Das Funktionsprinzip des Zubehörs für Induktionsschmelzöfen: Thyristor

Im Arbeitsprozess der Thyristor T, seine Anode A und seine Kathode K sind mit der Stromversorgung und Last verbunden, um den Hauptstromkreis des Thyristors zu bilden, und das Gate G und die Kathode K des Thyristors sind mit der Vorrichtung zum Steuern des Thyristors verbunden, um den Steuerkreis von zu bilden der Thyristor.

Arbeitsbedingungen des Thyristors:

1. Wenn der Thyristor einer positiven Anodenspannung ausgesetzt ist, wird der Thyristor nur eingeschaltet, wenn das Gate einer positiven Spannung ausgesetzt ist. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Thyristor in einem Durchlassleitungszustand, was die Thyristorcharakteristik des Thyristors ist, die gesteuert werden kann.

2. Wenn der Thyristor eingeschaltet wird, bleibt der Thyristor, solange eine bestimmte positive Anodenspannung unabhängig von der Gatespannung vorhanden ist, eingeschaltet, dh nach dem Einschalten des Thyristors verliert das Gate seine Funktion. Das Gate dient nur als Trigger

3. Wenn der Thyristor eingeschaltet wird und die Spannung (oder der Strom) des Hauptschaltkreises auf nahe Null absinkt, schaltet der Thyristor ab.

4. Wenn der Thyristor die umgekehrte Anodenspannung trägt, befindet sich der Thyristor unabhängig von der Spannung, die das Gate trägt, im umgekehrten Sperrzustand.

Im Zwischenfrequenzofen liegt die Abschaltzeit der Gleichrichterseite innerhalb von KP-60 Mikrosekunden, und die Wechselrichterseite schaltet sich für kurze Zeit innerhalb von KK-30 Mikrosekunden ab. Dies ist auch der Hauptunterschied zwischen KP- und KK-Rohren. Thyristor T ist im Betrieb seine Anode. A und Kathode K sind mit der Stromversorgung und Last verbunden, um den Hauptstromkreis des Thyristors zu bilden. Das Gate G und die Kathode K des Thyristors sind mit der Einrichtung zum Steuern des Thyristors verbunden, um die Steuerschaltung des Thyristors zu bilden.

Aus der internen Analyse des Arbeitsprozesses des Thyristors: Der Thyristor ist ein vierschichtiges Dreipolgerät. Es hat drei PN-Übergänge, J1, J2 und J3. Abbildung 1. Der NP in der Mitte kann in zwei Teile geteilt werden, um einen Transistor vom PNP-Typ und einen Transistor vom NPN-Typ zu bilden. Abbildung 2 Wenn der Thyristor die positive Anodenspannung trägt, muss der PN-Übergang J2, der die Sperrspannung trägt, seine Sperrwirkung verlieren, damit der Thyristor das Kupfer leitet. Der Kollektorstrom jedes Transistors in der Figur ist auch der Basisstrom eines anderen Transistors.

Wenn daher genügend Gatestrom Ig vorhanden ist, um in zwei miteinander verbundenen Transistorschaltungen zu fließen, wird eine starke positive Rückkopplung gebildet, die bewirkt, dass die beiden Transistoren gesättigt und leitend werden, und die Transistoren werden gesättigt und leitend. Angenommen, der Kollektorstrom der PNP-Röhre und der NPN-Röhre entspricht Ic1 und Ic2; der Emitterstrom entspricht Ia und Ik; der Stromverstärkungskoeffizient entspricht a1=Ic1/Ia und a2=Ic2/Ik, und die umgekehrte Phase fließt durch den J2-Übergang Der Leckstrom beträgt Ic0 und der Anodenstrom des Thyristors ist gleich der Summe des Kollektorstroms und der Leckstrom der beiden Röhren: Ia=Ic1 Ic2 Ic0 oder Ia=a1Ia a2Ik Ic0 Wenn der Gate-Strom Ig ist, ist der Thyristor-Kathodenstrom Ik=Ia Ig, daher kann gefolgert werden, dass der Anodenstrom des Thyristors . ist : I=(Ic0 Iga2)/(1-(a1 a2)) (1-1) Die entsprechenden Stromverstärkungskoeffizienten a1 und a2 der Silizium-PNP-Röhre und Silizium-NPN-Röhre sind proportional zum Emitterstrom Die Änderung und die steile Änderung sind in Abbildung 3 dargestellt.

Wenn der Thyristor einer positiven Anodenspannung und das Gate keiner Spannung ausgesetzt ist, ist in Formel (1-1) Ig=0, (a1 a2) sehr klein, daher ist der Anodenstrom des Thyristors Ia≈Ic0 und der Thyristor ist bei Plus geschlossen bis zum Sperrzustand. Wenn der Thyristor die positive Anodenspannung hat, fließt der Strom Ig vom Gate G. Da das ausreichend große Ig durch den Emissionsübergang der NPN-Röhre fließt, wird der anfängliche Stromverstärkungsfaktor a2 erhöht und ein ausreichend großer Elektrodenstrom Ic2 fließt durch die PNP-Röhre. Es erhöht auch den Stromverstärkungsfaktor a1 der PNP-Röhre und erzeugt einen größeren Elektrodenstrom Ic1, der durch den Emitterübergang der NPN-Röhre fließt.

Ein so starker positiver Feedbackprozess verläuft schnell.

Wenn a1 und a2 mit dem Emitterstrom ansteigen und (a1 a2) ≈ 1 ist, ist der Nenner 1-(a1 a2) ≈ 0 in Formel (1-1), wodurch der Anodenstrom Ia des Thyristors erhöht wird. Zu diesem Zeitpunkt fließt es durch. Der Strom des Thyristors wird vollständig von der Spannung des Hauptstromkreises und dem Stromkreiswiderstand bestimmt. Der Thyristor befindet sich bereits in einem durchlassleitenden Zustand. In Formel (1-1) kann der Thyristor nach dem Einschalten des Thyristors 1-(a1 a2)≈0, selbst wenn der Gatestrom Ig=0 zu diesem Zeitpunkt ist, den ursprünglichen Anodenstrom Ia beibehalten und weiter leiten .

Nach dem Einschalten des Thyristors hat das Gate seine Funktion verloren. Nach dem Einschalten des Thyristors, wenn die Versorgungsspannung kontinuierlich verringert oder der Schleifenwiderstand erhöht wird, um den Anodenstrom Ia unter den Erhaltungsstrom IH zu reduzieren, da a1 und a1 schnell abfallen, wenn 1-(a1 a2) ≈ 0 , Der Thyristor geht in den Sperrzustand zurück.