Principen för effektreglering i en växelströmsbelastning med tyristorer

Den genomsnittliga belastningseffekten i sinusformade AC-kretsar kan justeras med tyristorer… Denna metod för att styra strömförbrukningen är särskilt enkel om belastningen är enbart aktiv. Men med vissa modifieringar av konsumentkretsar är det möjligt att styra belastningar med tyristorer. reaktiv komponent.

Detta förhållningssätt till reglering kallas vanligen fasspänningsreglering, och tillämpas i allmänhet på sådana konsumenter som initialt kan drivas direkt från nätet, men inte behöver perfekt harmonisk spänningsform.

Styrprincipen är att ändra tyristorns öppningsvinkel som en elektronisk strömbrytare. Så när tyristorn öppnar och leder ström inte genom hela halvvågen av sinusvågen, utan endast från en viss fas av den, matas ofullständiga sinusvågor till lasten och deras delar med den initiala delen av halv- månadscykel avbruten.

Detta uppnås genom att tyristorn eller fungerar som en oberoende halvvågslikriktare, eller två tyristorer ingår i likriktarkretsen (då är detta den så kallade kontrollerad likriktare). Resultatet av driften av kretsen är en minskning av det effektiva värdet av spänningen som tillförs belastningen, som är ansluten efter en sådan likriktare.

Sådana kretsar kan ofta hittas i mjukstartare av likströmsmotorer, på styrelser för att styra strömmen hos laddningsbara batterier, i enheter för att justera ljusstyrkan hos glödlampor, etc.

Fördelen med detta tillvägagångssätt ligger främst i den låga kostnaden och enkelheten att montera kretsar med tyristorer, samt i enkelheten hos styrkretsar för fasreglering av spänning när det gäller växelström i nätverket. Nackdelen är naturligtvis den förvrängda formen på den resulterande spänningen, en hög pulsström vid utgången och en minskning av användarens effektfaktor.

Kärnan i nackdelen som är förknippad med distorsionen av spänningen och strömformen är att när tyristorn plötsligt stängs av ökar strömmen genom belastningen kraftigt, medan spänningsfallet över resistanserna i både matningskretsen och belastningskretsarna ökar. skarpt. Formen på matningsspänningen blir inte alls sinusformad. Vi behöver bygga ytterligare filter när det gäller att till exempel styra effekten av en induktionsmotor, för vilken ren sinus alltid önskas.

Tyristorn är utformad på ett sådant sätt att den börjar leda ström som en diod med start exakt från det ögonblick triggerspänningspulsen appliceras på dess styrelektrod.I detta ögonblick växlar tyristorn från det låsta tillståndet till det ledande tillståndet och leder ström från anoden till katoden, även om kontrollpulsens verkan redan har avslutats, men strömmen från anoden till katoden fortsätter att flyta.

Så snart strömmen i kretsen upphör låser tyristorn sig och väntar på nästa puls till sin styrelektrod medan spänningen påläggs från anodsidan. Sålunda bildas perioderna för tyristorns öppna tillstånd och de skurna bitarna av strömsinusformen i användarkretsen erhålls.

Av denna anledning används tyristorstyrning i stor utsträckning i elektriska hushållsapparater, där värmeelement, DC-motorer, filament används - sådana enheter som inte är särskilt känsliga för vågor som uppstår vid nätverkets frekvens. Små, kompakta och billiga tyristordimmers är idealiska för att justera temperaturen på elektrisk golvvärme, intensiteten på glödlampor, temperaturen på oljevärmare, lödkolvar, etc.

Se även:Principer för tyristor- och triackontroll