ال الثايرستور هو جهاز رباعي الطبقات ثلاثي الأطراف ويتم تشكيل الطبقات الأربع بمساعدة أشباه الموصلات مثل المواد من النوع n والنوع p. وبالتالي ، هناك تشكيل لجهاز تقاطع pn وهو جهاز ثنائي الاستقرار. المحطات الثلاثة هي الكاثود (K) ، الأنود (A) ، البوابة (G). يتم التحكم في الطرف المتحكم به بواسطة البوابة (G) لأن التدفق الحالي عبر هذا الجهاز يتم التحكم فيه بواسطة الإشارات الكهربائية المطبقة على طرف البوابة. محطات الطاقة لهذا الجهاز هي الأنود والكاثود والتي يمكنها التعامل مع الجهد العالي وتوصيل التيار الرئيسي من خلال الثايرستور. يظهر رمز الثايرستور أدناه.
الثايرستور
ما هو TCR & TSC؟
يرمز TCR إلى مفاعل التحكم بالثايرستور. في نظام نقل الطاقة الكهربائية ، تعتبر TCR مقاومة متصلة في سلسلة من خلال صمام الثايرستور ثنائي الاتجاه. يتم التحكم في صمام الثايرستور في الطور ويعطي القوة التفاعلية التي يتم تسليمها يجب تعديلها لتلبية حالة النظام المتغيرة
يوضح الرسم البياني التالي للدائرة دائرة TCR . عندما يتم التحكم في تدفق التيار عبر المفاعل بزاوية إطلاق الثايرستور. خلال كل نصف دورة ، ينتج الثايرستور النبضات المحفزة من خلال الدائرة المتحكم فيها.
TCR
يرمز TSC إلى مكثف تبديل الثايرستور. إنها معدات تستخدم لتعويض القوة التفاعلية في نظام الطاقة الكهربائية. يتكون TSC من مكثف متصل على التوالي إلى صمام الثايرستور ثنائي الاتجاه ، ويحتوي أيضًا على مفاعل أو محث.
يوضح مخطط الدائرة التالي دائرة TSC. عندما يتدفق التيار عبر المكثف يمكن أن يكون غير مستقر عن طريق التحكم في زوايا إطلاق الثايرستور من الخلف إلى الخلف المتصل في سلسلة مع المكثف.
TSC
شرح دائرة TCR
يوضح الرسم البياني التالي للدائرة مفاعل الثايرستور المتحكم فيه (TCR). TCR عبارة عن تجميع ثلاثي الطور ومتصل بشكل عام بترتيب دلتا لإعطاء الإلغاء الجزئي للتوافقيات. ينقسم مفاعل TCR إلى نصفين ، مع توصيل صمامات الثايرستور بين النصفين. ومن ثم فإنه سيحمي صمام الثايرستور الضعيف من ماس كهربائى عالي الجهد وهو مصنوع من خلال الهواء والموصلات المكشوفة.
شرح دائرة TCR
تشغيل TCR
عندما يتدفق التيار عبر المقاومة التي يتحكم فيها الثايرستور ، فإنه سيختلف من الحد الأقصى إلى الصفر عن طريق تغيير زاوية تأخير إطلاق النار ، α. يُشار إلى α كنقطة زاوية تأخير حيث يصبح الجهد موجبًا وسيصبح الثايرستور قيد التشغيل وسيكون هناك تدفق للتيار. عندما تكون α عند 900 ، يكون التيار عند الحد الأقصى ويُعرف TCR باسم الحالة الكاملة ويتم حساب قيمة RMS بالمعادلة أدناه.
I TCR - max = V svc / 2ΠfL TCR
أين
Vsvc هي قيمة RMS للخط إلى جهد شريط ناقل الخط ويتم توصيل SVC
يتم تعريف TCR على أنه محول TCR إجمالي للمرحلة
يظهر الشكل الموجي في الجهد والتيار لـ TCR في الشكل أدناه
الجهد الموجي الحالي
شرح الدائرة TSC
TSC هو أيضًا تجميع ثلاثي الطور متصل بترتيبات دلتا والنجوم. عندما يولد TCR و TSC لا توجد توافقات ولا يتطلب أي ترشيح لأن بعض SVC مبني بواسطة TSC فقط. يتكون TSC من صمام الثايرستور ، ومحث ، ومكثف. ال محث ومكثف متصلة في سلسلة بصمام الثايرستور كما نرى في مخطط الدائرة.
