Princíp regulácie výkonu pri striedavej záťaži pomocou tyristorov

Priemerný výkon záťaže v sínusových striedavých obvodoch je možné nastaviť pomocou tyristory… Tento spôsob riadenia spotreby energie je obzvlášť jednoduchý, ak je záťaž čisto aktívna. S niektorými úpravami spotrebiteľských obvodov je však možné ovládať záťaže pomocou tyristorov. reaktívna zložka.

Tento prístup k regulácii sa bežne nazýva regulácia fázového napätia, a vo všeobecnosti sa vzťahuje na takých spotrebiteľov, ktorí môžu byť spočiatku napájaní priamo zo siete, ale nevyžadujú to dokonale harmonická forma napätia.

Princíp ovládania spočíva v zmene uhla otvorenia tyristora ako pri elektronickom spínači. Takže, keď sa tyristor otvorí a vedie prúd nie cez celú polvlnu sínusovej vlny, ale len od určitej jej fázy, neúplné sínusové vlny sa privádzajú do záťaže a ich časti s počiatočnou časťou polovičnej vlny. mesačný cyklus prerušený.

To sa dosiahne tým, že tyristor alebo pracuje ako nezávislý polovičný vlnový usmerňovač, alebo sú v obvode usmerňovača zahrnuté dva tyristory (vtedy ide o tzv riadený usmerňovač). Výsledkom činnosti obvodu je zníženie efektívnej hodnoty napätia dodávaného do záťaže, ktorá je pripojená po takomto usmerňovači.

Takéto obvody sa často nachádzajú v softštartéroch jednosmerných motorov, na doskách na riadenie prúdu dobíjacích batérií, v zariadeniach na nastavenie jasu žiaroviek atď.

Výhoda tohto prístupu je predovšetkým v nízkej cene a jednoduchosti montáže obvodov s tyristorom, ako aj v jednoduchosti riadiacich obvodov pre fázovú reguláciu napätia pri striedavom prúde v sieti. Nevýhodou je samozrejme skreslený tvar výsledného napätia, vysoké zvlnenie prúdu na výstupe a zníženie účinníka užívateľa.

Podstata nevýhody spojenej so skreslením tvaru napätia a prúdu spočíva v tom, že pri náhlom vypnutí tyristora sa prudko zvýši prúd cez záťaž, pričom sa zvýši úbytok napätia na odporoch v napájacom obvode aj v obvode záťaže. ostro. Tvar napájacieho napätia sa vôbec nestane sínusovým. Musíme postaviť ďalšie filtre, pokiaľ ide povedzme o riadenie výkonu indukčného motora, pre ktorý je vždy požadovaný čistý sínus.

Tyristor je navrhnutý tak, aby začal viesť prúd ako dióda počnúc presne od momentu, kedy je impulz spúšťacieho napätia privedený na jeho riadiacu elektródu.V tomto momente sa tyristor prepne z uzamknutého stavu do vodivého stavu a vedie prúd z anódy na katódu, aj keď pôsobenie riadiaceho impulzu už skončilo, ale prúd z anódy ku katóde tečie ďalej.

Akonáhle sa prúd v obvode zastaví, tyristor sa zablokuje a čaká na ďalší impulz do svojej riadiacej elektródy, zatiaľ čo napätie je privedené zo strany anódy. Takto sa vytvárajú periódy otvoreného stavu tyristora a získavajú sa kusy prúdovej sínusoidy v užívateľskom obvode.

Z tohto dôvodu je tyristorová regulácia široko používaná v domácich elektrických spotrebičoch, kde sa používajú vykurovacie články, jednosmerné motory, vlákna - také zariadenia, ktoré nie sú obzvlášť citlivé na vlny vyskytujúce sa pri frekvencii siete. Malé, kompaktné a lacné tyristorové stmievače sú ideálne pre nastavenie teploty elektrického podlahového kúrenia, intenzity žiaru žiaroviek, teploty olejových ohrievačov, spájkovačiek atď.

Pozri tiež:Princípy tyristorového a triakového riadenia