วิธีการและอุปกรณ์สำหรับการควบคุมไทริสเตอร์ ควบคุมอุณหภูมิอัตโนมัติในเตาไฟฟ้า Yarov V.M. แหล่งพลังงานสำหรับเตาต้านทานไฟฟ้า

การควบคุมกำลังเตาต้านทาน

มี 2 \u200b\u200bแนวทางที่แตกต่างกันโดยพื้นฐานในการจัดการพลังงาน:

1) การควบคุมอย่างต่อเนื่องซึ่งสามารถนำพลังงานที่ต้องการเข้าสู่เตาเผาได้

2) การควบคุมขั้นตอนซึ่งสามารถนำพลังเข้าสู่เตาหลอมได้เฉพาะช่วงที่ไม่ต่อเนื่อง

ประการแรกต้องมีการควบคุมแรงดันไฟฟ้าบนเครื่องทำความร้อนอย่างราบรื่น กฎระเบียบดังกล่าวสามารถดำเนินการได้โดยใช้เครื่องขยายกำลังประเภทใดก็ได้ (เครื่องกำเนิดไฟฟ้าวงจรเรียงกระแสไทริสเตอร์ ECU) ในทางปฏิบัติอุปกรณ์จ่ายไฟไทริสเตอร์ที่พบมากที่สุดถูกสร้างขึ้นตามวงจร TRN ตัวควบคุมดังกล่าวขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของไทริสเตอร์ที่เชื่อมต่อกับวงจรไฟฟ้ากระแสสลับในอนุกรมที่มีความต้านทานแอคทีฟของฮีตเตอร์ แหล่งจ่ายไฟของไทริสเตอร์ประกอบด้วยไทริสเตอร์ที่เชื่อมต่อแบบขนานซึ่งติดตั้ง SPPD

มุมควบคุม a และด้วยเหตุนี้แรงดันไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพตลอดโหลดจึงขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าภายนอกที่ใช้กับแหล่งกำเนิด สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าเพื่อลดผลกระทบของการตัดการเชื่อมต่อของแรงดันไฟฟ้าที่มีต่อระบบการระบายความร้อนของเตาโดยปกติแล้วอุปกรณ์จ่ายไฟไทริสเตอร์จะได้รับผลตอบรับเชิงลบต่อแรงดันไฟฟ้าขาออก แหล่งจ่ายไฟของไทริสเตอร์มีประสิทธิภาพสูง (มากถึง 98%) ตัวประกอบกำลังขึ้นอยู่กับความลึกของการควบคุมแรงดันไฟฟ้าขาออกเชิงเส้นที่มุมน้อยกว่า 0 ถึง M \u003d 1 ที่ a \u003d 180 °ถึง M \u003d 0 ตัวประกอบกำลังไม่เพียง แต่กำหนดโดยการเปลี่ยนเฟสของแรงดันและฮาร์มอนิกแรกของกระแสเท่านั้น แต่ยังรวมถึงค่าที่สูงกว่าด้วย ฮาร์มอนิกของกระแส ด้วยเหตุนี้การใช้ตัวเก็บประจุแบบชดเชยจึงไม่อนุญาตให้เพิ่มค่า M.

ในวิธีที่สองแรงดันไฟฟ้าของเครื่องทำความร้อนจะเปลี่ยนไปโดยการสลับวงจรกำลังของเตาเผา โดยปกติจะมีแรงดันไฟฟ้าและเครื่องทำความร้อน 2-3 ขั้นตอน วิธีการควบคุมขั้นตอนสองตำแหน่งที่พบบ่อยที่สุด ด้วยวิธีนี้เตาจะเชื่อมต่อกับเครือข่ายด้วยกำลังไฟที่กำหนดหรือตัดการเชื่อมต่อจากเครือข่ายโดยสิ้นเชิง ค่าที่ต้องการของกำลังไฟฟ้าเฉลี่ยที่นำเข้าสู่เตาเผาได้มาจากการเปลี่ยนอัตราส่วนของเวลาเปิดและปิด

อุณหภูมิเตาเฉลี่ยสอดคล้องกับกำลังไฟฟ้าเข้าสู่เตาเผาโดยเฉลี่ย การเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันของกำลังไฟฟ้าในทันทีส่งผลให้อุณหภูมิมีความผันผวนโดยประมาณ ขนาดของความผันผวนเหล่านี้พิจารณาจากค่าเบี่ยงเบนของ P MGNOV จากค่าเฉลี่ยและขนาดของความเฉื่อยทางความร้อนของเตาเผา ในเตาเผาอุตสาหกรรมทั่วไปส่วนใหญ่ความเฉื่อยทางความร้อนจะสูงมากจนความผันผวนของอุณหภูมิเนื่องจากการควบคุมขั้นตอนไม่เกินความแม่นยำของอุณหภูมิที่ต้องการ โครงสร้างสามารถควบคุมสองตำแหน่งได้โดยใช้คอนแทคทั่วไปหรือสวิตช์ไทริสเตอร์ สวิตช์ไทริสเตอร์ประกอบด้วยแอนตี้ - ขนาน

นอกจากนี้ยังมีสวิตช์สามเฟส พวกเขาใช้ไทริสเตอร์ที่เชื่อมต่อแบบต่อต้านขนานสองบล็อก วงจรไฟฟ้าของสวิตช์ดังกล่าวถูกสร้างขึ้นดังนี้:

มีการปรับเปลี่ยนสวิตช์ไทริสเตอร์ที่ไม่ใช้หน้าสัมผัสเลย

สวิตช์ไทริสเตอร์มีความน่าเชื่อถือมากกว่าคอนแทคพวกมันมีประกายไฟและป้องกันการระเบิดทำงานเงียบและมีราคาแพงกว่าเล็กน้อย

การควบคุมขั้นตอนมีประสิทธิภาพใกล้เคียงกับ 1 ถึง M "1

บล็อกไฟฟ้า

ในการควบคุมเตาเผาเราขอเสนอชุดจ่ายไฟที่รวมเข้ากับตัวควบคุมอุณหภูมิ PID ที่ใช้ไมโครโปรเซสเซอร์

TERMOLUX-011 ชุดจ่ายไฟได้รับการจัดหาให้พร้อมสำหรับการใช้งานพวกเขาต้องการเพียงการเชื่อมต่อกับเครือข่ายและกับเตาเผา (เครื่องทำความร้อน) บล็อกกำลังถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของโมดูลออปโตไทริสเตอร์ประเภท MTOTO หรือโมดูลไทริสเตอร์ประเภท MTT อย่างน้อย 10 การควบคุมจะเกิดขึ้นได้โดยไม่ต้องมีอุปกรณ์เพิ่มเติมใด ๆ เช่น FIM, FIU, BUS, แต่ยูนิต - คอนโทรลเลอร์จะส่งสัญญาณไปยังองค์ประกอบบริหารทันที (ไทริสเตอร์, ไตรแอก, ออปไทริสเตอร์, optosymistor)

บล็อกมีขนาดและน้ำหนักเล็กและสามารถติดตั้งได้ทุกที่ใกล้เตาอบ ทาสีบล็อก สีผงพัดลมระบายความร้อนติดตั้งอยู่ในเครื่อง

ประเภทของบล็อกไฟฟ้า

ประเภทบล็อก	เฟส 1F / 3F	โหลดประเภทการเชื่อมต่อ	กระแสเฟสสูงสุด
1F-25A	1F	ใช่ / Δ	25A
1F-40A	1F	ใช่ / Δ	40A
1F-63A	1F	ใช่ / Δ	63A
1F-80A	1F	ใช่ / Δ	80A
1F - 125A	1F	ใช่ / Δ	125A
1F - 160A	1F	ใช่ / Δ	160A
1F - 250A	1F	ใช่ / Δ	250A
1F - 400A	1F	ใช่ / Δ	400A
1F - 630A	1F	ใช่ / Δ	630A
3F-25A	3F	ใช่ / Δ	25A
3F-40A	3F	ใช่ / Δ	40A
3F-63A	3F	ใช่ / Δ	63A
3F-80A	3F	ใช่ / Δ	80A
3F - 125A	3F	ใช่ / Δ	125A
3F - 160A	3F	ใช่ / Δ	160A
3F - 250A	3F	ใช่ / Δ	250A
3F - 400A	3F	ใช่ / Δ	400A
3F - 630A	3F	ใช่ / Δ	630A

ในวงจรไฟฟ้าอนุญาตเฉพาะการเชื่อมต่อเดลต้าแบบเปิดเท่านั้น นอกจากนี้บล็อกกำลังสามารถผลิตขึ้นสำหรับโหลดสองเฟสในตัวเรือนได้เช่นกัน ขนาดมาตรฐานและมีขนาดตามคำขอของลูกค้า

ไมโครโปรเซสเซอร์ PID เครื่องควบคุมอุณหภูมิ "Termolux"

อุปกรณ์ไฟฟ้าทั้งหมดของเรามีตัวควบคุม "Thermolux" -011 หรือ "Thermolux" -021 เว้นแต่จะตกลงเป็นอย่างอื่นกับลูกค้าอุปกรณ์

ลักษณะโดยย่อ และข้อดีหลักของคอนโทรลเลอร์ "เทอร์โมลักซ์ "- 011:

ข้อได้เปรียบหลักของคอนโทรลเลอร์ "เทอร์โมลักซ์" พิจารณาจากข้อเท็จจริงที่ว่าคอนโทรลเลอร์นี้ได้รับการพัฒนาให้เป็นอุปกรณ์เฉพาะสำหรับควบคุมเตาต้านทานความต้านทานโดยเฉพาะ อุปกรณ์ดังกล่าวได้รับการออกแบบมาเพื่อทำงานร่วมกับเครื่องทำความร้อนทุกประเภท - ทั้งที่อาศัยความต้านทานไฟฟ้าสถิตต่ออุณหภูมิ (เครื่องทำความร้อนแบบลวดและซิลิกอนคาร์ไบด์) และการลดลง (เครื่องทำความร้อนแบบโครไมต์ - แลนทานัม) และการเพิ่มขึ้น (โมลิบดีนัมไดซิลิไซด์โมลิบดีนัมทังสเตน) อุปกรณ์นี้ใช้วิธีเฟสพัลส์เพื่อควบคุมกำลัง (FIM) ที่จ่ายให้กับเครื่องทำความร้อนของเตาซึ่งช่วยให้ เพิ่มทรัพยากรเครื่องทำความร้อน 30% เมื่อเทียบกับวิธีการควบคุมพลังงานของการมอดูเลตความกว้างพัลส์ (PWM) ซึ่งนำไปใช้ในตัวควบคุม PID อื่น ๆ ทั้งหมดในตลาด

วิธีการควบคุม PPM ช่วยให้คุณสามารถจ่ายไฟได้อย่างราบรื่นช่วยขจัดอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอย่างกะทันหันของตัวทำความร้อนและยังช่วยให้คุณควบคุมอุณหภูมิได้แม่นยำยิ่งขึ้นเมื่อเทียบกับวิธีการมอดูเลตความกว้างพัลส์ (PWM)

