В процессе различных переключений с использованием электромагнитных пускателей, реле, контакторов и другой аппаратуры, в коммутирующем органе изменяется электрическое сопротивление. В данных приборах эту функцию выполняет промежуток между контактами. В замкнутом состоянии сопротивление становится очень маленьким, а по мере размыкания контактов оно начинает возрастать.
Такие изменения происходят очень быстро, в скачкообразном порядке и сопровождаются разрывом цепи. В некоторых случаях требуется избежать такого разрыва, поэтому в таких цепях для коммутации используются бесконтактные приборы. Типичным представителем этой группы является тиристорный контактор, в состав которого входят тиристоры, имеющие нелинейное электрическое сопротивление, способное изменяться в сторону увеличения или уменьшения.
Тиристорные коммутаторы нагрузки (10 схем)
Для включения и отключения нагрузки (ламп накаливания, обмоток реле, электродвигателей и т.п.) зачастую используют тиристоры. Особенность этого вида полупроводниковых приборов и основное их отличие от транзисторов заключается в том, что они обладают двумя устойчивыми состояниями, без каких-либо промежуточных.
Это состояние «включено», когда сопротивление полупроводникового прибора минимально, и состояние «выключено», когда сопротивление тиристора максимально. В идеале эти сопротивления приближаются к нулю или бесконечности.
Для включения тиристора на его управляющий электрод достаточно хотя бы кратковременно подать управляющее напряжение. Отключить тиристор (запереть) можно кратковременным выключением питания тиристора, сменой полярности питающего напряжения либо уменьшением тока в нагрузке ниже тока удержания тиристора.
Обычно включают и отключают тиристорные коммутаторы двумя кнопками. Значительно меньшее распространение получили однокнопочные схемы управления тиристорами.
Здесь подробно рассмотрены методы однокнопочного управления тиристорными коммутаторами. Принцип работы тиристорных однокнопочных управляющих устройств основан на динамических зарядно-разрядных процессах в цепи управления тиристора [EW 4/01-299].
Схема однокнопочного управления тиристором
На рисунке 1 показана одна из простейших схем однокнопочного управления тиристорным коммутатором. В схеме (здесь и далее) используют кнопки без фиксации положения. В исходном состоянии нормально замкнутые контакты кнопки шунтируют цепь управления тиристором.
Сопротивление тиристора максимально, ток через нагрузку не протекает. Диаграммы основных процессов, протекающих в схеме на рис. 1, рассмотрены на рис. 2.
Для включения тиристора (ON) нажимают на кнопку SB1. При этом нагрузка оказывается подключенной к источнику питания через контакты кнопки SB1, а конденсатор С1 заряжается через резистор R1 от источника питания.
Скорость заряда конденсатора определяется постоянной времени цепи R1C1 (см. диаграмму). После того как кнопку отпустят, конденсатор С1 разряжается на управляющий электрод тиристора. Если напряжение на нем равно или превышает напряжение включения тиристора, тиристор отпирается.
Рис. 1. Принципиальная схема управления тиристором с помощью одной кнопки.
Рис. 2. Диаграммы основных процессов, протекающих в схеме с тиристором.
Отключить нагрузку (OFF) можно кратковременным нажатием на кнопку SB1. При этом конденсатор С1 не успевает зарядиться. Поскольку контакты кнопки шунтируют электроды тиристора (анод — катод), это равноценно отключению источника питания тиристора. В результате нагрузка будет отключена.
Следовательно, для включения нагрузки необходимо с большей продолжительностью нажать на управляющую кнопку, для отключения — еще раз кратковременно нажать ту же кнопку.
Простые силовые ключи на тиристорах
На рис. 3 и 4 показаны варианты схемной идеи, представленной на рис. 1. На рис. 3 использована цепочка последовательно соединенных диодов VD1 и VD2 для ограничения максимального напряжения заряда конденсатора.
Рис. 3. Вариант схемы управления тиристором одной кнопкой.
Это позволило заметно снизить рабочее напряжение (до 1,5…3 В) и емкость конденсатора С1. В следующей схеме (рис. 4) резистор R1 включен последовательно с нагрузкой, что позволяет создать двухполюсный коммутатор нагрузки. Сопротивление нагрузки должно быть намного ниже, чем сопротивление R1.
Рис. 4. Схема электронного ключа на тиристоре с последовательным подключением нагрузки.
Тиристорный коммутатор с двумя кнопками
Тиристорное устройство управления нагрузкой (рис. 5) может быть использовано для включения и выключения нагрузки любой из нескольких последовательно включенных кнопок, работающих на разрыв цепи. Принцип действия тиристорного коммутатора заключается в следующем.
При включении устройства напряжение, подаваемое на управляющий электрод тиристора, недостаточно для его включения. Тиристор, и, соответственно, нагрузка отключены. При нажатии на любую из кнопок SB1 — SBn (и удержании ее нажатой) конденсатор С1 заряжается через резистор R1 от источника питания. Цепь управления тиристора и сам тиристор при этом отключены.
Рис. 5. Схема простого тиристорного коммутатора нагрузки с двумя кнопками.
После отпускания кнопки и восстановления цепи питания тиристора накопленная конденсатором С1 энергия оказывается приложенной к управляющему электроду тиристора. В результате разряда конденсатора через управляющий электрод тиристор включается, подсоединяя тем самым нагрузку к цепи питания.
Для отключения тиристора (и нагрузки) кратковременно нажимают на любую из кнопок SB1 — SBn. При этом конденсатор С1 не успевает зарядиться. В то же время цепь питания тиристора размыкается, тиристор запирается.
Величина резистора R2 зависит от напряжения питания устройства: при напряжении 15 В его сопротивление — 10 кОм при 9 В — 3,3 кОм при 5 6-1,2 кОм.
Схема с эквивалентом тиристора на транзисторах
При использовании вместо тиристора его транзисторного аналога (рис. 6) величина этого резистора меняется, соответственно, от 240 кОм (15 В) до 16 кОм (9 В) и до 4,7 кОм (5 В).
Рис. 6. Схема электронного коммутатора нагрузки с транзисторным эквивалентом тиристора.
Аналог многокнопочного переключателя на тиристорах
Тиристорное устройство, позволяющее создать аналог многокнопочного переключателя с зависимой фиксацией положения и использующее для управления кнопочные элементы, работающие без фиксации, показано на рис. 7. В схеме может быть использовано несколько тиристоров, однако, для упрощения схемы, на рисунке показано лишь два канала. Другие каналы коммутации могут быть подключены аналогично предыдущим.
Рис. 7. Принципиальная схема аналога многокнопочного переключателя с использованием тиристоров.
В исходном состоянии тиристоры заперты. При нажатии на кнопку управления, например, кнопку SB1, конденсатор С1 относительно большой емкости оказывается подключенным к источнику питания через диоды VD1 — VDm и сопротивления нагрузки всех каналов.
В результате заряда конденсатора возникает импульс тока, приводящий к кратковременному замыканию анодов всех тиристоров через соответствующие диоды VD1 — VDm на общую шину.
Любой из тиристоров, если он был включен, отключается. В то же время конденсатор накапливает энергию. После отпускания кнопки конденсатор разряжается на управляющий электрод тиристора, отпирая его.
Для включения любого другого канала нажимают соответствующую кнопку. Происходит отключение (сброс) ранее задействованной нагрузки и включение новой нагрузки. В схеме предусмотрена кнопка SB0 общего отключения всех нагрузок.
Многокнопочный переключатель с транзисторным аналогом тиристоров
Вариант схемы, выполненный на транзисторных аналогах тиристоров и диодно-емкостных зарядных цепочках с использованием малогабаритных конденсаторов, показан на рис. 8, 9.
Рис. 8. Схема эквивалентной замены тиристора транзисторами.
В схеме предусмотрена светодиодная индикация включенного канала. В этой связи максимальный ток нагрузки каждого из каналов ограничен значением 20 мА.
Рис. 9. Схема многокнопочного переключателя с транзисторным аналогом тиристоров.
Устройства, аналогичные представленным на рис. 7 — 9, а также на рис. 10 — 12, можно использовать для систем выбора программ радио- и телеприемников.
Недостатком схемных решений (рис. 7 — 9) является то, что в момент нажатия на любую из кнопок все нагрузки оказываются хотя бы на мгновение подключенными к источнику питания.
Схемы многопозиционных переключателей
На рис. 10 и 11 показан тиристорный коммутатор разрывного типа с неограниченным количеством последовательно включенных элементов.
При нажатии на одну из кнопок управления цепь питания аналогов тиристоров размыкается по постоянному току. Конденсатор С1 оказывается включенным последовательно с аналогом тиристора.
Рис. 10. Схема базового элемента для самодельного многопозиционного коммутатора нагрузки.
Рис. 11. Принципиальная схема самодельного многопозиционного коммутатора нагрузки.
Одновременно управляющее напряжение (нулевого уровня) через задействованную кнопку и резистор R2 (рис. 10) подается на управляющий электрод аналога тиристора.
Поскольку в первые мгновения при нажатии кнопки последовательно с аналогом тиристора оказывается включенным полностью разряженный конденсатор, такое включение равносильно короткому замыканию в цепи питания соответствующего тиристора. Следовательно, тиристор отпирается, включая тем самым соответствующую нагрузку.
При нажатии на любую другую кнопку ранее задействованный канал отключается, и включается другой канал. При длительном (порядка 2 сек) нажатии на любую из кнопок конденсатор С1 заряжается, что равнозначно размыканию цепи и приводит к запиранию всех тиристоров.
Схема усовершенствованного электронного переключателя
Рис. 12. Принципиальная схема тиристорного коммутатора для множества нагрузок.
В ряду тиристорных коммутаторов наиболее совершенной представляется схема, показанная на рис. 12. При нажатии кнопки управления возникает бросок тока, эквивалентный короткому замыканию.
Происходит отключение ранее задействованных тиристоров и включение тиристора, соответствующего нажатой кнопке. В схеме предусмотрена светодиодная индикация задействованного канала, а также кнопка общего сброса.
Вместо конденсаторов большой емкости могут быть использованы диодно-конденсаторные цепочки (рис. 12). Принцип действия схемы сохраняется. В качестве нагрузки можно использовать низковольтные реле, например, РМК 11105 сопротивлением 350 Ом на рабочее напряжение 5 В.
Резистор R1 ограничивает ток короткого замыкания и ток максимального потребления величиной 10… 12 мА. Количество каналов коммутации не ограничено.
Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (Книга 1), 2003 год.
Тиристорный контактор ТК-3-RL
Тиристорный контактор( другие названия – тиристорный пускатель, бесконтактный пускатель, тиристорный коммутатор) ТК-3-RL предназначен для коммутации переменного напряжения на активно-индуктивную нагрузку – электродвигатели, ТЭНы и т.д.
По сравнению с обычными механическими контакторами тиристорные обладают следующими преимуществами:
- отсутствие механических контактов, что, как следствие, устраняет необходимость периодического обслуживания и замены изношенных контактов;
- бесшумность в работе;
- отсутствие электрической дуги при включении-выключении;
- частота включений и выключений практически неограниченна;
К сожалению, платой за эти преимущества является более высокая цена, а также тепловыделение тиристоров. Тем не менее, в ряде случаев применение тиристорных контакторов жизненно необходимо.
В таблице ниже перечислены их основные технические характеристики.
