5.4.2. Схемы управления двигателями

На рис. 5.8, а показана схема включения тиристора, который управляется по катоду. Тиристор VD5 включен в диагональ (между точками 3 и 4) диодного моста (диоды VD1VD4), который подключается к источнику переменного напряжения, например, U = 220 В. В том случае, когда тиристор включен, то через него проходит ток от анода к катоду по соответствующим ветвям в зависимости от полярности напряжения на входе. Например, при положительной полуволне в точке 1 ток проходит по контуру: источник Z_н –VD3 VD5VD2 источник, а при отрицательной полуволне - источник VD4  VD5  VD1  Z_н  источник.

Если тиристор закрыт, то ток через нагрузку Z_н не проходит.

Подобная схема, в отличие от схемы, приведенной на рис. 5.7, а, обеспечивает двухполупериодное выпрямление напряжения и тока, так что создается пульсирующее положительное напряжение между анодом и катодом тиристора, а также на нагрузке Z_н. Изменяя угол управления  с помощью схемы, регулирующей время подачи напряжения управления U_у, тиристор можно использовать для запуска, например, асинхронного двигателя, требующего особых режимов пуска.

а) б) в)

Рис. 5.8. Схемы управления двигателями на тиристорах

Для управление двигателем постоянного тока служит схема, приведенная на рис. 5.8, б. Здесь через нагрузку Z_н протекает выпрямленный постоянный ток.

Двухтиристорная схема управления асинхронным двигателем показана на рис. 5.8, в. В данной схеме диодный мост отсутствует, но на аноды тиристоров подается положительное пульсирующее напряжение за счет двух диодов, которые шунтируют отрицательные полуволны питающего напряжения.

5.4.3. Применение фототиристоров в схемах управления

Фотоприемные устройства активно применяются в схемах для формирования управляющих сигналов для включения тиристоров.

В качестве примера рассмотрим работу схемы, представленной на рис. 5.9, а [22]. На входе устройства имеется светодиод, оптический сигнал от которого попадает на фотодиоды. Фотодиоды включены в схему управления, которая позволяет создавать сигналы с необходимым углом управления . Особенностью подобных схем является малое потребление энергии светодиодом (ток не более 1,5-2 мА). В это же время на нагрузке (на выходе) схема может коммутировать (переключать) в выходной цепи переменный ток до единиц ампер. В закрытом состоянии на тиристоре падает напряжение до сотен вольт. В рабочем состоянии мощность прибора достигает десятки ватт. Заметим, что входным сигналом малой мощности, включающим светодиод, возможно управление какой-либо силовой установки, требующей большой ток.

Подобная схема находит широкое применение в качестве ключей переменного тока при управлении более мощными тиристорами или симмисторами. Малое потребление мощности цепью управления позволяет подключать подобные устройства к выходу микропроцессоров и микроЭВМ.

Рис. 5.7. Применение фотодиодов в схемах управления тиристорами

5.5. Общие сведения об обозначении тиристоров

В основу обозначений тиристоров по ГОСТ 20859.1-89 положен девятиэлементный буквенно-цифровой код, состоящий из четырех элементов.

Первый элемент - буква или цифра, обозначающая вид прибора: Т- тиристор, ТЛ – лавинный тиристор, ТС – симметричный тиристор (симмистор), ТО – фототиристор, ТЗ – запираемый тиристор, ТБК- комбинированно-выключаемый тиристор, ТД – тиристор-диод.

Второй элемент – буква, обозначающая подвид тиристора по коммутационным характеристикам: Ч - высокочастотный (быстро включающийся) тиристор; Б  быстродействующий; И – импульсный.

Третий элемент цифра (от 1 до 9)- номер разработки.

Четвертый элемент – цифра (от 1 до 0) классификационный размер корпуса.

Пятый элемент  цифра (от 0 до 5), обозначающая конструктивное исполнение.

Шестой элемент  число, равное значению максимально допустимого среднего тока в открытом состоянии (для тиристоров, лавинных тиристоров, оптотиристоров, лавинных тиристоров, комбинированно-выключаемых тиристоров), максимально допустимого импульсного тока (для импульсных тиристоров), максимально допустимого действующего тока (для симмисторов), импульсного запираемого тока (для запираемых тиристоров).

Для тиристоров-диодов шестой элемент состоит из дроби, в числителе которой значение максимально допустимого среднего тока в открытом состоянии, в знаменателе  значение максимально допустимого среднего тока диода, проводящего в обратном направлении.

Седьмой элемент  буква Х для приборов с обратной полярностью (основание корпуса – катод).

Восьмой элемент – число, обозначающее класс по повторяющемуся импульсному напряжению в закрытом состоянии (сотни вольт).

Девятый элемент – группа цифр, обозначающая сочетание классификационных параметров: (dU/dt)_max; (dI/dt)_max, t_вкл, t_выкл.

С детальными сведениями об обозначениях полупроводниковых тиристоров, их параметрами и характеристиками следует ознакомиться при изучении справочников, например, [25], [26].