Het principe van vermogensregeling in een wisselstroombelasting met behulp van thyristors

Het gemiddelde belastingsvermogen in sinusvormige AC-circuits kan worden aangepast door thyristoren… Deze methode om het stroomverbruik te regelen is bijzonder eenvoudig als de belasting puur actief is. Met enkele aanpassingen aan consumentencircuits is het echter mogelijk om belastingen te regelen met behulp van thyristors. reactieve component.

Deze benadering van regulering wordt gewoonlijk genoemd fasespanningsregeling, en wordt over het algemeen toegepast op dergelijke consumenten die in eerste instantie rechtstreeks van het net kunnen worden gevoed, maar dat niet nodig hebben perfect harmonische spanningsvorm.

Het regelprincipe is om de openingshoek van de thyristor te veranderen als een elektronische schakelaar. Dus wanneer de thyristor opent en de stroom niet door de hele halve golf van de sinusgolf geleidt, maar pas vanaf een bepaalde fase ervan, worden onvolledige sinusgolven naar de belasting en hun stukken gevoerd met het eerste deel van de halve golf. maandcyclus afgesneden.

Dit wordt bereikt door het feit dat de thyristor of werkt als een onafhankelijke halve golf gelijkrichter, of er zijn twee thyristors in de gelijkrichterschakeling opgenomen (dan is dit de zgn gestuurde gelijkrichter). Het resultaat van de werking van het circuit is een vermindering van de effectieve waarde van de spanning die wordt geleverd aan de belasting, die is aangesloten na zo'n gelijkrichter.

Dergelijke circuits zijn vaak te vinden in softstarters van gelijkstroommotoren, op printplaten voor het regelen van de stroom van oplaadbare batterijen, in apparaten om de helderheid van gloeilampen aan te passen, enz.

Het voordeel van deze aanpak ligt vooral in de lage kosten en eenvoud van het samenstellen van circuits met thyristors, evenals in de eenvoud van regelcircuits voor faseregeling van spanning als het gaat om wisselstroom in het netwerk. Het nadeel is natuurlijk de vervormde vorm van de resulterende spanning, een hoge rimpelstroom aan de uitgang en een vermindering van de arbeidsfactor van de gebruiker.

De essentie van het nadeel dat gepaard gaat met de vervorming van de spanning en stroomvorm is dat wanneer de thyristor plotseling wordt uitgeschakeld, de stroom door de belasting sterk toeneemt, terwijl de spanningsval over de weerstanden in zowel het voedingscircuit als de belastingscircuits toeneemt scherp. De vorm van de voedingsspanning wordt helemaal niet sinusvormig. We moeten extra filters bouwen als het gaat om bijvoorbeeld het regelen van het vermogen van een inductiemotor, waarvoor altijd zuivere sinus gewenst is.

De thyristor is zo ontworpen dat hij stroom gaat geleiden als diode precies beginnend vanaf het moment dat de triggerspanningspuls wordt toegepast op de stuurelektrode.Op dit moment schakelt de thyristor over van de vergrendelde toestand naar de geleidende toestand en geleidt de stroom van de anode naar de kathode, zelfs als de werking van de stuurpuls al is beëindigd, maar de stroom van de anode naar de kathode blijft stromen.

Zodra de stroom in het circuit stopt, vergrendelt de thyristor en wacht op de volgende puls naar zijn stuurelektrode terwijl de spanning wordt aangelegd vanaf de anodezijde. Zo worden de perioden van de open toestand van de thyristor gevormd en worden de afgesneden stukken van de huidige sinusoïde in het gebruikerscircuit verkregen.

Om deze reden wordt thyristorbesturing veel gebruikt in huishoudelijke elektrische apparaten, waar verwarmingselementen, gelijkstroommotoren, gloeidraden worden gebruikt - dergelijke apparaten die niet bijzonder gevoelig zijn voor golven die optreden bij de frequentie van het netwerk. Kleine, compacte en goedkope thyristordimmers zijn ideaal voor het regelen van de temperatuur van elektrische vloerverwarming, de intensiteit van het gloeien van gloeilampen, de temperatuur van oliekachels, soldeerbouten, enz.

Zie ook:Principes van thyristor- en triacregeling