Таблица 1 – Технические характеристики ТК-3-RL
| Количество фаз | 3 |
| Сеть | 198-242 В, 342/418 В, 50 Гц |
| Управление фазами | Совместное и раздельное |
| Схема подключения нагрузки | “звезда”, ”треугольник”, “звезда“ с рабочей нейтралью, ”разомкнутый треугольник” |
| Вспомогательное питание для системы управления | 198-242 В 50 Гц |
| Мощность потребления системы управления | 20 ВА |
| Номинальный ток нагрузки Iн | 100, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600 А |
| Коммутационный элемент | Тиристор |
| Тип системы управления | Аналоговая |
| Сигнал управления | “сухой” контакт, транзистор с пробивным напряжением коллектор-эмиттер( или сток-исток) не менее 15 В |
| Индикация | 4 светодиода |
| Дополнительные контакты | 2 реле ”Работа” с перекидными контактами |
| Защита: перегрев тиристоров | Датчик температуры 80 С |
| Перегрузочная способность( действующее среднеквадратичное значение) | I=3 Iн – 3 сек, I=2 I н – 5 сек, I=1,5 Iн – 10 сек, I=1,25 Iн – 30 сек, I=1,1 Iн – 1 мин |
| Степень защищенности | IP00, IP20 |
| Охлаждение | Принудительное встроенными вентиляторами |
| Ресурс вентилятора | 50000 часов |
| Температура окружающей среды | 0..45 С |
| Относительная влажность воздуха | 0..90% без конденсата ( сухое помещение) |
| Изоляция | 2,5 кВ между шасси, силовой цепью и управляющими цепями |
| Режим работы | Длительный, ПВ = 100% |
| Срок эксплуатации | Не менее 10 лет |
| Гарантия | 12 месяцев со дня продажи |
Таблица 2 Дополнительная комплектация и услуги
| Плата реверса | Для реверсивного управления электродвигателем |
| Питание от сети 3х500 или 3х660 В | Питание нестандартным напряжением сети |
| Степень защиты IP54, IP66 Уличное или морское исполнение | Тиристорный контактор устанавливается в герметичном шкафу |
| Экспресс изготовление в течение 2-3 рабочих дней. | |
| Комплект ЗИП | Запасной комплект плат и тиристоров позволяет при необходимости осуществить самостоятельный ремонт в течение 1-2 часов |
Тиристорные пускатели выпускаются в двух конструктивных модификациях – исполнения IP00 и IP20. Оба варианта предполагается монтировать в шкафу, но если помещение сухое, а воздух чистый и не содержит токопроводящей пыли, то для конструктива IP20 шкаф не обязателен.
Тиристорный конактор ТК-3-RL могут применяться для управления трехфазной нагрузки( коммутация напряжения всех трех фаз одновременно – совместное управление фазами), так и подавать напряжение пофазно на три однополюсные нагрузки( раздельное управление фазами). Раздельное управление фазами возможно только со схемами подключения нагрузки ”звезда” с рабочей нейтралью или ”разомкнутый треугольник”.
При подборе тиристорного пускателя для управления асинхронным электродвигателем следует учитывать пусковые токи электродвигателя, которые в 5-7 раз больше его номинального тока, а также длительность пуска и перегрузочную способность контактора( см. таблицу 1). Для обеспечения длительного срока службы контактора необходимо выбирать номинал его тока с некоторым запасом, в противном случае тиристоры будут постепенно деградировать и выходить из строя.
Таблица 3 Рекомендуемые номиналы тока тиристорных пускателей ТК-3-RL для асинхронных электродвигателей
| Асинхронный электродвигатель, кВт | Iном контактора, длительность пуска 3-5 секунд | Iном контактора, длительность пуска 7-10 секунд | Iном контактора, длительность пуска 15-20 секунд |
| 7,5 | 100 | 100 | 100 |
| 11 | 100 | 100 | 100 |
| 15 | 100 | 100 | 160 |
| 18,5 | 100 | 160 | 160 |
| 22 | 160 | 160 | 200 |
| 30 | 160 | 200 | 250 |
| 37 | 200 | 250 | 315 |
| 45 | 250 | 315 | 400 |
| 55 | 315 | 400 | 500 |
| 75 | 400 | 500 | 630 |
| 90 | 500 | 630 | 800 |
| 110 | 630 | 800 | 1000 |
| 160 | 800 | 1000 | 1250 |
| 200 | 1000 | 1250 | 1600 |
| 220 | 1250 | 1600 | — |
При необходимости организовать реверсивное управление электродвигателем потребуется два тиристорных контактора, при этом для исключения одновременного включения контакторов необходимо установить дополнительно плату реверса, которая обеспечивает гарантированную паузу между переключениями контакторов 30-50 мс.
Рисунок 1 Плата реверса
Обозначения при заказе:
Документация:
Тиристорный контактор ТК-3-RL, исполнение IP00 Руководство по эксплуатации
Тиристорный контактор ТК-3-RL, исполнение IP20 Руководство по эксплуатации
Цены на тиристорные контакторы ТК-3-RL:
Тиристорные контакторы ТК-3-RL ПРАЙС-ЛИСТ
Срочный заказ — плюс 25% от стоимости, но не менее 15 тыс. рублей. Рекомендуется предварительно узнать о возможности срочного выполнения конкретного заказа.
