Тиристорний перетворювач: особливості експлуатації та перспективи розвитку
Вивчення властивостей напівпровідників дозволило створити нові елементи, які стали активно застосовуватися в різних електронних схемах. Поступово з'являлися більш потужні прилади, які дозволили коммутировать електричні ланцюги великої потужності.
Хорошим прикладом цьому є тиристорний перетворювач. З моменту своєї появи він став користуватися заслуженою популярністю у проектувальників. Цей прилад активно використовується в різних схемах електрики: пускові та зарядні пристрої, зварювальні апарати, нагрівачі, інвертори, керовані випрямлячі т.д. Це далеко не повний список пристроїв, в яких використовується тиристорний перетворювач.
З часом з'явилися потужні прилади, за допомогою яких стало можливим керувати швидкістю електродвигунів або теплових установок. Вони стали активно використовуватися на виробництві, і в деяких випадках навіть замінили традиційну на той момент систему "генератор-двигун" (Г-Д).
Вдосконалення схем управління значно підвищило надійність цих пристроїв. Потужний тиристорний перетворювач здатний управляти струмом збудження або включатися безпосередньо в якірний ланцюг двигуна. Однак перші системи імпульсно-фазового управління (СІФУ) часто працювали з помилками. Це могло призвести, припустимо, до "перекидання" інвертора і виходу силових елементів з ладу. Конструктивна база теж залишала бажати кращого. З часом ці проблеми пішли в минуле. З'явилися надійні електронні пристрої, які надійно управляють і при необхідності захищають чутливий до перевантажень тиристорний перетворювач. Також необхідно відзначити високий ККД, хорошу ремонтопридатність і невеликі розміри цього приладу по відношенню до альтернативних систем.
Але, крім хороших експлуатаційних характеристик, такі пристрої володіють і деякими недоліками по відношенню до силового ланцюга:
Співвідношення реактивної та активної потужності при їх використанні змінюється не в кращу для загальної мережі живлення сторону. Для збереження cos phi- доводиться використовувати компенсатори реактивної потужності на базі конденсаторів.
При своїй роботі тиристорні перетворювачі досить сильно забруднюють силову мережу високочастотними шумами. Для боротьби з цим недоліком використовуються спеціальні RC-ланцюга.
За допомогою спеціально розроблених пристроїв можна змінювати такий параметр, як частота живильної мережі. Він використовується в роботі індукційних печей, при формуванні металів або в інших електротехнічних установках. Цю функцію здійснює спеціально розроблений для цих цілей тиристорний перетворювач частоти. Його створення дозволило значно удосконалити існуючі на той момент технології обробки металів на виробництві.
З часом з'явилися альтернативні прилади, які працюють абсолютно за іншими принципами. Розробляються схеми на базі потужних IGBT-транзисторів, які більше застосовуються для керування двигунами малої та середньої потужності. Вони поступово витісняють морально застарілі системи.