БУСТ. Блок керування тиристорами та симісторами

Функціональна схема БУСТ

Схема каналу керування

Три канали для керування одно-, двох- або трифазним навантаженням

Пристрій має три ідентичні канали керування тиристорами або симісторами. Кожен канал відповідає одній із фаз. Під час керування однофазним або двофазним навантаженням використовується один або два перших канали.

Входи

Пристрій БУСТ має 9 входів. Кожен канал керування має 2 входи для контролю:

• переходу напруги фази через 0 (використовується для внутрішньої синхронізації пристрою оброблення сигналів);
• струму фази (використовується для захисного вимикання).

Крім того, БУСТ має 3 входи, які загальні для всіх трьох каналів:

• керувальний вхід;
• блок керування;
• вхід для встановлення рівня захисного вимикання.

Вибір методу керування залежно від інерційності навантаження

Для регулювання потужності на навантаженні пристрій дозволяє формувати сигнали, які керують тиристорами або симісторами, двома методами: фазовим або за числом напівперіодів. Вибір методу залежить від інерційності та характеру навантаження.

При фазовому методі залежно від величини сигналу на вході БУСТу змінюється вугол відкриття симістора або тиристора. Пристрій забезпечує 256 рівнів змінення вугла відкривання напівпровідників на один напівперіод, що дозволяє плавно змінювати напругу на навантаженні. Фазовий метод використовується для керування малоінерційними об'єктами, які швидко реагують на зміну напруги на нагрівачі, а також під час керування освітленням. Однак такий метод керування не може захистити живильну мережу від завад, оскільки перемикання напівпровідникових елементів відбувається не при нульовому значенні мережевої напруги.

 

 

Фазовий метод керування

 

Метод керування за числом напівперіодів дозволяє значно зменшити рівень завад в електромережі завдяки вмиканню та вимиканню навантаження у момент переходу мережевої напруги через нуль. Однак період проходження керувальних сигналів з БУСТу складає 256 цілих напівперіодів коливань мережевої напруги, або 2,56 с, тому цей період застосовується тільки для інерційних навантажень. Кількість напівперіодів на виході БУСТу, а значить потужність на навантаженні, залежить від величини сигналу на вході БУСТу: при максимальному рівні сигналу (100%) на навантаження подаються всі 256 напівперіодів, при 50 % – 128, при мінімальному рівні напівпровідникові елементи закриті та напруга на навантаження не надходить.

 

Метод керування за числом напівперіодів: Т –-число напівперіодів коливань мережевої напруги; n – число напівперіодів, що подаються на навантаження

 

Захист симісторів та тиристорів. Аварійне вимикання

БУСТ забезпечує захист силових тиристорів або симісторів під час виникнення аварійних ситуацій: короткого замикання або перевищення номінального струму у навантаженні. Для цього послідовно з навантаженням на кожній фазі встановлюється трансформатор струму, вторинна обмотка якого підмикається до входу пристрою контролю струму. Рівень захисного вимикання встановлюється користувачем за допомогою зовнішнього змінного резистора номіналом 100 кОм.

Якщо перевищується значення, то відбувається аварійне вимикання, при якому керування блокується та світлодіоди, що показують рівень сигналу, починають миготіти. Зняття аварійного стану відбувається при вимкненні живлення пристрою.

Плавний вихід на встановлений рівень потужності

Пристрій дозволяє плавно досягати необхідної потужності, що дає змогу уникнути різких перенавантажень живильної мережі. При вмиканні пристрою або при стрибкоподібному зміненні сигналу, що керує БУСТом, потужність у навантаженні зростає не стрибкоподібно, а плавно. При стрибкоподібному зміненні рівня сигналу на вході БУСТу потужність на навантаженні змінюється зі швидкістю 20 % на секунду, а час змінення потужності на навантаженні від мінімального значення до максимального складає 5 секунд.

Керувальний сигнал для регулювання потужності активного навантаження

БУСТ може застосовуватись для автоматичного регулювання потужності активного навантаження. Для цього на керувальний вхід БУСТу подають вихідний сигнал регулятора (наприклад, ОВЕН ТРМ101):

• напруги 0...10 В;
• струму 0...20 мА, 4...20 мА або 0...5 мА.

За допомогою БУСТу можна вручну керувати симісторами та тиристорами. Для цього до керувального входу потрібно підімкнути зовнішній змінний резистор 10 кОм.

Виходи. Керування навантаженням

Вихідним пристроєм кожного каналу є імпульсний трансформатор з двома вторинними обмотками. Це дає змогу підмикати до кожного каналу пристрою або симістор, або два тиристори, які підімкнено зістрічно, зі струмом керування в імпульсному режимі до 300 мА.

Блокування

Пристрій має функцію блокування, що дозволяє організувати аварійне або технологічне вимикання навантаження. На вхід пристрою «блокування» подається зовнішній сигнал з одного із пристроїв: TTL- рівня, «сухого» контакту (кнопки, тумблера, геркону або реле), транзистора n–p–n-типу.

Після знаття сигналу блокування пристрій плавно повертається на встановлений рівень потужності.