Tehonsäädön periaate vaihtovirtakuormassa tyristoreilla

Keskimääräistä kuormitustehoa sinimuotoisissa AC-piireissä voidaan säätää tyristorit… Tämä tehonkulutuksen hallintatapa on erityisen helppoa, jos kuorma on puhtaasti aktiivinen. Joillakin kuluttajapiireihin tehdyillä muutoksilla on kuitenkin mahdollista ohjata kuormia tyristoreilla. reaktiivinen komponentti.

Tätä sääntelyn lähestymistapaa kutsutaan yleisesti vaihejännitteen säätö, ja sitä sovelletaan yleensä sellaisiin kuluttajiin, jotka voivat aluksi saada virran suoraan verkosta, mutta eivät tarvitse täydellisesti harmoninen jännitysmuoto.

Ohjausperiaate on muuttaa tyristorin avautumiskulmaa elektronisen kytkimen tapaan. Joten kun tyristori avautuu ja johda virtaa ei siniaallon koko puoliaallon läpi, vaan vain alkaen sen tietystä vaiheesta, kuormaan syötetään epätäydellisiä siniaaltoja ja niiden kappaleita puoliaallon alkuosan kanssa. kuukauden kierto katkaistu.

Tämä saavutetaan sillä, että tyristori tai toimii itsenäisenä puoliaaltotasasuuntaajatai tasasuuntaajapiirissä on kaksi tyristoria (tämä on silloin ns ohjattu tasasuuntaaja). Piirin toiminnan tulos on tällaisen tasasuuntaajan jälkeen kytkettyyn kuormaan syötettävän jännitteen tehollisen arvon lasku.

Tällaisia ​​piirejä löytyy usein tasavirtamoottoreiden pehmokäynnistimistä, ladattavien akkujen virran ohjaamiseen tarkoitetuista levyistä, hehkulamppujen kirkkauden säätölaitteista jne.

Tämän lähestymistavan etuna on ensisijaisesti tyristoreilla varustettujen piirien kokoamisen alhainen hinta ja yksinkertaisuus sekä jännitteen vaihesäädön ohjauspiirien yksinkertaisuus, kun on kyse vaihtovirrasta verkossa. Haittapuolena on tietysti syntyvän jännitteen vääristynyt muoto, suuri aaltoiluvirta lähdössä ja käyttäjän tehokertoimen pieneneminen.

Jännitteen ja virran muodon vääristymiseen liittyvän haitan ydin on se, että kun tyristori äkillisesti sammutetaan, kuorman läpi kulkeva virta kasvaa jyrkästi, kun taas jännitehäviö resistanssien yli sekä syöttöpiirissä että kuormapiireissä kasvaa. terävästi. Syöttöjännitteen muoto ei muutu lainkaan sinimuotoiseksi. Meidän on rakennettava lisäsuodattimia, kun on kyse esimerkiksi oikosulkumoottorin tehon ohjauksesta, jolle aina halutaan puhdasta siniä.

Tyristori on suunniteltu siten, että se alkaa johtaa virtaa diodina alkaen tarkalleen siitä hetkestä, kun liipaisujännitepulssi syötetään sen ohjauselektrodiin.Tällä hetkellä tyristori siirtyy lukitusta tilasta johtavaan tilaan ja johtaa virran anodista katodille, vaikka ohjauspulssin toiminta olisi jo päättynyt, mutta virta anodista katodille jatkuu.

Heti kun virta piirissä pysähtyy, tyristori lukkiutuu ja odottaa seuraavaa pulssia ohjauselektrodilleen, kun jännite syötetään anodin puolelta. Siten muodostuu tyristorin avoimen tilan jaksot ja saadaan käyttäjäpiirin virtasiniaallon leikatut palat.

Tästä syystä tyristoriohjausta käytetään laajalti kodin sähkölaitteissa, joissa käytetään lämmityselementtejä, tasavirtamoottoreita, filamentteja - sellaisia ​​laitteita, jotka eivät ole erityisen herkkiä verkon taajuudella esiintyville aalloilla. Pienet, kompaktit ja edulliset tyristorisäätimet sopivat ihanteellisesti säätämään sähköisen lattialämmityksen lämpötilaa, hehkulamppujen hehkun voimakkuutta, öljylämmittimien, juotoskolvien jne.

Katso myös:Tyristori- ja triac-ohjauksen periaatteet