48. Wielu ekspertów twierdzi, że modele nie boją się zakłóceń fal i doskonale radzą sobie z przepięciami impulsowymi. Czy tego typu modele mają jakieś wady? Przede wszystkim dotyczą one niskiego prądu przy dużym obciążeniu. Aby rozwiązać ten problem, instalowane są komparatory. Należy jednak pamiętać, że nie mogą pracować w obwodzie prądu przemiennego.
Ponadto okresowo występują problemy z przewodnością prądu. Średnio ten parametr wynosi 5 mikronów. Zmniejszenie czułości znacząco wpływa na działanie triody. Jeśli weźmiemy pod uwagę prostowniki jednofazowe niesterowane, to ich okładziny stosuje się z adapterem. Wiele modeli ma wiele izolatorów. Warto również zaznaczyć, że prostowniki tego typu nie nadają się do transformatorów obniżających. Stabilizatory stosuje się najczęściej dla trzech wyjść, a ich maksymalne napięcie nie powinno przekraczać 50 V.
Parametry urządzeń dwufazowych
Prostowniki dwufazowe produkowane są do obwodów prądu stałego i przemiennego. Wiele modyfikacji opiera się na triodach stykowych. Jeśli mówimy o parametrach modyfikacji, warto zwrócić uwagę na niskie napięcie przy dużych przeciążeniach. Dlatego urządzenia nie nadają się dobrze do transformatorów mocy. Za zaletę urządzeń uważa się jednak dobrą przewodność.
Czułość modeli zaczyna się od 55 mV. Jednocześnie straty ciepła są nieznaczne. Komparatory stosuje się na dwóch płytkach. Dość często modyfikacje są połączone za pomocą jednego adaptera. W takim przypadku izolatory są wstępnie sprawdzane pod kątem rezystancji wyjściowej.
Modyfikacje trójfazowe
Prostowniki trójfazowe są aktywnie wykorzystywane w transformatorach mocy. Posiadają bardzo wysoki parametr przeciążeniowy i mogą pracować w warunkach wysokich częstotliwości. Jeśli mówimy o cechach konstrukcyjnych, należy zauważyć, że modele są montowane z jednostkami kondensatorów. Dzięki tej modyfikacji można podłączyć do obwodu prądu stałego i nie bać się zakłóceń fal. Skoki impulsów są blokowane przez filtry. Połączenie poprzez adapter odbywa się za pomocą konwertera. Wiele modeli ma trzy izolatory. Napięcie wyjściowe przy 3 A nie powinno przekraczać 5 V.
Dodatkowo należy zaznaczyć, że prostowniki tego typu stosowane są przy dużych przeciążeniach sieci. Wiele modyfikacji jest wyposażonych w blokery. Redukcja częstotliwości odbywa się za pomocą komparatorów, które są instalowane nad skrzynką kondensatorów. Jeśli weźmiemy pod uwagę transformatory przekaźnikowe, do podłączenia modyfikacji wymagany jest dodatkowy adapter.
Modele z komparatorem stykowym
Prostowniki sterowane z komparatorem stykowym cieszą się ostatnio dużym zainteresowaniem. Wśród cech modyfikacji warto zwrócić uwagę na wysoki stopień przeciążenia. W systemach zabezpieczeń stosuje się głównie klasę P55. Urządzenia z jedną skrzynką kondensatorów działają. Przy napięciu 12 V prąd wyjściowy wynosi co najmniej 3 A. Wiele modeli może pochwalić się wysoką przewodnością przy częstotliwości 5 Hz.
Stabilizatory są często stosowane typu niskooporowego. Dobrze sprawdzają się w obwodach prądu przemiennego. W produkcji do pracy wykorzystywane są prostowniki.Dopuszczalny dla nich poziom przewodności wynosi nie więcej niż 50 mikronów. Temperatura pracy w tym przypadku zależy od rodzaju dinistora. Z reguły są instalowane z kilkoma płytami.
Urządzenia z dwoma komparatorami
Prostowniki elektroniczne z dwoma komparatorami cenione są ze względu na wysoki parametr napięcia wyjściowego. Przy przeciążeniu 5 A modyfikacje mogą działać bez strat ciepła. Współczynnik wygładzający dla prostowników nie przekracza 60%. Wiele modyfikacji posiada wysokiej jakości system ochrony serii P58. Przede wszystkim jest zaprojektowany tak, aby radzić sobie z zakłóceniami fal. Przy częstotliwości 40 Hz urządzenia emitują średnio 50 mikronów. Tetrody do modyfikacji stosuje się zmiennym typem, a ich czułość nie przekracza 10 mV.
Czy są jakieś wady tego typu prostowników? Przede wszystkim należy zaznaczyć, że nie wolno ich podłączać do transformatorów obniżających. W sieci prądu stałego modele mają mały parametr przewodności. Częstotliwość robocza odpowiada średnio 55 Hz. Modyfikacje nie są odpowiednie dla stabilizatorów jednobiegunowych. Aby zastosować urządzenia na transformatorach mocy, stosuje się dwa adaptery.
Różnica między modyfikacjami za pomocą triody elektrodowej
Prostowniki sterowane z triodami elektrodowymi są cenione ze względu na możliwość ustawienia wysokiego napięcia wyjściowego. Przy niskich częstotliwościach działają bez strat ciepła. Należy jednak pamiętać, że parametr przeciążenia wynosi średnio 4 A. Wszystko to sugeruje, że prostowniki nie nadają się do pracy w sieci prądu stałego. Filtry można stosować wyłącznie na dwóch pokrywach. Napięcie wyjściowe wynosi zazwyczaj 50 V, a system ochrony ma klasę P58. Do podłączenia urządzenia służy adapter. Współczynnik wygładzający dla prostowników tego typu wynosi co najmniej 60%.
