Principiul reglării puterii într-o sarcină de curent alternativ folosind tiristoare

Puterea medie de sarcină în circuitele sinusoidale AC poate fi ajustată prin tiristoare… Această metodă de control al consumului de energie este deosebit de ușoară dacă sarcina este pur activă. Cu toate acestea, cu unele modificări ale circuitelor consumatorilor, este posibilă controlul sarcinilor folosind tiristoare. componentă reactivă.

Această abordare a reglementării este denumită în mod obișnuit reglarea tensiunii de fază, și se aplică în general unor astfel de consumatori care pot fi alimentați inițial direct de la rețea, dar nu necesită formă de tensiune perfect armonică.

Principiul de control este de a schimba unghiul de deschidere al tiristorului ca un comutator electronic. Deci, atunci când tiristorul se deschide și conduce curentul nu prin întreaga jumătate de undă a undei sinusoidale, ci doar pornind de la o anumită fază a acesteia, undele sinusoidale incomplete sunt alimentate la sarcină și piesele lor cu partea inițială a semi-undă. ciclu lunar întrerupt.

Acest lucru se realizează prin faptul că tiristorul sau funcționează ca independent redresor cu jumătate de undă, sau două tiristoare sunt incluse în circuitul redresor (atunci acesta este așa-numitul redresor controlat). Rezultatul funcționării circuitului este o reducere a valorii efective a tensiunii furnizate sarcinii, care este conectată după un astfel de redresor.

Asemenea circuite pot fi găsite adesea în soft starterele motoarelor cu curent continuu, pe plăci pentru controlul curentului bateriilor reîncărcabile, în dispozitivele pentru reglarea luminozității lămpilor cu incandescență etc.

Avantajul acestei abordări este în primul rând în costul scăzut și simplitatea asamblarii circuitelor cu tiristoare, precum și în simplitatea circuitelor de control pentru reglarea fază a tensiunii atunci când vine vorba de curent alternativ în rețea. Dezavantajul, desigur, este forma distorsionată a tensiunii rezultate, un curent de ondulare mare la ieșire și o reducere a factorului de putere al utilizatorului.

Esența dezavantajului asociat cu distorsiunea formei tensiunii și curentului este că atunci când tiristorul este oprit brusc, curentul prin sarcină crește brusc, în timp ce scăderea tensiunii la rezistențe atât în ​​circuitul de alimentare, cât și în circuitul de sarcină crește. brusc. Forma tensiunii de alimentare nu devine deloc sinusoidală. Trebuie să construim filtre suplimentare atunci când vine vorba, de exemplu, de controlul puterii unui motor cu inducție, pentru care se dorește întotdeauna sinusul pur.

Tiristorul este proiectat astfel încât să înceapă să conducă curentul ca o diodă începând exact din momentul în care pulsul de tensiune de declanșare este aplicat electrodului său de comandă.În acest moment, tiristorul trece din starea blocată în starea conducătoare și conduce curentul de la anod la catod, chiar dacă acțiunea impulsului de control s-a încheiat deja, dar curentul de la anod la catod continuă să curgă.

De îndată ce curentul din circuit se oprește, tiristorul se blochează și așteaptă următorul impuls către electrodul său de control în timp ce tensiunea este aplicată din partea anodului. Astfel, se formează perioadele stării deschise a tiristorului și se obțin bucățile tăiate ale sinusoidei curente din circuitul utilizatorului.

Din acest motiv, controlul tiristoarelor este utilizat pe scară largă în aparatele electrice de uz casnic, unde sunt utilizate elemente de încălzire, motoare de curent continuu, filamente - astfel de dispozitive care nu sunt deosebit de sensibile la undele care apar la frecvența rețelei. Dimmerele cu tiristoare mici, compacte și ieftine sunt ideale pentru reglarea temperaturii încălzirii electrice prin pardoseală, a intensității strălucirii lămpilor cu incandescență, a temperaturii încălzitoarelor cu ulei, a fiarelor de lipit etc.

Vezi si:Principiile controlului tiristoarelor și triacului