อุปกรณ์ "Thermolux" จ่ายพลังงานให้กับฮีตเตอร์ 100 ครั้งต่อวินาทีเนื่องจากฮีตเตอร์ร้อนขึ้นอย่างราบรื่นและไม่มีเวลาเย็นตัวลงก่อนเปิดแหล่งจ่ายกระแสถัดไป ในขณะเดียวกันเครื่องทำความร้อนจะไม่พบความเครียดเพิ่มเติมและทำงานในโหมดที่นุ่มนวลมากซึ่งจะช่วยเพิ่มอายุการใช้งาน

ตัวควบคุมแบบตั้งโปรแกรมอื่น ๆ เกือบทั้งหมดทำงานโดยวิธีการมอดูเลตความกว้างพัลส์ (PWM) ซึ่งจ่ายไฟตามรูปแบบ "เปิดเต็มที่ / ปิดเต็มที่" ในกรณีนี้จะจ่ายไฟ 100% ให้กับเครื่องทำความร้อนทันที ในโหมดการทำงานนี้เครื่องทำความร้อนจะได้รับแรงกระแทกที่รุนแรงซึ่งหาได้ยากดังนั้นอายุการใช้งานของเครื่องทำความร้อนจึงลดลง

การควบคุมจะดำเนินการโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์เพิ่มเติมเช่น FIM, FIU, BUS, บล็อก - ตัวควบคุมจะส่งสัญญาณไปยังองค์ประกอบผู้บริหารทันที (ไทริสเตอร์, ตัวต้านทานเจ็ดตัว, ออปโต - ไทริสเตอร์, ออปโตเซมิสเตอร์) โดยไม่คำนึงถึงประเภทของโหลด - รูปแบบการเชื่อมต่อโหลดแบบเฟสเดียวหรือสามเฟส ” หรือ“ สามเหลี่ยม” ตัวเลือกประเภทของโหลดนั้นทำโดยผู้ปฏิบัติงานโดยทางโปรแกรมจากหน้าจอคอนโทรลเลอร์โดยไม่ต้องมี การกระทำทางกายภาพ และไม่ต้องติดตั้งอุปกรณ์เพิ่มเติม

อุปกรณ์เหล่านี้มีเอาต์พุตบัส RS-232 สำหรับเชื่อมต่ออุปกรณ์กับคอมพิวเตอร์ซึ่งช่วยให้คุณได้รับกราฟของกระบวนการทำความร้อนและความเย็นบนจอแสดงผลแบบเรียลไทม์

อุปกรณ์ช่วยให้คุณควบคุมกระบวนการบำบัดความร้อนผ่านพีซีเพื่อบันทึกข้อมูลทั้งในรูปแบบตารางและกราฟิก ในกรณีนี้ข้อมูลแบบตารางสามารถแปลงเป็นรูปแบบ EXCEL โดยมีความเป็นไปได้ในการแก้ไขในภายหลัง

กราฟกระบวนการตามเวลาจริง

อุปกรณ์ทั้งหมดมีความสามารถในการตั้งค่าโดยผู้ปฏิบัติงาน 16 โปรแกรมระบายความร้อนถือ - ระบายความร้อนที่แตกต่างกันของเตาซึ่งแต่ละโปรแกรมประกอบด้วย 10 จุดโดยพลการในพิกัดอุณหภูมิเวลา อุปกรณ์มีอัลกอริธึมการควบคุมแบบปรับตัว - อุปกรณ์ในโหมดอัตโนมัติจะตรวจสอบระบบโหลด + เตาเผาอย่างต่อเนื่องและกำหนดค่าสัมประสิทธิ์ของระบบที่จำเป็นโดยไม่ต้องมีส่วนร่วมของผู้ปฏิบัติงาน เนื่องจากมีอัลกอริทึมการปรับตัวจึงสามารถใช้อุปกรณ์ได้โดยไม่ต้องกำหนดค่าใหม่บนเตาอบใด ๆ

ตัวควบคุมเทอร์โมลักซ์ของกระบวนการทางความร้อนมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

• ความไม่ชัดเจนของการตั้งอุณหภูมิ - 1? С;
• ความคลาดเคลื่อนของการตั้งเวลา - 1 นาที
• ความสามารถในการตั้งเวลาไม่ จำกัด เพื่อรักษาอุณหภูมิสุดท้าย
• ความละเอียดของการวัดอุณหภูมิ - 0.1 ° C;
• การควบคุมการแตกของเทอร์โมคัปเปิล
• ความพร้อมใช้งานของโหมดควบคุมพลังงานด้วยตนเอง
• ความสามารถในการ จำกัด กำลังขับ
• ความสามารถในการ จำกัด อุณหภูมิสูงสุดของวัตถุ
• ความสามารถในการทำงานกับเทอร์โมคัปเปิลใด ๆ รวมถึง VR IR ในช่วงอุณหภูมิการทำงานทั้งหมดของเทอร์โมคัปเปิล การเปลี่ยนโปรแกรมจากเทอร์โมคัปเปิลประเภทหนึ่งไปยังอีกประเภทหนึ่งได้จากหน้าจออุปกรณ์
• ความสามารถในการทำงานกับไพโรมิเตอร์แทนเทอร์โมคัปเปิล
• ตำแหน่งของเซ็นเซอร์ชดเชยอุณหภูมิบนบล็อกสายเทอร์โมคัปเปิลของอุปกรณ์ซึ่งช่วยให้หลีกเลี่ยงความจำเป็นในการใช้สายชดเชยอุณหภูมิ
• ความสามารถในการบันทึกไซโคลแกรมบนพีซี
• ความสามารถในการตั้งค่าโปรแกรมและเปลี่ยนพารามิเตอร์จากพีซี

ตัวควบคุม "Thermolux"-021

เมื่อควบคุมเตาเผาด้วยเครื่องทำความร้อนด้วยการพึ่งพาความต้านทานต่ออุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น (เครื่องทำความร้อนแบบ disilicide - โมลิบดีนัมโมลิบดีนัมทังสเตน) นั่นคือมีความต้านทานต่ำมากที่อุณหภูมิห้องเครื่องทำความร้อนที่อุณหภูมิต่ำจะใช้กระแสไฟฟ้ามากเกินค่าวิกฤตของกระแสฮีตเตอร์อย่างมีนัยสำคัญ หากกระแสไฟฟ้าไม่ถูก จำกัด ไม่ทางใดก็ทางหนึ่งสิ่งนี้จะนำไปสู่ความล้มเหลวของเครื่องทำความร้อนอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ โดยทั่วไปกระแสไฟฟ้าจะถูก จำกัด โดยการติดตั้งอุปกรณ์ จำกัด กระแสไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพและราคาแพงเพิ่มเติมในชุดควบคุมเตาเผา เครื่อง "Thermolux"-021 ช่วยให้คุณสร้างระบบควบคุมเพื่อให้ความร้อนเตาเผาดังกล่าวโดยไม่ต้องติดตั้งอุปกรณ์ จำกัด กระแส

นอกเหนือจากฟังก์ชั่นคอนโทรลเลอร์ทั้งหมด "Thermolux"-011 ในตัวควบคุม "Thermolux"-021 ใช้ความสามารถในการวัดกระแสที่จ่ายให้กับโหลดอย่างต่อเนื่อง (มีการจัดระเบียบข้อเสนอแนะปัจจุบัน) สิ่งนี้ช่วยให้คุณ จำกัด กระแสไฟฟ้าสูงสุดโดยทางโปรแกรมผ่านเครื่องทำความร้อน ตัวควบคุม "คำนึงถึง" ข้อ จำกัด นี้เมื่อจ่ายไฟให้กับเครื่องทำความร้อนและไม่อนุญาตให้กระแสไฟฟ้าเกินค่าที่ผู้ปฏิบัติงานกำหนดดังนั้นจึงมั่นใจได้ว่าการทำงานของเครื่องทำความร้อนในเซฟโหมด ในกรณีนี้มักจะเป็นอุปกรณ์ "Thermolux"-021 ช่วยให้คุณสามารถกำจัดการใช้หม้อแปลงด้วยขดลวดที่เปลี่ยนด้วยตนเองและบางครั้งก็ลดการใช้หม้อแปลงซึ่งนำไปสู่การลดต้นทุนอุปกรณ์ลงอย่างมาก

อุปกรณ์ « Thermolux "- 011 และ "Thermolux"-021 ได้รับการรับรองโดยหน่วยงานกลางด้านการควบคุมทางเทคนิคและมาตรวิทยาว่าเป็น“ ผู้ควบคุมการวัด” ของอุณหภูมิใบรับรอง RU.C.32.010.A \u200b\u200bN 22994 ซึ่งลงทะเบียนในทะเบียนเครื่องมือวัดของรัฐภายใต้ N 30932-06

ระบบควบคุมเตา

การควบคุมกระบวนการทางเทคโนโลยีทั้งหมดดำเนินการโดยผู้ปฏิบัติงานจากหน้าจอสัมผัสของคอมพิวเตอร์อุตสาหกรรมการควบคุมเตาเผาทั้งหมดดำเนินการโดยระบบควบคุมอัตโนมัติโดยใช้คอมพิวเตอร์อุตสาหกรรม คอมพิวเตอร์อุตสาหกรรมมีหน้าจอสัมผัสขนาด 17 นิ้ว (ประเภท Touch-Pad) ซึ่งแสดงข้อมูลทั้งหมดเกี่ยวกับกระบวนการทางเทคนิค ในโหมดหลักหน้าจอจะแสดงแผนภาพเลียนแบบการควบคุมเตาเผา

การทำความร้อนถูกควบคุมโดยตัวควบคุม PID ที่ใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ "Termolux-021"

ตัวควบคุม « เทอร์โมดัท "

ข้อดีหลักของอุปกรณ์นี้ ได้แก่ :

• การปรากฏตัวของหน้าจอขนาดใหญ่
• การนำเสนอข้อมูลและกระบวนการทางเทคนิคด้วยภาพ
• ความพร้อมใช้งานของหน่วยความจำในตัวสำหรับการจัดเก็บข้อมูลในกระบวนการทางเทคนิค
• หลายช่อง - ความสามารถในการควบคุมโซนอิสระต่างๆของเตาเผาโดยใช้อุปกรณ์เดียว

ข้อเสียของอุปกรณ์ ได้แก่ :

• วิธีการควบคุมพลังงาน - รีเลย์หรือ PWM (การมอดูเลตความกว้างของพัลส์);
• จำเป็นต้องติดตั้งอุปกรณ์เพิ่มเติมในหน่วยจ่ายไฟ:
• ในการควบคุมเตาเผาด้วยวิธี FIM จำเป็นต้องติดตั้งตัวควบคุม Zvel thyristor ที่มีราคาแพง
• ในการควบคุมวิธี PWM จำเป็นต้องติดตั้งชุดควบคุมไทริสเตอร์ระดับกลางของประเภท "BUT-3"
• จำเป็นต้องติดตั้งอุปกรณ์ จำกัด กระแสเพิ่มเติมในหน่วยจ่ายไฟเมื่อทำงานกับเตาเผาที่มี disilicide-molybdenum, โมลิบดีนัม, เครื่องทำความร้อนทังสเตน

« Termodat-16E5 » - ซอฟต์แวร์ช่องสัญญาณเดียวตัวควบคุมอุณหภูมิ PID และเครื่องบันทึกอิเล็กทรอนิกส์พร้อมจอแสดงผลกราฟิก 3.5 "อุปกรณ์นี้มีอินพุตสากลสำหรับเชื่อมต่อเทอร์โมคัปเปิลหรือตัวต้านทานรวมทั้งเซ็นเซอร์ที่มีเอาต์พุตปัจจุบันความละเอียด 1 ° C หรือ 0.1 ° C ถูกกำหนดโดยผู้ใช้ สามารถควบคุมทั้งเครื่องทำความร้อนและเครื่องทำความเย็นการควบคุมที่ใช้งานง่ายมีให้โดยปุ่ม 4 ปุ่มที่ด้านล่างของหน้าจอ

ข้อมูลจำเพาะ:

• ตัวควบคุม PID
• เครื่องบันทึกอิเล็กทรอนิกส์
• การแสดงผลกราฟิก
• การควบคุมโดยโปรแกรม
• กฎหมายควบคุม PID การตั้งค่าอัตราขยายอัตโนมัติ
• ทางเข้าสากล
• อินพุตลอจิก (ไม่ต่อเนื่อง)
• เอาต์พุต: รีเลย์, ไตรแอก, ทรานซิสเตอร์, อะนาล็อก
• อินเตอร์เฟซคอมพิวเตอร์ RS485
• สัญญาณเตือนภัย
• ตัวเรือนโลหะแข็งแรงขนาด 1/4 DIN (96x96x82 มม.)

