Μετατροπέας Thyristor: χαρακτηριστικά λειτουργίας και προοπτικές ανάπτυξης

Μετατροπέας Thyristor: χαρακτηριστικά λειτουργίας και προοπτικές ανάπτυξης
Μετατροπέας Thyristor: χαρακτηριστικά λειτουργίας και προοπτικές ανάπτυξης
Anonim

Η μελέτη των ιδιοτήτων των ημιαγωγών κατέστησε δυνατή τη δημιουργία νέων στοιχείων που έχουν χρησιμοποιηθεί ενεργά σε διάφορα ηλεκτρονικά κυκλώματα. Σταδιακά εμφανίστηκαν πιο ισχυρές συσκευές, οι οποίες επέτρεψαν την εναλλαγή ηλεκτρικών κυκλωμάτων υψηλής ισχύος.

μετατροπέας θυρίστορ
μετατροπέας θυρίστορ

Ένα καλό παράδειγμα αυτού είναι ο μετατροπέας θυρίστορ. Από τη στιγμή της εμφάνισής του, άρχισε να απολαμβάνει άξια δημοτικότητας μεταξύ των σχεδιαστών. Αυτή η συσκευή χρησιμοποιείται ενεργά σε διάφορα ηλεκτρικά κυκλώματα: εκκινητές και φορτιστές, μηχανές συγκόλλησης, θερμαντήρες, μετατροπείς, ελεγχόμενους ανορθωτές κ.λπ. Αυτή δεν είναι μια πλήρης λίστα συσκευών που χρησιμοποιούν μετατροπέα θυρίστορ.

Με την πάροδο του χρόνου εμφανίστηκαν ισχυρές συσκευές, με τη βοήθεια των οποίων κατέστη δυνατός ο έλεγχος της ταχύτητας των ηλεκτροκινητήρων ή των θερμικών εγκαταστάσεων. Άρχισαν να χρησιμοποιούνται ενεργά στην παραγωγή και σε ορισμένες περιπτώσεις αντικατέστησαν ακόμη και το σύστημα "γεννήτρια-κινητήρα" που ήταν παραδοσιακό εκείνη την εποχή.(Y-D).

Η βελτίωση των συστημάτων ελέγχου έχει αυξήσει σημαντικά την αξιοπιστία αυτών των

μετατροπέας συχνότητας θυρίστορ
μετατροπέας συχνότητας θυρίστορ

συσκευές. Ένας ισχυρός μετατροπέας θυρίστορ είναι ικανός να ελέγχει το ρεύμα διέγερσης ή να συνδέεται απευθείας στο κύκλωμα οπλισμού κινητήρα. Ωστόσο, τα πρώτα συστήματα ελέγχου παλμικής φάσης (PIPS) συχνά λειτουργούσαν με σφάλματα. Αυτό μπορεί να οδηγήσει, για παράδειγμα, σε «ανατροπή» του μετατροπέα και αστοχία των στοιχείων ισχύος. Η εποικοδομητική βάση άφησε επίσης πολλά να είναι επιθυμητή. Με τον καιρό, αυτά τα προβλήματα εξαφανίστηκαν. Έχουν εμφανιστεί αξιόπιστες ηλεκτρονικές συσκευές που ελέγχουν αξιόπιστα και, εάν είναι απαραίτητο, προστατεύουν τον ευαίσθητο στην υπερφόρτωση μετατροπέα θυρίστορ. Είναι επίσης απαραίτητο να σημειωθεί η υψηλή απόδοση, η καλή συντήρηση και το μικρό μέγεθος αυτής της συσκευής σε σχέση με εναλλακτικά συστήματα.

Όμως, εκτός από την καλή απόδοση, τέτοιες συσκευές έχουν και ορισμένα μειονεκτήματα σε σχέση με το κύκλωμα ισχύος:

  • Η αναλογία άεργου και ενεργού ισχύος όταν χρησιμοποιούνται δεν αλλάζει προς το καλύτερο για το κοινό δίκτυο τροφοδοσίας. Για να εξοικονομήσετε cos φ, πρέπει να χρησιμοποιήσετε αντισταθμιστές άεργου ισχύος που βασίζονται σε πυκνωτές.
  • Κατά τη λειτουργία τους, οι μετατροπείς θυρίστορ μολύνουν αρκετά έντονα το δίκτυο ισχύος με παρεμβολές υψηλής συχνότητας. Για την καταπολέμηση αυτής της αδυναμίας, χρησιμοποιούνται ειδικά κυκλώματα R-C.
μετατροπείς θυρίστορ
μετατροπείς θυρίστορ

Με τη βοήθεια ειδικά σχεδιασμένων συσκευών, μπορείτε να το αλλάξετε αυτόπαράμετρο, όπως η συχνότητα του δικτύου. Χρησιμοποιείται στη λειτουργία επαγωγικών κλιβάνων, στη μορφοποίηση μετάλλων ή σε άλλες ηλεκτρικές εγκαταστάσεις. Αυτή η λειτουργία εκτελείται από έναν μετατροπέα συχνότητας θυρίστορ ειδικά σχεδιασμένο για αυτό το σκοπό. Η δημιουργία του κατέστησε δυνατή τη σημαντική βελτίωση των τεχνολογιών επεξεργασίας μετάλλων στην παραγωγή που υπήρχαν εκείνη την εποχή.

Με την πάροδο του χρόνου, εμφανίστηκαν εναλλακτικές συσκευές που λειτουργούν με εντελώς διαφορετικές αρχές. Αναπτύσσονται κυκλώματα που βασίζονται σε ισχυρά τρανζίστορ IGBT, τα οποία χρησιμοποιούνται περισσότερο για τον έλεγχο κινητήρων μικρής και μεσαίας ισχύος. Αντικαθιστούν σταδιακά τα απαρχαιωμένα συστήματα.

Συνιστάται: