Таълим вазирлиги наманган муҳандислик-қурилиш институти энергетика

16-Мавзу: ЯРИМ ЎТКАЗГИЧЛИ ЭЛЕКТР АППАРАТЛАРИ

Режа
1. Контактсиз коммутация.
2. Гибридли коммутаторлар.
3. Транзистор негизидаги ярим ўтказгичли кучайтиргич.
4. Оптоэлектрон асбобларнинг электр аппаратларида қўлланилиши.
5. Контактсиз коммутация тўғрисида умумий тушунчалар.
6. Тиристорли ишга туширгич.

13.28-расм. а,б

Маълумки, соатига кўп миқдордаги коммутация ва бундай коммутация электр ёйи ъосил бўлиши билан содир этилиши контактларни тез емирилишига олиб келади. Бундай камчиликлардан ъоли бўлиш мақсадида, имконият бўлган ъолларда ярим ўтказгичли (контактсиз) приборлар, яъни тиристорлар, транзисторлар ва диодлардан фойдаланилади.

Тиристор – бошқарилувчан ярим ўтказгичли вентилp ҳисобланади.
1

13.28-расм. в,г

3.28,а-расмда тиристорнинг шартли кўриниши тасвирланган, бу ерда А-анод; К-катод ва У-бошқарувчи электрод. Бошқарувчи электрод катодга нисбатан мусбат потенциалга уланади.
13.28,б-расмда икки тиристорнинг ўзгарувчан ток манбасига уланган схемаси кўрсатилган. Бошқариш токи (I_у) бошқариш электродига узатилади. Бошқариш сигнали йўқ, яъни I_у=0 ва U_maxт._max бўлганда тиристор ўзидан катта қаршиликни ифодалайди ва юкламадан жуда кичик миқдордаги ток оқиб ўтади. Ушбу ъолат характеристикада қуйидаги кўринишга эга (13.28,г-расм, 1-эгри чизиқ).
Агар U_max>U_т.max бўлса, бунда тиристор очилади ва юкламадан унинг қаршилиги билан аниқланадиган I_н токи оқади. Бошқариш токининг номинал қийматида, яъни I_у=I_у,н бўлганда, ток 2-эгри чизиғи бўйича ўзгаради, бунда I_у нинг ўзгариш қонунияти характеристиканинг штрихланган қисмидан бошланади.
Шундай қилиб, I_у=0 бўлганда тиристор ўзидан жуда катта миқдордаги актив қаршиликни ифодалайди ва I_у=I_у.н бўлганда эса, тиристор ўзидан жуда кичик миқдордаги қаршиликни ифодалайди. Ўзгарувчан ток ўзининг нолp қийматидан ўтганда тиристор ўзининг вентилpлик хусусиятини тиклайди, ток занжири узилади.
, в- расмда тиристор негизида ясалган реле элементининг схемаси келтирилган. Калит К нинг узилган ъолатида тиристор VS ёпиқ бўлиб юклама токи нолpга тенг. Калит К уланганда тиристорнинг бошқариш электродига мусбат ишорадаги бошқариш токи I_у узатилади ва тиристор очилади. Юкламадан I_н токи оқа бошлайди. Синусоида даврининг иккинчи ярмида (I_у=-I_у) тиристор ёпилади ва I_н=0. Диод VД тиристорни манфий бошқариш токи узатилишидан химоя қилади.
Хозирги пайтда тиристорлар асосида бажарилган гибридли коммутаторлардан фойдаланилмоқда.

13.29-расм.

Номинал ток ва қисқа туташув токини ўтказиш учун мўлжалланган бош контактлар ГК, қарама-қарши схема бўйича уланган VS1 ва VS2 тиристорлар ёрдамида шунтланган. Бош контакт ГК занжирига ток трансформатори ТА уланган. ТА нинг иккиламчи чўлғамлари VД1 ва VД2 диодлар орқали тиристорларнинг (VS1 ва VS2) бошқариш электродига уланган. Тиристорларнинг бошқариш электродларига катодга нисбатан фақат мусбат сигнал узатилиши керак. Сигнални чеклаш мақсадида схеманинг ъар бир елкасига VД3-VД6 стабилитронлари уланган. Конденсатор СЗ билан резистор R4 лар эса тиристор кучланишининг тикланиш шароитини яхшилаш учун хизмат қиладилар.

Аппаратнинг уланган холатида бош контактлар ГК уланган бўлиб ток трансформатори ТА нинг иккиламчи чўлғамларида бошқарувчи сигнал мавжуд бўлади. Айтайлик, мазкур мусбат ярим даврда мусбат бошқариш сигнали VS1 тиристорининг бошқариш электродига узатилмоқда ва ушбу тиристор очилишга тайёрланмоқда. Бу вақтда VS2 тиристори ёпиқ бўлади, чунки унинг бошқариш электродига манфий сигнал узатилган (маълумки, тиристор очилиши учун унинг бошқариш электродига катодга нисбатан мусбат сигнал узатилиши керак). Лёкин VД2 диоди туфайли ушбу манфий бошқариш сигнали VS2 тиристорнинг бошқариш электродигача етиб бормайди. Тиристордан ток оқиб ўтиши учун катод билан анод ўртасидаги кучланиш 1-2В дан кам бўлмаслиги керак. Бош контактлар ГК нинг ўтиш қаршилиги жуда ъам кичик ва шунга кўра бош контактларда тушаётган кучланиш ва ТА трансформаторининг бирламчи чўлғамида тушаётган кучланишлар бир волpтнинг қандайдир улушинигина ъосил қилади. Шунинг учун VS1 тиристор, унинг бошқариш электродига мусбат сигнал берилганига қарамай, очилмаган бўлади. ГК контакти узилганда ъосил бўлган ёй кучланиши VS1 тиристорининг очилиши учун етарли бўлади ва ток унинг занжирига ўтади. Шунинг билан бирга ГК узилиши билан ТА трансформатори орқали ўтаётган ток тўхтайди ва VS1 тиристорини очиш сигнали нолpга тенг бўлади. Лёкин тиристордан ўзининг нолp қийматига қараб камаяётган ток оқиб туради. Ток нолpга тенг бўлганда тиристор ёпилади ва занжирни узиш жараёни якунланади. VS2 тиристор занжири ъам худди шу тартибда ишлайди (унинг бошқариш электродига мусбат сигнал узатилган ярим давр мобайнида).