Princippet om effektregulering i en vekselstrømbelastning ved hjælp af tyristorer
Den gennemsnitlige belastningseffekt i sinusformede AC-kredsløb kan justeres ved tyristorer… Denne metode til at styre strømforbruget er særlig nem, hvis belastningen udelukkende er aktiv. Men med nogle ændringer af forbrugerkredsløb er det muligt at styre belastninger ved hjælp af tyristorer. reaktiv komponent.
Denne tilgang til regulering kaldes almindeligvis fasespændingsregulering, og anvendes generelt til sådanne forbrugere, der i første omgang kan få strøm direkte fra nettet, men ikke kræver perfekt harmonisk spændingsform.
Kontrolprincippet er at ændre tyristorens åbningsvinkel som en elektronisk kontakt. Så når tyristoren åbner og leder strøm ikke gennem hele halvbølgen af sinusbølgen, men kun starter fra en bestemt fase af den, tilføres ufuldstændige sinusbølger til belastningen og deres stykker med den indledende del af halv- måneds cyklus afbrudt.
Dette opnås ved, at tyristoren eller fungerer som en uafhængig halvbølge ensretter, eller to tyristorer er inkluderet i ensretterkredsløbet (så er dette den såkaldte styret ensretter). Resultatet af driften af kredsløbet er en reduktion i den effektive værdi af den spænding, der leveres til belastningen, som er forbundet efter en sådan ensretter.
Sådanne kredsløb kan ofte findes i bløde startere af DC-motorer, på tavler til styring af strømmen af genopladelige batterier, i enheder til justering af lysstyrken på glødelamper osv.
Fordelen ved denne tilgang er primært i de lave omkostninger og enkelheden ved at samle kredsløb med tyristorer, samt i enkelheden af styrekredsløb til faseregulering af spænding, når det kommer til vekselstrøm i netværket. Ulempen er naturligvis den forvrængede form af den resulterende spænding, en høj bølgestrøm ved udgangen og en reduktion i brugerens effektfaktor.
Essensen af ulempen forbundet med forvrængning af spændingen og strømformen er, at når tyristoren pludselig slukkes, stiger strømmen gennem belastningen kraftigt, mens spændingsfaldet over modstandene i både forsyningskredsløbet og belastningskredsløbene stiger. skarpt. Forsyningsspændingens form bliver slet ikke sinusformet. Vi er nødt til at bygge yderligere filtre, når det kommer til f.eks. at styre effekten af en induktionsmotor, hvor ren sinus altid ønskes.
Tyristoren er designet på en sådan måde, at den begynder at lede strøm som en diode startende nøjagtigt fra det øjeblik, triggerspændingsimpulsen påføres dens styreelektrode.I dette øjeblik skifter tyristoren fra den låste tilstand til den ledende tilstand og leder strøm fra anoden til katoden, selvom virkningen af kontrolimpulsen allerede er afsluttet, men strømmen fra anoden til katoden fortsætter med at strømme.
Så snart strømmen i kredsløbet stopper, låser tyristoren og venter på den næste impuls til dens styreelektrode, mens spændingen påføres fra anodesiden. Således dannes perioderne for tyristorens åbne tilstand, og de afskårne stykker af den nuværende sinusoide i brugerkredsløbet opnås.
Af denne grund er tyristorstyring meget udbredt i elektriske husholdningsapparater, hvor der bruges varmeelementer, DC-motorer, filamenter - sådanne enheder, der ikke er særligt følsomme over for bølger, der forekommer ved netværkets frekvens. Små, kompakte og billige tyristordæmpere er ideelle til at justere temperaturen på elektrisk gulvvarme, intensiteten af glødelampers skær, temperaturen på olievarmere, loddekolber osv.
Se også:Principper for tyristor og triac kontrol