شرح الدائرة TSC
تشغيل TSC
يتم النظر في تشغيل مكثف الثايرستور بتبديل الشروط التالية
- تيار ثابت
- الجهد خارج الدولة
- De blocking - حالة طبيعية
- De blocking - حالة غير طبيعية
حالة ثابتة
يقال أنه عندما يكون المكثف بتبديل الثايرستور في حالة التشغيل ويقود الجهد عند 900. يتم حساب قيمة RMS باستخدام المعادلة المعطاة.
انها = Vsvc / Xtsc
Xtsc = 1 / 2ΠfCtsc - 2ΠfLtsc
أين
يتم تعريف Vsvs على أنه خط لخط جهد شريط الناقل الذي يتم توصيل svc
يتم تعريف Ctsc على أنه إجمالي سعة TSC لكل مرحلة
يشار إلى Ltsc على أنه مجموع محاثة TSC لكل مرحلة
يتم تحديد F على أنه تردد نظام التيار المتردد
الجهد خارج الدولة
في الجهد خارج الحالة ، يجب إيقاف تشغيل TSC ولا يوجد تدفق تيار في مكثف بتبديل الثايرستور. يتم دعم الجهد بواسطة صمام الثايرستور. إذا تم إيقاف تشغيل TSC لفترة طويلة ، فسيتم تفريغ المكثف بالكامل وسيختبر صمام الثايرستور جهد التيار المتردد لقضيب ناقل SVC. على الرغم من إيقاف تشغيل TSC ، إلا أنه لا يتدفق التيار ويتوافق مع جهد مكثف الذروة ويتم تفريغ المكثف ببطء شديد. وبالتالي فإن الجهد الذي يمارسه صمام الثايرستور سيصل إلى ذروة أكثر من ضعف ذروة جهد التيار المتردد فيما يتعلق بنصف الدورة بعد الحجب. يتطلب صمام الثايرستور وجود الثايرستور على التوالي لرفع الجهد بحذر.
يوضح الرسم البياني التالي أن مكثف تبديل الثايرستور في حالة إيقاف التشغيل.
الجهد خارج الدولة
إزالة الحظر - الحالة الطبيعية
يتم استخدام الحالة العادية لإلغاء الحظر عند تشغيل TSC ويجب توخي الحذر لاختيار اللحظة الصحيحة في الفرز للابتعاد عن إنشاء تيارات تذبذبية كبيرة جدًا. نظرًا لأن TSC عبارة عن دائرة طنين ، فسيكون هناك أي صدمة مفاجئة تنتج تأثير رنين عالي التردد يؤثر على صمام الثايرستور.
De blocking - الحالة الطبيعية
استخدامات الثايرستور
- يستطيع الثايرستور التعامل مع التيار العالي
- يمكنها أيضًا التعامل مع الجهد العالي
تطبيقات الثايرستور
- تستخدم الثايرستور بشكل رئيسي في الطاقة الكهربائية
- يتم استخدام هذه في بعض دوائر الطاقة البديلة للتحكم في طاقة الخرج المتناوبة
- يتم استخدام الثايرستور أيضًا في المحولات لتحويل التيار المباشر إلى تيار متردد
في هذه المقالة ، ناقشنا شرح مفاعل TCR الثايرستور المتحكم فيه ومكثف تبديل الثايرستور. آمل من خلال قراءة هذا المقال أن تكون قد اكتسبت بعض المعرفة الأساسية حول TCR & TSC. إذا كان لديك أي استفسارات بخصوص هذه المقالة أو حول تنفيذ مشاريع الهندسة الكهربائية ، لا تتردد ولا تتردد في التعليق في القسم أدناه. هذا هو السؤال لك ، ما هي وظائف الثايرستور؟
