А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Вентильна осередок

Вентильна осередок тиристор - діод - часто використовується при створенні інверторів.

Прості вентильні осередки (діод і тиристор) широко використовуються при створенні випрямлячів і інверторів.

Поширеним типом вентильной осередки є зустрічно-паралельне включення тиристора і діода, що дозволяє пропускати пряму півхвилю змінного струму через керований вентиль, а зворотний - через некерований. Логіка роботи осередку тиристор - діод наступна. У закритому стані струм комірки дорівнює нулю і напруга позитивно, але керуючий імпульс не подається. Вимикається осередок струмом при переході його від негативних значень до позитивних, а включається в момент ti, якщо напруга 0 і приходить керуючий імпульс. На осередку може бути тільки позитивне напруга, при негативному відкривається діодний гілка осередки.

Існує і варіант вентильной осередки - тиристори, включені зустрічно-паралельно. Логіка роботи осередку описується аналогічно попереднім варіантам, але застосовується вона порівняно рідко.

Доцільно розглянути кілька варіантів ідеальних ключів, які відображають реальні типи вентильних осередків. Першою і найпростішої з них є діод. Токи і напруги даної вентильної осередки логічно визначають два можливих її стану - відкрите і закрите.

У той момент, коли струм діодів VD1 і VD4 спадає до нуля, вентильні осередку VI і V4 вимикаються і процес комутації закінчується. Таким чином, у схемі інвертора напруги діють механізм природної комутації при переході струму з тиристора на діод одного і того ж плеча і механізм штучної комутації при переході струму з діода одного плеча на тиристор іншого.

Загальний характер механізму комутації визначається електромагнітними процесами в силовій частині перетворювача (інвертора) і типами вентильних осередків.

Варіанти з'єднання вентильних осередків. механізм процесу комутації принципово не залежить від схеми з'єднання вентильних плечей, в які можуть включатися кілька вентильних осередків.

H sin (2юкН - р) на-чина сильно змінюватися: зростає uVmaxiUd і зменшується Uvmin - При певних опорах навантаження uVmin 0 умова відкриття діода вентильной осередку виконується і він починає проводити. Навантаження відділяється від джерела замкнутим контуром комутації, і енергія комутуючого конденсатора зменшується або зростає повільніше. Це призводить до того, що з ростом опору навантаження, починаючи з деякого моменту, потужність, що віддається інвертор-ної схемою в навантаження, перестає рости і починає падати. Зміна навантаження в бік як режиму XX, так і КЗ не призводить до необмеженого росту потужності.

Слід - відзначити також і ще одну особливість процесу комутації. У схемах з вентильними осередками тиристор-зворотний діод штучна комутація, навпаки, збільшує час відновлення на кут 7i причому зазвичай інтервал комутації зливається з інтервалом повторної провідності зворотного діода і при переході від режиму переривчастого струму до режиму безперервного струму відбувається стрибкоподібне збільшення часу, наданого для відновлення керуючих властивостей тиристора. Така затягнута комутація сприяє ще більшому розвантаження перетворювача. Потужність в навантаженні падає, так як вона протягом відносно великого інтервалу часу відокремлена від джерела замкнутими контурами з реактивними елементами.

Перший шлях приводить до ускладнення силової схеми, появі проблеми рівній завантаження блоків по потужності але відкриває при цьому нові регулювальні можливості за рахунок використання зрівняльних струмів. У разі нарощування потужності вентильних осередків силова схема встановлення не ускладнюється, однак з'являється проблема поділу струмів і напруг на окремих вентилях осередки, яка вирішується шляхом включення допоміжних ланцюгів. Розрахунок цих ланцюгів так само важливий, як і розрахунок силового ланцюга. Таким чином, збільшення потужності перетворювальних установок призводить до їх ускладнення і до появи нових питань, які потребують детального аналізу.

При збільшенні віддається мостом потужності напруга на непровідних вентильних осередках падає до нуля і вступає в дію механізм комутації: тиристор одного осередку-діод інший. Це призводить до появи контура комутації, шунтирующего навантаження.

Крива зміни напруги і визначається навантаженням перетворювача. Якщо опір навантаження мало, амплітуда Ин невелика і напруга на вентильной осередку має прямокутну форму. Воно приблизно постійно протягом всього непровідного інтервалу (92в2я), що робить цей ежйм близьким до КЗ. При цьому схема працює аналогічно схемі інвертора напруги.

