Вольтамперная характеристика симистора

Симистор - это симметричный тиристор, который предназначен для коммутации в цепях переменного тока. Он может использоваться для создания реверсивных выпря­мителей или регуляторов переменного тока. Структура симметричного тиристора при­ведена на рис. 6.8 а, а его схематическое обозначение на рис. 6.8 б. Полупроводниковая структура симистора содержит пять слоев полупроводников с различным типом проводимостей и имеет более сложную конфигурацию по сравнению с тиристором. Вольтамперная характеристика симистора приведена на рис. 6.9.

 

Как следует из вольтамперной характеристики симистора, прибор включается в любом направлении при подаче на управляющий электрод УЭ положительного импуль­са управления. Требования к импульсу управления такие же, как и для тиристора. Основные характеристики симистора и система его обозначений такие же, как и для тиристора. Симистор можно заменить двумя встречно параллельно включенными тиристорами с общим электродом управления. Так, например, симистор КУ208Г может коммутировать переменный ток до 10А при напряжении до 400 В. Отпирающий ток в цепи управления не превышает 0,2 А, а время включения — не более 10 мкс.

 

Расчет и выбор тиристоров

Тиристоры выбираются по среднему значению тока, протекающему через них и величине обратного напряжения. При этом должен быть обеспечен достаточный запас по току и напряжению. Учитывается также способ охлаждения.

Наиболее часто используется воздушное (естественное или принудительное) и водяное охлаждение. Водяное охлаждение лучше воздушного, но по конструкции намного сложнее, поэтому его применяют только в мощных приводах. Для охлаждения используем воздушный способ с постановкой тиристора на типовой семирёберный охладитель.

Среднее значение тока тиристора:

                  (2.11)

где k _{з i} = 1,5 – коэффициент запаса по току;

k _ох – коэффициент, учитывающий интенсивность охлаждения силового вентиля. При естественном охлаждении k _ох = 0,35;

 

 – коэффициент, принимаем по [1, табл.1.9],  = 0,333.

Максимальная величина обратного напряжения:

                      (2.12)

где k _{з U} = 1,8 – коэффициент запаса по напряжению, учитывающий возможные повышения напряжения питающей сети (включая режим холостого хода) и периодические выбросы U _обр, обусловленные процессом коммутации вентилей;

k_Uобр – коэффициент обратного напряжения, равный отношению напряжений U_bmax/U_d0, для мостовой схемы выпрямленияk_Uобр=1,045;

U_d0 – наибольшая величина выпрямленного напряжения преобразователя (среднее значение за период). Для трехфазной мостовой схемы выпрямления U_d0 = 2,34 · U_2фн = 2,34 · 238.7= 558,6 В.

 

Условия выбора тиристоров:

· Максимальный средний ток тиристоров открытом состоянии должен быть больше или равен значению , I_{ос.ср.max} ³ 18.3 А;

· Повторяющееся обратное напряжение тиристора должно быть больше или равно значению , U_обр.п ³ 1051В

Из справочника [3] выбираем марку тиристоров (низкочастотных):

 

 

Практическая работа 4