Национальный горный университет — соответствие Времени
Назад к §17 Электротехника и электроника Далее к главе 6



§ 18. БЕСКОНТАКТНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Бесконтактные коммутационные устройства. Наряду с традиционными коммутационными аппаратами в настоящее время применяют бесконтактные аппараты, основанные на использовании тиристоров.

Схема однофазного тиристорного ключа показана на рис. 89, а. Два тиристора T1 и Т2 включены встречно-параллельно. Если на управляющие электроды тиристоров подавать соответствующие импульсы от блока управления БУ, то один из тиристоров будет открыт в первую половину периода питающего напряжения, а другой — во вторую. Если подачу импульсов прекратить, то тиристоры запираются при переходе тока через нуль и подача напряжения к нагрузке Zн прекращается.

 

Рис. 89. Схемы однофазного (а) и двухфазного (б) тиристорных ключей

В схеме тиристорного ключа, представленной на рис. 89, б, импульсы управления формируются из анодных напряжений тиристоров. Если на аноде тиристора T1 положительное напряжение, то при замыкании ключа К через диод Д1 и резистор R пройдет импульс тока на управляющий электрод тиристора T1. Тиристор T1 открывается и анодное напряжение падает почти до нуля; выдача сигнала управления прекращается, но тиристор остается в открытом состоянии до конца положительного полупериода. При противоположной полярности напряжения сети аналогично работает тиристор Т2. Пока ключ К замкнут, тиристоры автоматически поочередно включаются, обеспечивая прохождение тока от источника к нагрузке. Такие тиристорные ключи являются основой и для трехфазных коммутирующих устройств.

 

Рис. 90. Схема дроссельного магнитного усилителя

К бесконтактным коммутирующим устройствам относятся также электронные и полупроводниковые реле, транзисторные логические элементы и др.

Усилители электрических сигналов. Принцип действия усилителей . может быть различным в зависимости от используемых в них приборов и устройств. Общим является возможность управлять большой мощностью с помощью электрических сигналов малой мощности.

►   Усилители входят в состав практически любых систем автоматического регулирования и управления. Их используют для усиления, преобразования и суммирования сигналов различных датчиков, управляющих производственным процессом.

Наибольшее применение нашли полупроводниковые усилители. Электронные усилители применяются в основном в устройствах с малой выходной мощностью и для предварительного усиления сигналов маломощных датчиков.

Магнитные усилители. Магнитные усилители с помощью постоянного тока малой мощности позволяют управлять переменным током значительно большей мощности.

На рис. 90 показана схема простейшего магнитного усилителя дроссельного типа. На трехстержневом сердечнике из листовой электротехнической стали имеется три обмотки; управляющая у (постоянного тока I) и две рабочих р (переменного тока I~). Направление тока в обмотках р таково, что создаваемые ими магнитные потоки Ф~ в среднем стержне взаимно компенсируются. Таким образом, в обмотке переменная эдс не наводится. Если по управляющей обмотке у не проходит ток, усилитель представляет собой дроссель с большим индуктивным сопротивлением, включенный в цепь переменного тока последовательно с нагрузкой Rн. При этом ток в нагрузке незначителен.

Подавая в обмотку у, имеющую большое число витков, постоянный ток Iнебольшой мощности, подмагничивают сердечник магнитным потоком Ф. В результате индуктивное сопротивление рабочей обмотки падает и соответственно возрастает ток в цепи нагрузки.

Рис. 91. Напряжение и токи тиристорного регулятора

Такие магнитные усилители имеют коэффициент усиления порядка нескольких десятков, более сложные — нескольких тысяч.

Магнитные усилители отличаются высокой надежностью, простотой эксплуатации и практически неограниченным сроком службы.

Тиристорный регулятор. Для плавного регулирования переменного тока нагрузки можно использовать цепи с встречно-параллельным включением тиристоров (см. рис. 89, а). Для регулировки нужно смещать импульсы тока управления iу по фазе относительно переменного анодного напряжения (рис. 91). Видно, что увеличение фазового сдвига от  до  изменяет время открытого состояния тиристоров и соответственно напряжение Uн и ток iн в нагрузке.

Если в цепь включен только один тиристор, то получается управляемый выпрямитель. Такие выпрямители (особенно многофазные) находят широкое применение в электроприводе, электротехнологии, автоматике и т. д.

 

 

 

1. Какие основные высоковольтные аппараты вы знаете? Для чего они предназначены?

2. Какие основные типы аппаратов низкого напряжения вы знаете? Для чего они предназначены?

3. Как устроен электрический контактор?

4. Какие аппараты защиты электрооборудования и электрических сетей вы знаете?

5. В чем особенность и достоинство бесконтактных элементов?

 

1. Зависит ли ток катушки электромагнита постоянного тока от положения якоря?

2. Почему механическая перегрузка электромагнита переменного тока может быть причиной сгорания его обмотки?

3. Для защиты цепи используется автоматический выключатель с комбинированным расцепителем. Почему при коротком замыкании в цепи срабатывает не тепловой, а электромагнитный расцепитель автомата?

4. Работа электрического контактора переменного тока сопровождается гудением. Какова частота вибрации?

5. При подключении телевизора к сети напряжением 220 В используют предохранитель на силу тока 3 А, при подключении к сети 127 В предохранитель на 5 А. Почему?

6. Как изменяется ток срабатывания электромагнита а) при увеличении числа витков обмотки; б) при увеличении жесткости возвратной пружины?

 

 

 




Назад к §17 Электротехника и электроника Далее к главе 6


© 2006-2017 НГУ Інформація про сайт