Тиристорный контактор: переключатель переменного тока
В процессе различных переключений с использованием электромагнитных пускателей, реле, контакторов и другой аппаратуры, в коммутирующем органе изменяется электрическое сопротивление. В данных приборах эту функцию выполняет промежуток между контактами. В замкнутом состоянии сопротивление становится очень маленьким, а по мере размыкания контактов оно начинает возрастать.
Такие изменения происходят очень быстро, в скачкообразном порядке и сопровождаются разрывом цепи.
В некоторых случаях требуется избежать такого разрыва, поэтому в таких цепях для коммутации используются бесконтактные приборы.
Типичным представителем этой группы является тиристорный контактор, в состав которого входят тиристоры, имеющие нелинейное электрическое сопротивление, способное изменяться в сторону увеличения или уменьшения.
Принцип действия тиристорного контактора
Действие тиристорного контактора основано на бесконтактной коммутации. Данное физическое явление заключается в изменяющейся проводимости полупроводников, подключаемых в цепь вместе с нагрузкой.
Во время работы не наблюдается видимых разрывов цепи, а сам процесс выглядит следующим образом: когда цепь выключена – проводимость полупроводника резко снижается, а сопротивление может достигать нескольких десятков МОм.
После включения проводимость элемента восстанавливается, а сопротивление стремится к нулю и измеряется уже в миллиОмах (мОм).
Полупроводниковыми приборами служат различные виды симисторов, тиристоров и транзисторов, включаемых последовательно с нагрузкой в электрическую цепь. Их действие основано на явлении электронно-дырочного перехода (р-п), обеспечивающего одностороннюю проводимость от анода (р) к катоду (п).
На этих же принципах осуществляется работа тиристорного контактора или переключателя переменного тока. Наиболее часто используются схемы со встречно-параллельным включением тиристоров VS1 и VS2, отмеченных на рисунке.
Вырабатывание импульсов производится блоком управления при переходе напряжения через нулевую отметку. Под действием импульсов тиристоры открываются поочередно, за счет их сдвига между собой на 180 градусов. В результате, в цепи начинается движение синусоидального переменного тока.
Когда мгновенное значение тока нагрузки снижается, тиристоры выключаются.
ЭПРА для люминесцентных ламп
Величина тока, при котором происходит выключение, называется током удержания. Поочередное поступление импульсов из блока управления вызывает такое же периодическое закрытие и открытие тиристоров.
На практике работа представленной схемы происходит следующим образом. После нажатия кнопки SB1 через электронное реле времени КТ потечет ток.
Это вызовет замыкание контакта КТ в цепи управления и тиристоры VS1 и VS2 становятся проводниками: первый – с положительной полуволной, а второй – с отрицательной полуволной напряжения. Такая проводимость сохраняется на все время, пока замкнуты контакты КТ.
По окончании временной выдержки происходит размыкание контактов и напряжение к управляющим электродам уже не поступает. Проводимость теряется и наступает разрыв цепи.
Все эти действия происходят за очень короткое время, как раз достаточное для контактной сварки, используемой в качестве примера. Подобный рабочий режим может быть обеспечен только тиристорным контактором в совокупности с электронным реле времени. Необходимая полярность управляющего тока обеспечивается диодами VD1 и VD2, соединенными с соответствующими тиристорами.
Данный тип контактора предназначен для работы с переменным током. Он считается неуправляемым, поскольку в нем отсутствует регулировка величины токовой нагрузки. Такие контакторы обеспечивают лишь продолжительность этой нагрузки, за счет определенного количества полуволн, устанавливаемых электронным реле времени.
Тиристорные контакторы постоянного тока
Контакторы постоянного тока имеют ряд индивидуальных особенностей и характеристик. Одной из них является возможность работы с гораздо более высокими частотами переключения, во время регулировок и преобразований тока и напряжения.
Этим они заметно отличаются от тиристорных регуляторов, осуществляющих стабилизацию в цепях с переменным током.
