- Dabiska komutācija
- Piespiedu komutācija
- 1. A klase: pašslodze vai slodzes komutācija
- 2. B klase:
- 3. C klase:
- 4. D klase:
- 5. E klase:
Lai ieslēgtu tiristoru, ir dažādas iedarbināšanas metodes, kurās tās vārtu spailē tiek iedarbināts sprūda impulss. Tāpat ir dažādi paņēmieni, kā izslēgt tiristoru, tos sauc par tiristoru komutācijas paņēmieniem. To var izdarīt, tiristoru atgriežot uz priekšu bloķējošā stāvoklī no priekšējās vadīšanas stāvokļa. Lai tiristors nonāktu bloķēšanas uz priekšu stāvoklī, straumes straume tiek samazināta zem noturēšanas strāvas līmeņa. Elektroenerģijas kondicionēšanas un jaudas vadības nolūkā vadošais tiristors ir pareizi jāsaista ar komutāciju.
Šajā apmācībā mēs izskaidrosim dažādo tiristoru komutācijas tehniku. Par tiristoru un tā iedarbināšanas metodēm mēs jau paskaidrojām iepriekšējā rakstā.
Tiristoru komutācijai galvenokārt ir divas metodes: dabiska un piespiedu. Piespiedu komutācijas paņēmiens ir sadalīts piecās kategorijās, kas ir A, B, C, D un E klase.
Zemāk ir klasifikācija:
- Dabiska komutācija
- Piespiedu komutācija
- A klase: sevis vai slodzes komutācija
- B klase: rezonanses-pulsa komutācija
- C klase: papildu komutācija
- D klase: impulsa komutācija
- E klase: Ārējā impulsa komutācija
Dabiska komutācija
Dabiskā komutācija notiek tikai maiņstrāvas ķēdēs, un tā ir nosaukta tāpēc, ka tai nav nepieciešama ārēja ķēde. Kad pozitīvais cikls sasniedz nulli un anoda strāva ir nulle, pāri tiristoram nekavējoties tiek piemērots apgriezts spriegums (negatīvs cikls), kas izraisa tiristora izslēgšanos.
Dabiska komutācija notiek maiņstrāvas sprieguma kontrolieros, ciklokonvertoros un fāzes kontrolētos taisngriežos.
Piespiedu komutācija
Kā mēs zinām, līdzstrāvas ķēdēs nav dabiskas nulles strāvas, piemēram, dabiskās komutācijas. Tātad piespiedu komutāciju izmanto līdzstrāvas ķēdēs, un to sauc arī par līdzstrāvas komutāciju. Tas prasa komutācijas elementus, piemēram, induktivitāti un kapacitāti, lai spēcīgi samazinātu tiristora anoda strāvu zem turošās strāvas vērtības, tāpēc to sauc par piespiedu komutāciju. Chopper un Inverters ķēdēs galvenokārt tiek izmantota piespiedu komutācija. Piespiedu komutācija ir sadalīta sešās kategorijās, kas ir paskaidrotas turpmāk:
1. A klase: pašslodze vai slodzes komutācija
A klase tiek saukta arī par “sevis komutāciju”, un tā ir viena no visbiežāk izmantotajām tehnikām starp visām tiristoru komutācijas metodēm. Zemāk esošajā ķēdē induktors, kondensators un rezistors veido otro secību zem mitras ķēdes.
Kad mēs sākam piegādāt ieejas spriegumu ķēdei, tiristors neieslēdzas, jo tā ieslēgšanai nepieciešams vārtu impulss. Kad tiristors ieslēdzas vai tiek virzīts uz priekšu, strāva plūst cauri induktoram un uzlādē kondensatoru līdz maksimālajai vērtībai vai vienādai ar ieejas spriegumu. Tagad, kad kondensators pilnībā uzlādējas, induktora polaritāte tiek mainīta un induktors sāk pretoties strāvas plūsmai. Sakarā ar to izejas strāva sāk samazināties un sasniegt nulli. Šajā brīdī strāva ir zemāka par tiristora noturēšanas strāvu, tāpēc tiristors izslēdzas.
2. B klase:
B klases komutāciju sauc arī par rezonanses-pulsa komutāciju. Starp B klases un A klases ķēdēm ir tikai nelielas izmaiņas. B klasē LC rezonanses ķēde ir savienota paralēli, savukārt A klasē tā ir virkne.