Зазначені вище відмінності є недостатніми для повної класифікації схем автономних інверторів. Дуже суттєвими факторами є організація рекуперації (повернення) енергії, використання різного типу вентильних осередків, наявність або відсутність ланцюгів розум-піхов частоти і нарешті спосіб регулювання, який використовується в автономних інверторах. Таким чином, на відміну від випрямних схем класифікація та повний огляд схем автономних інверторів представляється скрутним. Тому розглянемо кілька типів схем, широко використовуваних в промисловості в дослідно-експериментальних зразках інверторів середньої частоти. На прикладі цих схем покажемо особливості комутації та основні фізичні механізми, що визначають їх.

Доцільно розглянути кілька варіантів ідеальних ключів, які відображають реальні типи вентильних осередків. Першою і найпростішої з них є діод. Токи і напруги даної вентильної осередки логічно визначають два можливих її стану - відкрите і закрите.

Якщо навантаження була обрана правильно по потужності вона споживала цю енергію при відносно невеликих напругах. При зменшенні навантаження або різко зростало значення напруги на ній, а відповідно і на елементах схеми, зокрема на тиристорах, або зростав струм. Найпростіший варіант рекуперації енергії, як уже зазначалося, пов'язаний із застосуванням вентильних осередків з двосторонньою провідністю.

При досить високій напрузі на ізолюючому шарі може бути викликано розрядження іонів, і вільні електрони можуть до або після цього в залежності від того, чи йде мова про позитивні чи негативні іони, проходити через цей шар. Це явище було використано для перетворення змінного струму в постійний. Якщо застосовувати, наприклад, алюміній в якості анода в п /1 розчині вуглекислого натрію, що утворюється на алюмінії плівка перешкоджає проходженню струму навіть при напрузі в декілька сотень вольт. Змінний же струм може проходити через електроліт тільки в одному напрямку, очевидно, не порушуючи при цьому ізолюючого шару (вентильні осередки) 1): на самому початку при анодному поштовху не помічається проходження скільки-небудь помітного струму через осередок, що мало б спостерігатися в тому випадку, якщо шар постійно знову відновлювався б. Різниця ізолюючих властивостей представляє великий інтерес: створюється таке враження, ніби потенціали розряду аніонів на кордоні газового шару приймають великі значення.

В інтервалі часу від 60 до 99i - проводять тиристори осередків VI і V4 причому струм йде від джерела і перезаряджати конденсатор Ск. В інтервалі від 66i до 0л працюють зворотні діоди осередків VI і V4 конденсатор С розряджається, хоча полярність його не змінюється. При цьому зворотний потік замикається через джерело напруги з нульовим внутрішнім опором, і енергія повертається в джерело. Загальна енергія, передана в навантаження за половину періоду, дорівнює різниці енергії, яку несуть прямий і зворотній півхвилі. Таким чином, використання вентильних осередків з двосторонньою провідністю дозволяє рекуперировать енергію. На цьому грунтується широке застосування в перетворювальної техніки зворотних вентильних мостів і зворотних діодів.

При досить високій напрузі на ізолюючому шарі може бути викликано розрядження іонів, і вільні електрони можуть до або після цього в залежності від того, чи йде мова про позитивні чи негативні іони, проходити через цей шар. Це явище було використано для перетворення змінного струму в постійний. Якщо застосовувати, наприклад, алюміній в якості анода в п /1 розчині вуглекислого натрію, що утворюється на алюмінії плівка перешкоджає проходженню струму навіть при напрузі в декілька сотень вольт. Змінний же струм може проходити через електроліт тільки в одному напрямку, очевидно, не порушуючи при цьому ізолюючого шару (вентильні осередки) 1): на самому початку при анодному поштовху не помічається проходження скільки-небудь помітного струму через осередок, що мало б спостерігатися в тому випадку, якщо шар постійно знову відновлювався б. Різниця ізолюючих властивостей представляє великий інтерес: створюється таке враження, ніби потенціали розряду аніонів на кордоні газового шару приймають великі значення. При належному розташуванні таких вентильних осередків вдається дуже дотепним способом перевести не тільки одну, але обидві фази змінного струму в постійний.