Устройства постоянного тока обеспечивают более высокий уровень быстродействия, и данный фактор в значительной степени определяет сферу их использования.
Бестрансформаторный блок питания
Однако, к этим приборам иногда предъявляются индивидуальные требования. Например, в случае необходимости, тиристорный контактор должен включаться в работу в течение минимального промежутка времени.
Поэтому вместе с тиристорным устройством могут использоваться обычные электромагнитные контакторы, составляющие комбинированную схему. Их основной функцией является своевременное отключение тиристора. При параллельном подключении (рис.
3а) тиристор выключается путем шунтирования его при помощи замыкающего контакта К.
Если используется последовательное подключение (рис. 3б) данная операция осуществляется размыкающим контактом К. Подобная комбинированная схема включается управляющим импульсом, подаваемым к тиристору VS.
Тиристорные контакторы классифицируются по способу коммутации. Основным признаком считается связь между включениями и выключениями тиристора, производимыми за счет общих электромагнитных процессов, захватывающих коммутирующий контур. В разных случаях коммутация может быть одно-, двух- и трехоперационной или же одно-, двух- и трехступенчатой.
При наличии двух ступеней коммутации, основной тиристорный пускатель может быть выключен независимо от того, когда он был включен.
В подобных схемах для выключения используется специальная коммутирующая цепь, подключаемая к основному элементу через дополнительный тиристор.
Поэтому процесс выключения контактора в данном случае считается второй рабочей операцией, выполняемой независимо от других действий. Для ее осуществления управляющий импульс подается к коммутирующему тиристору.
Трехоперационная схема может включать в себя еще одну дополнительную операцию, если это требуется по техническим условиям эксплуатации. Теоретически количество ступеней можно наращивать без каких-либо ограничений, однако такие многоступенчатые схемы на практике не применяются.
Преимущества и недостатки
Несомненные плюсы тиристорных контакторов в сравнении с обычными устройствами заключаются в следующем:
- При регулярных включениях и отключениях отсутствует электрическая дуга, вызывающая разрушение контактов у электромагнитных устройств.
- Небольшой промежуток срабатывания дает возможность выполнять учащенные коммутации, практически без ограничений. Рабочие режимы могут быть не только длительными, но и повторно-кратковременными.
- Отсутствуют движущиеся части, подверженные механическому износу. Поэтому срок эксплуатации тиристорных контакторов намного выше, чем у обычных устройств.
- Бесшумная работа, благодаря особенностям конструкции.
- Очень простой ремонт и обслуживание. Любую деталь контактора можно легко заменить в течение короткого времени без демонтажа основного устройства.
- В случае необходимости тиристорный контактор легко переделывается под другой номинал тока. Для этого устанавливается подходящий тиристор с соответствующими техническими характеристиками.
Электроемкость плоского конденсатора
Определенные недостатки присутствуют даже у этих совершенных приборов:
- Отсутствует физический разрыв цепи и гальваническая развязка, что снижает уровень безопасности при эксплуатации устройства.
- Обладают меньшей глубиной коммутации по сравнению со стандартными контактными устройствами.
- Увеличенный вес, габариты, сравнительно высокая цена.
Область применения тиристорных контакторов
По своим техническим характеристикам тиристорные контакторы оказались наиболее подходящими для использования в следующих операциях:
- Тяжелый и продолжительный пуск с высокими нагрузками, характерный, например, для центробежных и осевых вентиляторов.
- При создании значительной нагрузки на сеть во время пуска, что приводит к просадкам напряжения и ложным срабатываниям. Установка тиристорного контактора позволяет снизить пусковой ток примерно в 3 раза.
- Большое количество включений и выключений за короткий промежуток времени.
- Запуск двигателей большой мощности, особенно с высокими оборотами. Происходит снижение электродинамического воздействия на агрегат.
- В системах плавного пуска, предусмотренных технологическими процессами.
Тиристорный пускатель , собрать пускатель из тиристоров Т161
9.1.14. Усилитель УВБ-11-19-3721: а —
условное обозначение;
б
— функциональная схема
при разомкнутом контакте К
происходит самопроизвольно при первом переходе тока нагрузки через нуль.
