Силовые тиристорные преобразователи

Цель работы: Исследовать работу силовых тиристоров, ознакомится с устройством систем импульсно-фазового управления (СИФУ) тиристор-ных преобразователей.

Методические указания

Развитие в последние годы силовой полупроводниковой техники по­зволило создать статические преобразователи (выпрямители), преобра­зующие переменное напряжение в регулируемое постоянное напряжение.

Тиристор - это полупроводниковый четырехслойный прибор, обла­дающий следующими свойствам: он способен пропускать ток только в одну сторону; ток протекает через него только после подачи на управляю­щий электрод открывающего сигнала; ток после снятия сигнала через ти­ристор продолжает протекать до тех пор, пока тиристор не закроется. Ти­ристоры работают в релейном режиме, т.е. имеют только два устойчивых состояния - открытое и закрытое.

Наименьший ток управления, необходимый для включения тиристо­ра, называется отпирающим током управления I_min.упр. При токе управле­ния I_упр.  I_упр.min. значительно снижается величина порогового напряжения, тиристор теряет запирающее свойства (отрывается), и сила тока через него практически определяется приложенным анодным напряжением и сопро­тивлением нагрузки.

Токи управления необходимо ограничивать по величине и по дли­тельности для исключения перегрева управляющего перехода. Восстано­вить запирающие свойства открытого тиристора можно только уменьшив через него ток до величины, меньшей тока удержания I_уд. Это такой мини­мальный ток через тиристор при разомкнутой цепи управления, при кото­ром тиристор еще находится в открытом состоянии.

При постоянном анодном напряжении тиристора восстановить его сопротивление, возможно лишь прервав анодный ток, а при переменном анодном напряжении тиристора его сопротивление восстанавливается отрицательной полуволной анодного напряжения (естественная коммутация).

В тиристорных преобразователях наибольшее распространение полу­чили мостовые полностью управляемые и полууправляемые схемы. Мак­симальная величина выпрямленного напряжения

(1)

где т - количество фаз.

Величина регулируемого напряжения на выходе тиристорного преоб­разователя

(2)

где  - угол открытия тиристора (угол, заключенный между моментом подачи анодного напряжения и управляющим импульсом).

Рис.2. Схема исследования однофазного полууправляемого моста.

Порядок выполнения работ

1 Ознакомится с устройством стенда, расположением всех элемен­тов; записать типы и технические характеристики элементов.

2 Проверить работоспособности тиристора по схеме рис. 1.

3 Собрать схему по рис. 1, и определить: а) минимальный ток управления данным тиристором; б) ток удержания тиристора; в) падение напряжения на участке анод-катод при отрытом и закрытом тиристоре.

4 Собрать схему рис. 2.

а) снять регулировочную характеристику тиристорного преобразова­теля:

* =

б) построить согласно (1), (2) теоретическую зависимость ** и сравнить с экспериментальной.