สร้างขึ้นเพื่อ:

• การเปลี่ยนเครื่องบันทึกที่ล้าสมัย
• การควบคุมอุณหภูมิตามโปรแกรมที่กำหนด
• การวัดและบันทึกอุณหภูมิ
• สัญญาณเตือนฉุกเฉิน

นอกเหนือจากอุปกรณ์ควบคุมที่อธิบายไว้ข้างต้นตามคำขอของลูกค้าเราจะติดตั้งอุปกรณ์ที่คุณต้องการ

pyrometers

เป็นอุปกรณ์ที่เหมาะสำหรับการวัดอุณหภูมิแบบไม่สัมผัสในอุตสาหกรรมการขนส่งและที่อยู่อาศัยและบริการชุมชน Pyrometers "Kelvin" ให้การควบคุมอุณหภูมิในการทำงานที่มีความแม่นยำสูงตลอดจนความสามารถในการควบคุมเตาเผาด้วยสัญญาณนี้ในช่วง -40 ถึง 2200 o C ในสถานที่ที่การติดตั้งเทอร์โมคัปเปิลทำได้ยากไม่ว่าด้วยเหตุผลใดก็ตามรวมทั้งในช่วงอุณหภูมิที่สูงกว่า การวัดเทอร์โมคัปเปิลสถานที่ที่เข้าถึงยาก

ข้อมูลจำเพาะ:

• ช่วงการวัดอุณหภูมิ: -40 ... + 2200 °С
• ช่วงอุณหภูมิในการทำงาน: -40 ° ... + 70 °С
• ข้อผิดพลาดในการวัด: 1% + 1 °С
• เวลาในการวัด: 0.15 วินาที
• ความละเอียด: 1 ° C
• อัตราส่วนสายตา: 1: 200
• ช่วงการตั้งค่า Emissivity: 0.01 ... 1.00
• ช่วงสเปกตรัม: 1.0 - 1.6 μm
• อินเทอร์เฟซดิจิตอลเอาต์พุต: RS232 9600 baud
• ความยาวมาตรฐานของสายสื่อสารแผงเซ็นเซอร์: 3 ม. (ความยาวสูงสุด: 20 ม.)
• ขนาดแผง: 120x120x60 มม
• การป้องกันฝุ่นและความชื้น: IP65

แอมป์มิเตอร์ « OMIX »

แอมป์มิเตอร์แบบเฟสเดียว / สามเฟสของ Omix ทำจากตัวเรือนพลาสติกคุณภาพสูงพร้อมไฟ LED หนึ่งหรือสามดวงสำหรับแสดงค่ากระแสไฟฟ้าที่วัดได้

ลักษณะของอุปกรณ์:

เชื่อมต่อโดยตรง - 0 ... 10 A

ผ่านมาตรฐาน TT - 0 ... 1 MA

• ความแม่นยำในการวัด

0.5% + 1 emr.

• ความเร็วในการวัด

3 รอบ / วินาที

• แรงดันไฟฟ้า

U หลุม \u003d 220 โวลต์

ข้อตกลงในการใช้งาน-15 ... + 50 оС

มัลติมิเตอร์ « OMIX »

โวลต์มิเตอร์แบบเฟสเดียว / สามเฟสของ Omix ทำจากตัวเรือนพลาสติกคุณภาพสูงพร้อมไฟ LED หนึ่งหรือสามดวงสำหรับแสดงค่าแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้

ลักษณะของอุปกรณ์:

• ช่วงการวัดแรงดันไฟฟ้า

เชื่อมต่อโดยตรง - 0 ... 500 V

ผ่านมาตรฐาน VT - 0 ... 380 kV

• ความแม่นยำในการวัด

0.5% + 1 emr.

• ความเร็วในการวัด

3 การวัด / วินาที

• แรงดันไฟฟ้า

U หลุม \u003d 220 โวลต์

• ข้อตกลงในการใช้งาน

15 ... + 50 оС

ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าไทริสเตอร์ "ZVEL"

มีไว้สำหรับติดตั้งภายในตู้ไฟฟ้า สายของหน่วยงานกำกับดูแลได้รับการออกแบบสำหรับโหลดสามเฟสที่มีกระแสไฟฟ้าสูงถึง 1,000 A มีเวอร์ชันเฟสเดียว / สามเฟส

การทำงานของหน่วยงานกำกับดูแล ZVEL นั้นมีลักษณะการทำงานของบริการ:

• จอแสดงผลคริสตัลเหลวพร้อมตัวบ่งชี้กระแสโหลดตั้งสัญญาณและรหัสข้อผิดพลาด
• ฟังก์ชัน จำกัด กระแส
• ปุ่มกดสำหรับการตั้งค่าการเขียนโปรแกรม
• การป้องกันอิเล็กทรอนิกส์จากไฟฟ้าลัดวงจรเกินและความร้อนสูงเกินไป
• autodiagnostics ของการสลายไทริสเตอร์
• โหลดการควบคุมการเชื่อมต่อ
• การป้องกันความเสียหายในโหลด (กระแสไม่สมดุล);
• การสูญเสียเฟสหรือ "การเกาะติด" ของเฟส;
• วิธีการควบคุมพลังงาน - เฟสพัลส์หรือข้ามช่วงเวลา (ตั้งโปรแกรมได้);

เครื่องขยายเสียง "U13M"

ออกแบบมาเพื่อควบคุมกำลังของโหลดไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับเฟสเดียว (สำหรับโหลดสามเฟสต้องใช้อุปกรณ์สามเครื่อง) โดยการมอดูเลตเฟสพัลส์ (PPM) จากสัญญาณอินพุตแบบอะนาล็อก อุปกรณ์มีข้อเสนอแนะเกี่ยวกับแรงดันไฟฟ้าหลักซึ่งช่วยให้สามารถควบคุมพลังงานได้อย่างแม่นยำโดยเฉพาะที่โหลด

ลักษณะ:

• การแปลงสัญญาณอินพุต DC (แรงดันไฟฟ้า DC) เป็นกำลังขับ (การควบคุมเฟสพัลส์);
• การก่อตัวของโหมดห้ามเปิดไทริสเตอร์
• สร้างความมั่นใจในการพึ่งพาเชิงเส้นของจำนวนกำลังขับที่จัดสรรให้กับโหลดตามค่าของสัญญาณอินพุต ในการควบคุมพลังงานสูงเป็นไปได้ที่จะเชื่อมต่อบล็อกภายนอกของไทริสเตอร์ที่ทรงพลัง
• การแยกสัญญาณอินพุตและเอาต์พุตด้วยกัลวานิก

thermocouple

ตัวแปลงเทอร์โมอิเล็กทริก (เทอร์โมคัปเปิล) - อุปกรณ์สำหรับวัดอุณหภูมิในห้องเตาอบ หมายถึงสายไฟ 2 สายที่แตกต่างกันบัดกรีจากปลายด้านหนึ่ง องค์ประกอบทางเคมี... ในกรณีนี้ปลายที่ไม่ได้เชื่อมควรอยู่นอกห้อง (ในเขตเย็นf) และทางแยกอยู่ในห้อง (ในโซนร้อน)

บริษัท "เทอร์โมเซรามิกส์" เป็นผู้ผลิตเทอร์โมคัปเปิลที่มีความยาวต่าง ๆ ประเภทต่อไปนี้:

• TXA - โครเมลอลูเมล
• TVR - ทังสเตนรีเนียม
• CCI - ทองคำขาว - แพลตตินั่ม - โรเดียม
• TPR - ทองคำขาว - ทองคำขาว - ทองคำขาว - แพลตตินั่ม

ยี่ห้อ	ประเภท	วัสดุ 1	วัสดุ 2	อุณหภูมิแอปพลิเคชันоС	บันทึก
ธ อ 0292	ถึง	โลหะผสมโครเมียม (Ni-90.5, Cr-9.5%)	โลหะผสมอลูเมล (Ni-94.5, Al-5.5, Si, Mn, Co)	0-1300
CCI 0392	S	โลหะผสมแพลทินัม - โรเดียม (Pt-87%, Rh-13%)	แพลตตินั่ม (Pt)	0-1400
ทีพีอาร์ 0392	ใน	โลหะผสมแพลทินัม - โรเดียม (Pt-70%, Rh-30%)	โลหะผสมแพลทินัม - โรเดียม (Pt-94%, Rh-6%)	600-1800
TVR 0392	A1	โลหะผสมทังสเตน - รีเนียม (W-95%, Re-5%)	โลหะผสมทังสเตน - รีเนียม (W-80%, Re-20%)	0-2200 ในสภาพแวดล้อมที่ไม่ออกซิไดซ์ สายชดเชย (สายเทอร์โมคัปเปิล, สายเทอร์โมอิเล็กโทรด) ใช้เพื่อเชื่อมต่อตัวแปลงเทอร์โมอิเล็กทริก (เทอร์โมคัปเปิล) กับเครื่องมือวัดและตัวแปลงเพื่อลดข้อผิดพลาดในการวัด เนื่องจากสายเทอร์โมคัปเปิลถูกใช้เพื่อเพิ่มความยาวให้กับสายนำของตัวแปลงเทอร์โมอิเล็กทริก (เทอร์โมคัปเปิล) จึงเรียกว่าสายต่อเทอร์โมอิเล็กทริก ตัวนำตีเกลียวเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าจากโลหะผสม "XA" - โครเมียม - อลูเมล ฉนวนกันความร้อนจากสารประกอบพีวีซี I40-13A ปลอกจากสารประกอบพีวีซี I40-13A จอภาพ

1 วัตถุประสงค์ของงาน

1.1 ทำความรู้จักกับอุปกรณ์ของคุณ เตาอบไฟฟ้า ความต้านทานเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าโหมดการทำงานของเตาไฟฟ้าและวงจรควบคุมไฟฟ้า

