Тиристорный преобразователь: особенности эксплуатации и перспективы развития

Изучение свойств полупроводников позволило создать новые элементы, которые стали активно применяться в различных электронных схемах. Постепенно появлялись более мощные приборы, которые позволили коммутировать электрические цепи большой мощности.

Хорошим примером этому является тиристорный преобразователь. С момента своего появления он стал пользоваться заслуженной популярностью у проектировщиков. Этот прибор активно используется в различных схемах электрики: пусковые и зарядные устройства, сварочные аппараты, нагреватели, инверторы, управляемые выпрямители т.д. Это далеко не полный список устройств, в которых используется тиристорный преобразователь.

Со временем появились мощные приборы, с помощью которых стало возможным управлять скоростью электродвигателей или тепловых установок. Они стали активно использоваться на производстве, и в некоторых случаях даже заменили традиционную на тот момент систему "генератор-двигатель" (Г-Д).

Совершенствование схем управления значительно повысило надежность этих

устройств. Мощный тиристорный преобразователь способен управлять током возбуждения или включаться непосредственно в якорную цепь двигателя. Однако первые системы импульсно-фазового управления (СИФУ) часто работали с ошибками. Это могло привести, предположим, к “опрокидыванию” инвертора и выходу силовых элементов из строя. Конструктивная база тоже оставляла желать лучшего. Со временем эти проблемы ушли в прошлое. Появились надежные электронные устройства, которые надежно управляют и при необходимости защищают чувствительный к перегрузкам тиристорный преобразователь. Также необходимо отметить высокий КПД, хорошую ремонтопригодность и небольшие размеры этого прибора по отношению к альтернативным системам.

Но, кроме хороших эксплуатационных характеристик, такие устройства обладают и некоторыми недостатками по отношению к силовой цепи:

• Соотношение реактивной и активной мощности при их использовании изменяется не в лучшую для общей питающей сети сторону. Для сохранения cos φ приходится использовать компенсаторы реактивной мощности на базе конденсаторов.

• При своей работе тиристорные преобразователи достаточно сильно загрязняют силовую сеть высокочастотными помехами. Для борьбы с этим недостатком используются специальные R-C-цепи.

С помощью специально разработанных устройств можно изменять такой параметр, как частота питающей сети. Он используется в работе индукционных печей, при формовке металлов или в других электротехнических установках. Эту функцию осуществляет специально разработанный для этих целей тиристорный преобразователь частоты. Его создание позволило значительно усовершенствовать существовавшие на тот момент технологии обработки металлов на производстве.

Со временем появились альтернативные приборы, которые работают совершенно по другим принципам. Разрабатываются схемы на базе мощных IGBT-транзисторов, которые больше применяются для управления двигателями малой и средней мощности. Они постепенно вытесняют морально устаревшие системы.