Для того чтобы схема управлялась логическими сигналами от других элементов, предусмотрен согласующий каскад на ИС типа К511ЛИ1, выход которого подключен к обмотке герконового реле К.
В усилителях, предназначенных для коммутации цепей нагрузки
постоянного тока, эта коммутация осуществляется тиристором, который выключается с помощью схемы принудительной коммутации, т. е. путем разряда на тиристор заряженного заранее конденсатора.
ЛЕКЦИЯ № 30
9.2. Микропроцессоры и электронные управляющие машины
9.2.1. Общие сведения.
9.2.2. Функциональная схема ЭВМ.
9.2.3. Электронные и микропроцессорные аппараты, их классификация и
физические явления в них.
9.2.4.Функциональная схема управления электродвигателем постоянного
тока с помощью микропроцессора.
Общие сведения
В настоящее время для улучшения технических характеристик, повышения надежности и сокращения времени монтажа аппараты автоматического управления и регулирования электрического привода выполняются в виде комплектных станций управления (КСУ). Эти станции проектируются по типовым схемам и собираются на заводе-изготовителе с применением наиболее высокопроизводительного оборудования, что ведет к сокращению материалоемкости и трудоемкости, позволяет быстро внедрять новейшие достижения науки и техники. КСУ создаются на базе либо традиционных электромагнитных аппаратов (автоматов, пускателей, контакторов, реле), либо дискретных полупроводниковых элементов, либо совместного использования и тех и других изделий. Для КСУ характерна фиксированная последовательность всех функциональных операций. Любое изменение поставленной ранее функциональной задачи требует перемонтажа принципиальной схемы КСУ и последующей наладки, что связано с затратами дополнительного труда и, времени. Поэтому создаваемые в настоящее время системы программного управления металлорежущими станками, роботами, технологическими процессами требуют наличия легко изменяемой программы управления.
Развитие полупроводниковой техники привело к созданию больших
Рис. 9.2.1. Функциональная схема ЭВМ
интегральных микросхем (БИС) с очень высокой степенью интеграции. БИС на одном кристалле имеют несколько десятков тысяч элементов и способны реализовать сложнейшие функции управления. Применение БИС в комплектных
устройствах автоматического управления создает исключительно широкие возможности в гибком изменении их программ, уменьшении габаритов, повышении надежности и долговечности. На основе БИС создаются микропроцессоры.
Дата добавления: 2017-05-02; ;
Принцип работы тиристорного пускателя трехфазного переменного тока
В процессе различных переключений с использованием электромагнитных пускателей, реле, контакторов и другой аппаратуры, в коммутирующем органе изменяется электрическое сопротивление. В данных приборах эту функцию выполняет промежуток между контактами. В замкнутом состоянии сопротивление становится очень маленьким, а по мере размыкания контактов оно начинает возрастать.
Такие изменения происходят очень быстро, в скачкообразном порядке и сопровождаются разрывом цепи.
В некоторых случаях требуется избежать такого разрыва, поэтому в таких цепях для коммутации используются бесконтактные приборы.
Типичным представителем этой группы является тиристорный контактор, в состав которого входят тиристоры, имеющие нелинейное электрическое сопротивление, способное изменяться в сторону увеличения или уменьшения.
Преимущества и недостатки
Несомненные плюсы тиристорных контакторов в сравнении с обычными устройствами заключаются в следующем:
- При регулярных включениях и отключениях отсутствует электрическая дуга, вызывающая разрушение контактов у электромагнитных устройств.
- Небольшой промежуток срабатывания дает возможность выполнять учащенные коммутации, практически без ограничений. Рабочие режимы могут быть не только длительными, но и повторно-кратковременными.
- Отсутствуют движущиеся части, подверженные механическому износу. Поэтому срок эксплуатации тиристорных контакторов намного выше, чем у обычных устройств.
- Бесшумная работа, благодаря особенностям конструкции.
- Очень простой ремонт и обслуживание. Любую деталь контактора можно легко заменить в течение короткого времени без демонтажа основного устройства.
- В случае необходимости тиристорный контактор легко переделывается под другой номинал тока. Для этого устанавливается подходящий тиристор с соответствующими техническими характеристиками.