2 ใบสั่งงาน

2.1 เขียนข้อมูลทางเทคนิค (หนังสือเดินทาง) ของเตาไฟฟ้าและเครื่องมือวัดไฟฟ้า

2.2 ทำความคุ้นเคยกับการออกแบบเตาต้านทานไฟฟ้าและวัตถุประสงค์ของแต่ละชิ้นส่วน

2.3 ทำความคุ้นเคยกับวงจรไฟฟ้าเพื่อควบคุมโหมดการทำงานของเตาต้านทานไฟฟ้า

2.4 ประกอบวงจรไฟฟ้าสำหรับการทดลอง

2.5 ทำการทดลองเพื่อหาประสิทธิภาพพลังงานของเตาต้านทานไฟฟ้า

2.6 จัดทำรายงานเกี่ยวกับงานที่ทำ

3 คำอธิบายของการตั้งค่าห้องปฏิบัติการ

การติดตั้งในห้องปฏิบัติการเพื่อทำความคุ้นเคยกับอุปกรณ์หลักการทำงานและวัตถุประสงค์ของแต่ละส่วนของเตาต้านทานไฟฟ้าควรประกอบด้วยเตาต้านทานไฟฟ้าประเภทห้องรุ่น OKB-194A หรือรุ่น N-15 พร้อมเครื่องทำความร้อนแบบนิโครมที่มีไว้สำหรับการอบชุบโลหะด้วยความร้อนในการผลิตแต่ละชิ้นและขนาดเล็ก นอกจากนี้ต้องมีวัสดุเริ่มต้นสำหรับการบำบัดความร้อน สำหรับสิ่งนี้ขอแนะนำให้เตรียมชิ้นส่วนที่ต้องการการประมวลผลดังกล่าว ต้องทราบพารามิเตอร์หลักของระบบอุณหภูมิ

เตาอบไฟฟ้าติดตั้งเทอร์โมคัปเปิลเพื่อควบคุมอุณหภูมิ การติดตั้งควรมีอุปกรณ์สำหรับควบคุมอุณหภูมิอัตโนมัติและมีชุดเครื่องมือวัดและตัวควบคุมอุณหภูมิสำหรับให้ความร้อนแก่วัตถุดิบ

ในห้องที่มีการติดขัดควรแขวนโปสเตอร์ที่มีรูปของเตาไฟฟ้าประเภทต่างๆและการออกแบบแผนผังไฟฟ้าสำหรับการควบคุมการติดตั้งเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าความต้านทานไฟฟ้า

4 สรุปข้อมูลทางทฤษฎี

เตาต้านทานไฟฟ้าซึ่งพลังงานไฟฟ้าถูกเปลี่ยนเป็นความร้อนผ่านของเหลวหรือของแข็งเป็นการกระทำทั้งทางตรงและทางอ้อม ใน เตาอบโดยตรง การกระทำตัวทำความร้อนเชื่อมต่อโดยตรงกับเครือข่าย (รูปที่ 1) และถูกทำให้ร้อนโดยกระแสที่ไหลผ่าน

รูปที่ 1 - แผนผังของการติดตั้งเพื่อให้ความร้อนโดยตรงกับชิ้นงานโลหะ: 1 - ชิ้นงานอุ่น 2 - หม้อแปลงไฟฟ้า

ใน เตาอบทางอ้อมการกระทำความร้อนจะถูกปล่อยออกมาในองค์ประกอบความร้อนพิเศษและถูกถ่ายเทไปยังร่างกายที่ร้อนโดยการแผ่รังสีการนำความร้อนหรือการพาความร้อน เตาต้านทานและอุปกรณ์ทำความร้อนโดยตรงใช้เพื่อให้ความร้อนกับผลิตภัณฑ์ทรงกระบอก (แท่งท่อ) และ ความร้อนทางอ้อม สำหรับการรักษาความร้อนของผลิตภัณฑ์และวัสดุตลอดจนช่องว่างความร้อนสำหรับการปลอมและการปั๊ม

การทำความร้อนของวัสดุเริ่มต้นในเตาต้านทานไฟฟ้าตามกฎจะดำเนินการถึงอุณหภูมิที่กำหนด (ที่ตั้งไว้ล่วงหน้า) ระยะเวลาการทำความร้อนจะตามมาด้วยระยะเวลาการกักเก็บที่จำเป็นเพื่อปรับอุณหภูมิให้เท่ากัน การวัดอุณหภูมิความร้อนและการตรวจสอบความคืบหน้าของกระบวนการทำความร้อนสามารถทำได้ด้วยสายตาและอัตโนมัติโดยใช้ตัวควบคุมอัตโนมัติตามวิธีการสองตำแหน่ง (การเปิดและปิดเตาเป็นระยะ)

รูปที่ 2 แสดงแผนผังของการควบคุมเตาไฟฟ้าพร้อมการควบคุมสองตำแหน่ง

รูปที่ 2 - แผนผังไฟฟ้าของเตาเผาพร้อมการควบคุมสองตำแหน่ง

โครงการนี้มีให้สำหรับคู่มือและ การควบคุมอัตโนมัติ... ถ้าสวิตช์ P วางในตำแหน่ง 1 จากนั้นวงจรจะถูกตั้งค่าสำหรับการควบคุมด้วยตนเองและตำแหน่ง 2 สวิตช์โอนวงจรไปยังการควบคุมอัตโนมัติ การเปิดและปิดองค์ประกอบความร้อน ทิศตะวันออกเฉียงเหนือ ผลิตโดยเทอร์โมสตัท TPซึ่งมีหน้าสัมผัสขึ้นอยู่กับอุณหภูมิในเตาเผาให้ปิดหรือเปิดวงจรคอยล์คอนแทค L โดยตรงหรือผ่านรีเลย์กลาง RP... อุณหภูมิความร้อนสามารถควบคุมได้โดยการเปลี่ยนกำลังของเตา - โดยการเปลี่ยนเครื่องทำความร้อนจากรูปสามเหลี่ยมเป็นรูปดาว (รูปที่ 3, a) ในขณะที่กำลังของเตาจะลดลงสามเท่าและสำหรับเตาเฟสเดียวโดยเปลี่ยนจากการเชื่อมต่อแบบขนานของเครื่องทำความร้อนเป็นแบบอนุกรม (รูปที่ 3, b) ...

รูปที่ 3 - วงจรไฟฟ้าสำหรับการเปลี่ยนเครื่องทำความร้อนเตา: a - จากรูปสามเหลี่ยมถึงดาว b - จากขนานกับอนุกรม

ในเตาต้านทานไฟฟ้าจะใช้วัสดุที่มีความต้านทานสูงเป็นองค์ประกอบความร้อน วัสดุเหล่านี้ไม่ควรออกซิไดซ์และออกไซด์ที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวไม่ควรระเบิดและกระเด็นในช่วงอุณหภูมิที่ผันผวน

เตาเผาแบบห้องใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดเมื่อให้ความร้อนแก่วัตถุดิบเนื่องจากความเก่งกาจพวกเขาทำในรูปแบบของห้องสี่เหลี่ยมที่มีซับในวัสดุทนไฟและฉนวนกันความร้อนหุ้มด้วยเตาไฟและล้อมรอบด้วยปลอกโลหะ เตาเผาซีรีส์ H ทำด้วยเทปหรือลวดฮีตเตอร์วางบนชั้นวางเซรามิก เตาเผาประเภท OKB-194 (รูปที่ 4 และรูปที่ 5) ผลิตขึ้นในสองห้องห้องด้านบนติดตั้งเครื่องทำความร้อน carborundum และห้องล่างมีเครื่องทำความร้อนแบบนิโครม

รูปที่ 4 - เตาไฟฟ้าในห้องประเภท OKB-194: 1 - กลไกในการยกประตูห้องบน 2 - ลูกกลิ้งของประตูห้องล่าง 3 - ฉนวนกันความร้อน 4 - ห้องบน; 5 - ห้องล่าง; 6 - แผ่นด้านล่าง

คำแนะนำที่เป็นระเบียบ

ข้อมูลทางเทคนิค (หนังสือเดินทาง) ของเตาไฟฟ้าอุปกรณ์ควบคุมและตรวจสอบและเครื่องมือวัดไฟฟ้าจะถูกบันทึกตามข้อมูลตารางของอุปกรณ์ ในอนาคตข้อมูลนี้ควรจะแสดงในรายงานเกี่ยวกับงาน ข้อมูลทางเทคนิคของอุปกรณ์เป็นพารามิเตอร์ที่ระบุดังนั้นในระหว่างการใช้งานจำเป็นต้องปฏิบัติตามค่าของกระแสไฟฟ้าแรงดันไฟฟ้าและค่าอื่น ๆ ที่ระบุไว้ในหนังสือเดินทาง

เมื่อทำความคุ้นเคยกับเตาต้านทานไฟฟ้าคุณควรใส่ใจกับการออกแบบและการจัดวางองค์ประกอบความร้อนและตำแหน่งในเตาเผา ขอแนะนำให้วัดความต้านทานขององค์ประกอบความร้อนด้วยเครื่องทดสอบ ลบภาพร่างของอุปกรณ์โหลดให้ใส่ใจกับไดรฟ์ ค้นหาว่าควรสังเกตสภาวะอุณหภูมิใดในระหว่างการอบชุบวัสดุเริ่มต้น (ชิ้นส่วน) ในระหว่างการทดลอง ชี้แจงว่าอุปกรณ์ใดจะวัดอุณหภูมิความร้อนที่จะติดตั้งเทอร์โมคัปเปิล แผนภาพไฟฟ้าของการเชื่อมต่อของเตาไฟฟ้าและเครื่องมือวัดสำหรับการทดลองแสดงในรูปที่ ห้า.

นักเรียนควรเลือกเครื่องมือวัดไฟฟ้าอุปกรณ์ควบคุมทำการเชื่อมต่อที่จำเป็นและก่อนที่จะนำวงจรไปใช้งานให้สอนบทเรียนสำหรับการตรวจสอบแก่ครู

รูปที่ 5 - แผนผังทางไฟฟ้าของเตาประเภท OKB-194: a - วงจรไฟฟ้า; b - แผนภาพการทำงานของสวิตช์สากล UP

หลังจากตรวจสอบแผนผังการเดินสายไฟฟ้าและได้รับอนุญาตและงานมอบหมายจากหัวหน้าบทเรียนสำหรับการบำบัดความร้อนของวัสดุต้นทางนักเรียนใส่วัสดุต้นทาง (ชิ้นส่วน) ลงในอุปกรณ์โหลดและเปิดเตาอบ ในระหว่างการทดลองจำเป็นต้องสังเกตการอ่านค่าของอุปกรณ์วัดไฟฟ้าและความร้อนอย่างระมัดระวัง (แอมป์มิเตอร์โวลต์มิเตอร์วัตต์มิเตอร์อุปกรณ์เทอร์โมคัปเปิลรอง) และบันทึกการอ่านในช่วงเวลาปกติ ควรป้อนข้อมูลการสังเกตและการคำนวณในภายหลังในตารางที่ 1 เมื่อถึงอุณหภูมิสูงสุด (ตามงาน) และการมีตัวควบคุมอุณหภูมิจะถูกควบคุม จำเป็นต้องสังเกตว่าเครื่องควบคุมทำงานอย่างไรและสังเกตเวลาไฟดับ ในตอนท้ายของการทดสอบให้ตรวจสอบการใช้พลังงานและตัวประกอบกำลังของการติดตั้ง

การบริโภค และ พลังงานไฟฟ้าถูกกำหนดโดยการอ่านมิเตอร์และในกรณีที่ไม่มีอยู่ในวงจรคุณสามารถใช้ค่ากำลังไฟฟ้าได้ R (ตามข้อบ่งชี้ของวัตต์มิเตอร์) และระยะเวลา เสื้อ งาน:

A \u003d Pt.(1)

ปัจจัยอำนาจในการติดตั้ง:

cosφ \u003d P / ( UI)(2)

ตารางที่ 1 - ข้อมูลการทดลอง

รายงานเกี่ยวกับงานจัดทำขึ้นตามแบบที่ระบุไว้ในภาคผนวก 1 รายงานจะต้องให้ข้อมูลหนังสือเดินทางของเครื่องจักรของเครื่องมือและเครื่องมือวัดอธิบายสั้น ๆ เกี่ยวกับการออกแบบเตาต้านทานไฟฟ้าโหมดการบำบัดความร้อนของวัสดุต้นทางให้ภาพร่างของอุปกรณ์โหลดตำแหน่งขององค์ประกอบความร้อนไฟฟ้าแผนภาพไฟฟ้าของการเชื่อมต่อของอุปกรณ์และ อุปกรณ์ที่ใช้ในระหว่างการทดลอง บันทึกผลการสังเกตและการคำนวณ อธิบายวิธีการควบคุมสภาวะอุณหภูมิระหว่างการอบชุบ ตอบคำถามเพื่อความปลอดภัย

V. Krylov

ปัจจุบันไทริสเตอร์ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์ควบคุมสัญญาณและควบคุมอัตโนมัติต่างๆ ไทริสเตอร์เป็นไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ที่ควบคุมซึ่งมีลักษณะคงที่สองสถานะ: เปิดเมื่อความต้านทานไปข้างหน้าของไทริสเตอร์มีขนาดเล็กมากและกระแสในวงจรขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟและความต้านทานโหลดเป็นหลักและปิดเมื่อความต้านทานไปข้างหน้ามีขนาดใหญ่และกระแสไฟฟ้ามีค่าหลายมิลลิแอมป์ ...

ในรูป 1 แสดงลักษณะแรงดันกระแสไฟฟ้าโดยทั่วไปของไทริสเตอร์โดยที่ส่วน OA สอดคล้องกับสถานะปิดของไทริสเตอร์และส่วน BV สอดคล้องกับค่าเปิด

ที่แรงดันไฟฟ้าลบไทริสเตอร์จะทำงานเหมือนไดโอดธรรมดา (ส่วน OD)

หากคุณเพิ่มแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้าทั่วไทริสเตอร์ที่ปิดโดยให้กระแสเกตเท่ากับศูนย์เมื่อถึงค่า Uon ไทริสเตอร์จะเปิด การเปลี่ยน thyrostor นี้เรียกว่าการสลับขั้วบวก การทำงานของไทริสเตอร์นั้นคล้ายกับการทำงานของไดโอดสี่ชั้นเซมิคอนดักเตอร์ที่ไม่มีการควบคุม - ไดนิสเตอร์

การมีอิเล็กโทรดควบคุมช่วยให้ไทริสเตอร์เปิดที่แรงดันไฟฟ้าแอโนดต่ำกว่า Uincl สำหรับสิ่งนี้จำเป็นต้องส่งกระแสควบคุม Iu ไปตามอิเล็กโทรดควบคุม - วงจรแคโทด ลักษณะแรงดันกระแสไฟฟ้าของไทริสเตอร์สำหรับกรณีนี้แสดงในรูปที่ 1 เส้นประ กระแสควบคุมขั้นต่ำที่จำเป็นในการเปิดไทริสเตอร์เรียกว่าการแก้ไขอิเรฟปัจจุบัน กระแสไฟฟ้าที่แก้ไขขึ้นอยู่กับอุณหภูมิสูง ในหนังสืออ้างอิงระบุไว้ที่แรงดันไฟฟ้าขั้วบวก หากในช่วงเวลาดำเนินการควบคุมกระแสแอโนดเกินค่าปัจจุบันของการปิดระบบ Ioff ไทริสเตอร์จะยังคงเปิดอยู่แม้ว่าการดำเนินการควบคุมกระแสไฟฟ้าจะสิ้นสุดลง หากสิ่งนี้ไม่เกิดขึ้นไทริสเตอร์จะปิดอีกครั้ง

ด้วยแรงดันไฟฟ้าลบที่ขั้วบวกไทริสเตอร์ไม่อนุญาตให้จ่ายแรงดันไฟฟ้าไปยังอิเล็กโทรดควบคุม แรงดันไฟฟ้าที่เป็นลบ (เกี่ยวกับแคโทด) บนอิเล็กโทรดประตูก็ไม่สามารถยอมรับได้เช่นกันซึ่งกระแสไฟฟ้าย้อนกลับของอิเล็กโทรดประตูเกินหลายมิลลิแอมป์

ไทริสเตอร์แบบเปิดสามารถแปลงเป็น สถานะปิดโดยการลดกระแสแอโนดให้มีค่าน้อยกว่า Ioff เท่านั้น ในอุปกรณ์กระแสตรงจะใช้วงจรหน่วงพิเศษเพื่อจุดประสงค์นี้และในวงจรกระแสสลับไทริสเตอร์จะปิดตัวเองในขณะที่กระแสแอโนดข้ามศูนย์

นี่คือเหตุผลที่ทำให้ไทริสเตอร์ใช้แพร่หลายมากที่สุดในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ วงจรทั้งหมดที่พิจารณาด้านล่างเกี่ยวข้องกับไทริสเตอร์ที่รวมอยู่ในวงจร AC เท่านั้น

เพื่อให้ งานที่เชื่อถือได้ แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าควบคุมไทริสเตอร์ต้องเป็นไปตามข้อกำหนดบางประการ ในรูป 2 แสดงวงจรสมมูลของแหล่งจ่ายแรงดันควบคุมและรูปที่ 3 คือกราฟที่คุณสามารถกำหนดข้อกำหนดสำหรับเส้นโหลดได้

บนกราฟเส้น A และ B จำกัด ช่วงของการกระจายของลักษณะโวลต์ - แอมแปร์อินพุตของไทริสเตอร์ซึ่งขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่อิเล็กโทรดควบคุม Uy กับกระแสของอิเล็กโทรด Iy นี้ด้วยวงจรแอโนดเปิด Direct B กำหนดแรงดันต่ำสุด Uy ซึ่งไทริสเตอร์ประเภทนี้จะเปิดขึ้นที่อุณหภูมิต่ำสุด เส้นตรง G กำหนด Iy กระแสต่ำสุดเพียงพอที่จะเปิดไทริสเตอร์ประเภทนี้ที่อุณหภูมิต่ำสุด ไทริสเตอร์เฉพาะแต่ละตัวจะเปิดขึ้น ณ จุดหนึ่งของคุณสมบัติการป้อนข้อมูล พื้นที่สีเทาเป็นที่ตั้งของจุดดังกล่าวสำหรับไทริสเตอร์ประเภทนี้ทั้งหมดที่น่าพอใจ ข้อกำหนดทางเทคนิค... เส้นตรง D และ E กำหนดค่าสูงสุดที่อนุญาตของแรงดันไฟฟ้า Uy และ Iy ปัจจุบันตามลำดับและเส้นโค้ง K - ค่าสูงสุดที่อนุญาตของกำลังไฟฟ้าที่กระจายไปบนอิเล็กโทรดควบคุม สายโหลด L ของแหล่งสัญญาณควบคุมถูกลากผ่านจุดที่กำหนดแรงดันไฟฟ้าที่ไม่โหลดของแหล่งกำเนิด Ey.xx และกระแสลัดวงจรIу.kz \u003d Eu.xx / Rint โดยที่ Rint คือความต้านทานภายในของแหล่งกำเนิด จุด S ของจุดตัดของเส้นโหลด L ที่มีลักษณะการป้อนข้อมูล (เส้นโค้ง M) ของไทริสเตอร์ที่เลือกควรอยู่ในพื้นที่ที่อยู่ระหว่างพื้นที่แรเงาและเส้น A, D, K, E และ B

พื้นที่นี้เรียกว่าพื้นที่เปิดที่ต้องการ เส้นตรงแนวนอน N กำหนดแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่การเปลี่ยนการควบคุมซึ่งไม่มีไทริสเตอร์ประเภทนี้เปิดที่ค่าสูงสุด อุณหภูมิที่อนุญาต... ดังนั้นค่านี้ซึ่งเป็นหนึ่งในสิบของโวลต์จะเป็นตัวกำหนดแอมพลิจูดสูงสุดที่อนุญาตของแรงดันไฟฟ้ารบกวนในวงจรควบคุมไทริสเตอร์

หลังจากเปิดไทริสเตอร์วงจรควบคุมจะไม่ส่งผลต่อสถานะดังนั้นไทริสเตอร์จึงสามารถควบคุมได้ด้วยพัลส์สั้น ๆ (หลายสิบหรือหลายร้อยไมโครวินาที) ซึ่งทำให้วงจรควบคุมง่ายขึ้นและลดพลังงานที่กระจายไปบนอิเล็กโทรดควบคุม อย่างไรก็ตามระยะเวลาของพัลส์จะต้องเพียงพอสำหรับกระแสแอโนดที่จะเพิ่มขึ้นเป็นค่าที่สูงกว่า Ioff ปัจจุบันที่ปิดด้วยลักษณะของโหลดและโหมดการทำงานของไทริสเตอร์ที่แตกต่างกัน

ความเรียบง่ายในเชิงเปรียบเทียบของอุปกรณ์ควบคุมระหว่างการทำงานของไทริสเตอร์ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับทำให้มีการใช้อุปกรณ์เหล่านี้อย่างแพร่หลายในฐานะองค์ประกอบควบคุมในอุปกรณ์ป้องกันแรงดันไฟฟ้าและอุปกรณ์ควบคุม ในกรณีนี้ค่าเฉลี่ยของแรงดันไฟฟ้าทั่วทั้งโหลดจะถูกควบคุมโดยการเปลี่ยนช่วงเวลาของการจ่าย (เช่นเฟส) ของสัญญาณควบคุมที่สัมพันธ์กับจุดเริ่มต้นของช่วงเวลาครึ่งหนึ่งของแรงดันไฟฟ้า อัตราการเกิดซ้ำของพัลส์ควบคุมในวงจรดังกล่าวจะต้องซิงโครไนซ์กับความถี่ไฟหลัก

