Охарактеризуйте исполнительные элементы с электрическим выходом, управляемые вентили
Исполнительные элементы — устройства, которые непосредственно или через регулирующий орган воздействуют на объект регулирования, изменяя регулируемую величину в нужном направлении. Исполнительные элементы бывают двух видов:
1) с электрическим выходом, когда воздействие, непосредственно прикладываемое к объекту, имеет электрическую природу;
2) с механическим выходом, когда это воздействие имеет механическую природу.
Исполнительные элементы могут быть электронными, электромагнитными, ионными, электромашинными, гидравлическими и др. Основные требования к исполнительным элементам: высокая надежность в работе, широкий диапазон .изменения регулируемой величины, малая инерционность.
Исполнительные элементы с электрическим выходом применяются в электрических схемах для регулирования напряжения или тока. В качестве исполнительных элементов такого вида могут быть использованы электронные лампы, транзисторы, управляемые вентили, дроссели насыщения, трансформаторы и др.
Электронная лампа используется в электронные стабилизаторах напряжения и обычно представляет собой мощный триод, включенный последовательно с потребителем электронной энергии (рис. 46). Измерительный элемент ИЭ реагирует на выходное напряжение стабилизатора и подает на сетку исполнительной лампы отрицательное напряжение смещения, пропорциональное выходному напряжению стабилизатора. Если, например, выходное напряжение увеличится, то напряжение Uс станет более отрицательным. При этом сопротивление лампы увеличится, увеличится падение напряжения на лампе, а на выходе стабилизатора UВых уменьшится до номинальной величины.
Рис. 46.
Управляемые вентили — тиристоры, симисторы представляют собой многослойную структуру, состоящую из ряда р-п переходов. Используются в стабилизаторах тока и напряжения, в качестве элементов динамических рекламных устройств. Момент включения тиристора зависит не только от напряжения между анодом и катодом, но и от напряжения на управляющем электроде. Управляемый вентиль в схемах выпрямления вступает в работу в те моменты времени, когда напряжение на аноде становится больше, чем на катоде. Отпирание тиристоров определяется моментом подачи управляющих импульсов на управляющие электроды или углом включения тиристора.
Принцип автоматического регулирования и стабилизации токов, дуговых и ксеноновых ламп, где в качестве исполнительных элементов применяются тиристоры, основан на зависимости величины угла отпирания а от величины тока нагрузки (рис. 47).
В режиме холостого хода угол отпирания — минимальный. В режиме короткого замыкания для ограничения тока угол отпирания увеличивается, в результате чего напряжение на выходе выпрямителя падает, и ток короткого замыкания практически не превышает номинального значения тока.
Рис. 47
Преимущество тиристоров по отношению к другим исполнительным элементам такого типа в том, что они имеют малые потери мощности, малые вес, габариты и стоимость.