Соединение типа звезда и треугольник для электродвигателей
На сегодняшний день данная тема особо актуальна, и в интернете можно найти массу вопросов по ней. Ответов тоже много, но некоторые из них на гранью фантастики. Поэтому мы решили пошагово и точно рассказать о соединении обмоток электродвигателя так исходя из своей практики.
Для начала вкратце вспомним действие асинхронного электродвигателя. Подключают его сети с трехфазным переменным напряжением. В статоре есть 3 обмотки, сдвинутые по отношению друг к другу на 120 электроградуса. Все это необходимо для того. Чтобы возникло вращающееся магнитное поле.
Выводы обмоток статора обозначают так:
- С1, С2, С3 – начала обмоток,
- С4, С5, С6 – конец обмоток.
Указанное обозначение является стандартным, но сегодня появились новые маркировки выводов, которые соответствуют ГОСТу 26772-85:
- U1, V1, W1 — начала обмоток,
- U2, V2, W2 – конец обмоток.
Выводы фазных обмоток асинхронного двигателя выводят на клеммник или колодку и размещают так, чтобы при подключении использовать специальные перемычки и не перекрещивать провода.
Клеммник в основном стараются прикреплять сверху или, если не получается, сбоку. Иногда если тип клеммника позволяет его можно развернуть на 180°, чтобы осуществление подводки питающих кабелей было удобней.
На клеммник можно вывести 3 или 6 выводов фазных обмоток статора.
Рассмотрим каждую ситуацию отдельно.
Если вывести в клеммник 6 выводов обмоток статора, то подключиться можно в сеть на два разноуровневых напряжения, которые могут отличаться величиной в 1,73 раза (√3). Если взять электродвигатель с напряжением 220/380 (В), а в сети уровень линейного напряжения будет составлять 380 (В), то статорные обмотки следует соединять по схеме звезда.
Соединение звездой
Концы трех обмоток соединяем в одной точке за счет специальной перемычки. На начальные концы обмоток подаем трехфазное сетевое напряжение. Напряжение фазной обмотки должно составить 220 (В), а линейное напряжение между двумя фазными обмотками — 380 (В).
Соединение треугольником
Если сеть имеет линейное напряжение уровнем 220 (В), то обмотку статора нужно соединить по схеме треугольник. Пошаговое соединение по типу треугольник фазных обмоток:
- конец обмотки фазы «А» C4 (U2) соединяем с началом обмотки фазы «В» С2 (V1)
- конец обмотки фазы «В» С5 (V2) соединяем с началом обмотки фазы «С» С3 (W1)
- конец обмотки фазы «С» С6 (W2) соединяем с началом обмотки фазы «А» С1 (U1)
Места, где произведено соединение, подключаются к соответствующим фазам питающего трехфазного напряжения.
Линейное напряжение в данном случае должно составлять 220 (В), и на трехфазной обмотке также 220 (В).
На клеммнике при подключении по схеме треугольник обмоток статора асинхронного двигателя специальные перемычки следует установить так:
В представленных примерах при подключении, что по схеме звезда, что треугольник напряжение каждой фазы обмотки асинхронного двигателя составляет 220 (В).
Частный случай
Иногда так бывает, что на клеммник асинхронного двигателя выведено не 6, а 3 вывода. В такой ситуации соединение независимо от вида схемы будет выполняться внутри двигателя с торца. В данном случае подключение к сети можно будет провести только при одном напряжении, которое указано на таблице с технической информацией.
Если обмотки асинхронного двигателя соединены звездой, то запуск будет мягким, а работа плавной. При этом допускаются кратковременные перегрузки.
При соединении треугольником обмоток асинхронного электродвигателя можно достичь его максимальной мощности. В период запуска токи будут иметь большое значение. Можно будет еще пронаблюдать, что двигатель, подключенный по данной схеме, будет сильнее нагреваться.
Исходя из полученных данных, мы должны понимать, что асинхронные двигатели средней мощности и выше следует запускать по схеме звезда. При наборе номинальной частоты вращения в автоматическом режиме происходит переключение его на схему треугольника.