มีหลายวิธีในการควบคุมไทริสเตอร์ซึ่งควรสังเกตแอมพลิจูดเฟสและเฟสพัลส์

วิธีการควบคุมแอมพลิจูดคือแรงดันไฟฟ้าบวกที่มีขนาดต่างกันจะถูกนำไปใช้กับอิเล็กโทรดควบคุมของไทริสเตอร์ ไทริสเตอร์จะเปิดขึ้นในช่วงเวลาที่แรงดันไฟฟ้านี้เพียงพอสำหรับกระแสแก้ไขที่จะไหลผ่านทางแยกควบคุม ด้วยการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าที่อิเล็กโทรดควบคุมคุณสามารถเปลี่ยนช่วงเวลาของการเปิดไทริสเตอร์ได้ รูปแบบที่ง่ายที่สุด ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่สร้างขึ้นตามหลักการนี้แสดงในรูปที่ 4

ส่วนหนึ่งของแรงดันไฟฟ้าขั้วบวกของไทริสเตอร์ใช้เป็นแรงดันไฟฟ้าควบคุมนั่นคือแรงดันไฟฟ้าของครึ่งวงจรบวกของเครือข่าย ตัวต้านทาน R2 เปลี่ยนช่วงเวลาเปิดของไทริสเตอร์ D1 ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าเฉลี่ยทั่วทั้งโหลด ด้วยตัวต้านทาน R2 ที่ใส่จนสุดแรงดันไฟฟ้าทั่วทั้งโหลดจะน้อยที่สุด Diode D2 ป้องกันทางแยกควบคุมไทริสเตอร์จากแรงดันย้อนกลับ โปรดทราบว่าวงจรควบคุมไม่ได้เชื่อมต่อโดยตรงกับเครือข่าย แต่เป็นแบบขนานกับไทริสเตอร์ สิ่งนี้ทำเพื่อ เปิด thyristor ปิดวงจรควบคุมเพื่อป้องกันการกระจายพลังงานที่ไม่จำเป็นในองค์ประกอบ

ข้อเสียเปรียบหลักของอุปกรณ์ที่เป็นปัญหาคือการพึ่งพาแรงดันโหลดกับอุณหภูมิและความจำเป็นในการเลือกตัวต้านทานแต่ละตัวสำหรับไทริสเตอร์แต่ละอินสแตนซ์ ประการแรกอธิบายได้จากการขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของกระแสการแก้ไขไทริสเตอร์ครั้งที่สอง - โดยการแพร่กระจายของลักษณะการป้อนข้อมูลจำนวนมาก นอกจากนี้อุปกรณ์ยังสามารถควบคุมช่วงเวลาการเปิดของไทริสเตอร์ได้เฉพาะในช่วงครึ่งแรกของครึ่งวงจรบวกของแรงดันไฟหลักเท่านั้น

อุปกรณ์ควบคุมแผนภาพซึ่งแสดงในรูปที่ 5 ช่วยให้คุณสามารถขยายช่วงการควบคุมเป็น 180 °และการรวมไทริสเตอร์ไว้ในแนวทแยงของสะพานเรียงกระแส - เพื่อควบคุมแรงดันไฟฟ้าข้ามโหลดในช่วงครึ่งเวลาของแรงดันไฟหลักทั้งสอง

ตัวเก็บประจุ C1 ถูกชาร์จผ่านตัวต้านทาน R1 และ R2 ไปยังแรงดันไฟฟ้าที่กระแสเท่ากับกระแสไฟฟ้าที่แก้ไขไหลผ่านทางแยกควบคุมของไทริสเตอร์ ในกรณีนี้ไทริสเตอร์จะเปิดขึ้นโดยส่งกระแสผ่านโหลด เนื่องจากมีตัวเก็บประจุแรงดันไฟฟ้าในโหลดจึงน้อยลงขึ้นอยู่กับความผันผวนของอุณหภูมิ แต่อย่างไรก็ตามอุปกรณ์นี้ก็มีข้อเสียเช่นเดียวกัน

ด้วยวิธีเฟสของการควบคุมไทริสเตอร์โดยใช้สะพานเปลี่ยนเฟสเฟสของแรงดันไฟฟ้าควบคุมจะเปลี่ยนไปเมื่อเทียบกับแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วบวกของไทริสเตอร์ ในรูป 6 แสดงแผนภาพของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่นซึ่งแรงดันไฟฟ้าข้ามโหลดจะเปลี่ยนไปโดยตัวต้านทาน R2 ที่เชื่อมต่อกับแขนสะพานข้างใดข้างหนึ่งจากเส้นทแยงมุมที่แรงดันถูกป้อนไปยังทางแยกควบคุมไทริสเตอร์

แรงดันไฟฟ้าในแต่ละครึ่งของขดลวด III ของตัวควบคุมควรอยู่ที่ประมาณ 10 V พารามิเตอร์ที่เหลือของหม้อแปลงจะถูกกำหนดโดยแรงดันและกำลังของโหลด ข้อเสียเปรียบหลักของวิธีการควบคุมเฟสคือความลาดชันต่ำของแรงดันไฟฟ้าควบคุมเนื่องจากความเสถียรของช่วงเวลาเปิดไทริสเตอร์อยู่ในระดับต่ำ

วิธีเฟสพัลส์ของการควบคุมไทริสเตอร์แตกต่างจากวิธีก่อนหน้านี้เพื่อเพิ่มความแม่นยำและความเสถียรของช่วงเวลาของการเปิดไทริสเตอร์พัลส์แรงดันไฟฟ้าที่มีหน้าชันจะถูกนำไปใช้กับอิเล็กโทรดควบคุม ปัจจุบันวิธีนี้แพร่หลายมากที่สุด โครงร่างที่ใช้วิธีนี้มีความหลากหลายมาก

ในรูป 7 แสดงแผนภาพของหนึ่งในที่สุด อุปกรณ์ง่ายๆโดยใช้วิธีการควบคุมไทริสเตอร์เฟสพัลส์

ด้วยแรงดันไฟฟ้าบวกที่ขั้วบวกของไทริสเตอร์ D3 ตัวเก็บประจุ C1 จะถูกชาร์จผ่านไดโอด D1 และตัวต้านทานตัวแปร R1 เมื่อแรงดันไฟฟ้าทั่วตัวเก็บประจุถึงแรงดันไฟฟ้าเปิดของ D2 dinistor จะเปิดขึ้นและตัวเก็บประจุจะถูกปล่อยผ่านทางแยกควบคุมไทริสเตอร์ พัลส์กระแสที่ปล่อยออกมานี้จะเปิดไทริสเตอร์ D3 และกระแสจะเริ่มไหลผ่านโหลด ด้วยการเปลี่ยนตัวต้านทาน R1 ซึ่งเป็นตัวเก็บประจุกระแสไฟฟ้าคุณสามารถเปลี่ยนช่วงเวลาเปิดไทริสเตอร์ภายในช่วงครึ่งหนึ่งของแรงดันไฟเมน ตัวต้านทาน R2 ไม่รวมการเปิดตัวของไทริสเตอร์ D3 เนื่องจากกระแสไฟฟ้ารั่วที่อุณหภูมิสูงขึ้น ตามเงื่อนไขทางเทคนิคเมื่อไทริสเตอร์ทำงานในโหมดสแตนด์บายจำเป็นต้องติดตั้งตัวต้านทานนี้ แสดงในรูปที่ 7, วงจรไม่พบการใช้งานที่กว้างเนื่องจากการแพร่กระจายขนาดใหญ่ในแรงดันไฟฟ้าเปิดของไดนิสเตอร์ถึง 200% และการพึ่งพาแรงดันไฟฟ้าเปิดเครื่องอย่างมีนัยสำคัญกับอุณหภูมิ

หนึ่งในความหลากหลายของวิธีการควบคุมไทริสเตอร์แบบพัลส์เฟสคือสิ่งที่เรียกว่าการควบคุมแนวตั้งซึ่งปัจจุบันแพร่หลายมากที่สุด ประกอบด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าที่อินพุตของเครื่องกำเนิดพัลส์จะทำการเปรียบเทียบ (รูปที่ 8) ของแรงดันไฟฟ้าคงที่ (1) และแรงดันไฟฟ้าที่มีขนาดแตกต่างกัน (2) ในช่วงเวลาที่แรงดันไฟฟ้าเหล่านี้เท่ากันพัลส์ควบคุมไทริสเตอร์ (3) จะถูกสร้างขึ้น แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับอาจเป็นรูปไซน์สามเหลี่ยมหรือฟันเลื่อย (ดังแสดงในรูปที่ 8)

ดังที่เห็นได้จากรูปการเปลี่ยนแปลงช่วงเวลาของการเกิดพัลส์ควบคุมนั่นคือการเปลี่ยนเฟสสามารถทำได้สามวิธี:

โดยการเปลี่ยนอัตราการเพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ (2a)

เปลี่ยนมัน ระดับเริ่มต้น (2b) และ

โดยการเปลี่ยนขนาดของแรงดันไฟฟ้าคงที่ (1a)

ในรูป 9 แสดงแผนภาพบล็อกของอุปกรณ์ที่ใช้วิธีการควบคุมไทริสเตอร์แนวตั้ง

เช่นเดียวกับอุปกรณ์ควบคุมเฟสพัลส์อื่น ๆ ประกอบด้วยอุปกรณ์เปลี่ยนเฟส FSU และเครื่องกำเนิดพัลส์ ในทางกลับกันอุปกรณ์เปลี่ยนเฟสประกอบด้วยอุปกรณ์อินพุต VU ซึ่งรับรู้แรงดันไฟฟ้าควบคุมUуเครื่องกำเนิดแรงดันไฟฟ้าสลับ (ในขนาด) GPN และ CS เปรียบเทียบ อุปกรณ์ต่างๆสามารถใช้เป็นองค์ประกอบที่ตั้งชื่อได้

ในรูป 10 รายการ แผนภูมิวงจรรวม อุปกรณ์ควบคุมไทริสเตอร์ (D5) ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมกับวงจรเรียงกระแสสะพาน (D1 - D4)

อุปกรณ์ประกอบด้วยเครื่องกำเนิดแรงดันไฟฟ้าแบบฟันเลื่อยพร้อมสวิตช์ทรานซิสเตอร์ (T1) ทริกเกอร์ Schmitt (T2, T3) และแอมพลิฟายเออร์คีย์เอาต์พุต (T4) ภายใต้อิทธิพลของแรงดันไฟฟ้าที่ได้รับจากขดลวดซิงโครไนซ์ III ของหม้อแปลง Tr1 ทรานซิสเตอร์ T1 จะปิด ในกรณีนี้ตัวเก็บประจุ C1 จะถูกชาร์จผ่านตัวต้านทาน R3 และ R4 แรงดันไฟฟ้าข้ามตัวเก็บประจุจะเพิ่มขึ้นตามเส้นโค้งเลขชี้กำลังส่วนเริ่มต้นซึ่งสามารถพิจารณาได้ว่าเป็นเส้นตรงด้วยการประมาณ (2 ดูรูปที่ 8)

