Uczciwek095

Rys. 22. Układy tyrystorowo - diodowe

Układy trójfazowe są budowane jako tyrystorowe lub diodowoty-rystorowe (rys. 23).

§-ł=b-

A'o-

—^-czb-

^co—|?H=b-

Rys. 23. Układy trójfazowe diodowo - tyrystorowe

Jednofazowe sterowniki prądu przemiennego znajdują zastosowanie w układach małej mocy, np. do ściemniania oświetlenia domowego, do regulacji temperatury urządzeń grzewczych, do regulacji napięciowej prędkości obrotowej małych silników prądu przemiennego. W przypadku większych mocy należy stosować układy trójfazowe.

3.5.2.4. Prostowniki

Prostowniki są urządzeniami służącymi do przetwarzania prądu przemiennego na prąd stały.

Zespół prostowników składa się z transformatora prostowniczego, zaworów oraz urządzeń pomocniczych. Najważniejszymi odmianami prostowników elektrycznych, są prostowniki:

• półprzewodnikowe, a więc - germanowe, krzemowe i selenowe.

Obecnie w urządzeniach przemysłowych i trakcyjnych wykorzystujących prądy stałe o dużym natężeniu obserwuje się zastępowanie prostowników rtęciowych prostownikami krzemowymi, charakteryzującymi się wysoką sprawnością.

Prąd stały używany jest w trakcji kolejowej i miejskiej, w urządzeniach do elektrolizy i galwanizacji, do napędu z regulowaną liczbą obrotów, do urządzeń łączności, do spawania, do ładowania akumulatorów, do sterowania, do zasilania świateł bezpieczeństwa, itd.

Prostowniki półprzewodnikowe krzemowe wypierają z wielu dziedzin również i inne prostowniki mniejszej mocy, np. selenowe, zatem nie będziemy szerzej w tym rozdziale się nimi zajmować.

Prostowniki półprzewodnikowe są zaworami, które są obecnie najbardziej rozpowszechnione. Zawór półprzewodnikowy nie wymaga zapłonu ani wzbudzenia. Najbardziej nowoczesnym i uniwersalnym jest zawór krzemowy.

Zawór krzemowy jest diodą monokrystaliczną, tworzącą złącze p-n. Cienka płytka krzemu o strukturze monokrystalicznej, zawiera z jednej strony domieszki akceptorowe, a z drugiej - donorowe, co daje układ p-n, umożliwiający przepływ prądu od p do n przy bardzo niskim napięciu polaryzującym. Przepływ prądu od n do p wymaga bardzo znacznego napięcia polaryzującego rzędu kilkuset do tysiąca kilkuset woltów, a jeśli ono nie jest przekroczone, złącze działa zaworo wo.

Diody monokrystaliczne sterowane działają identycznie, jak tyratrony (lampy prostownikowe gazowane mocowe) i były nazywane tyratronami półprzewodnikowymi. Obecnie stosowana jest nazwa tyrystor. Diody takie, zarówno krzemowe, jak i germanowe składają się z czterech warstw o charakterze na przemian donorowym i akceptorowym.

Tworzą się więc 3 złącza p-n; pierwsze i trzecie jest spolaryzowane w jedną stronę, a drugie w przeciwną stronę. Układ taki działa obustronnie zaworowo, przepuszczając prąd upływu 50 mA. Jeżeli napięcie doprowadzone na biegunowość taką, aby jako zawór działało złącze 2, to po przekroczeniu napięcia polaryzacji, zwanego „napięciem przełączania”, występuje jonizacja lawinowa całego mo-

165