9-3. СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРАМИ И РАСЧЕТ УПРАВЛЯЮЩИХ ЦЕПЕЙ

Качество работы и надежность стабилизаторов напряжения на тиристорах во многом зависят от рационального выбора схемы управления тиристорами.

Для управления тиристорами в однофазных и трехфазных схемах широко используются магнитные усилители. Их применение обес- 1 печивает крутой фронт уп-

равляющего импульса, дает возможность управлять схемой с помощью сигналов постоянного и переменного тока небольшой мощности и позволяет иметь в схеме управления несколько элек-wpWyWcM трически изолированных входов и выходов, что осо-Рис. 9-19. Типовая схема бенно важно при разработ-управления тиристорами с од- г г г

нополупериодным магнитным КС систем автоматического усилителем. регулирования. На рис. 9-19

приведена типовая схема управления тиристором при помощи однополупериодного магнитного усилителя (МУ). Рабочая цепь МУ (ДрО питается от сети через разделительный трансформатор Tpi. До момента насыщения магнитопровода по рабочей цепи МУ протекает ток х. х., который в основном замыкается через резистор Rs. Сопротивление Rs выбирается таким образом, чтобы падение напряжения на нем от тока холостого хода МУ не превышало порогового напряжения управляющего перехода тиристора. Пороговое напряжение представляет собой предельное напряжение управляющего перехода, при котором тиристор еще не открывается. Значение порогового напряжения у тиристоров колеблется в пределах 0,1-0,25 В. Для увеличения порогового напряжения и уменьшения влияния его разброса в цепь управления вводится диод Д2. Пока магнитопровод МУ не насыщен, ток управления тиристора близок к нулю. После насыщения МУ значение тока управления ограничивается добавочным резистором R2. Сопротивление резистора R2 должно быть выбрано таким образом, чтобы ток управления не превосходил предельных допустимых значений, указанных для данного типа тиристора. 212

При питании МУ напряжением синусоидальной формы мгновенное значение тока управления, соответствующее моменту подачи сигнала на управляющий электрод тиристора, меняется в широких пределах в зависимости от изменения угла зажигания. Это приводит к появлению значительных начальных углов зажигания, для уменьшения которых необходимо увеличивать амплитуду питающего напряжения, что в свою очередь вызывает увеличение мощности рассеяния на управляющем переходе тиристора и соответственно габаритной мощности МУ. Постоянство тока управления тиристора можно обеспечить за счет питания рабочей цепи МУот источника переменного напряжения прямоугольной формы.

В простейшем случае прямо-угольность формы питающего напряжения обеспечивается при помощи ограничителя, выполненного на кремниевых стабилитронах.

На рис. 9-20 представлена схема однофазного мостового управляемого выпрямителя совместно с устройством управления на МУ.

Магнитный усилитель Др2 выполнен по дифференциальной схеме с выходом на постоянном токе. Резисторы R2, Яъ, Ri и диоды Дб, Дт выполняют те же функции, что R2, /?з и Д2 в схеме на рис. 9-19. Питание рабочей цепи МУ осуществляется от сети через ограничитель на кремниевых стабилитронах Дю, Дц (i?5 - балластный резистор ограничителя). Наличие ограничителя обеспечивает постоянство тока управления при изменении угла зажигания а в диапазоне

Рис. 9-20. Однофазный мостовой управляемый выпрямитель с устройством управления на МУ.

.= 180-26; sin6=(-l + l;

(9-36) (9-37) 213

Rp - сопротивление рабочей цепи МУ, приведенное к первичной обмотке трансформатора Tpz; f/ст -напряжение стабилизации ограничителя; Uim - амплитуда напряжения сети.

Кроме того, использование ограничителя обеспечивает стабилизацию напряжения питания МУ.

Недостатком рассмотренного способа обеспечения постоянства тока управления тиристора является значительная потеря мощности, рассеиваемой на балластном сопротивлении.

Рис. 9-21. Управляемый выпрямитель с ведомой схемой управления.

Рис. 9-22. Схема управляемого выпрямителя с усилителем управляющего сигнала.

Качество работы схем управления, выполненных на МУ, существенно зависит от разброса характеристик магнитопроводов. Использование в схеме магнитопроводов с разными магнитными характеристиками приводит к нарушению равенства углов зажигания тиристоров, поэтому при расчете схем управления следует уделять особое внимание отбору магнитопроводов с наиболее близкими магнитными характеристиками. На рис. 9-21 представлена схема, качество работы которой практически не зависит от идентичности характеристик магнитопроводов.