Также на основе собственного опыта рекомендуем для асинхронного электродвигателя использовать стеатитовые клеммные колодки, которые позволят надежно и безопасно провести подключение проводов к любой сети. Их можно использовать не только для электродвигателей, но и для оборудования и отдельных нагревательных элементов с повышенным уровнем температуры.
Клеммные колодки КМ имеют керамический корпус и расположенный внутри трубчатый латунный профиль. Наличие резьбовых отверстий позволяет устанавливать шпильки для колодки.
Выбирая клеммные колодки, в первую очередь обращайте внимание на предъявляемый уровень их сопротивления температурной нагрузке. Клеммники низкого качества приводят к плавлению изоляции, и провоцирую появление коротких замыканий в системе питания. Применение стеатитовых колодок позволяет исключить перечисленные риски, т. к. корпус из керамики выдерживает температуру вплоть до 1000 °С. А клеммные колодки керамические для для асинхронного электродвигателя работают при постоянной температурной нагрузке окружающей среды в 300°С.
Помимо стеатитовых клеммных колодок для электродвигателей «Элемаг» изготавливает еще несколько разных вариантов колодок обладающих высоким уровнем термостойкости. В разделе товаров на сайте вы можете рассмотреть:
- Стеатитовые клеммники SL;
- Керамические клеммники SD Ceramics;
- Клеммные колодки стеатитовые KMK Ceramica;
- Клеммные колодки фарфоровые Werit;
- Клеммные блоки термостойкие Conta-Clip.
Термостойкие колодки от «Элемаг» широко используют для подключения электротехнического оборудования, т. к. им характерно безопасное использование и удобное проведение соединений. Мы изготавливаем клеммники для температурных нагрузок свыше 100°С. Мы используем для разных типов колодок стеатит, керамику и даже фарфор. Это отличные изоляторы способные выдерживать сверхвысокие температуры, обладают устойчивостью к пробоям тока, не поддаются плавке и горению. Для увеличения защиты мы можем покрывать колодки специальной керамической глазурью.
Корпуса у колодок могут быть закрытыми или открытыми. У первых контакты располагаются внутри корпуса, а у вторых контакты размещены вверху колодки. Для фиксации колодок в корпусе могут быть выполнены специальные отверстия.
У нас в ассортименте вы сможете подобрать и открытые и закрытые колодки на 2, 3, 4, 5 контактов.
Мы советуем устанавливать лампы, чередуя в шахматном порядке. Эта схема поможет уменьшить количество необогреваемых точек.
Вопрос-ответ
Мы собрали в этом разделе популярные вопросы, которые интересуют наших покупателей. Надеемся, они помогут прояснить вам многие аспекты и сделать правильный выбор.
Почему на выходе стабилизатора между нолем и заземлением есть напряжение?
Почему на выходе стабилизатора между нолем и заземлением есть напряжение 20-30В, а в розетке это напряжение равно 0? Причем это напряжение может быть и равным нулю и быть явно больше. Электрик утверждает, что стабилизатор неисправен.
Итак, смысл вопроса в том, насколько это возможно и почему это может быть. Начинаем разбираться, изначально был сделан вывод о том, что на выходной розетке стабилизатора один из конкретных выводов это ноль, как этот вывод был сделан нам не сообщают, но дальнейшие измерения проводят считая, что этот вывод верный. На основании измерений принимается решение о неисправном стабилизаторе.
Попробуем встать на место электрика, как определить фазу и ноль, просто, берем индикатор и смотрим, в сетевой розетке этот подход даст 100% результат, горит—фаза, не горит ноль.
На рисунке 1 изображена схема стабилизатора и состояние реле при сетевом напряжении близким к номинальному, слева вход, справа выход. В розетку можно включить вилку двояко, если фаза попадет на выво 1, а нуль на вывод 2, тогда индикатор на выходе покажет, фаза на выводе 3, а нуль на выводе 4, и этот вывод правильный.
Теперь перевернем вилку и получим, на входе фаза на вывод2, нуль на выводе1 , а на выходе индикатор покажет, фаза вывод 4, нуль вывод 3 , а этот вывод ошибочный.
