Тиристорные управляемые пускатели (тиристорные источники питания)

Рис. 1.36. Осциллограммы тока и напряжения в одной фазе СИФУ

СИФУ - система импульсно-фазного управления

Если в каждый из полупериодов на управляющие электроды тиристоров VS1 и VS2 подаются положительные импульсы с углом управления  =  ( ‑ сдвига фаз между током и напряжением), то работа схемы будет аналогична неуправляемому тиристорному контактору. VS1, VS2 будут пропускать полную полуволну тока, и в нагрузке будет выделяться максимальная мощность. Если же от СИФУ будут приходить импульсы с углом , то тиристоры будут открываться с некоторой задержкой и проводить неполный полупериод (в нагрузку будет подаваться неполное действующее напряжение), и мощность нагрузки будет уменьшаться.

A

Рис. 1.37. Электрическая схема подключения машины контактной сварки посредством тиристорного контактора и схема системы импульсно-фазового управления тиристорами

Принцип работы системы импульсно-фазового управления тиристорами в однофазной сети:

1. Сетевое напряжение выпрямляется мостом VD1-VD4. Получаем напряжение в точке 1 (U₁).

Данное напряжение поступает на параметрический стабилизатор (R₁, VD5).

2. Получаем напряжение U2.

Этим напряжением U2 питается собственно СИФУ, состоящая из

сопротивлений R2 и конденсатора С, однопереходного транзистора VT и импульсного трансформатора Т3.

Так как напряжение с удвоенной частотой сети достигает нуля, то работа СИФУ начинается каждый раз синхронизировано с сетью.

Исходное состояние: VT закрыт, ток в цепи: R3, VT, первичная обмотка трансформатора Т не протекает. Ток в цепи R2, эмиттер VT, первичная обмотка трансформатора Т также отсутствует. При заряде конденсатора по цепи т.1 – R1 – R2 – C – т.5 напряжение точки 3 достигает такого значения, что VT пробивается и становится проводящим; конденсатор и источник разряжаются на первичную обмотку импульсного трансформатора.

Во вторичных обмотках (на выводах а, б и в, г) импульсного трансформатора (Т) индуцируются напряжения, под действием которых протекают импульсные токи в цепи управления силовых тиристоров. Открывается тот тиристор, для которого соблюдается первое условие (_А  _К).

При увеличении сопротивления R₂ конденсатор будет заряжаться и достигнет напряжения пробоя за больший промежуток времени. Это приведёт к сдвигу импульсов тока в цепи управления силовых тиристоров.

Если  =  , то пропускается вся полуволна тока.

Если    , то пропускается меньшее значение тока.

В данной схеме  регулируется за счёт изменения постоянной времени заряда путем изменения величины R₂.

Тиристорный контактор постоянного тока

На постоянном токе тиристор самостоятельно закрыться не может, так как закрывается обратным напряжением при переходе тока через ноль. Поэтому тиристорные контакторы постоянного тока всегда имеют в своём составе устройство искусственной коммутации.

Принцип действия. Нажимаем SB1. Подается управляющий импульс на VS1 и он включается (становится проводящим). По нагрузке протекает ток. Одновременно с этим заряжается конденсатор С по цепи “+”, R, C, VS1, “-”. Ток заряда ограничивается сопротивлением R. Нажимаем SB2, открывается VS2, конденсатор начинает разряжаться и обратным напряжением запирается тиристор VS1. Ток в цепи нагрузки прекращается.

Тиристорные управляемые источники питания постоянного тока

Получается при помощи этой же схемы путём регулирования частоты и длительности между импульсами токов i₁ и i₂.При изменении интервала между импульсами на открытие α₀ и закрытие α_З тиристоров изменяется действующее напряжение на нагрузке, а значит и действующее значение тока нагрузки. Согласно закону Джоуля –Ленца мощность, выделяемая в нагрузке, пропорциональна квадрату тока (квадрату напряжения, приложенного к нагрузке) и при изменении этих величин осуществляется ее регулирование.

RН +- __
Рис. 1.38. Тиристорный контактор постоянного тока
UН , IН UН , IН UН , IН   
Рис. 1.39. Принцип регулирования мощности в сети постоянного тока