Intrerupatoare de curent continuu

Intrerupatoare de curent continuu

Intrerupatoarele de curent continuu difera de cele de curent alternativ in

primul rand in ceea ce priveste fenomenul de stingere.

In curent alternativ tensiunea scade la zero la sfarsitul fiecarei semiperioade,

pe cand in curent continuu e necesar circuitul de stingere,cu ajutorul caruia

curentul prin tiristor este redus la zero:cele mei simple intreruptoare de curent

continuu sunt intreruptoarele cu comutatie fortata.

1 Conectarea unui circuit de curent continuu

Un circuit de curent continuu poate fi conectat la sursa printr-un intrerupator

static aplicand un impuls pe poarta tiristorului component.

In figura 4.18 s-a reprezentat o sarcina inductiv-rezistiva L-R conectata la

sursa de curent continuu Ud .

Fig. 4.18. Conectarea unui circuit de curent continuu

L􀣌 este inductivitatea conductoarelor de legatura intre sarcina si sursa de

tensiune.Pentru determinarea variatiei in timp a circuitului si tensiunii se

presupune ca tiristorul este un intreruptor ideal,adica se neglijaza caderea de

tensiune pe tiristor in conductie directa si curentul rezidual la blocare.Se mai

considera ca aprinderea si blocarea tiristorului au loc instantaneu.Daca

aprinderea tiristorului are loc in momentul t0 atunci ecuatia diferentiala a

circuitului

curentului pana la valoarea stabilizata Ud/R.

Panta de crestere a curentului poate fi determinata prin diferentierea ecuatiei

si se obtine:

Valoarea maxima a pantei curentului se stabileste la conectarea circuitului in

momentul t0 cand atinge valoarea:

Conform acestei relatii panta de crestere a curentului este determinata de

inductivitatea circuitului.In general circuitul de sarcina are o inductivitate

suficient de mare pentru a limita panta curentului sub valoarea maxima

admisibila data pentru tiristor.In circuitele pur rezistive trebuie verificat daca

panta curentului nu depaseste valoarea critica .La fel se procedeaza si pentru

circuitele de productie RC general aplicate tiristoarele unde curentul de

conectare este limitat doar de rezistenta RB.

In multe cazuri pentru limitarea pantei de crestere a curentului se monteaza in

serie cu tiristorul o inductivitate suplimentara.

2 Deconectarea unui circuit de curent continuu

Deconectarea unui circuit de curent continuu cu ajutorul intreruptorului static

presupune scaderea curentului prin tiristor sub valoarea de mentinere.

Apoi,dupa intreruperea curentului trebuie asigurata o polarizare inversa

tiristorului, pe o durata care depaseste timpul de revenire al ventilului si numai

este asigurata blocarea acestuia la tensiunea pozitiva.

Intreruptoarele statice realizate cu teorezistoare de putere pot fi deconectate

printr-un impuls de comanda ;ca urmare apar pierderi apreciabile in structura

semiconductoare.

Pentru stingerea tiristorului trebuie prevazut un circuit auxiliar.Curentul de

sarcina se intrerupe instantaneu numai in cazul circuitelor pur rezistive.

In cazul unei sarcini inductive,inductanta L poate inmagazina o energie

magnetica de L*I2/2 care in momentul deconectarii se transforma in pierderi

termice in intreruptor pierderi ce pot depasi puterea disipata maxima admisibila

a tiristorului si se pot produce supratensiuni inverse inadmisibile.

Pentru eliminarea acestui neajuns in paralel cu sarcina se leaga o dioda de

fuga care preia curentul de sarcina dupa deconectarea tiristorului intreruptor.

Diodele de fuga pot fi aplicate numai pentru inductivitati concentrate.

Tiristorul nu poate fi protejat cu dioda de fuga la supratensiuni si pierderile

produse de energia magnetica inmagazinata in inductanta sursei si inductanta

de scapari a conductorilor de legatura.

Fig. 4.19. Intreruperea unui circuit de curent continuu cu un tranzistor

In figura 4.19 se arata un circuit de conectare cu tranzistor si cu dioda de

fuga.

Deconectarea se face prin comanda de baza a tranzistorului de putere,

curentul scazand liniar spre zero de la valoarea I.Este valabila relatia :

care depinde de energia magnetica inmagazinata de inductivitatea de scapari

este independenta de t si se transforma in pierderi termice in timpul unei

deconectari.