Дальше интереснее, напряжение в сети стало меньше и стабилизатор переключил реле на другую обмотку. Фаза как была на выходе 4, так и осталась, а вот ноль на выходе 3 уже не ноль, на нем относительно входного ноля,уже есть напряжение, то самое на сколько его изменил стабилизатор при переключении реле. Самое малое, это одна ступень и примерно 15-17В, если две ступени уже больше 30В. Поскольку заземление это линия паралельно 2-4 и в розетке напряжение между заземлением и нолем равно нолю, то при ошибочном подключении на входе все в норме, а на выходе между 3 и заземлением будет напряжение. Электрик делает логичный вывод, на входе стабилизатора все в порядке, а на выходе на ноле есть напряжение, стабилизатор неисправен.
Надеюсь понятно, при правильной фазировке (рис 1 фаза в 1 ноль в 2) все будет в норме.
Почему на заземлении есть напряжение 110В, и как можно пользоваться таким стабилизатором, это опасно, можно получить удар током.
Хороший и главное часто задаваемый вопрос. Ниже изображен фрагмент сетевого фильтра. Современные цифровые тестеры имеют очень большое входное сопротивление. К чему это приводит, фактически прибор, включенный параллельно заземлению и фазе или нолю является высокоомным шунтом, конденсаторы имеют одинаковые реактивные сопротивления и делят входное напряжение пополам.
Вот и получается, при отсутствии заземления современным прибором можно легко намерить между фазой нолем и заземлением почти половину входного напряжения. Для примера, С1 и С2 имеют емкость 1нФ, реактивное сопротивление для частоты 50Гц составляет более 3МОм. Для прибора APPA 103-109 входное сопротивление составляет не менее 10мОм, легко посчитать и увидеть, на заземлении будет напряжение очень близкое к половине входного напряжения. И по поводу опасного напряжения 110В. Ток, протекающий через конденсатор, будет около 70мка, конечно это очень маленький и не опасный для человека ток, но 110 Вольт, измеренные прибором, пугают. Опасным для человека является не напряжение, а ток, в данном случае этот ток в 1500 раз меньше опасного.
Для получения достоверной информации по электробезопасности, нужно обратиться к нормативным документам, и что читаем, нормируется ток утечки или сопротивление изоляции, для бытовой техники это 500кОм. Величина тока отражает физиологическую способность человека без серьезных последствий выдержать этот ток. Отсюда делаем простой вывод, качество прибора по злектробезопасности можно проверять измеряя величину сопротивления изоляции. Эти измерения проводят специальными приборами и по определенным методикам в домашних условиях этого лучше не делать.
Почему стабилизатор на 220В на выходе имеет 215В
Мы не рассматриваем стабилизаторы двойного преобразования. Все остальные, включая на базе ЛАТР, изменяют выходное напряжение ступенчато, ЛАТР маленькие ступеньки, шаг витка, релейные и симисторные шаги явно больше. Причем напряжение на выходе сначала станет больше порога точности , затем это напряжение будет измерено и только потом произойдет изменение выходного напряжения. Поговорим о порогах, допустим точность 5%, это означает, что на выходе напряжение должно быть удержано в допуске от 220-5% до 220+5%, в цифрах это выглядит как от 209В до 231В. Это означает, что пока напряжение выше 209В и ниже 231в, оно не выходит за заявленную точность 5% и его изменять не нужно.
Для стабилизатора с точностью 5% выходное напряжение может быть любым, пока оно выше 209В и ниже 231В, однако в процессе работы выходное напряжение обязательно выйдет за эти пороги и на время измерения и регулирования это напряжение будет больше или меньше 5%-ного отклонения. Это время по сравнению с полным временем работы стабилизатора столь мало, что среднее выходное напряжение будет не хуже заявленного 220В +/- 5% . Таким образом 215В, это правильное напряжения для стабилизатора на 220В с точностью 5%.
Сколько потребляет стабилизатор и где выгода от него
В паспорте указан КПД стабилизатора, обычно это 95%. Эта величина указана для максимальных потерь, при полной нагрузке и самом низком входном напряжении. К примеру для стабилизатора 1000ВА максимальные потери составят примерно 50ВА. Оптимальным считается расчет трансформатора, когда потери в стали и потери в меди равны. В режиме холостого хода есть только потери в стали, поэтому примем их как половину, т.е. 25ВА. Счетчик считает только активную мощность, поэтому на холостом ходу получим 7-10Вт. Понятно, что потери будут зависеть от входного напряжения и мощности отдаваемой стабилизатором, можно в среднем принять, что 1000ВА стабилизатор на свои нужды возьмет 10-30Вт.
