双向可控硅在电力拖动控制系统中的应用 _知识百科

众所周知，电力拖动控制系统的核心问题就是要对拖动工作机械的电动机进行控制，有触点的自动控制，如接触器，其主要缺点是运行噪声大，触点易磨损，开关频率低，电磁干扰大，有些生产机械上的接触器要求每小时动作1500~3000次，触点一星期就要损坏，用双向可控硅进行控制，寿命大大延长,维修工作量可以大大减少，受到设计和维护人员的好评。
双向可控硅的结构、工作原理和特性参数在前面已经详细介绍了，下面就电路基本原理和主要设备的选用做个简单的介绍:
一、电路原理
该电路分主电路和触发电路两部分，主电路由自动空气开关Q、熔断器FU1—FU3、双向可控硅KS1~KS3、三相交流异步电动机M组成。双向可控硅采用电源自行触发方式。触发电路由开关K和限流电阻R组成，当交流电压处于正半周时，主电极T1,为正,T2为负，这时只要把开关K闭合一下，控制极G与主电极T,之间便加上一个反向触发电压，于是双向可控硅被触发导通，这时相当于Ⅲ-触发方式。当电源电压过零时，双向可控硅就自动阻断。当电源电压为负半周时,T1为负,T2为正,只要把开关K闭合一下,G和T1之间就加上一个正向电压也能使双向可控硅触发导通。这时相当于I+触发方式。当电源电压重新过零时，双向可控硅就重新自动阻断。如此周而复始，双向晶闸管就起到一个交流无触点双向开关的作用。
这里的开关K可以是继电器的接点，也可以是微动开关，行程开关或晶体管开关电路。例如:自动生产线中的行车在运行过程中每到一个工位要发出一个信息，这时可以在每个工位上安装一个挡块，而在行车上安装一个行程开关。每当行车到达工位时，挡块使碰撞行程工关，使接点闭合一次，双向可控硅就被触发导通。于是由数控系统发出指令，控制生产机械按预先编好的程序自动运行，实现了生产的自动化。
二、电路主要设备的选用
【双向可控硅在电力拖动控制系统中的应用】1、自动空气开关Q:主要作用是接通和分断电路，还可作为线路过载、短路或欠压保护，选用原则是其额定电流应大于或等于线路的计算电流。例如37kw控制异步电动机，可选用DZ10—100A的空气开关。
2、熔断器FU1—FU3:异步电动机所用熔断器的主要作短路保护用。它的额定电压应大于或等于电动机的额定电压;其额定电流应按下式选取:

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式中:I pn一熔体的额定电流,A;
I mn一电动机的额定电流,A 。
3、双向可控硅KS1~KS3 :
(⑴)普通可控硅在参数表或合格证中给出的额定电流是平均值，而双向可控硅给出的额定电流是有效值。因此，在利用双向可控硅代替两个并联反接的普通可控硅时，必须经过换算后再去挑选合格的元件。换算的公式是

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式中:I,—普通可控硅额定电流,A;lks一双向可控硅额定电流,A 。
从普通可控硅参数系列中可以查到近似的数值为100A 。所以额定电流为200A的双向可控硅在作交流双向开关使用时，可以代替两只额定电流为100A的普通可控硅。
(2)由于手册或合格证上给出的数据都是在规定的条件下测定的，而实际工作条件往往和规条件不同，而且还可能出现实际工作要求超过双向可控硅工作能力的现象，所以在选定器件的参数时，必须留有余量。因此为了保证管子在瞬时过电压时不被破坏，应该按额定电压为实际工作电压最大值2~3倍的数值选择双向可控硅。
(3)由于可控硅的过载能力比一般电磁元件小，为了保证管子不致因电流过大而烧毁，并考虑到发热情况与电流的有效值有关，应该使双向可控硅的额定电流(有效值)为实际工作电流最大值的1.5～2倍。
三、结论
1、双向可控硅无触点功率开关，用于交流异步电动机启动较频繁的场合，一般冶金企业可以大量采用。
2、双向可控硅无触点功率开关，可以改善大功率电机启动时对电网的影响，而且动作迅速、寿命长，没有电磁式开关的噪声、振动和火花，能节电降耗，因此近几年来，逐渐获得广泛应用。