Princip rada pribora za peći za indukcijsko taljenje: tiristor

U radnom procesu tiristor T, njegova anoda A i katoda K spojene su s napajanjem i opterećenjem kako bi tvorile glavni krug tiristora, a vrata G i katoda K tiristora povezana su s uređajem za upravljanje tiristora kako bi formirali upravljački krug tiristor.

Uvjeti rada tiristora:

1. Kad je tiristor podvrgnut pozitivnom anodnom naponu, tiristor se uključuje samo kada su vrata izložena pozitivnom naponu. U ovom trenutku tiristor je u stanju vodljivosti prema naprijed, što je karakteristika tiristora tiristora, koja se može kontrolirati.

2. Kad je tiristor uključen, sve dok postoji određeni pozitivni anodni napon, bez obzira na napon vrata, tiristor ostaje uključen, odnosno nakon uključivanja tiristora, vrata gube svoju funkciju. Vrata služe samo kao okidač

3. Kad je tiristor uključen, kada se napon (ili struja) glavnog kruga smanji blizu nule, tiristor se isključuje.

4. Kad tiristor nosi napon obrnute anode, bez obzira na napon koji vrata imaju, tiristor je u stanju obrnute blokade.

U peći na srednjoj frekvenciji vrijeme isključivanja strane ispravljača je unutar KP-60 mikrosekundi, a strana pretvarača isključuje se na kratko vrijeme unutar KK-30 mikrosekundi. To je ujedno i glavna razlika između KP i KK cijevi. Tiristor T je njegova anoda tijekom rada. A i katoda K spojeni su s napajanjem i opterećenjem kako bi tvorili glavni krug tiristora. Vrata G i katoda K tiristora povezani su s uređajem za upravljanje tiristora kako bi tvorili upravljački krug tiristora.

Iz unutarnje analize procesa rada tiristora: Tiristor je četveroslojni tro-terminalni uređaj. Ima tri PN spoja, J1, J2 i J3. Slika 1. NP u sredini može se podijeliti na dva dijela kako bi nastali tranzistor tipa PNP i tranzistor tipa NPN. Slika 2 Kad tiristor nosi pozitivni anodni napon, kako bi tiristor vodio bakar, PN -spoj J2 koji nosi obrnuti napon mora izgubiti učinak blokiranja. Kolektorska struja svakog tranzistora na slici također je osnovna struja drugog tranzistora.

Stoga, kada u dva tranzistorska kruga koji su međusobno složeni postoji dovoljna struja ulazne struje Ig, formirat će se snažna pozitivna povratna veza, zbog čega će dva tranzistora biti zasićena i provodna, a tranzistori zasićeni i provodljivi. Pretpostavimo da kolektorska struja PNP cijevi i NPN cijevi odgovaraju Ic1 i Ic2; struja emitera odgovara Ia i Ik; koeficijent pojačanja struje odgovara a1 = Ic1/Ia i a2 = Ic2/Ik, a reverzna faza koja teče kroz spoj J2 Struja curenja je Ic0, a anodna struja tiristora jednaka je zbroju struje kolektora i struja curenja dviju cijevi: Ia = Ic1 Ic2 Ic0 ili Ia = a1Ia a2Ik Ic0 Ako je struja vrata Ig, struja katode tiristora je Ik = Ia Ig, pa se može zaključiti da je anodna struja tiristora : I = (Ic0 Iga2)/(1- (a1 a2)) (1-1) Odgovarajući koeficijenti pojačanja struje a1 i a2 silicijeve PNP cijevi i silicijeve NPN cijevi proporcionalni su struji emitera Promjena i oštra promjena prikazane su na slici 3.

Kada je tiristor izložen pozitivnom anodnom naponu, a vrata nisu izložena naponu, u formuli (1-1), Ig = 0, (a1 a2) je vrlo mala, pa je anodna struja tiristora Ia≈Ic0 i tiristor je zatvoren na pozitivno Na stanje blokiranja. Kad je tiristor na pozitivnom anodnom naponu, struja Ig teče iz vrata G. Budući da kroz emisijski spoj NPN cijevi teče dovoljno veliki Ig, početni faktor pojačanja struje a2 se povećava, a kroz njega teče dovoljno velika struja elektrode Ic2 PNP cijev. Također povećava faktor pojačanja struje a1 PNP cijevi i proizvodi veću struju elektrode Ic1 koja teče kroz spoj emitera NPN cijevi.

Tako snažan proces pozitivne povratne informacije brzo se odvija.

Kad se a1 i a2 povećavaju sa strujom emitera i (a1 a2) ≈ 1, nazivnik 1- (a1 a2) ≈ 0 u formuli (1-1) povećava se na taj način anodna struja Ia tiristora. U tom trenutku teče kroz Struja tiristora u potpunosti je određena naponom glavnog kruga i otporom kruga. Tiristor je već u stanju provođenja prema naprijed. U formuli (1-1), nakon uključivanja tiristora, 1- (a1 a2) ≈0, čak i ako je u ovom trenutku struja vrata Ig = 0, tiristor i dalje može održavati izvornu anodnu struju Ia i nastaviti provoditi .

Nakon uključivanja tiristora, vrata su izgubila svoju funkciju. Nakon uključivanja tiristora, ako se napon napajanja kontinuirano smanjuje ili se povećava otpor petlje kako bi se anodna struja Ia smanjila ispod struje održavanja IH, jer a1 i a1 brzo padaju, kada 1- (a1 a2) ≈ 0 , Tiristor se vraća u stanje blokiranja.