Какие основные области применения тиристоров в силовой электронике. Где используются тиристоры в промышленности и энергетике. Каковы преимущества применения тиристоров перед другими полупроводниковыми приборами.
Что такое тиристор и его основные характеристики
Тиристор — это полупроводниковый прибор с четырехслойной p-n-p-n структурой, обладающий свойствами управляемого электронного ключа. Основные характеристики тиристоров:
- Способность коммутировать большие токи и напряжения
- Высокая скорость переключения
- Возможность управления моментом включения
- Малые потери в открытом состоянии
- Высокая надежность и длительный срок службы
Благодаря этим свойствам тиристоры нашли широкое применение в силовой электронике для управления и преобразования электрической энергии.
Применение тиристоров в выпрямителях
Одна из основных областей применения тиристоров — управляемые выпрямители для преобразования переменного тока в постоянный. Какие преимущества дает использование тиристоров в выпрямителях?
- Возможность плавного регулирования выходного напряжения
- Высокий КПД преобразования энергии
- Возможность работы при больших токах и напряжениях
- Отсутствие подвижных частей, высокая надежность
Тиристорные выпрямители широко применяются в металлургии, гальванике, системах электроснабжения, на транспорте и во многих других отраслях промышленности.
Использование тиристоров в регуляторах переменного напряжения
Тиристоры позволяют эффективно регулировать напряжение и мощность в цепях переменного тока. Где применяются тиристорные регуляторы переменного напряжения?
- Управление освещением и электронагревательными приборами
- Регулирование скорости вращения асинхронных электродвигателей
- Управление мощностью электропечей
- Стабилизация напряжения в электросетях
Тиристорные регуляторы обеспечивают плавное и экономичное регулирование мощности в широких пределах.
Применение тиристоров в преобразователях частоты
Тиристорные преобразователи частоты позволяют преобразовывать переменный ток одной частоты в переменный ток другой частоты. Каковы основные области их применения?
- Частотное регулирование скорости асинхронных электродвигателей
- Преобразование частоты в системах электроснабжения
- Управление синхронными двигателями
- Индукционный нагрев металлов
Тиристорные преобразователи частоты обеспечивают высокий КПД и позволяют плавно регулировать частоту и напряжение.
Использование тиристоров в инверторах
Тиристорные инверторы применяются для преобразования постоянного тока в переменный. В каких устройствах они используются?
- Источники бесперебойного питания
- Системы электроснабжения на основе возобновляемых источников энергии
- Частотно-регулируемые электроприводы
- Сварочные инверторы
Тиристорные инверторы обеспечивают высокую эффективность преобразования энергии и возможность получения переменного тока заданной частоты.
Применение тиристоров в устройствах плавного пуска двигателей
Тиристорные устройства плавного пуска позволяют снизить пусковые токи и механические нагрузки при запуске мощных электродвигателей. Какие преимущества они дают?
- Снижение пусковых токов в 2-5 раз
- Уменьшение механических ударных нагрузок
- Продление срока службы двигателей и механизмов
- Экономия электроэнергии
Тиристорные устройства плавного пуска широко применяются для запуска мощных насосов, вентиляторов, компрессоров и других механизмов.
Использование тиристоров в системах передачи электроэнергии
Тиристоры нашли применение в современных системах передачи и распределения электроэнергии. Где они используются?
- Вставки постоянного тока для связи несинхронных энергосистем
- Статические компенсаторы реактивной мощности
- Управляемые шунтирующие реакторы
- Быстродействующие коммутационные аппараты
Применение тиристоров позволяет повысить управляемость и надежность систем передачи электроэнергии.
Перспективные области применения тиристоров
Развитие силовой электроники открывает новые сферы применения тиристоров. Какие перспективные направления можно выделить?
- Системы электроснабжения электромобилей
- Преобразователи для солнечных и ветровых электростанций
- Интеллектуальные системы управления электроприводами
- Активные фильтры высших гармоник
Совершенствование характеристик тиристоров расширяет возможности их применения в современной технике.
Заключение
Тиристоры остаются одними из ключевых элементов силовой электроники, находя широкое применение в промышленности, энергетике, на транспорте. Их использование позволяет создавать высокоэффективные системы преобразования и управления электроэнергией. Дальнейшее развитие технологии производства тиристоров открывает новые перспективные области их применения.
