Принцип роботи індукційної плавильної печі: тиристор

У робочому процесі тиристор T, його анод A та катод K з’єднані з джерелом живлення та навантаженням для утворення основної схеми тиристора, а затвор G та катод K тиристора з’єднані з пристроєм управління тиристором для формування схеми управління тиристор.

Умови роботи тиристора:

1. Коли тиристор піддається позитивній анодній напрузі, тиристор включається лише тоді, коли на затвор подається позитивна напруга. У цей час тиристор знаходиться в стані прямої провідності, що є тиристорною характеристикою тиристора, якою можна керувати.

2. При включенні тиристора, поки існує певна позитивна напруга анода, незалежно від напруги затвора, тиристор залишається увімкненим, тобто після включення тиристора затвор втрачає свою функцію. Ворота служать лише спусковим гачком

3. Коли тиристор увімкнено, коли напруга (або струм) в головному ланцюзі зменшується до нуля, тиристор вимикається.

4. Коли тиристор витримує зворотну напругу анода, незалежно від того, яку напругу має затвор, тиристор перебуває у стані зворотного блокування.

У печі з проміжною частотою час вимкнення сторони випрямляча знаходиться в межах KP-60 мікросекунд, а сторона інвертора вимикається на короткий час протягом KK-30 мікросекунд. Це також основна відмінність труб від КП і КК. Тиристор Т – його анод під час роботи. А та катод К з’єднані з блоком живлення та навантаженням для утворення основної схеми тиристора. Затвор G і катод K тиристора з’єднані з пристроєм управління тиристором для формування схеми управління тиристором.

З внутрішнього аналізу робочого процесу тиристора: Тиристор-це чотиришаровий триконтактний пристрій. Він має три PN -переходи, J1, J2 і J3. Малюнок 1. NP посередині можна розділити на дві частини, щоб утворити транзистор типу PNP та транзистор типу NPN. Малюнок 2 Коли тиристор несе позитивну напругу анода, для того, щоб тиристор проводив мідь, PN -перехід J2, який несе зворотну напругу, повинен втратити ефект блокування. Колекторний струм кожного транзистора на малюнку також є струмом бази іншого транзистора.

Тому, коли в двох транзисторних ланцюгах, які з’єднані між собою, достатньо струму затвора Ig, буде формуватися сильний позитивний зворотний зв’язок, що спричинить насичення та транзисторність двох транзисторів, а транзистори – насиченість та провідність. Припустимо, що струм колектора трубки PNP та трубки NPN відповідають Ic1 та Ic2; струм емітера відповідає Ia та Ik; коефіцієнт підсилення струму відповідає a1 = Ic1/Ia і a2 = Ic2/Ik, а зворотна фаза, що протікає через перехід J2, струм витоку дорівнює Ic0, а анодний струм тиристора дорівнює сумі струму колектора і струм витоку двох труб: Ia = Ic1 Ic2 Ic0 або Ia = a1Ia a2Ik Ic0 Якщо струм затвора Ig, струм катода тиристора дорівнює Ik = Ia Ig, отже, можна зробити висновок, що анодний струм тиристора дорівнює : I = (Ic0 Iga2)/(1- (a1 a2)) (1-1) Відповідні коефіцієнти підсилення струму a1 і a2 силіконової трубки PNP та кремнієвої трубки NPN пропорційні струму випромінювача Зміна та різка зміна показані на малюнку 3.

Коли тиристор піддається позитивній анодній напрузі, а затвор не піддається напрузі, у формулі (1-1) Ig = 0, (a1 a2) дуже малий, тому анодний струм тиристора Ia≈Ic0 і тиристор замкнений на позитивному до блокуючого стану. Коли тиристор знаходиться на позитивній анодній напрузі, струм Ig тече з затвора G. Оскільки достатньо великий Ig протікає через емісійний перехід трубки NPN, початковий коефіцієнт посилення струму a2 збільшується, і через нього протікає досить великий струм електрода Ic2 трубку PNP. Це також збільшує коефіцієнт підсилення струму a1 трубки PNP і виробляє більший струм електрода Ic1, який протікає через емітерний перехід трубки NPN.

Такий сильний процес позитивного зворотного зв’язку протікає швидко.

Коли a1 і a2 збільшуються зі збільшенням струму емітера та (a1 a2) ≈ 1, знаменник 1- (a1 a2) ≈ 0 у формулі (1-1) збільшує, таким чином, анодний струм Ia тиристора. У цей час він протікає через Струм тиристора повністю визначається напругою головної ланцюга та опором ланцюга. Тиристор вже знаходиться в прямому провідниковому стані. У формулі (1-1), після включення тиристора, 1- (a1 a2) ≈0, навіть якщо струм затвора Ig = 0 в цей час, тиристор все ще може підтримувати вихідний анодний струм Ia і продовжувати проводити .

Після включення тиристора ворота втратили свою функціональність. Після ввімкнення тиристора, якщо напруга живлення постійно зменшується або опір петлі збільшується, щоб зменшити струм анода Ia до нижнього струму обслуговування IH, тому що a1 і a1 швидко падають, коли 1- (a1 a2) ≈ 0 , Тиристор повертається у стан блокування.