Thyristor-Kontaktverwaltung

Wenn die Leistungsthyristorelemente so ausgelegt sind, dass sie den Motor einfach einschalten, ausschalten oder stoppen, ist es sinnvoll, relativ einfache und zuverlässige Steuerschaltungen zu verwenden. Sie basieren auf der Nutzung der Anodenspannung zur Erzeugung der Zündimpulse. Der Öffnungswinkel ist bei diesen Schemata nicht oder nur in einem kleinen Bereich einstellbar. Betrachten wir das Prinzip einer solchen Steuerung am Beispiel eines einphasigen Thyristorelements (Abb. 1, a).

Wenn Thyristor-Steuerelektroden über einen Widerstand RControl miteinander verbinden, dann entsteht unter Einwirkung der Anodenspannung ein Steuerstrom. Beispielsweise fließt bei positiver Polarität des Anschlusses A der Steuerstrom iynp durch den Steuerknoten des Thyristors (Kathode – Steuerelektrode) in entgegengesetzter Richtung, da die Diodeneigenschaften der Steuer-pn-Übergänge vernachlässigbar sind.

Darüber hinaus fließt der Strom iynp über den Kontakt K, den Steuerwiderstand Rynp p-n-Übergang des Thyristors T2, die Last Z "zum Minuspol B. Somit beträgt für den Thyristor T2, dessen Anodenspannung positiv ist, der Steuerstrom auch positiv.Dadurch öffnet der Thyristor T2, sobald der Steuerstrom den erforderlichen Wert erreicht.

Reis. 1. Thyristorschalter: a – Schaltung ohne Dioden, 6 – Diagramm der Ströme und Spannungen, c – Schaltung mit Dioden

Der Thyristor T2 umgeht im geöffneten Zustand den Steuerkreis und stoppt den Strom darin, d.h. es wird eine automatische Stromabschaltung erreicht. Unmittelbar nach dem Nulldurchgang des Stroms folgen in jeder Halbwelle kurzzeitige Steuerimpulse (Abb. 1, b) mit wechselnder Polarität.

Der Öffnungswinkel hängt vom Widerstand Rypp und Zn ab. Mit steigendem Rcontrol erreicht der Steuerstrom später den erforderlichen Wert und der Winkel α vergrößert sich. Mit dieser Steuermethode können Spannung und Strom in der Last geregelt werden. Aufgrund der großen Streuung der Thyristorparameter ergeben sich jedoch unterschiedliche Winkel α, was zu einer Asymmetrie des Thyristorelements und dem Auftreten nichtsinusförmiger Ströme in der Last führt.

Wenn das Thyristorelement nur im Schaltmodus arbeitet, ohne die Spannung an der Last anzupassen, spricht man von einem Tristorschütz... In Abb. In Abb. 1, c zeigt ein Diagramm eines einphasigen Wechselstromschützes, bei dem der Steuerknoten durch eine Diode überbrückt wird, die den Winkel α stabilisiert.

In Abb. In Abb. 2, a, b zeigt Beispiele vereinfachter Schemata, die die Steuerung von Thyristoren in Gleichstromkreisen auf wirtschaftlichste Weise ermöglichen.

Reis. 2. Schaltungen zur Kontaktsteuerung von Thyristoren

Um den Thyristor zu öffnen, wird die Netzspannung über den Steuerwiderstand R, die Diode D und den geschlossenen Kontakt K an die Gate-Elektrode angelegt.Wenn die Momentanspannung auf den Wert Uotc ansteigt, öffnet der Thyristor, der Spannungsabfall ΔU an ihm sinkt auf nahezu Null. Der Steuerstrom durch die Diode wird beendet, es entsteht ein Impuls. Beachten Sie, dass zum Öffnen des Thyristors in einigen Fällen (Abb. 2, a) die Kontakte K geschlossen und in anderen (Abb. 2, b) geöffnet sein müssen.

In Abb. 2, c zeigt ein Tristorschema zur Steuerung eines Induktionsmotors. Den Steuerelektroden der Thyristoren wird über die Dioden D1 und D2 von den Spitzen des dreieckigen Thyristorelements ABC eine gleichgerichtete Spannung zugeführt. Die Spitzen sind Äquipotentialpunkte während der Leitungsperioden von jeweils zwei Thyristoren. Daher liegt die Steuerspannung während dieser kurzen Zeitperioden an, wenn einer der drei Thyristoren eingeschaltet ist.

Bei geschlossenen Kontakten K entsteht ein dreiphasiges System unipolarer Impulse, die auf die Thyristoren wirken. Ist der Schalter geöffnet, werden die Signale gestoppt und die Thyristoren abgeschaltet, wenn der Strom den Nulldurchgang durchläuft. Der Motor geht aus. Mit den Diodengruppen D1 und D2 können Sie einen gleichgerichteten Stromabschnitt erstellen, in dem Sie einen Rpeg-Rheostat zur Einstellung des Öffnungswinkels und einen K-Schalter installieren können.

Thyristorschütze

In Abb. In Abb. 2, d zeigt das Steuerschema der Ventil-Thyristor-Elemente, die einen Stern in der Statorwicklung des Elektromotors bilden.

Wenn die KNP-Taste gedrückt wird, öffnet der Hilfsthyristor VT und liefert über den Regelrheostat Rreg und die Dioden D2 Impulse vom Nullpunkt der Statorwicklung an die Steuerelektroden. Der Widerstand R1cont ist erforderlich, um den Thyristor VT im geöffneten Zustand zu halten, wenn die KNP-Taste geöffnet ist.

Tatsache ist, dass die Öffnungsimpulse vom Nullpunkt der Statorwicklung schmal sind und beim Öffnen des Knopfes KNP der Hilfswiderstand VT ausgeschaltet werden kann. Um dies zu verhindern, muss ein Pfad zur Aufrechterhaltung des Anodenstroms geschaffen werden.

Widerstand R1control mit Dreiphasengleichrichter Erzeugt einen Selbsthaltekreis ähnlich den Sperrkontakten, die den KnV-Taster umgeben magnetischer Starterkreis… Der Widerstand R2control begrenzt den Steuerstrom. Der Widerstand Rpez ist wie im vorherigen Schema ein Regelwiderstand, der eine Änderung des Öffnungswinkels in einem kleinen Bereich (α =30 + 50°) ermöglicht.