Modele z triodą pojemnościową
Prostowniki pojemnościowe sterowane triodami mogą pracować w sieci prądu stałego. Jeśli weźmiemy pod uwagę parametry modyfikacji, możemy zauważyć wysokie napięcie wejściowe. W takim przypadku przeciążenie podczas pracy nie przekroczy 5 A. W systemie zabezpieczającym zastosowano klasę A45. Niektóre modyfikacje są odpowiednie dla transformatorów mocy.
W tym przypadku wiele zależy od jednostki kondensatora, która jest zainstalowana w prostowniku. Według ekspertów napięcie nominalne wielu modyfikacji wynosi 55 V. Prąd wyjściowy w systemie wynosi 4 A. Filtry do modyfikacji nadają się do prądu przemiennego. Współczynnik wygładzający dla prostowników wynosi 70%.
Urządzenia z triodami kanałowymi
Prostowniki sterowane z triodami kanałowymi charakteryzują się wysokim stopniem przewodności. Modele tego typu świetnie nadają się do transformatorów obniżających. Jeśli mówimy o konstrukcji, warto zauważyć, że modele są zawsze wykonane z dwoma złączami, a ich filtry są stosowane na izolatorach. Według ekspertów przewodność przy częstotliwości 40 Hz niewiele się zmienia.
Czy są jakieś wady tych prostowników? Straty ciepła są słabą stroną modyfikacji. Wielu ekspertów zwraca uwagę na niską przewodność złączy zainstalowanych na prostownikach. Aby rozwiązać problem, stosuje się kenotrony. Nie wolno ich jednak używać w sieci prądu stałego.
Różnica modyfikacji
Prostowniki 12 V są używane tylko w transformatorach obniżających napięcie. Komparatory w urządzeniach instalowane są z filtrami. Maksymalne przeciążenie modyfikacji wynosi nie więcej niż 5 A. Często stosowane są systemy zabezpieczeń klasy P48. Świetnie nadają się do przezwyciężania zakłóceń falowych. Nadal często stosowane są stabilizatory konwertorowe, które charakteryzują się wysokim współczynnikiem wygładzania. Jeśli mówimy o wadach modyfikacji, warto zauważyć, że prąd wyjściowy w urządzeniach nie przekracza 15 A.
Tyrystorowy regulator napięcia prądu przemiennego.
Regulatory tyrystorowe są szeroko stosowane do regulacji napięcia przemiennego w obciążeniu. Najprostszy schemat takiego regulatora pokazano na ryc. 5.17a. Dwa tyrystory VS1 i VS2 są połączone antyrównolegle z obwodem obciążenia ZH. Każdy tyrystor działa w swoim własnym półcyklu (dodatnim lub ujemnym). Ponadto otwierają się pod kątem sterowania α (ryc. 5.17, b) i zamykają się w momencie przejścia prądu obciążenia przez zero. Dostosowując kąt α, można regulować napięcie U H w szerokim zakresie od U H max \u003d U c do U H min \u003d 0.
Ryż. 5.17. Schemat (a) i schematy czasowe (b) regulatora napięcia prądu przemiennego
Jednak ten sposób regulacji znacznie zniekształca kształt krzywej napięcia i zmienia fazę jego pierwszej harmonicznej.
Rośnie grupa odbiorców energii, którzy potrzebują regulowanej mocy wyjściowej
napięcie. Do zasilania takich odbiorców stosuje się prostowniki tyrystorowe:
jednofazowe przy niskim poborze prądu i trójfazowe o dużej mocy.
Na ryc. 2.12, ale schemat prostownika sterowanego jednofazowo z wyjściem
punkt zerowy transformatora. Jako zawory w prostowniku zastosowano tyrystory VS1 i VS2.
Gdy wskazano na ryc. 2.12 i polaryzację napięcia wtórnego u2 transformatora Tr, tyrystor VS1 może przepuszczać prąd w ", pod warunkiem, że na jego elektrodzie sterującej zostanie odebrany sygnał sterujący Iy1. Sygnał ten jest zasilany z przesunięciem fazowym względem momentu naturalnego odblokowania o kąt α, zwany kątem sterowania ( rys. 2.12, b) Momentem naturalnego odblokowania tyrystora jest moment, w którym pomiędzy anodą i katodą tyrystora pojawi się napięcie dodatnie (przy α = 0).
Gdy tyrystor jest włączony przy aktywnym obciążeniu Rn w chwili ωt = α
napięcie na obciążeniu un wzrasta gwałtownie do wartości un „= u2” (dla idealnego tyrystora i idealnego transformatora). Gdy ωt = π, prąd zaworu i prąd obciążenia stają się równe zeru, tyrystor VS1 zostaje zablokowany. Przed odblokowaniem tyrystora VS2 w obciążeniu pojawia się przerwa bezprądowa, energia nie jest przekazywana do obciążenia. W chwili ωt = π + α do tyrystora VS2 przykładany jest impuls sterujący, tyrystor otwiera się, do obciążenia przykładane jest napięcie un „”. Prąd przepływa przez dolną połowę uzwojenia transformatora, tyrystor VS2 i obciążenie, zachowując ten sam kierunek. W chwili ωt = 2 π tyrystor VS2 jest wyłączony.
Średnie napięcie obciążenia
Spadek średniego napięcia Uav wraz ze wzrostem kąta α pokazano na ryc.
2.12, ok. Zależność Uср(α) nazywana jest charakterystyką regulacyjną prostownika.
Opóźnienie fazowe sygnałów sterujących doprowadzanych do tyrystorów odbywa się za pomocą impulsowych układów kontroli fazy.