21210 P1010340

Przerywacze prądu stałego (czopery)

7.1. Przerywacze zbudowane z wykorzystaniem tyrystorów klasycznych

Najczęściej stosowany jest układ dwutyrystorowy z obwodem oscylacyjnym przeładowania kondensatora (rys. 7.4). Typowy zakres częstotliwości łączeń przerywaczy tyrystorowych wynosi od 100-1000 Hz. Tyrystor Tl jest w tym układzie tyrystorem głównym, natomiast T2 służy do wyłączenia tyrystora Tl. Przebiegi prądów i napięć przedstawione na rysunku 7.4b dotyczą przypadku, gdy odbiornik ma charakter R -L, a wartość indukcyjności jest duża tak, że prąd i₀ ma wartość stałą. Aby przerywacz działał poprawnie, należy podać impuls na tyrystor pomocniczy T2, wówczas kondensator C_k ładuje się w obwodzie E-C_k-T2-Lo-R<,z polaryzacją „+" od strony napięcia zasilania. Podanie impulsu wyzwalającego na tyrystor T2 powoduje pojawienie się napięcia na obciążeniu. Jednocześnie rozpoczyna się proces przeładowania się kondensatora C_k w obwodzie O* - Tl - L| - Dl w czasie (t| -1₂). Po czasie równym połowie okresu przeładowania T₀/2 = n^L,C_k przeładowanie kończy się dzięki diodzie Dl. Na górnej okładce kondensatora od strony anody tyrystora Tl pojawia się ujemne napięcie i kondensator jest przygotowany do wyłączenia tyrystora głównego. Ze względu na czas przeładowania minimalny czas przewodzenia tyrystora T4 nie może być mniejszy niż T,/2. Po załączeniu tyrystora komutacyjnego T2 (chwila t₃) tyrystor główny spolaryzowany jest napięciem wstecznym. Kondensator komutacyjny przeładowuje się stałym prądem odbiornika, a jego napięcie zmienia się liniowo. Proces przeładowania trwa aż do uzyskania napięcia +E (chwila U). Wówczas dioda DO zostaje spolaryzowana w kierunku przewodzenia, przejmując prąd odbiornika, tyrystor T2 wyłącza się i proces przeładowania kończy się. Przedział czasu, w którym na tyrystorze występuje ujemne napięcie, wymusza tak zwany czas dysponowany na wyłączenie (tu). Można go wyznaczyć z zależności:

I _ UcoC_k

te i

Przyjmując Uco = Ud i znając I„ można wyznaczyć wartość pojemności niezbędną do wyłączenia tyrystora, a więc musi być spełniony warunek:

td>tq

gdzie:

tq - czas wyłączenia tyrystora

* L    E

Wartość średnia napięcia na obciążeniu jest sumą wartości średniej napięcia, zależnego od czasu przewodzenia tyrystora głównego, oraz wartości średniej napięcia, związanego z przeładowaniem kondensatora. Przy braku obciążenia I« = 0 przerywacz nie może pracować, gdyż otwarty jest wtedy obwód ładowania kondensatora ze źródła zasilania.

4. Przerywacze z dworna tyrystorami: a) schemat i0adu. t>) przebiegi czasom napięć prądów

Ul