А теперь поговорим о хорошем, конечно стабилизатор требует начальных затрат, цена, и затраты на его содержание, КПД меньше 100%, но стабильное напряжение, это продление жизни всему электрическому оборудованию.
Напряжение завышено, все освещение начинает потреблять больше, каждые 10В выше нормы, это 21% “лишней энергии”, напряжение на 10% больше номинала, до 40% падает срок жизни некоторого оборудования.
Напряжение низкое, лампы светят слабо, поневоле вкрутим помощнее, блоки питания бытовой аппаратуры, для обеспечения параметров, начнут потреблять больше тока, будут больше греться. Повышение температуры радиоэлемента приводит к снижению надежности и увеличению вероятности отказа. Двигатели очень плохо работают при низких напряжениях, перегреваются, не развивают мощность, отключаются, или схемы защиты их не включают. Системы кондиционирования, холодильники, насосы, современное газовое оборудование, это как правило не работает вообще . А самое неприятное, что по большей части это оборудование относится к системам обеспечении жизнедеятельности человека.
Похоже, стабилизатор не зря ест энергию, он за эти деньги обеспечивает комфортную среду обитания человеку сохраняя его оборудование в целости и сохранности.
Стабилизатор и грозозащита. Почему во время грозы стабилизатор не защитил котел, или дом.
Вопрос такого плана, а точнее недоумение, почему стабилизатор не успел выключиться во время грозы. Хорошо поговорим о грозе, вечером гроза в километре о дома , светло как днем, грохот как в танке. И как с этим бороться, ну люди уже давно придумали разные разности на этот случай, газовые разрядники, варисторы, супрессоры.
Итак что может разрядник, обычно к нему указывают 1,2/250mkc, ну или что-то похожее и обязательно напряжение пробоя и ток, ну например 800В и 5кА. Что это значит, напряжение пробоя 800В, ток 5000А и через дробь форма импульса 1,2 мкс фронт нарастания и 250мкс фронт спада. Эта штучка способна пропустить 5000А при указанных временах, и это есть только часть, малая часть системы грозозащиты. Теперь можно спросить, как стабилизатор и главное чем сможет за 250мкс отвести 5000А в землю, надеюсь все помнят куда бьет молния.
Для полноценной защиты требуется три ступени грозозащиты, цена которых Вас неприятно удивит, она будет сопоставима с ценой за стабилизатор от4000ВА до 6000ВА.
Полагаю, снялся вопрос почему стабилизатор не поможет при ударе молнии, кстати, приведенный разрядник, это так мелочь, в серьезных системах грозозащиты ставят обычно разрядники на несколько киловольт и ток больше 150000А. Представляете какими проводами нужно все это отвести в землю и самое главное, какое для этого нужно заземление.
- Информация
-
- Сертификаты и декларации
- Новости
- Вопрос-ответ
- Статьи
- Правовая информация
Шаговое напряжение
Шаговое напряжение – это разность потенциалов (напряжения) на участке в токовой цепи. Показатель шагового напряжения зависит от силы тока и удельного сопротивления почвы. Он представляет собой расстояние (разность потенциалов) между двух ног человека. Величина шагового напряжения используется при создании зануления и заземления, измерении опасности в местах аварий. На значение влияет форма кривой напряжения.
Возле упавшего провода находящегося под напряжением, возникает область рассеивания электричества. На расстоянии от 20 метров до места падения провода, напряжение может не ощущаться, плотность тока становится минимальной.
Опасное для жизни шаговое напряжение наблюдается в местах падения электрического провода высокой мощности на голый грунт. К этому объекту запрещается приближаться на расстояния менее 8 метров. Угроза присутствует и на расстоянии одного метра от заземлителя (металлоконструкции труб, забор из арматуры). Человек рискует, стоя в месте растекания шагового напряжения прикоснуться к металлокострукциям (естественному заземлителю). Опасность кроется в поражении нервной системы – возникают судороги и падение человека на землю.