Применение — тиристор — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3
Cтраница 3
Следует заметить, что применение тиристоров в системе самовозбуждения синхронного генератора позволяет наиболее полно использовать эффективность действия последовательных трансформаторов без применения каких-либо дополнительных элементов, согласующих работу последовательных трансформаторов с действием выпрямительного трансформатора. В случае использования трансформаторов без зазоров в их магнитопроводе, в частности в силовых трансформаторах тока, обычно ( в схемах фазового компаундирования) приходится вводить балластные сопротивления — реакторы. [31]
| Вольт-амперная характеристика тиристора при различных значениях силы тока базы. [32] |
В настоящее время область применения тиристоров быстро расширяется. Ими заменяют тиратроны и ртутные выпрямители.
Их устанавливают на электровозах для питания двигателей постоянного тока при электрификации транспорта на переменном токе. Они служат бесконтактными переключателями в самых различных схемах и устройствах.
[33]
В большинстве схем с применением тиристоров тиристор выключают путем приложения обратного напряжения. [34]
| Зависимость времени выключения тиристоров типа Д238 от температуры окружающей среды. [35] |
Следовательно, аппаратура с применением тиристоров должна быть рассчитана так, чтобы время, отводимое на восстановление управляющих свойств тиристора f0, было больше времени выключения 4ыкл в самом тяжелом режиме по нагрузке и окружающей температуре. [36]
Современные электроприводы выполняются с применением тиристоров. Высокая экономичность, малые габариты, меньшая масса элементов и другие преимущества определяют прогрессирующее использование тиристорных систем.
Следует рассмотреть практическое применение этих систем в электроприводе.
[37]
Опыт эксплуатации показал, что применение тиристоров в качестве коммутирующих элементов устройств снижения напряжения холостого хода сварочных трансформаторов весьма эффективно. Это обусловлено практически мгновенным включением их в момент прикосновения электродом к свариваемой детали, что существенно облегчает зажигание дуги и повышает производительность труда сварщика, а также практически неограниченным числом включений, которое они выдерживают. [38]
Ранее было показано, что применение тиристоров в статорных цепях асинхронного двигателя с фазовым управлением ими позволяет на качественно новой основе решать вопросы расширения управляемости и обеспечения необходимых режимов асинхронного двигателя. Так, тиристоры могут выполнить функции бесконтактных безынерционных пускателей, реверсоров, а также регуляторов подводимого к двигателю напряжения, что позволяет формировать переходные — процессы, регулировать скорость вращения в широких пределах, осуществлять режим динамического торможения, реализовать замкнутые системы управления асинхронным электроприводом с введением обратных связей.
[39]
| Структурная схема бесконтактного коммутирующего и регулирующего устройства с сенсорным приводом. [40] |
В [29] приведен ряд принципиальных электрических схем с применением тиристоров, предназначенных для фа-зорегулирования напряжения. Имеются схемы с двумя тиристорами, включенными встречно-параллельно, с одним тиристором в цепи нагрузки и многие другие. [41]
Ранее проведенные исследования [ V.12 ] свидетельствуют о возможности применения тиристоров типа Т-150 в преобразовательных установках при скорости восстановления прямого напряжения до 1200 — 1500 в / мксек. При этом увеличение критической скорости нарастания прямого напряжения достигается либо шунтированием управляющего электрода тиристора низкоомным резистором, либо введением в его цепь небольшого отрицательного напряжения. [42]
В тех ТПН, где используется режим динамического торможения применением шунтирующих тиристоров, необходимо по окончании роцесса торможения сначала снять отпирающий сигнал с шунтирую — tero тиристора, а затем через 0 01 с подать команду на запирание вы-рямляющих тиристоров, работавших в режиме торможения.
Преимуществом управляемого разрядника является значительное повышение напряжений переключения за счет применения нелавинных тиристоров любого класса и типа. [44]
Более высокие значения максимального напряжения у генераторов развертки достигаются при применении полупроводниковых тиристоров, рассматриваемых в гл. [45]
Страницы: 1 2 3 4 5
| |||||||
|
Полупроводниковые управляемые диоды — тиристоры обладают высокими эксплуатационными свойствами: малыми удельными габаритами и массой, высокими КПД и быстродействием, продолжительным сроком работы, значительными допустимыми напряжениями и токами, возможностью импульсного управления. на основе тиристоров разработаны экономичные, надежные малогабаритные управляемые вторичные источники электропитания, широко используемые в электроприводах, автоматике, робототехнике, системах управления и во многих других случаях, когда требуется регулируемое постоянное или переменное напряжение неизменной или регулируемой частоты.
Эти диоды отличаются высокой нагрузочной способностью по току при высоких частотах.
ruТиристоры
Тиристор — это общее название, данное семейству полупроводниковых устройств, имеющих четыре слоя с механизмом управления, хотя этот термин чаще всего применяется к тиристорам (выпрямителям, управляемым кремнием). Этот термин происходит от тиратрона и транзистора , потому что устройство сочетает в себе выпрямляющее действие тиратрона и управляющее действие транзистора. Подставки для тиристоров тиратронный транзистор.
