Якщо силові тиристорні елементи призначені для простого включення, відключення двигуна або його гальмування, то раціонально застосовувати досить прості і надійні схеми управління. Вони засновані на використанні анодної напруги для формування відчиняли імпульсів. Кут відкривання в цих схемах не регулюється або регулюється в невеликому діапазоні. Принцип такого управління розглянемо на прикладі однофазного тиристорного елемента (рис. 1, а).
якщо керуючі електроди тиристорів з'єднати між собою через деякий резистор R упр, то під дією анодної напруги виникає струм управління. Наприклад, при позитивній полярності затиску А ток управління iynp протікає через керуючий перехід тиристора (катод - керуючий електрод) в зворотному напрямку, так як діодні якості керівника p -n-переходу незначні.
Далі струм iynp йде через контакт К, резистор Rynp керуючий р- n-перехід тиристора Т2, навантаження Z "на негативний затискач В. Таким чином, для тиристора Т2 анодна напруга якого позитивно, ток управління є теж позитивним. В результаті тиристор Т2 відкриється, як тільки струм управління досягне необхідного значення.
Мал. 1. Тиристорний вимикач: а - схема без діодів, 6 - діаграма струмів і напруги, в - схема з діодами
Тиристор Т2 у відкритому стані шунтирует ланцюг управління і ток в ній припиняється, т. Е. Виходить автоматична відсічення струму. Виникають короткочасні імпульси управління (рис. 1, б), такі зі змінною полярністю через кожен напівперіод відразу ж після проходження струму через нуль.
Кут відкривання залежить від опору Ryпp і Zн. При зростанні Rупр ток управління досягає необхідної величини пізніше і кут α збільшується. Такий спосіб управління можна використовувати для регулювання напруги та струму на навантаженні. Однак з огляду на великий розкид параметрів тиристорів кути α виходять різними, що призводить до несиметрії роботи тиристорного елемента і появи несинусоїдальних струмів в навантаженні.
Якщо тиристорний елемент працює тільки в режимі комутатора, без регулювання напруги на навантаженні, то його називають трісторним контактором. На рис. 1, в показана схема однофазного контактора змінного струму, де керуючий перехід зашунтірован діодом, стабілізуючим кут α.
На рис. 2, а, б показані приклади спрощених схем, що дають можливість найбільш економічним способом управляти тиристорами в ланцюгах постійного струму.
Мал. 2. Схеми контактного управління трістор
Щоб відкрити тиристор, на керуючий електрод подається напруга мережі через резистор R упр, діод Д і замкнутий контакт К. Коли миттєве напруга збільшується до значення Uотк тиристор відкривається, падіння напруги Δ U на ньому зменшується майже до нуля. Струм управління через діод припиняється, виходить імпульс. Відзначимо, що для відкривання тиристора в одних випадках (рис. 2, а) контакти До потрібно замкнути, а в інших (рис. 2, б) - розімкнути.
На рис. 2, в показана схема трісторного управління асинхронним двигуном. До керуючих електродів тиристорів через діоди Д1 і Д2 прикладається випрямлена напруга від вершин тиристорного трикутного елемента ABC. Вершини є еквіпотенціальними точками в періоди провідності будь-яких двох тиристорів. Тому напруга управління існує в ті вузькі періоди часу, коли включений один з трьох тиристорів.
При замкнутих контактах До створюється трифазна система однополярним імпульсів, що впливають на трістор. Якщо вимикач розімкнути, то сигнали припиняються і тиристори замикаються при проходженні струму через нуль. Двигун відключається. Групи діодів Д1 і Д2 дозволяють створити ділянку випрямленого струму, куди можна встановити реостат Rpeг для регулювання кута відкривання і вимикач К.
тиристорні контактори
На рис. 2, г представлена схема управління вентильно-тиристорн елементами, що утворюють зірку в обмотці статора електродвигуна.
При натисканні кнопки КНП допоміжний тиристор ВТ відкривається і подає імпульси, що знімаються з нульової точки обмотки статора, на керуючі електроди через регулювальний реостат Rpeг і діоди Д2. Резистор R1упр необхідний для підтримки тиристора ВТ у відкритому стані при розімкнутої кнопці КНП.
Справа в тому, що відкривають імпульси, що знімаються з нульової точки обмотки статора, вузькі і при розмиканні кнопки КНП допоміжний резистор ВТ може відключитися. Щоб цього не сталося, необхідно створити шлях для підтримки анодного струму.
Резистор R1упр з трифазним випрямлячем створює утримує ланцюг, аналогічну блокувальним контактам, шунтувальним кнопку Кнв в схемою магнітного пускача . Резистор R2упр обмежує струм управління. Резистор Rpeз як і в попередній схемі, є регулювальним, що забезпечує зміна кута відкривання в невеликому діапазоні (α = 30 + 50 °).