Действие шагового напряжения прекращается, но внутри тела возникает новый путь электричества. Ток протекает от рук к ногам, в результате возникает реальная угроза смерти. При попадании в такую ситуацию человек должен выходить с опасной зоны гусиным шагом. Минимальное расстояние между ногами – это залог безопасности и благополучного выхода.
Угроза исчезает через 20 метров от источника напряжения высокого потенциала. Категорически запрещается выпрыгивать из области действия высоких потенциалов. При падении на конечности уровень шагового напряжения возрастет, после чего человека ждет смерть.
Максимальный радиус шагового напряжения
8 метров – это максимальный радиус поражения (выше 1000 В). Расстояние с 5 метров характеризуется мощностью ниже 1000 В. При спасении пострадавшего стоит действовать рассудительно. Предварительно обмотайте руки сухой тканью, передвигайтесь небольшими шагами, медленно оттяните человека с опасной зоны.
Угроза попадания в область шагового напряжения существует и в бытовых условиях. В такую ситуацию вы можете попасть, прикоснувшись к оголенному проводу неисправного прибора. В таком случае образуется электрическая цепь, опасная для жизни. Для устранения угрозы в щитке устанавливается устройство защитного отключения. Альтернативный вариант – это разработка системы заземления и контроля потенциалов.
Правила перемещения в зоне шагового напряжения
В промышленных условиях для перемещения в зоне высокого риска шагового напряжения перемещаться следуют в галошах или диэлектрических ботах. При случайном попадании в опасное место нужно замедлить шаг. Максимально сократите расстояние между ногами во время ходьбы – приставляйте носок к пятке, имитируя гусиный шаг. Запрещается приближаться к оголенным проводам на расстояние менее 8 метров, выполнять такие действия допускается при наличии средств защиты.
При возникновении аварий на ЛЭП устранением последствий занимаются специально обученные электрики. Релейная защита отключает участок электрической линии в месте повреждения. Устранив неисправность, специалисты осматривают территорию на предмет обвисших кабелей. Высокая опасность возникает в местах соединения поврежденных кабелей (проводов) и деревьев. Ствол – это проводник электричества, создающий высокий уровень опасности для людей и животных.
Класс напряжения и удельное сопротивление грунта определяют шаговое напряжение. Радиус действия увеличивается при повышении влажности из-за увеличения территории растекания тока.
Выход из зоны шагового напряжения
При выходе из зоны шагового напряжения стоит придерживаться осторожности. Нельзя допускать падения на поверхность земли – такая ситуация может привести к летальному исходу. На грунте влияние электричества повышается, у человека возникают судороги. При отсутствии своевременной помощи, поражение нервной системы приводит к параличу. В этот момент человек испытывает сильную боль и не может шевелить конечностями.
Выбор способа выхода из опасной зоны зависит от конкретной ситуации. После идентификации проблемы необходимо быстро сомкнуть обе ноги вместе, что снизит разницу электрических потенциалов. При передвижении нужно стараться не отрывать нижние конечности от земли.
Помощь могут оказать сухие доски, оказавшиеся по пути выхода с опасной территории. Сухая древесина – это отличный диэлектрик, поэтому смело ступайте на нее во время движения. По пути избегайте кирпичных и железобетонных конструкций.
В некоторых ситуациях целесообразно перемещаться на одной ноге. Выбирать этот способ надо только при полной уверенности в адекватности своего состояния. Напуганный человек может потерять ориентацию и упасть на поверхность земли, что приведет к летальному исходу. Самый надежный способ – это перемещение «гусиным шагом». Не делайте резких движений, не ускоряйте шаг и не бегите. Действуйте спокойно и принимайте взвешенные решения.
При выходе стоит исключить вариант с шагом по спирали и в направлении другого кабеля. При соблюдении правил, у человека есть большие шансы покинуть опасную зону без последствий для здоровья, такие ситуации встречаются в 80% случаев.
Расчет шагового напряжения
Для расчета шагового напряжения необходимо знать особенности распределения тока в месте аварии. Электричество растекается в толще земли и кругами на ее поверхности. Для нахождения значения учитывается величина сопротивления грунта. Напряжение зависит от ряда факторов:
- расстояние между точками контактов;
- напряжение воздушной линии;
- мощность;
- состояние и удельное сопротивление грунта;
- состав почвы в опасной зоне.