ในกรณีนี้ทรานซิสเตอร์ T2 จะปิดและ T3 เปิดอยู่ กระแสอิมิตเตอร์ของทรานซิสเตอร์ T3 สร้างแรงดันตกคร่อมตัวต้านทาน R6 ซึ่งกำหนดระดับทริกเกอร์ของทริกเกอร์ Schmitt (1 ในรูปที่ 8) ผลรวมของแรงดันไฟฟ้าข้ามตัวต้านทาน R6 และทรานซิสเตอร์แบบเปิด T3 มีค่าน้อยกว่าแรงดันไฟฟ้าของซีเนอร์ไดโอด D10 ดังนั้นทรานซิสเตอร์ T4 จึงปิด เมื่อแรงดันไฟฟ้าทั่ว C1 ถึงระดับ Schmitt trigger T2 จะเปิดขึ้นและ T3 จะปิด ในเวลาเดียวกันทรานซิสเตอร์ T4 จะเปิดขึ้นและพัลส์แรงดันไฟฟ้าจะปรากฏบนตัวต้านทาน R10 ซึ่งจะเปิดไทริสเตอร์ D5 (พัลส์ 3 ในรูปที่ 8) ในตอนท้ายของแต่ละครึ่งรอบของแรงดันไฟฟ้าทรานซิสเตอร์ T1 จะเปิดโดยกระแสที่ไหลผ่านตัวต้านทาน R2 ในเวลาเดียวกันตัวเก็บประจุ C1 จะถูกปล่อยออกจนเกือบเป็นศูนย์และอุปกรณ์ควบคุมจะกลับสู่สถานะเดิม ไทริสเตอร์จะปิดในขณะที่แอมพลิจูดของกระแสแอโนดข้ามศูนย์ เมื่อเริ่มครึ่งเวลาถัดไปวงจรของอุปกรณ์จะถูกทำซ้ำ

ด้วยการเปลี่ยนความต้านทานของตัวต้านทาน R3 คุณสามารถเปลี่ยนกระแสประจุของตัวเก็บประจุ C1 นั่นคืออัตราของแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นดังนั้นช่วงเวลาของการปรากฏตัวของพัลส์ที่เปิดไทริสเตอร์ ด้วยการแทนที่ตัวต้านทาน R3 ด้วยทรานซิสเตอร์คุณสามารถปรับแรงดันไฟฟ้าระหว่างโหลดโดยอัตโนมัติ ดังนั้นอุปกรณ์นี้จึงใช้วิธีแรกที่กล่าวถึงข้างต้นในการเปลี่ยนเฟสของพัลส์ควบคุม

การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของวงจรที่แสดงในรูปที่ 11 ช่วยให้คุณได้รับการควบคุมในวิธีที่สอง ในกรณีนี้ตัวเก็บประจุ C1 จะถูกชาร์จผ่านตัวต้านทานคงที่ R4 และอัตราการเพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้าของฟันเลื่อยจะเท่ากันในทุกกรณี แต่เมื่อเปิดทรานซิสเตอร์ T1 ตัวเก็บประจุจะไม่ปล่อยให้เป็นศูนย์เหมือนในอุปกรณ์ก่อนหน้านี้ แต่เป็นแรงดันควบคุม Uy
ดังนั้นการชาร์จของตัวเก็บประจุในรอบถัดไปจะเริ่มจากระดับนี้ ด้วยการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้า Uy ช่วงเวลาการเปิดของไทริสเตอร์จะถูกควบคุม Diode D11 ตัดการเชื่อมต่อแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าควบคุมออกจากตัวเก็บประจุในระหว่างการชาร์จ

ขั้นตอนการส่งออกของทรานซิสเตอร์ T4 ให้ค่ากระแสไฟฟ้าที่จำเป็น การใช้หม้อแปลงพัลส์เป็นโหลดสามารถควบคุมไทริสเตอร์หลายตัวพร้อมกันได้

ในอุปกรณ์ควบคุมที่พิจารณาแล้วแรงดันไฟฟ้าจะถูกนำไปใช้กับทางแยกควบคุมไทริสเตอร์เป็นระยะเวลาหนึ่งตั้งแต่ช่วงเวลาแห่งความเท่าเทียมกันของแรงดันไฟฟ้าคงที่และฟันเลื่อยจนถึงจุดสิ้นสุดของช่วงครึ่งหนึ่งของแรงดันไฟเมนนั่นคือจนถึงช่วงเวลาที่ปล่อยตัวเก็บประจุ C1 เป็นไปได้ที่จะลดระยะเวลาของพัลส์ควบคุมโดยการเปิดวงจรแยกความแตกต่างที่อินพุตของแอมพลิฟายเออร์ปัจจุบันซึ่งทำจากทรานซิสเตอร์ T4 (ดูรูปที่ 10)

หนึ่งในรูปแบบของวิธีการควบคุมไทริสเตอร์แนวตั้งคือวิธีพัลส์ - นัมเบอร์ ความไม่ชอบมาพากลของมันคือไม่มีพัลส์เดียวที่ป้อนเข้ากับอิเล็กโทรดควบคุมของไทริสเตอร์ แต่เป็นพัลส์สั้น ๆ ระยะเวลาของการระเบิดเท่ากับระยะเวลาของพัลส์ควบคุมที่แสดงในรูป 8

อัตราการเกิดซ้ำของพัลส์ในการระเบิดจะถูกกำหนดโดยพารามิเตอร์ของเครื่องกำเนิดพัลส์ วิธีการควบคุมพัลส์แบบตัวเลขช่วยให้มั่นใจได้ว่าไทริสเตอร์จะเปิดได้อย่างเชื่อถือได้สำหรับโหลดทุกประเภทและช่วยให้คุณลดพลังงานที่กระจายไปที่จุดเชื่อมต่อควบคุมของไทริสเตอร์ นอกจากนี้หากรวมหม้อแปลงพัลส์ไว้ที่เอาต์พุตของอุปกรณ์คุณสามารถลดขนาดและทำให้การออกแบบง่ายขึ้น

ในรูป 12 แสดงแผนภาพของอุปกรณ์ควบคุมโดยใช้วิธีพัลส์ - นัมเบอร์

ในฐานะที่เป็นหน่วยเปรียบเทียบและเครื่องกำเนิดพัลส์จึงใช้เครื่องเปรียบเทียบแบบสมดุลของไดโอด - รีเจเนอเรเตอร์ที่นี่ซึ่งประกอบด้วยวงจรเปรียบเทียบบนไดโอด D10, D11 และตัวกำเนิดการปิดกั้นซึ่งประกอบขึ้นด้วยทรานซิสเตอร์ T2 ไดโอด D10, D11 ควบคุมการทำงานของวงจรป้อนกลับของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ปิดกั้น

เช่นเดียวกับในกรณีก่อนหน้านี้เมื่อปิดทรานซิสเตอร์ T1 ตัวเก็บประจุ C1 จะเริ่มชาร์จผ่านตัวต้านทาน R3 ไดโอด D11 เปิดด้วยแรงดันไฟฟ้า Uy และไดโอด D10 ปิดอยู่ ดังนั้นวงจรของขดลวด IIa ของข้อเสนอแนะเชิงบวกของเครื่องกำเนิดการบล็อกจึงเปิดอยู่และวงจรของขดลวด IIb ของข้อเสนอแนะเชิงลบจะปิดและทรานซิสเตอร์ T2 จะปิด เมื่อแรงดันไฟฟ้าทั่วตัวเก็บประจุ C1 ถึงแรงดัน Uy ไดโอด D11 จะปิดและ D10 จะเปิดขึ้น วงจรป้อนกลับเชิงบวกจะถูกปิดและตัวกำเนิดการปิดกั้นจะเริ่มสร้างพัลส์ที่จะป้อนจากขดลวด I ของหม้อแปลง Tr2 ไปยังการเปลี่ยนการควบคุมของไทริสเตอร์ การสร้างพัลส์จะดำเนินต่อไปจนกว่าจะสิ้นสุดครึ่งรอบของแรงดันไฟเมนเมื่อทรานซิสเตอร์ T1 เปิดขึ้นและตัวเก็บประจุ C1 จะถูกระบายออก ไดโอด D10 จะปิดและ D11 จะเปิดขึ้นกระบวนการบล็อกจะหยุดลงและอุปกรณ์จะกลับสู่สถานะเดิม ด้วยการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าควบคุม Uy เป็นไปได้ที่จะเปลี่ยนช่วงเวลาของการเริ่มต้นของการสร้างเมื่อเทียบกับจุดเริ่มต้นของช่วงครึ่งเวลาและดังนั้นช่วงเวลาของการเปิดไทริสเตอร์ ดังนั้นในกรณีนี้จึงใช้วิธีที่สามในการเปลี่ยนเฟสของพัลส์ควบคุม

การใช้วงจรสมดุลของชุดเปรียบเทียบช่วยให้มั่นใจได้ถึงเสถียรภาพของอุณหภูมิในการทำงาน ไดโอดซิลิคอน D10 และ D11 ที่มีกระแสย้อนกลับต่ำทำให้ได้รับอิมพีแดนซ์อินพุตสูงของหน่วยเปรียบเทียบ (ประมาณ 1 MΩ) ดังนั้นจึงไม่มีผลต่อกระบวนการชาร์จของตัวเก็บประจุ C1 ในทางปฏิบัติ ความไวของโหนดสูงมากและมีค่าหลายมิลลิโวลต์ ตัวต้านทาน R6, R8, R9 และตัวเก็บประจุ C3 กำหนดเสถียรภาพอุณหภูมิของจุดปฏิบัติการของทรานซิสเตอร์ T2 ตัวต้านทาน R7 ทำหน้าที่ จำกัด กระแสสะสมของทรานซิสเตอร์นี้และปรับปรุงรูปร่างพัลส์ของตัวกำเนิดการปิดกั้น ไดโอด D13 จำกัด แรงดันไฟกระชากบนขดลวดตัวสะสม III ของหม้อแปลง Tr2 ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อทรานซิสเตอร์ปิด Pulse transformer Tr2 สามารถทำบนวงแหวนเฟอร์ไรต์ 1000NN ขนาดมาตรฐาน K15X6X4.5 ขดลวด I และ III แต่ละขดลวดมี 75 รอบและขดลวด II a และ II b แต่ละขดลวด 50 รอบ PEV-2 0.1

ข้อเสียของอุปกรณ์ควบคุมนี้คืออัตราการทำซ้ำของพัลส์ที่ค่อนข้างต่ำ (ประมาณ 2 kHz โดยมีระยะเวลาพัลส์ 15 μs) เป็นไปได้ที่จะเพิ่มความถี่ตัวอย่างเช่นโดยการลดความต้านทานของตัวต้านทาน R4 ซึ่งตัวเก็บประจุ C2 จะถูกปล่อยออกมา แต่ในขณะเดียวกันเสถียรภาพอุณหภูมิของความไวของโหนดที่เปรียบเทียบจะลดลงบ้าง

นอกจากนี้ยังสามารถใช้วิธีการควบคุมแบบพัลส์แบบพัลส์ของไทริสเตอร์ในอุปกรณ์ที่พิจารณาด้านบน (รูปที่ 10 และ 11) เนื่องจากมีการจัดอันดับองค์ประกอบบางอย่าง (C1, R4-R10 ดูรูปที่ 10) Schmitt trigger เมื่อแรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุ C1 เกินระดับ ทริกเกอร์ไม่ได้สร้างพัลส์เดียว แต่เป็นลำดับของพัลส์ ระยะเวลาและอัตราการทำซ้ำถูกกำหนดโดยพารามิเตอร์และโหมดทริกเกอร์ อุปกรณ์ดังกล่าวเรียกว่า "Discharge trigger multivibrator"

