Электрооборудование и автоматизация сельскохозяйственных агрегатов - Тиристорные пускатели

Коммутирующим элементом данных аппаратов является тиристор — простейший управляемый вентиль, представляющий собой четырехслойный полупроводниковый прибор, пропускающий ток в одном направлении.
Тиристор открывается, когда на его управляющий электрод подан небольшой положительный потенциал (4... 8 В) по отношению к катоду. После открывания тиристора управляющий сигнал не влияет на состояние тиристора, который остается открытым до тех пор, пока анодный ток практически не снизится до нуля.
В пускателях используют силовые тиристоры серии Т с воздушным охлаждением, выбираемые по току и напряжению.
Тиристор может выдерживать весьма кратковременные (порядка милисекунд) перегрузки по току. Поэтому допускаемый ток перегрузок вентиля должен быть больше пускового, а максимальное допускаемое напряжение выбираемого тиристора должно быть не менее амплитудного значения напряжения, прикладываемого к тиристору в прямом или обратном направлении. В пускателях, например на номинальный ток 16 А, используют тиристоры, предельный ток которых 160 А.
Тиристорные пускатели имеют следующие преимущества перед электромагнитными: отсутствие искрообразования, высокая механическая прочность и стойкость к воздействию ударов и вибраций, продолжительный срок службы, малое время включения и отключения, бесшумность в работе и малая мощность управления. В настоящее время промышленность выпускает тиристорные пускатели серии ПТ-16-380-У5, ПТ-40-380-УГ (нереверсивные): и ПТ-16-380 Р-У5 и ПТ-40-380 Р-У5 (реверсивные) на номинальные токи 16 и 40 А.
Тиристорный пускатель состоит из силового блока, основу которого составляют шесть тиристоров, схемы управления, блоков защиты и питания цепей управления.
В случае подачи напряжения и при отсутствии аварийных состояний триод V3 открыт (рис. 12.6). При нажатии кнопки S1 получает питание катушка реле К, контакты которого замыкают цепь управления соответствующими тиристорами. Допустим, что после замыкания контактов К положительная полуволна напряжения сети приложена к аноду тиристора VI. Тогда ток управления, отпирающий этот тиристор, пройдет через диод V6, контакт К, резистор R1, управляющий электрод и катод тиристора V1. С открытием тиристора шунтируется цепь управления. При переходе тока через нуль тиристор V1 закрывается. Следующая полуволна напряжения будет положительной для тиристора У2, ток управления протекает через диод V4, резистор R1, контакт К и управляющий электрод тиристора V2 и т. д.
Аналогичным образом развивается процесс и в фазах А и С.
Блок таковой защиты БЗ воздействует на схему управления реле К, через свой выход, запирая транзистор V3.

Рис. 12.6. Функциональная схема тиристорного пускателя.
В реверсивных пускателях предусмотрены дополнительные тиристоры для перекрещения фаз и два реле, контакты которых включены в цепь управления соответствующих тиристоров.
Тиристорные пускатели используют для управ пения нерегулируемыми приводами с высокой частотой включений.
Для этих же целей разработаны гибридные аппараты, основанные на совместном применении контактов и полупроводниковых приборов. Принцип работы данных устройств заключается в шунтировании силовых контактов на период коммутации тиристорами для исключения дугообразования, что приближает электрическую износостойкость контактов к механической, то есть срок службы аппаратов примерно увеличивается на один порядок.