Тиристорные и симисторные стабилизаторы напряжения относятся к семейству электронных стабилизаторов. Стабилизацию напряжения реализуют ключи, собранные на полупроводниковых приборах, – тиристорах или симисторах. Назначение этих аппаратов – нормализация параметров входного тока, что позволяет защитить дорогостоящее оборудование, технику и инструмент от повреждений из-за некачественного сетевого напряжения.
Устройство и принцип работы тиристорных и симисторных стабилизаторов напряжения
В конструкцию стабилизирующих аппаратов на полупроводниковых ключах входят:
- Входной фильтр. Предназначен для устранения помех высокой частоты и кратких скачков напряжения, негативно влияющих на работоспособность техники на электронных компонентах.
- Схема контроля и управления. Контролирует входной сетевой ток и при его изменениях с помощью полупроводниковых ключей управляет секциями вторичной обмотки.
- Силовой трансформатор. В его конструкции присутствует секционированная вторичная обмотка, обеспечивающая ступенчатое изменение выходных характеристик тока.
- Силовые ключи – тиристорные или симисторные. В симисторном аппарате может присутствовать более 10 ступеней, обеспечивающих получение достаточно точных параметров тока, поступающего к потребителям.
Принцип работы трансформатора на полупроводниковых ключах:
- При изменениях характеристик входного тока схема контроля и управления сравнивает текущие и допустимые параметры.
- Если колебания параметров сетевого тока находятся в установленных пределах, подается сигнал на полупроводниковый ключ, который корректирует выходное напряжение.
- При скачках входного напряжения за допустимые пределы защитная система в аварийном режиме обесточивает цепь.
В чем разница между тиристорами и симисторами
Общей характеристикой тиристоров и симисторов является тот факт, что ими управляют подачей на управляющий электрод положительного потенциала. Различия заключаются в конструкции полупроводников.
Тиристор – однонаправленный преобразователь, в структуре которого имеются анод, катод, управляющий электрод. Симистор – полупроводниковый прибор, состоящий из двух параллельно соединенных тиристоров. Благодаря такой конструкции симисторный переключатель обладает двунаправленным действием – он может проводить ток в двух направлениях.
Преимущества и недостатки стабилизаторов тиристорного типа
Преимущества тиристорных стабилизаторов:
- достаточно высокая скорость стабилизации – до 20 мс;
- хороший КПД;
- защищенность от сетевых помех;
- значительный интервал регулирования;
- устойчивость к перегрузам;
- надежность, долговечность.
Минусы стабилизаторов на тиристорных ключах, ограничивающих их применение:
- низкая эффективность при работе с реактивными потребителями;
- значительное снижение мощности при низких напряжениях на входе;
- высокая стоимость;
- сложность ремонтных мероприятий;
- форма выходного напряжения, далекая от синусоиды, что делает невозможным применение этих аппаратов для обслуживания электродвигателей.
Ступенчатая стабилизация и ее недостаточная точность ограничивают использование аппаратов для питания потребителей с особой чувствительностью к качеству электропитания.
Плюсы и минусы симисторных стабилизаторов
Для симисторных аппаратов характерны следующие преимущества:
- хорошее быстродействие и достаточно точная коррекция;
- высокая величина КПД;
- малый уровень шума, что принципиально при использовании в закрытых помещениях, в которых часто находятся люди;
- широкий допустимый интервал параметров сетевого тока на входе;
- надежность, длительный рабочий период.
К минусам относят ступенчатую стабилизацию, форму напряжения, отличную от синусоидальной, большие габариты, меньшую стойкость к перегрузкам по току, более высокую степень нагрева по сравнению с тиристорными аналогами. Симисторные аппараты отличаются низкой стойкостью при индуктивных нагрузках.
Какой стабилизатор лучше выбрать – тиристорный/симисторный или электронно-релейный
Еще один тип электронных стабилизаторов – электронно-релейный. К таким аппаратам относятся модели серии «Каскад». При их создании использовались технологии, устраняющие недостатки тиристорных и симисторных аппаратов. Обмотки трансформатора в этих моделях переключают электронные ключи, состоящие из транзистора и реле. Они устойчивы к сетевым помехам и не провоцируют их появление.
Преимущества электронно-релейных стабилизирующих аппаратов по сравнению с тиристорными/симисторными:
- Возможность работать с перегрузками до 1000 %, для тиристорных/симисторных моделей допустимый перегруз не превышает 40 %.
- Синусоидальная форма напряжения на выходе.
- Наличие оригинальной схемы коррекции параметров напряжения не в силовой, а во вторичной цепи исключает вероятность замыкания трансформаторных обмоток. В аппаратах с полупроводниковыми ключами такое замыкание может произойти при импульсных помехах и грозовых разрядах.
Стабилизаторы электронно-релейного типа относятся к наиболее надежным, поскольку они эффективно защищают промышленное оборудование, технику, инструменты от аварий в электросети, помех, грозовых разрядов, коротких замыканий. При включении электронно-релейные аппараты серии «Каскад» анализируют параметры сети и тестируют защитные системы.
Оцените статью:
