Il principio della regolazione della potenza in un carico di corrente alternata mediante tiristori

La potenza di carico media nei circuiti CA sinusoidali può essere regolata di tiristori… Questo metodo di controllo del consumo energetico è particolarmente semplice se il carico è puramente attivo. Tuttavia, con alcune modifiche ai circuiti delle utenze, è possibile controllare i carichi utilizzando i tiristori. componente reattiva.

Questo approccio alla regolamentazione è comunemente chiamato regolazione della tensione di fase, ed è generalmente applicato a tali consumatori che inizialmente possono essere alimentati direttamente dalla rete, ma non richiedono forma di tensione perfettamente armonica.

Il principio di controllo consiste nel modificare l'angolo di apertura del tiristore come un interruttore elettronico. Quindi, quando il tiristore si apre e conduce corrente non attraverso l'intera semionda della sinusoide, ma solo a partire da una certa fase di essa, le onde sinusoidali incomplete vengono alimentate al carico e ai loro pezzi con la parte iniziale della semi- ciclo mensile interrotto.

Ciò è ottenuto dal fatto che il tiristore o funziona come indipendente raddrizzatore a semionda, o due tiristori sono inclusi nel circuito raddrizzatore (quindi questo è il cosiddetto raddrizzatore controllato). Il risultato del funzionamento del circuito è una riduzione del valore effettivo della tensione fornita al carico, che è collegato dopo tale raddrizzatore.

Tali circuiti si trovano spesso negli avviatori statici di motori CC, nelle schede per il controllo della corrente delle batterie ricaricabili, nei dispositivi per la regolazione della luminosità delle lampade ad incandescenza, ecc.

Il vantaggio di questo approccio risiede principalmente nel basso costo e nella semplicità di assemblaggio di circuiti con tiristori, nonché nella semplicità dei circuiti di controllo per la regolazione di fase della tensione quando si tratta di corrente alternata nella rete. Lo svantaggio, ovviamente, è la forma distorta della tensione risultante, un'elevata corrente di ripple in uscita e una riduzione del fattore di potenza dell'utente.

L'essenza dello svantaggio associato alla distorsione della forma della tensione e della corrente è che quando il tiristore viene improvvisamente spento, la corrente attraverso il carico aumenta bruscamente, mentre aumenta la caduta di tensione attraverso le resistenze sia nel circuito di alimentazione che nei circuiti di carico nettamente. La forma della tensione di alimentazione non diventa affatto sinusoidale. Abbiamo bisogno di costruire filtri aggiuntivi quando si tratta, diciamo, di controllare la potenza di un motore a induzione, per il quale si desidera sempre un seno puro.

Il tiristore è progettato in modo tale da iniziare a condurre corrente come diodo a partire esattamente dal momento in cui l'impulso di tensione di trigger viene applicato al suo elettrodo di controllo.In questo momento, il tiristore passa dallo stato bloccato allo stato di conduzione e conduce corrente dall'anodo al catodo, anche se l'azione dell'impulso di controllo è già terminata, ma la corrente dall'anodo al catodo continua a fluire.

Non appena la corrente nel circuito si interrompe, il tiristore si blocca e attende l'impulso successivo al suo elettrodo di controllo mentre la tensione viene applicata dal lato dell'anodo. Pertanto, si formano i periodi dello stato aperto del tiristore e si ottengono i pezzi tagliati della corrente sinusoidale nel circuito utente.

Per questo motivo, il controllo del tiristore è ampiamente utilizzato negli elettrodomestici, dove vengono utilizzati elementi riscaldanti, motori CC, filamenti, dispositivi che non sono particolarmente sensibili alle onde che si verificano alla frequenza della rete. I dimmer a tiristori piccoli, compatti ed economici sono ideali per regolare la temperatura del riscaldamento elettrico a pavimento, l'intensità del bagliore delle lampade a incandescenza, la temperatura dei riscaldatori dell'olio, dei saldatori, ecc.

Guarda anche:Principi di controllo a tiristori e triac