При расчете шагового напряжения применяются средние величины. Сначала определяется короткое замыкание по формуле:
ICS=UPHASE/(R0+RKONT)
где UPHASE – это напряжение фазы;
RKONT и R0- величина сопротивления для электрического контура (заземления и растекания тока вместе аварии);
ICS – это ток короткого замыкания в сети.
Длину шага принято считать за 0,8 метра. Для нахождения шагового напряжения применяют соотношение:
Где, р – сопротивление поверхности земли удельное;
х- расстояния от оголенного контура;
а – это длина шага.
В промышленных условиях расчетом показателей занимаются отдельные специалисты. Они периодически проводят замеры и находят средние значения для подведения итогов об уровне безопасности.
Как освободить человека?
Для спасения человека необходимо разорвать электрическую сеть – выключить автомат питания (линию) или рубильник. При отсутствии такой возможности обмотать руки сухой тканью, попытаться освободить человека от воздействия электрического тока с помощью деревянной палки.
Далее следуйте алгоритму действий:
- оттянуть тело в безопасную область;
- проверить пульс;
- проконтролировать реакцию зрачков на свет.
Убедитесь, что электрическая линия отключена от источника питания и выходите с опасной зоны.
Начните делать непрямой массаж сердца, легочную реанимацию и вызовите бригаду неотложной помощи. Если человек находится в сознании, поверните его на бок, так вы устраните риск попадания рвотных масс в дыхательные пути.
Методы снижения шагового напряжения на предприятиях
В промышленных условиях создаются правила безопасности и способы предупреждения аварийных ситуаций. Для разработки методов снижения шагового напряжения на предприятии необходимо выделить виды воздействия тока на человека:
- электрическое;
- термическое;
- биологическое.
Для предупреждения воздействия высоких температур специалисты работают в костюме с высоким уровнем защиты от тепла. Такая униформа имеет многослойную структуру и производится из особых синтетических материалов. Они не воспламеняются, защищают кровь и лимфу от перегрева.
Защищает костюм и от электрического воздействия, после превышения которого происходит разложение клеток крови. Для правильного подбора защитных средств стоит знать основные варианты прохождения тока через тело.
Угроза жизни возрастает, если на пути тока встречаются жизненно необходимые органы (сердце и мозг). Из схем можно сделать вывод, что чаще всего электричество начинает путь с руки, головы и ноги. Эти части тела больше всего нуждаются в защите при работе человека в экстремальных условиях. По технике безопасности работник не получает доступ к объекту без специальных средств и прохождения ряда инструктажей.
Причиной аварийной ситуации может стать несоблюдение правил безопасности и контроля за электрическим оборудованием на предприятии. Для предотвращения опасных ситуаций в промышленной сфере проводятся проверки и тестирования. Систематически контролируется изоляция проводов и кабелей, специалисты следят за сроками эксплуатации отдельных элементов системы.
Угроза жизни становится реальной при недостаточной компетентности работников. Незнание элементарных правил безопасности и пренебрежение средствами защиты, часто становится причиной трагедий. Для предупреждения аварийных ситуаций, на предприятиях проводятся целевые и повторные инструктажи, позволяющие сотрудникам повысить уровень квалификации. Вводные инструктажи предназначены для ознакомления специалистов с новым видом оборудования.
Специальные средства защиты на предприятии имеют срок годности. Руководство компании обязано следить за качеством и пригодностью таких вещей. Для повышения контроля за соблюдением правил и стандартов на предприятии создается комиссия по охране труда. Ее сотрудники проводят работы по ознакомлению работников с важной информацией, контролируют выполнение обязанностей и занимаются отчетами в сфере безопасности.
Современные технологии позволяют значительно снизить риск возникновения шагового напряжения. Некоторое оборудование имеет функцию автоматической блокировки при возникновении повреждений в электрической сети. Такие возможности позволяют значительно повысить уровень безопасности и снизить количество несчастных случаев на предприятии.
В комплексе методы снижения шагового напряжения дают отличные результаты. Автоматизированные предприятия, работающие с инновационным оборудованием, практически никогда не встречаются с аварийными ситуациями.