Устройство было впервые разработано в Bell Laboratories в США и было введено в коммерческую эксплуатацию компанией General Electric в США в 1957 году. Устройство появилось на рынке под разными названиями, такими как SCR, тиристор, тирод и т.д. С момента своего создания тиристор стал основным строительным блоком во многих промышленных и энергетических системах.
Его управляемость, компактность, быстрое реагирование, высокая надежность, лучшая эффективность, большая допустимая мощность, высокие номинальные значения напряжения и тока, хорошая чувствительность срабатывания, статическая работа, большой коэффициент усиления мощности, прочная конструкция, долгий срок службы, минимальное техническое обслуживание и низкие эксплуатационные расходы. стоимость изготовления — из-за достижений в области производства — дала тиристорам яркий прием во всех областях. Сегодня тиристоры находят применение в управлении двигателями постоянного/переменного тока; для улучшения коэффициента мощности; и как коммутационные устройства. Они стали неотъемлемой частью передачи HVDC. Они настолько выгодны, что наши крупные металлургические заводы решили модернизировать свои производства, заменив МГ-установки и ртутно-дуговые выпрямители на тиристорные преобразователи. Тиристоры помогли в дальнейшем снижении затрат и в развитии системы привода, перенеся акцент с двигателей постоянного тока на двигатели переменного тока.
С преобразователями циклов и инверторами скорость двигателя переменного тока также можно легко и надежно контролировать. Помимо этих основных применений, он находит применение в качестве коммутационного устройства, в частности, для улучшения коэффициента мощности линий электропередач и электросетей. Тиристор можно использовать в качестве устройства переключения мощности с мощностью от нескольких ватт до 4 МВт (2500 А при 1600 В). Некоторые тиристоры имеют номинал до 400 А, 10 000 В для использования в высоковольтных линиях электропередачи переменного тока.
Тиристоры с их многочисленными преимуществами и огромными возможностями управления имеют множество применений и полностью заменили электромагнитные системы управления. Тиристор в основном выполняет две функции: электронное переключение и электронное управление. Ниже перечислены некоторые области применения тиристоров.
Применение тиристоров
- Регулирование скорости двигателей постоянного и переменного тока.
- В качестве выпрямителя для преобразования переменного тока в постоянный.
- В качестве инвертора для преобразования постоянного тока в переменный
- В качестве прерывателя постоянного тока или преобразователя постоянного тока для преобразования постоянного тока на одном уровне в постоянный на другом уровне.
- В качестве циклопреобразователя для преобразования переменного тока одной частоты в переменный ток другой частоты.
- Контроль температуры, уровня, положения и освещения.
- Силовые выключатели (автоматы постоянного и переменного тока).
- Линии электропередачи постоянного тока высокого напряжения.
- Улучшение коэффициента мощности в линиях электропередачи.
Дополнительные области применения:
- В качестве статических переключателей.
- Управление индукционным нагревом.
- Управление реле.
- Управление фазой.
- В качестве специальных источников питания для самолетов, компьютеров и т. д.
д.Тиристоры и симисторы с высоким номинальным напряжением и током широко используются для управления мощностью, тогда как другие члены семейства тиристоров используются для приложений малой мощности и для переключения в управляющих и цифровых схемах.
СВЯЗАННЫЕ СООБЩЕНИЯ
ТИПЫ ТИРИСТОРОВ
ТИРИСТОРЫ и ТИРАТРОНЫ
ТИРИСТОР против ТРАНЗИСТОРА
- SCR-КРЕМНИЕВЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛИ С УПРАВЛЕНИЕМ
- Триак
- ДИАК
- ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ GCS-GATE
- SCS-SILICON УПРАВЛЯЕМЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ
- ДИОД ШОКЛИ
- КРЕМНИЕВЫЙ ДВУХСТОРОННИЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ
- КРЕМНИЕВЫЙ ОДНОСТОРОННИЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ
- GTO – ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ВОРОТ
- LASCR – СВЕТОВАЯ АКТИВАЦИЯ SCR
- UJT – ТРАНЗИСТОРЫ С ОДНИМ ПЕРЕХОДОМ
Типы тиристоров — Руководство для покупателей ThomasNet
Гиды
Поделиться:
Тиристоры представляют собой бистабильные переключатели, которые проводят ток, когда они находятся в прямом положении, то есть напряжение не реверсировано.