Tagad, kad mēs pieliekam ieejas spriegumu, kondensators sāk uzlādēt līdz ieejas spriegumam (Vs), un tiristors paliek pretējs, līdz tiek piemērots vārtu impulss. Kad mēs izmantojam vārtu impulsu, tiristors ieslēdzas un tagad strāva sāk plūst no abiem veidiem. Bet tad pastāvīgā slodzes strāva plūst caur pretestību un induktivitāti, kas savienota virknē, pateicoties tās lielajai reaktivitātei.
Tad sinusoidālā strāva plūst caur LC rezonanses ķēdi, lai kondensatoru uzlādētu ar pretēju polaritāti. Tādējādi tiristorā parādās apgriezts spriegums, kas strāvai Ic (komutācijas strāva) liek pretoties anoda strāvas I A plūsmai. Tāpēc šīs pretējās komutācijas strāvas dēļ, kad anoda strāva kļūst mazāka par noturēšanas strāvu, tiristors izslēdzas.
3. C klase:
C klases komutāciju sauc arī par papildu komutāciju. Kā redzat zemāk redzamo ķēdi, paralēli ir divi tiristori, viens ir galvenais, bet otrs ir papildu.
Sākumā gan tiristors ir izslēgtā stāvoklī, gan arī kondensatora spriegums ir nulle. Tagad, kad vārtu impulss tiek piemērots galvenajam tiristoram, strāva sāks plūst no diviem ceļiem, viens ir no R1-T1 un otrais ir R2-C-T1. Tādējādi kondensators arī sāk uzlādēt maksimālo vērtību, kas vienāda ar ieejas spriegumu ar pozitīvas B plāksnes un A plāksnes negatīvu polaritāti.
Tagad, kad vārtu impulss tiek piemērots tiristoram T2, tas ieslēdzas un tiristorā T1 parādās negatīva strāvas polaritāte, kas izraisa T1 izslēgšanos. Kondensators sāk uzlādēt ar pretēju polaritāti. Vienkārši mēs varam teikt, ka, kad T1 ieslēdzas, tas izslēdz T2 un, kad T2 ieslēdzas, tas izslēdz T1.
4. D klase:
D klases komutāciju sauc arī par impulsa komutāciju vai sprieguma komutāciju. Kā C klase, D klases komutācijas ķēde sastāv arī no diviem tiristoriem T1 un T2, un tie tiek attiecīgi nosaukti par galveno un papildu. Šeit diode, induktors un papildu tiristors veido komutācijas ķēdi.
Sākumā gan tiristors ir izslēgtā stāvoklī, gan arī kondensatora C spriegums ir nulle. Tagad, kad mēs pieliekam ieejas spriegumu un iedarbinām tiristoru T1, caur to sāk plūst slodzes strāva. Kondensators sāk uzlādēt ar A plāksnes negatīvās un B plāksnes pozitīvo polaritāti.
Tagad, iedarbinot papildu tiristoru T2, galvenais tiristors T1 izslēdzas un kondensators sāk uzlādēt ar pretēju polaritāti. Kad tas pilnībā uzlādējas, tas izraisa papildu tiristora T2 izslēgšanos, jo kondensators nepieļauj strāvas plūsmu caur to, kad tas pilnībā uzlādējas.
Tāpēc izejas strāva būs arī nulle, jo šajā posmā abu tiristoru dēļ OFF stāvoklī.
5. E klase:
E klases komutāciju sauc arī par ārējo impulsu komutāciju. Tagad jūs varat redzēt ķēdes shēmā, tiristors jau ir novirzīts uz priekšu. Tātad, iedarbinot tiristoru, strāva parādīsies pie slodzes.
Ķēdes kondensators tiek izmantots tiristora dv / dt aizsardzībai, un impulsa transformatoru izmanto, lai izslēgtu tiristoru.
Kad mēs dodam impulsu caur impulsa transformatoru, katoda virzienā plūst pretēja strāva. Šī pretējā strāva ir pretrunā ar anoda strāvas plūsmu un, ja I A - I P <I H tiristors izslēgsies.
Kur I A ir anoda strāva, I P ir impulsa strāva un I H tur strāvu.