Тиристор в цепи переменного тока
При включении тиристора в цепь переменного тока возможно осуществление следующих операций:
- включение и отключение электрической цепи с активной и активно-реактивной нагрузкой;
- изменение среднего и действующего значений тока через нагрузку за счёт того, что имеется возможность регулировать момент подачи сигнала управления.
Так как тиристорный ключ способен проводить электрический ток только в одном направлении, то для использования тиристоров на переменном токе применяется их встречно-параллельное включение (рис. 16,а).
Рис. 16. Встречно-параллельное включение тиристоров (а) и форма тока при активной нагрузке (б).
Среднее и действующее значения тока варьируются за счёт изменения момента подачи на тиристоры VS1 иVS2 открывающих сигналов, т.е. за счёт изменения угла и
(рис. 16,б). Значения этого угла для тиристоров VS1 иVS2 при регулировании изменяется одновременно при помощи системы управления.
Уголназывается углом управления или углом отпирания тиристора.
Наиболее широкое применение в силовых электронных аппаратах получили фазовое (рис. 17,а, б) и широтно-импульсное управление тиристорами (рис. 17, в).
Рис. 17. Вид напряжения на нагрузке при:
а) – фазовом управлении тиристором;
б) – фазовом управлении тиристором с принудительной коммутацией;
в) – широтно-импульсном управлении тиристором.
При фазовом методе управления тиристором с принудительной коммутацией регулирование тока нагрузки возможно как за счёт изменения угла , так и угла
. Искусственная коммутация (
) осуществляется с помощью специальных узлов или при использовании полностью управляемых (запираемых) тиристоров.
При широтно-импульсном управлении (широтно-импульсной модуляции – ШИМ) в течение времени Тоткр на тиристоры подан управляющий сигнал, они открыты и к нагрузке приложено напряжение Uн . В течение времени Тзакр управляющий сигнал отсутствует и тиристоры находятся в непроводящем состоянии. Действующее значение тока в нагрузке
Где
Iн.м. – ток нагрузки при Тзакр = 0.
Кривая тока в нагрузке при фазовом управлении тиристорами несинусоидальна, что вызывает искажение формы напряжения питающей сети и нарушения в работе потребителей, чувствительных к высокочастотным помехам – возникает так называемая электромагнитная несовместимость.