|
Контактор на управляемых кремниевых вентилях
Игнитронные контакторы и прерыватели имеют значительные преимущества перед механическими и электромагнитными контакторами. Применение бесконтактного включения и выключения мощных трансформаторов сварочных машин упрощает их обслуживание и дает возможность резко повысить производительность контактной сварки. Однако игнитронные контакторы имеют существенные недостатки, главные из которых: падение напряжения в дуговом разряде (около 20 в) и зависимость надежности зажигания от качества ламп и величины внешней нагрузки.
Под руководством одного из авторов этой книги была проведена исследовательская работа по созданию асинхронного контактора для точечных машин на управляемых кремниевых вентилях (тиристорах).
Тиристор — полупроводниковый кремниевый прибор с односторонней проводимостью и управляющим слоем, т. е. управляемый вентиль. Металлический корпус тиристора служит катодом. Нижняя часть корпуса оканчивается массивным медным стержнем с резьбой. Верхняя часть корпуса залита диэлектриком и имеет толстый гибкий вывод — анод, а рядом с ним тонкий гибкий вывод — управляющий электрод. Жесткость и герметичность тиристора, отсутствие наполняющих жидкостей создают большие удобства монтажа и эксплуатации в любом пространственном положении. Тиристоры весьма компактны.
Отечественной промышленностью выпускаются различные типы тиристоров больших мощностей. Тиристоры выпускаются на различное допустимое напряжение (от 100 до 1200 в). Тип тиристора определяет величину номинального среднего тока при работе в выпрямительном режиме.
При применении управляемых кремниевых вентилей в качестве включающих и выключающих устройств контактных машин необходимо учитывать, что в этом случае они работают на прерывистом режиме. Как показали исследования, в результате прерывистого режима и применения водяного охлаждения вместо воздушно-радиаторного допустимый ток может быть увеличен в 4—5 раз по сравнению с номинальным током, на который рассчитан тиристоров выпрямительном режиме. Например, тиристор типа ВКУ-20 можно применять для включения трансформатора контактной машины мощностью 25 ква. При напряжении сети 220 в коммутируемый контактором ток будет величиной 115 а.
Одним из основных условий нормальной работы при последовательном или параллельном соединении является идентичность параметров соединяемых электрических устройств. Тиристоры одного класса и одного типа могут иметь некоторые отклонения по внутреннему сопротивлению в прямом и обратном направлениях как между основными электродами, так и в цепи управляющего электрода. Эти отклонения вызывают перегрузку одних и недогрузку других тиристоров, соединенных на последовательную и параллельную работу. Во избежание перенапряжения при последовательном соединении нескольких тиристоров параллельно с каждым тиристором включают шунтирующее сопротивление и демпферную цепочку, состоящую из сопротивления и емкости.
При параллельном соединении возможна перегрузка по току отдельных тиристоров; для выравнивания токов применяют индуктивные делители напряжения ЦТ.
Применение в контакторах сварочных машин управляемых кремниевых вентилей (тиристоров) вместо игнитронных ламп дает значительный экономический эффект. В дуговом разряде игнитронных ламп падение напряжения составляет 20—25 в. На кремниевых вентилях падение напряжения составляет около 1 в. За счет уменьшения падения напряжения в контакторе можно получить 5—7% экономии электроэнергии.
Несмотря на то, что кремниевые управляемые вентили дороже игнитронных ламп, применение их обходится дешевле ввиду увеличения срока службы в 10 и более раз.
|
|
|
|