โดยสรุปควรสังเกตว่าการลดความซับซ้อนของวงจรอย่างมีนัยสำคัญของอุปกรณ์ควบคุมไทริสเตอร์ในขณะที่รักษาตัวบ่งชี้คุณภาพสูงสามารถทำได้โดยใช้ทรานซิสเตอร์แบบจุดต่อเดียว

- อุปกรณ์ที่มีคุณสมบัติเซมิคอนดักเตอร์ซึ่งการออกแบบขึ้นอยู่กับเซมิคอนดักเตอร์โมโนคริสตัลไลน์ที่มีทางแยก pn สามจุดขึ้นไป

งานแสดงถึงการมีสองขั้นตอนที่มั่นคง:

• "ปิด" (ระดับการนำไฟฟ้าต่ำ);
• "เปิด" (ระดับการนำไฟฟ้าสูง)

ไทริสเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เป็นสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง ชื่ออื่นของพวกเขาคือไทริสเตอร์แบบใช้งานเดี่ยว อุปกรณ์นี้ช่วยให้คุณควบคุมผลกระทบของโหลดที่ทรงพลังผ่านพัลส์ขนาดเล็ก

ตามลักษณะของแรงดันไฟฟ้าในปัจจุบันของไทริสเตอร์การเพิ่มขึ้นของกระแสในนั้นจะกระตุ้นให้แรงดันไฟฟ้าลดลงนั่นคือความต้านทานที่แตกต่างกันเชิงลบจะปรากฏขึ้น

นอกจากนี้อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์เหล่านี้สามารถรวมวงจรที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 5,000 โวลต์และกระแสได้สูงถึง 5,000 แอมป์ (ที่ความถี่ไม่เกิน 1,000 เฮิรตซ์)

ไทริสเตอร์ที่มีขั้วสองและสามเหมาะสำหรับการทำงานที่มีทั้งกระแสตรงและกระแสสลับ โดยส่วนใหญ่แล้วหลักการของการทำงานของพวกเขาจะถูกเปรียบเทียบกับการทำงานของไดโอด rectifying และเชื่อกันว่าพวกมันเป็นอะนาล็อกที่สมบูรณ์ของวงจรเรียงกระแสในแง่ที่มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น

ประเภทของไทริสเตอร์แตกต่างกันไป:

• วิธีการควบคุม
• การนำไฟฟ้า (ด้านเดียวหรือสองด้าน)

หลักการจัดการทั่วไป

โครงสร้างไทริสเตอร์มีชั้นเซมิคอนดักเตอร์ 4 ชั้นใน การเชื่อมต่อแบบอนุกรม (P-n-p n) หน้าสัมผัสที่นำไปสู่ \u200b\u200bp-layer ด้านนอกคือขั้วบวกส่วน n-layer ด้านนอกคือแคโทด ด้วยการประกอบแบบมาตรฐานไทริสเตอร์จึงสามารถมีอิเล็กโทรดควบคุมได้สูงสุดสองอิเล็กโทรดซึ่งติดอยู่กับชั้นใน ตามชั้นที่เชื่อมต่อตัวนำจะแบ่งออกเป็นแคโทดและขั้วบวกตามประเภทของการควบคุม ความหลากหลายแรกใช้บ่อยขึ้น

กระแสในไทริสเตอร์ไหลไปทางแคโทด (จากขั้วบวก) ดังนั้นการเชื่อมต่อกับแหล่งกระแสจะดำเนินการระหว่างขั้วบวกและขั้วบวกรวมทั้งระหว่างขั้วลบและขั้วลบ

ไทริสเตอร์ประตูสามารถ:

• ปิดได้;
• ปลดล็อค

คุณสมบัติที่บ่งชี้ของอุปกรณ์ที่ปลดล็อคคือไม่ตอบสนองต่อสัญญาณจากอิเล็กโทรดควบคุม วิธีเดียวที่จะปิดพวกเขาคือการลดระดับของกระแสที่ไหลผ่านเพื่อให้มันด้อยกว่าความแรงของกระแสไฟฟ้า

เมื่อขับไทริสเตอร์ควรคำนึงถึงบางประเด็นด้วย อุปกรณ์ประเภทนี้จะเปลี่ยนขั้นตอนการทำงานจาก "ปิด" เป็น "เปิด" และย้อนกลับอย่างกะทันหันและเป็นไปตามเงื่อนไขเท่านั้น อิทธิพลภายนอก: ด้วยกระแส (การจัดการแรงดันไฟฟ้า) หรือโฟตอน (ในกรณีที่มีโฟโตไทริสเตอร์)

เพื่อให้เข้าใจประเด็นนี้คุณต้องจำไว้ว่าไทริสเตอร์ส่วนใหญ่มี 3 เอาท์พุท (ไตรนิสเตอร์): ขั้วบวกแคโทดและอิเล็กโทรดควบคุม

Ue (อิเล็กโทรดควบคุม) มีหน้าที่เหมือนกันในการเปิดและปิดไทริสเตอร์ การเปิดของไทริสเตอร์เกิดขึ้นภายใต้เงื่อนไขที่แรงดันไฟฟ้าที่ใช้ระหว่าง A (ขั้วบวก) และ K (แคโทด) มีค่าเท่ากับหรือเกินปริมาตรของแรงดันไฟฟ้าของ SCR จริงในกรณีที่สองการกระทำของชีพจรของขั้วบวกระหว่าง Ue และ K

ด้วยการจ่ายแรงดันคงที่ไทริสเตอร์สามารถเปิดได้เรื่อย ๆ

หากต้องการปิดคุณสามารถ:

• ลดระดับแรงดันไฟฟ้าระหว่าง A และ K เป็นศูนย์
• ลดค่าของ A-current เพื่อให้กระแสไฟฟ้าสูงขึ้น
• หากการทำงานของวงจรขึ้นอยู่กับการกระทำของกระแสสลับอุปกรณ์จะปิดโดยไม่มีสัญญาณรบกวนจากภายนอกเมื่อระดับกระแสไฟฟ้าลดลงเป็นศูนย์
• ใช้แรงดันไฟฟ้าบล็อกกับ UE (เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ประเภทที่ล็อคได้เท่านั้น)

สถานะปิดยังคงอยู่อย่างไม่มีกำหนดจนกว่าจะเกิดแรงกระตุ้น

วิธีการควบคุมเฉพาะ

• ความกว้าง .

แสดงถึงการจ่ายแรงดันไฟฟ้าบวกที่มีขนาดต่างกันไปยัง Ue การเปิดของไทริสเตอร์เกิดขึ้นเมื่อแรงดันไฟฟ้าเพียงพอที่จะตัดผ่านทางแยกควบคุมของกระแสไฟฟ้าแก้ไข (Isp.) ด้วยการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าบน UE ทำให้สามารถเปลี่ยนเวลาเปิดไทริสเตอร์ได้

ข้อเสียเปรียบหลักของวิธีนี้คืออิทธิพลที่แข็งแกร่งของปัจจัยด้านอุณหภูมิ นอกจากนี้ไทริสเตอร์แต่ละประเภทจะต้องใช้ตัวต้านทานประเภทต่างๆ จุดนี้ไม่ได้เพิ่มความสะดวกในการใช้งาน นอกจากนี้เวลาเปิดไทริสเตอร์สามารถแก้ไขได้เฉพาะในขณะที่ 1/2 แรกของช่วงครึ่งเวลาบวกของเครือข่ายยังคงอยู่

• ระยะ

ประกอบด้วยการเปลี่ยนเฟส Ucont (สัมพันธ์กับแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วบวก) ในกรณีนี้จะใช้สะพานเปลี่ยนเฟส ข้อเสียเปรียบหลักคือความชันต่ำของ Ucont ดังนั้นช่วงเวลาเปิดไทริสเตอร์จึงคงที่ได้ในช่วงเวลาสั้น ๆ เท่านั้น

• เฟสชีพจร .

ออกแบบมาเพื่อเอาชนะข้อเสียของวิธีเฟส เพื่อจุดประสงค์นี้พัลส์แรงดันไฟฟ้าที่มีหน้าชันจะถูกนำไปใช้กับ Ue แนวทางนี้เป็นแนวทางที่พบบ่อยที่สุด

ไทริสเตอร์และความปลอดภัย

เนื่องจากความหุนหันพลันแล่นของการกระทำและการปรากฏตัวของกระแสการกู้คืนย้อนกลับไทริสเตอร์จึงเพิ่มความเสี่ยงของแรงดันไฟฟ้าเกินในการทำงานของอุปกรณ์ นอกจากนี้ความเสี่ยงของแรงดันไฟฟ้าเกินในโซนเซมิคอนดักเตอร์จะสูงหากไม่มีแรงดันไฟฟ้าเลยในส่วนอื่น ๆ ของวงจร

ดังนั้นเพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบเชิงลบจึงเป็นเรื่องปกติที่จะต้องใช้รูปแบบ CFTF ป้องกันการปรากฏตัวและการเก็บรักษาค่าแรงดันไฟฟ้าวิกฤต

แบบทรานซิสเตอร์ไทริสเตอร์สองตัว

จากทรานซิสเตอร์สองตัวมันค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะประกอบไดนิสเตอร์ (ไทริสเตอร์ที่มีสองสายนำ) หรือไตรนิสเตอร์ (ไทริสเตอร์ที่มีสามลีด) สำหรับสิ่งนี้หนึ่งในนั้นจะต้องมีการนำไฟฟ้า p-n-p อีกอันหนึ่งคือ n-p-n-conductivity ทรานซิสเตอร์สามารถทำจากทั้งซิลิคอนและเจอร์เมเนียม

การเชื่อมต่อระหว่างกันดำเนินการผ่านสองช่องทาง:

• ขั้วบวกจากทรานซิสเตอร์ตัวที่ 2 + อิเล็กโทรดควบคุมจากทรานซิสเตอร์ตัวที่ 1
• แคโทดจากทรานซิสเตอร์ตัวที่ 1 + อิเล็กโทรดควบคุมจากทรานซิสเตอร์ตัวที่ 2

หากคุณทำโดยไม่ใช้อิเล็กโทรดควบคุมเอาต์พุตจะเป็นไดนิสเตอร์

ความเข้ากันได้ของทรานซิสเตอร์ที่เลือกจะถูกกำหนดโดยปริมาณพลังงานเดียวกัน ในกรณีนี้การอ่านค่ากระแสและแรงดันไฟฟ้าจะต้องสูงกว่าค่าที่จำเป็นสำหรับการทำงานปกติของอุปกรณ์ แรงดันพังและการเก็บข้อมูลปัจจุบันขึ้นอยู่กับคุณสมบัติเฉพาะของทรานซิสเตอร์ที่ใช้

เขียนความคิดเห็นเพิ่มเติมในบทความบางทีฉันอาจพลาดอะไรไป ลองดูสิฉันจะดีใจถ้าคุณพบสิ่งอื่นที่เป็นประโยชน์กับฉัน