Они изготовлены из четырех слоев материала P- и N-типа, что делает устройство полупроводниковым. Материал N-типа создается путем легирования элемента электронами для увеличения количества электронов, несущих отрицательный заряд. Материал P-типа также производится путем легирования, хотя полученные электроны, несущие заряд, заряжены положительно. Путем чередования слоев материала P- и N-типа создается полупроводниковый тиристорный прибор. Два разнозаряженных вывода, анод и катод, переносят заряд с одного конца тиристора на другой. Третий управляющий вывод, часто называемый затвором, подключается к материалу P в непосредственной близости от катода.
Тиристор может принимать следующие состояния:
- реверс режим блокировки;
- режим блокировки вперед;
- и режим прямой проводки.
Обратный режим блокировки означает, что напряжение подается в заданном направлении, что приводит к тому, что диод блокирует ток. Режим прямой блокировки влечет за собой подачу напряжения в заданном направлении, которое заставит диод проводить ток, но тиристор еще не активирован, и проводимость невозможна.
Режим прямой проводимости возникает при подаче напряжения и срабатывании тиристора, таким образом проводя напряжение до тех пор, пока напряжение не упадет ниже точки, известной как «ток удержания».
Типы тиристоров
- Тиристоры инвертора
- Асимметричные тиристоры
- Тиристоры управления фазой
- Тиристор отключения затвора (GTO)
- Световые тиристоры
Существует несколько видов тиристоров для различных применений, в том числе: инверторные, асимметричные и фазорегулирующие тиристоры. Другие варианты включают тиристоры с запиранием затвора и тиристоры с световым срабатыванием.
- Инверторные тиристоры : Благодаря быстрому включению и выключению инверторные тиристоры часто работают с источником постоянного тока и применяются в высокоскоростных коммутационных устройствах. Напряжение обычно изменяется обратно пропорционально времени выключения.
- Асимметричные тиристоры: Асимметричные тиристоры не блокируют значительное количество обратного тока. Асимметричные тиристоры, обычно обозначаемые аббревиатурой ASCR, хорошо работают в приложениях, где обратное напряжение относительно низкое, от 20 до 30 вольт (В), и где прямое напряжение находится в диапазоне от 400 до 2000 В.
- Тиристоры управления фазой: Тиристоры этого типа не имеют возможности быстрого переключения и вместо этого работают на частоте сети. В результате тиристоры с фазовым управлением подходят для приложений промышленной частоты, таких как приводы постоянного тока, контактная сварка и некоторые приложения для передачи энергии.
- Тиристор отключения затвора (GTO): Тиристор отключения затвора (GTO) хорошо подходит для приложений с напряжением более 2500 В или током более 400 А. Важно, чтобы все компоненты GTO активируются одновременно стробирующим импульсом; также важно, чтобы все компоненты выключались одновременно, иначе тиристор рискует перегрузиться и впоследствии выйти из строя.
- Световые тиристоры: Также называемые фототиристорами, тиристоры, управляемые светом (LTT), специально разработаны для реакции на избыточные носители, которые образуются оптическим путем. Если произведено достаточно носителей, выполняются условия для срабатывания тиристора, и тиристор включается.
Тиристоры часто служат выпрямителями, преобразуя переменный ток в постоянный. Для этой цели обычно используются фазовые цепи (например, трех-, шести- и двенадцатифазные), и их можно найти в основе других приложений, таких как турбогенераторы. Еще одной важной областью применения тиристоров являются приложения для управления мощностью, включая цепи постоянного тока, цепи переменного тока и преобразователи частоты звеньев постоянного тока. Тиристоры также могут функционировать как циклопреобразователи, преобразуя входную мощность в низкочастотную выходную мощность.
Прочие «Типы» изделий
- Различные типы воздушных фильтров
- Типы катушек индуктивности и сердечников
- Аэрокосмический крепеж: типы и материалы
- Типы защелок
- Типы труб из нержавеющей стали
- Типы медицинской упаковки — Руководство для покупателей ThomasNet
- Типы контроллеров двигателей и приводов
- Типы ЧПУ
- Типы порошковых покрытий
- Типы фенолов и фенольных материалов — Руководство для покупателей ThomasNet
- Типы операций высечки
- Типы сверл с ЧПУ
- Типы мультиплексоров
- Типы кримперов — Руководство для покупателей ThomasNet
- Типы датчиков температуры
- Типы розеток
- Три типа медицинских покрытий
- Типы пружин — руководство по покупке Томаса
- Типы защитных перчаток
- Типы ограждений — Руководство для покупателей ThomasNet
Еще от Автоматизация и электроника
Найдите и оцените OEM-производителей, производителей на заказ, сервисные компании и дистрибьюторов.
