Princip regulace výkonu ve střídavé zátěži pomocí tyristorů

Průměrný výkon zátěže v sinusových střídavých obvodech lze upravit pomocí tyristory… Tento způsob řízení spotřeby energie je obzvláště snadný, pokud je zátěž čistě aktivní. S některými úpravami spotřebitelských obvodů je však možné ovládat zátěže pomocí tyristorů. reaktivní složka.

Tento přístup k regulaci se běžně nazývá regulace fázového napětí, a je obecně aplikován na takové spotřebitele, kteří mohou být zpočátku napájeni přímo ze sítě, ale nevyžadují dokonale harmonická forma napětí.

Princip ovládání spočívá ve změně úhlu otevření tyristoru jako u elektronického spínače. Takže když se tyristor otevře a vede proud nikoli celou půlvlnou sinusovky, ale pouze od určité její fáze, neúplné sinusové vlny jsou přiváděny do zátěže a jejich částí s počáteční částí půlvlny. měsíční cyklus přerušen.

Toho je dosaženo tím, že tyristor nebo pracuje jako nezávislý půlvlnný usměrňovač, nebo jsou v obvodu usměrňovače zařazeny dva tyristory (pak se jedná o tzv řízený usměrňovač). Výsledkem činnosti obvodu je snížení efektivní hodnoty napětí přiváděného do zátěže, která je připojena za takovým usměrňovačem.

Takové obvody lze často nalézt v softstartérech stejnosměrných motorů, na deskách pro řízení proudu dobíjecích baterií, v zařízeních pro nastavení jasu žárovek atd.

Výhoda tohoto přístupu je především v nízké ceně a jednoduchosti sestavení obvodů s tyristory a také v jednoduchosti řídicích obvodů pro fázovou regulaci napětí při střídavém proudu v síti. Nevýhodou je samozřejmě zkreslený tvar výsledného napětí, velké zvlnění proudu na výstupu a snížení účiníku uživatele.

Podstata nevýhody spojené se zkreslením tvaru napětí a proudu spočívá v tom, že při náhlém vypnutí tyristoru prudce vzroste proud zátěží, zatímco úbytek napětí na odporech jak v napájecím obvodu, tak v obvodech zátěže se zvyšuje. ostře. Tvar napájecího napětí se vůbec nestane sinusovým. Musíme postavit další filtry, pokud jde řekněme o řízení výkonu indukčního motoru, pro který je vždy požadován čistý sinus.

Tyristor je navržen tak, aby začal vést proud jako dioda počínaje přesně od okamžiku, kdy je impuls spouštěcího napětí přiveden na jeho řídicí elektrodu.V tomto okamžiku se tyristor přepne z zablokovaného stavu do vodivého stavu a vede proud z anody na katodu, i když působení řídicího impulsu již skončilo, ale proud z anody ke katodě teče dál.

Jakmile se proud v obvodu zastaví, tyristor se zablokuje a čeká na další impuls do své řídící elektrody, přičemž napětí je přiváděno ze strany anody. Tím se vytvoří periody otevřeného stavu tyristoru a získají se odříznuté kusy proudové sinusoidy v uživatelském obvodu.

Z tohoto důvodu je tyristorové řízení široce používáno v domácích elektrických spotřebičích, kde se používají topná tělesa, stejnosměrné motory, vlákna - taková zařízení, která nejsou zvláště citlivá na vlny vyskytující se na frekvenci sítě. Malé, kompaktní a levné tyristorové stmívače jsou ideální pro nastavení teploty elektrického podlahového vytápění, intenzity svitu žárovek, teploty olejových ohřívačů, páječek atd.

Viz také:Principy tyristorového a triakového řízení