7.4. Управление тиристорами с помощью фазосдвигающих и НС-цепей

Фазосдвигающее управление (горизонтальное смещение фазы).

На практике широкое распространение получили управляющие устройства, выполненные иа базе фазосдвигающих RC- или RL-цепей.

Схема управления, приведенная на рнс. 7.24, построена на базе фазосдвигающей /?С-цепн с синусоидальной формой выходного напряжения. Параметры элементов, входящих в схему, зависят от входных ВАХ тиристоров и частоты питающей сети.

При непосредственном подключении входа тиристоров к выходу фазосдвигающей /?С-цепн «Выход ФСУ» (рнс. 7.24) справедливы следующие соотношения:

< --- А или 2л/с L < --- - А; Ry ж

2я/с<

С - 2 " 2 В

где А, В - коэффициенты, зависящие от типа используемого тиристора; они прямо пропорциональны значению тока управления используемого тиристора. Например, для тиристоров КУ202 может быть принято /4 = 10 н 8 = 0,2.

Сопротивление регулирующего резистора определяется из условия

2ii/c<

илн Rp > 2я/с AL.

Напряжеиие Um в приведенных выше соотношениях выбрано из условия обеспечения крутого фронта импульса управления. Однако прн этом на управляющем электроде тиристора может рассеи-

Рис. 7.24. Схема однофазного управляющего устройства с фазосдвигающей RC (/?L)-цепью

ваться недопустимо большая мощность и увеличиваются габариты RC- либо /?L-uenH. Поэтому между выходом ФСУ и входом тиристоров вводят усилители, которые одновременно служат для формн-роваиня фронта импульса управления. Применение усилителя позволяет также уменьшить потребляемую мощность с выхода фазо-сдвигающего устройства, что приводит к уменьшению его массы и габаритов.

На рис. 7.24 показан способ реализации усилителя и формирователя, выполненного на транзисторах VTt и VT. Диоды VDi и VDi, резисторы /?i и У?2 и стабилитроны VD3 и VD4, служат для получения прямоугольных одиополярных импульсов, сдвинутых на угол 180°. Транзисторы VTi и VT работают в импульсном режиме и отпираются фазосдвигающим устройством со сдвигом по фазе на 180°. Трансформатор TV предназначен для гальванической развязки цепей управления.

Для выбора элементов усилительных каскадов (рис. 7.24) можно пользоваться следующими расчетными соотношениями;

(0.2-r0.3)i;j„>t/„«t/s.y,

где fjm - амплитуда напряжения на вторичной обмотие трансформатора TVi; Уст - напряжение стабилизации VDa и VD.

Нагрузочная линия на входной ВАХ тиристоров определяется сопротивлениями резисторов

где /„, - максимальный ток коллектора транзисторов VT, и VTj. Сопротивления базовых резисторов R3 и R равны

D D вых т ,

где Ogj ,„ - амплитуда напряжения на выходе трансформатора TV,.

Стабилитроны в схеме на рис. 7.24 обеспечивают постоянство амплитуды напряжения управления в интервале угла Открывания тиристоров:

«11 < « < 180 - 6,

где «п - угол потерь регулирования; б -угол, соответствующий выключению стабилитрона:

. Уст а„ =гагс sin ,7--

и о.

На рис. 7.25 показана схема устройства управления для трехфазного тиристорного регулятора. На днодах VD.,- VDn собран выпрямитель, который позволяет регулировать тремя фазами управления с помощью одного переменного резистора Rp.

Для использования приведенных выше схем управляющих устройств в замкнутых системах автоматического регулирования необходимо заменить переменный резистор Rp транзистором, иа базу которого подается сигнал рассогласования с выхода ИВЭ,

Управление тиристорами с помощью RC-цепей. Управляющие устройства, выполненные на /?С-цепях (см. рис. 7.24), наиболее простые. В них управление моментом появления импульса включе-

ТУя VV, R,

Weil

L Им

TV,

-1 ГУЧ.

Rff Выход с

V V V

Рис. 7.25. Схема трехфазного управляющего устройства, выполненного иа фазосдвигающих /?С-цепях

Рис. 7.26. Простейшая схема однополупериодного управляющего устройства, выполненного на-зарядной RC-цепн (а) и диаграмма процесса управления {б)