Тиристоры - устройство, назначение и применение. Проверка тиристоров.

Тиристор - управляемый полупроводниковый вентиль. Тиристор имеет два электрода основных и третий управляющий. Тиристор, при включении его под напряжение, не пропускает ток между основными электродами до тех пор, пока он не будет открыт подачей к нему дополнительного управляющего тока через третий электрод.

Схема устройства и включения тиристора представлена на рис. 12. В тиристоре имеются три р-n перехода. Основные электроды расположены на наружных слоях, третий, управляющий электрод, подсоединен ко второй области с р-n проводимостью (р₂).

При подаче постоянного напряжения на тиристор в направлении, показанном на рисунке, плюс к электроду pi (анод) и минус к электроду п₂ (катод), тиристор не пропускает тока, так как переход rv p₂ для этого тока заперт. Для отпирания перехода подается ток I_у по вспомогательной управляющей цепи к электроду р₂. Каждому значению тока I_У соответствует определенное значение напряжения, приложенного к основным электродам тиристора, при котором тиристор отпирается и через него начинает проходить ток. Эта величина напряжения называется напряжением переключения U_n. Чем больше ток I_y, тем ниже

становится напряжение U_n. Этот процесс показан на рис.13, где приведена вольт-амперная характеристика тиристора.

I При выпрямлении переменного напряжения (рис.14) тиристор отпирается в момент подачи управляющего импульса и восстанавливает свои запирающие свойства в конце положительного полупериода напряжения на аноде, это позволяет использовать его в регулируемых преобразовательных установках, где требуется плавное регулирование напряжения.

Основные параметры тиристоров:

Напряжение включения - напряжение, при котором ток через тиристор начинает резко возрастать.

Ток включения - ток, протекающий через тиристор при приложенном к нему напряжении включения.

Ток управления - наименьший ток в цепи управляющего электро­да, при котором тиристор переходит из запертого состояния в открытое.

Максимальное прямое напряжение - это наибольшее напряжение, которое можно длительное время прикладывать к тиристору в прямом направлении.

Максимальное обратное напряжение - это наибольшее напря­жение, которое можно прикладывать к тиристору в обратном направлении (класс тиристора).

Время включения и отключения.

На основе четырехслойных тиристоров созданы фототиристоры, управляемые светом.

Светодиоды, фотодиоды - устройство, назначение применение.

Фотодиод представляет собой полупроводниковый диод, обратны ток которого зависит от освещенности р-n перехода. Фотодиод выполнен так, что его р-n переход одной стороной обращен к стеклянному окну через которое поступает свет.

Схема включения фотодиода приведена на рис. 23. Напряжение источника питания приложено к фотодиоду в обратном направлении. Когда фотодиод не освещен, в цепи проходит обратный (темновой) ток I малой величины. При освещении фотодиода появляется I дополнительное число электронов и дырок, что приводит к увеличению I тока в цепи. При правильно подобранном сопротивлении нагрузки напряжении источника питания этот ток будет зависеть только от освещенности, а падение напряжения на нагрузке можно рассматривать как полезный сигнал, воздействующий на другие элементы схемы. Фотодиод можно включать в схемы, как с внешним источником питания, так и без него. Режим работы с внешним источником питания называют фотодиодным, а без внешнего питания - вентильным. В вентильном режиме в фотодиоде под действием светового потока возникает ЭДС, поэтому он не нуждается в постороннем источнике напряжения.

Светодиод представляет собой полупроводниковый прибор с р-п переходом, излучающим свет при прохождении через него прямого тока. При подаче на р-n переход прямого напряжения наблюдается интенсивное образование неосновных носителей - электронов и дырок. Они взаимодействуют с основными носителями заряда. Это

■Щ^^Нрствие связано с выделением энергии. У основной массы светильников эта энергия превращается в тепло, а у светодиодов Ш^^Яря в виде светового излучения.

I !^Ирн^и°Д^ы и и светодиоды широко применяются в аппаратуре ■Ц^Ншиатики, вычислительной технике, для индикации, а также они способствовали развитию оптоэлектроники, приборов передающих ■■ЛЕпомощью светового излучения.

Преобразовательные установки на кремниевых выпрямителях, их виды, устройство, назначение.

Преобразовательные установки применяются для:

• привода электрических машин постоянного тока;

• питания обмоток возбуждения электрических машин;

• питания высокочастотных установок (индукционные нагреватели);

• регулирования скорости вращения электродвигателей переменного тока путем изменения частоты;

• электролиза;

• гальванопокрытия;

• зарядки аккумуляторных батарей;

• питания цепей управления подстанций и РУ.

А также для других целей в промышленности, транспорте и т.д.

Современные преобразовательные установки обеспечивают:

• преобразование переменного тока в постоянный ток с нерегулируемым и регулируемым выходным напряжением;

• преобразование частоты переменного тока;

• преобразование постоянного тока в переменный ток с необходимой частотой (инверторы);

На рис. 63 в качестве примера приведена блок схема преобразователя частоты для регулирования скорости вращения электродвигателей переменного тока с короткозамкнутым ротором.

К силовой части относятся:

• В - силовой полупроводниковый выпрямитель.

• ФС - фильтр силовой, осуществляющий сглаживание пульсаций тока.

• U,I- датчики напряжения и тока.

• АИН - трехфазный мостовой транзисторный автономный инвертор напряжения с широтно-импульсной модуляцией, осуществляющий преобразование постоянного (выпрямленного) напряжения в пере­менное требуемой частоты и амплитуды.

• АД - асинхронный двигатель.

Система управления включает в себя:

• ИП - источник питания устройств управления, регулирования и защиты.

• МСУ - микропроцессорный контроллер с устройством осуществляющий формирование управляющих сигналов по закону широтно-импульсного регулирования, а также тиристорами выпрямителя.

• ФИ-формирователь импульсов управления транзисторами АИН.

• УЗ - устройство защиты, обеспечивающее отключение преобразователя при токах недопустимой перегрузки и короткого замыкания, недопустимого перенапряжения, а также при получении сигналов о нарушении технологических режимов.

По выходной мощности полупроводниковые преобразователи подразделяются на: малой мощности (единицы киловатт), средней мощности (десятки киловатт) и большой (сотни и тысячи киловатт) мощности.

Преобразовательные установки могут иметь следующие системы охлаждения силовых приборов:

• с естественным воздушным охлаждением;

• с принудительным воздушным охлаждением;

• с принудительным жидкостным охлаждением.

Преобразовательные установки могут быть реверсивными и нереверсивными.

Подбор типа преобразовательной установки осуществляется в зависимости от назначения, технологического процесса и мощности объекта регулирования.

Общие правила безопасности при работе на высоте.

Работы на высоте 1,3 м и более от поверхности грунта или перекрытий относятся к работам, выполняемым на высоте. При производстве этих работ должны быть приняты меры, предотвращающие падение работающих с высоты.

Работы, выполняемые на высоте более 5 м от поверхности грунта, перекрытия или рабочего настила, лесов, подмостей, при которых основным средством предохранения от падения с высоты служит предохранительный пояс, считаются верхолазными.

Состояние здоровья лиц, допускаемых к верхолазным работам, должно отвечать медицинским требованиям, установленным для рабочих, занятых на этих работах. Периодичность медицинского освидетельствования - один раз в два года.

Обслуживание осветительных устройств, расположенных на потолке цехов, с тележки мостового крана должны производить не менее чем два лица, эти работы проводятся по наряду-допуску. Работать следует непосредственно с настила тележки или с установленных на настиле стационарных подмостей. Напряжение должно быть снято. При работе следует пользоваться предохранитель­ным поясом.

При работах, когда не предоставляется возможным закрепить строп предохранительного пояса, следует пользоваться страховочным канатом, предварительно закрепленным за конструкции. Выполнять эту работу должны два лица, второе лицо по мере необходимости контроли­рует натяжение каната. При работе ремонтные приспособления и инструмент привязываются во избежание падения. Личный инструмент должен находиться в сумке. Лица, осуществляющие наблюдение за членами бригады, выполняющими верхолазные работы или работы на высоте, могут размещаться на земле. Все работы выполняются по наряду-допуску.

Производство работ в действующих электроустановках.

Работы в действующих электроустановках должны проводиться по наряду-допуску, по распоряжению, по перечню работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации.

Не допускается самовольное проведение работ, а также расширения

распоряжением.

Выполнение работ в зоне действия другого наряда должно согласовываться с работником, ведущим работы по ранее выданному наряду, или выдавшим наряд на работы в зоне действия другого наряда.

Согласование оформляется до начала выполнения работ записью «согласовано» на лицевой стороне наряда и подписью работника, согласующего документ.

Ремонты электрооборудования выше 1000 В, а также ремонт аварийных линий, независимо от напряжения, как правило, должны выполняться по технологическим картам или плану производства работ. В электроустановках до 1000 В при работе под напряжением необходимо: оградить другие токоведущие части, находящиеся под напряжением, к которым возможно прикосновение; работать в диэлектрических галошах или стоя на изолирующей подставке либо на диэлектрическом коврике; применять изолированный инструмент (у которого, кроме того, должен быть изолирован стержень); пользоваться диэлектрическими перчатками; не допускается работать в одежде с короткими или засученными рукавами, а также использовать ножовки, напильники, металлические метры и т.п.

Не допускается в электроустановках работать в согнутом положении. Не допускается при работе около не огражденных токоведущих частей располагаться так, чтобы эти части находились сзади работника или с двух боковых сторон. Не допускается прикасаться без применения электрозащитных устройств к изоляторам, изолирующим частям оборудования, находящего под напряжением.

Необходимо помнить, что после исчезновения напряжения на электроустановке оно может быть подано вновь без предупреждения.

Не допускаются работы в неосвещенных местах.

Запрещаются работы на высоковольтном оборудовании во время

Весь персонал должен использовать защитные каски.

При проведении земляных работ необходимо соблюдать требования действующих СНиП.

Причины пожаров в действующих электроустановках.

Основными причинами возникновения пожаров являются:

· Короткое замыкание и перегрузка в электрооборудовании и электрических сетях, образование больших местных переходных сопротивлений (нарушение плотного контакта), от электрической дуги и искр, статическое электричество, возникающее при транспортировке сыпучих, жидких и других материалов.

· Нарушение правил безопасности при проведении электросварочных и газосварочных работ.

· Самовозгорание промасленных и других веществ.

· Использование в процессах ремонта и эксплуатации оборудования легковоспламеняющихся жидкостей и веществ.

· Нарушение правил пожарной безопасности.

· Утечка взрывоопасных газов и многое другое.

Тушение пожара сводится к активному (механическому, физическому или химическому) воздействию на зону горения, предотвращению распространения огня. Выбор средств тушения пожаров зависит от стадии развития пожара, масштабов горения, особенностей горения веществ и материалов, наличие электро- энергии.