Сегодня средства защиты от электрического тока отличаются высокой эффективностью. При условии правильного использования спецодежды и следования правилам безопасности риск возникновения трагической ситуации значительно снижается. Контроль за всеми процессами в сфере электрики минимизирует шансы поражения током.
Тиристоры для чайников
Добрый вечер хабр. Поговорим о таком приборе, как тиристор. Тиристор — это полупроводниковый прибор с двумя устойчивыми состояниями, имеющий три или больше взаимодействующих выпрямляющих перехода. По функциональности их можно соотнести к электронным ключам. Но есть в тиристоре одна особенность, он не может перейти в закрытое состояние в отличие от обычного ключа. Поэтому обычно его можно найти под названием — не полностью управляемый ключ.
На рисунке представлен обычный вид тиристора. Состоит он из четырех чередующихся типов электро-проводимости областей полупроводника и имеет три вывода: анод, катод и управляющего электрод.
Анод — это контакт с внешним p-слоем, катод — с внешним n-слоем.
Освежить память о p-n переходе можно тут.Классификация
В зависимости от количества выводов можно вывести классификацию тиристоров. По сути все очень просто: тиристор с двумя выводами называется динисторами (соответственно имеет только анод и катод). Тиристор с тремя и четырьмя выводами, называются триодными или тетродными. Также бывают тиристоры и с большим количеством чередующихся полупроводниковых областей. Одним из самых интересных является симметричный тиристор (симистор), который включается при любой полярности напряжения.
Принцип работы
Обычно тиристор представляют в виде двух транзисторов, связанных между собой, каждый из которых работает в активном режиме.
В связи с таким рисунком можно назвать крайние области — эмиттерными, а центральный переход — коллекторным.
Чтобы разобраться как работает тиристор стоит взглянуть на вольт-амперную характеристику.К аноду тиристора подали небольшое положительное напряжение. Эмиттерные переходы включены в прямом направлении, а коллекторный в обратном. (по сути все напряжение будем на нем). Участок от нуля до единицы на вольт-амперной характеристике будет примерно аналогичен обратной ветви характеристики диода. Этот режим можно назвать — режимом закрытого состояния тиристора.
При увеличении анодного напряжения происходит происходит инжекция основных носителей в области баз, тем самым происходит накопление электронов и дырок, что равносильно разности потенциалов на коллекторном переходе. С увеличением тока через тиристор напряжение на коллекторном переходе начнет уменьшаться. И когда оно уменьшится до определенного значения, наш тиристор перейдет в состояние отрицательного дифференциального сопротивления (на рисунке участок 1-2).
После этого все три перехода сместятся в прямом направлении тем самым переведя тиристор в открытое состояние (на рисунке участок 2-3).
В открытом состоянии тиристор будет находится до тех пор, пока коллекторный переход будет смещен в прямом направлении. Если же ток тиристора уменьшить, то в результате рекомбинации уменьшится количество неравновесных носителей в базовых областях и коллекторный переход окажется смещен в обратном направлении и тиристор перейдет в закрытое состояние.
При обратном включении тиристора вольт-амперная характеристика будет аналогичной как и у двух последовательно включенных диодов. Обратное напряжение будет ограничиваться в этом случае напряжением пробоя.Общие параметры тиристоров
1. Напряжение включения — это минимальное анодное напряжение, при котором тиристор переходит во включенное состояние.
2. Прямое напряжение — это прямое падение напряжения при максимальном токе анода.
3. Обратное напряжение — это максимально допустимое напряжение на тиристоре в закрытом состоянии.
4. Максимально допустимый прямой ток — это максимальный ток в открытом состоянии.
5. Обратный ток — ток при максимальной обратном напряжении.
6. Максимальный ток управления электрода
7. Время задержки включения/выключения
8. Максимально допустимая рассеиваемая мощностьЗаключение
Таким образом, в тиристоре существует положительная обратная связь по току — увеличение тока через один эмиттерный переход приводит к увеличению тока через другой эмиттерный переход.
Тиристор — не полностью управляющий ключ. То есть перейдя в открытое состояние, он остается в нем даже если прекращать подавать сигнал на управляющий переход, если подается ток выше некоторой величины, то есть ток удержания.- полупроводниковые приборы
- электроника для начинающих
- электроника
- тиристор