29 pytanie

Charakterystyki i parametry obwodu bramkowego tyrystora.

a) zakres pewnych i możliwych załączeń tyrystora

b) podział obszaru możliwych załączeń tyrystora

1 - Obszar nieprzełączania tyrystora

2 - Obszar możliwych przełączeń

3 - Obszar pewnych załączeń

I_fgm- max. Prąd przewodzenia bramki

I_GT- przełączający prąd bramki

I_GD- nieprzełączający prąd bramki

U_GD- nieprzełączające napięcie bramki

U_GT- przełączające napięcie bramki

U_fgm- szczytowe napięcie przewodzenia bramki

A - zakres pewnych załączeń

B- zakres możliwych załączeń

40. Wymienić zastosowania jednofazowych i trójfazowych sterowników mocy,

Sterowniki mocy są to układy energoelektroniczne służące do regulacji mocy elektrycznej przesyłanej do odbiorników prądu przemiennego.

Wytwarzane są jako jedno lub trójfazowe.

Sterowniki mocy jednofazowe: - zakres stosowania to moc rzędu kilka watów do kilku kilowatów

a-Regulacja prędkości obrotowej silników komutatorowych

b- regulacja oświetlenia

c- część wykonawcza układów sterowania lub automatycznej regulacji temperatury

Sterowniki mocy trójfazowe : - zakres stosowania to moc rzędu powyżej kilka kilowatów

Człony wykonawcze układów miękkiego startu silników indukcyjnych

( zastępują przełączniki gwiazda - trójkąt )

43. Przedstawić sposoby realizacji układu tyrystorowego sterownika mocy.

Sterownik jednofazowy składa się z elektronicznego układu wyzwolenia bramkowego i łącznika tyrystorowego(rodzaje pokazane wyżej)

Schemat blokowy jednofazowego sterownika mocy

45. Narysować możliwe schematy połączeń obciążenia trójfazowego sterownika mocy.

42. Narysować przebiegi napięcia i prądu wyjściowego jednofazowego sterownika mocy zasilającego obciążenie: R, RL, L przy zadanym kącie opóźnienia zapłonu .

Najpopularniejszy układ jednofazowego sterownika mocy to układ dwóch tyrystorów połączonych odwrotnie równolegle.

Rys obciążenie R.

Impulsy bramkowe są przesunięte względem siebie o kąt 180⁰ el .

Kąt załączenia tyrystorów j jest liczony od punktów zerowych sinusoidy napięcia zasilania i może być zmieniany w zakresie

W czasie przewodzenia każdego tyrystora napięcie i prąd na odbiorniku jest równe

W czasie kiedy tyrystor nie przewodzi napięcie na odbiorniku jest równe 0.

Przy kącie załączania _z = 0 do odbiornika rezystancyjnego jest doprowadzana całkowita wartość napięcia

Przez zmianę kąta załączania tyrystorów regulujemy wartość średnią i skuteczną liczoną za półokres napięcia i prądu na obciążeniu oraz regulujemy moc dostarczaną do odbiornika.

1. wykresy dla obciążenia RL

Rys. Obciążenie RL

Impulsy bramkowe są przesunięte względem siebie o kąt 180⁰ el .

Kąt załączenia tyrystorów j jest liczony od punktów zerowych sinusoidy napięcia zasilania i może być zmieniany w zakresie
gdzie
- kat fazowy odbiornika

Przy kącie załączania _z =  do odbiornika rezystancyjno-indukcyjnego płynie prąd sinusoidalny ciągły przesunięty względem napięcia zasilającego o kat fazowy 

Dla kąta opóźnienia mniejszego od kąta fazowego przy krótkich impulsach prądu bramki występuje przewodzenie tylko jednokierunkowe z uwagi na niemożliwość wyzwolenia tyrystora w czasie kiedy kończy przewodzić tyrystor aktywny ale jeszcze płynie prąd zgromadzony w cewce .

Dla małych kątów załączania tyrystora kąt wyłączenia spełnia warunek

Przez zmianę kąta załączania tyrystorów regulujemy wartość średnią i skuteczną liczoną za półokres napięcia i prądu na obciążeniu oraz regulujemy moc dostarczaną do odbiornika.

2. wykresy dla obciążenia L

Rys. Obciążenie L

Impulsy bramkowe są przesunięte względem siebie o kąt 180⁰ el .

Kąt załączenia tyrystorów j jest liczony od punktów zerowych sinusoidy napięcia zasilania i może być zmieniany w zakresie

Prąd na odbiorniku jest maksymalny wtedy gdy napięcie jest 0

Dla kąta opóźnienia mniejszego od kąta
przy krótkich impulsach prądu bramki występuje przewodzenie tylko jednokierunkowe z uwagi na niemożliwość wyzwolenia tyrystora w czasie kiedy kończy przewodzić tyrystor aktywny ale jeszcze płynie prąd zgromadzony w cewce .

Przy kącie załączania
do odbiornika indukcyjnego płynie prąd sinusoidalny ciągły przesunięty względem napięcia zasilającego o kat fazowy 

Kąt wybaczenia spełnia następującą zależność

Przez zmianę kąta załączania tyrystorów regulujemy wartość średnią i skuteczną liczoną za półokres napięcia i prądu na obciążeniu oraz regulujemy moc dostarczaną do odbiornika.

38. Wymienić parametry obwodu prostowniczego mające wpływ ( , ) na wartość kąta komutacji w układach prostowniczych. Jakie są skutki zjawiska komutacji dla wartości prądu i napięcia obciążenia prostownika. Jaka jest wartość napięcia obciążenia w czasie komutacji prostej?

Komutacja jest to proces ( .DEF. jak w poprzednim pytaniu )

Kąt komutacji jest odzwierciedleniem czasu komutacji ( czas od początku komutacji do czasu kiedy prąd na zaworze spadnie do zera )

Wartość kąta komutacji zależy ( normalna praca kilkanaście stopni elektrycznych) :

1. wprost proporcjonalnie od indukcyjności komutacyjnych ( indukcyjność uzwojeń transformatora , obwodu zasilającego i obwodu odbiornika )

2. prądu obciążenia

3. Kąta załączenia tyrystora _z

W czasie komutacji następuje spadek średniej wartości napięcia wyprostowanego U_d(AV) oraz prądu ??? wyprostowanego I_d(AV)

W czasie komutacji napięcie na odbiorniku wynosi

28. Narysować typowy przebieg charakterystyki bramkowej tyrystora. Podać i wyjaśnić różnicę pomiędzy tą charakterystyką a typową charakterystyką diody półprzewodnikowej.?????

Tyrystor jest elementem półprzewodnikowym o strukturze 4 warstwowej p.n.p.n. tworzącej trzy złącza p-n wewnątrz jednego elementu.

Złącza zewnętrzne „ p” i „ n „ zawierają silne domieszkowanie nośników jednego typu dzięki czemu posiadają bardzo małą rezystywność, która pozwala na dostarczanie dużej ilości ładunków do warstw środkowych .

Ze względu na znaczne domieszkowanie złącze to nie wykazuje wyraźnych cech zaworowych

Złącze bramka - katoda ma na ogół słabe właściwości prostujące (rys. 5). Charakteryzuje się ono również stosunkowo małym napięciem przebicia lawinowego przy polaryzacji wsteczne
j.

Ponieważ charakterystyki bramkowe wskazują stosunkowo duży rozrzut technologiczny, katalogowe charakterystyki napięciowo-prądowe bramki tyrystora przedstawione są zawsze w postaci dwóch krzywych granicznych między którymi powinna leżeć charakterystyka dowolnie wybranego egzemplarza tyrystora danego typu

---