Симисторное управление индуктивной нагрузкой на переменном токе.

[frezer]

Столкнулся с такой схемой симисторного управления двигателем переменного тока:
Возник вопрос: RC-цепочку параллельно симистору поставили "автоматически" или по какой-то неизвестный мне причине?
Симистор сам перейдёт в режим электрического пробоя при возникновении ЭДС самоиндукции в индуктивной нагрузке и ничего с ним не произойдёт.
Закрытие симистора произойдёт если не при Uak=0, то при Ik=0.
Зачем тогда "козе баян"?

[frezer]

Ровно так, ни для чего другого RC цепь шунтирующая симистор, тиристор не нужна. Тут все очень просто, собственная емкость структуры при достаточно большом dU/dt помехи, обеспечивает сквозной ток достаточный для открытия. Искрения щеток коллекторного аппарата, работа недалеко расположенных сильноточных преобразователей и т.п., но неоспоримыми лидерами по созданию неприятностей являются коммутационные аппараты.

С уважением hydr.

Ровно тоже самое прочитал вчера перед сном! Но тут же возник вопрос: если "наш" симистор с индуктивной нагрузкой зачем RC- цепь параллельно ему, ведь dU/dt будет определяться индуктивностью? Если помехи "внешние" - их и подавлять надо "до, а не после".
Я не пытаюсь опровергнуть что RC- цепь не нужна, просто решил выяснить насколько она необходима на переменном токе и в нужном месте ли её ставят?

---------- Сообщение добавлено 08:47 ---------- Предыдущее сообщение было 08:39 ----------

Каким будет выброс если симистор закроется на верхушке синусоиды.....

Ну, так скорее всего и будет! Ну и что? Если ток через симистор (и индуктивность) будет равен нулю, он так и останется закрытым. Если ток не нулевой, то симистор откроется снова при "своём" пробивном напряжении, как впрочем и при любом другом положении синусоиды питающего напряжения.

[fakel]

собственная емкость структуры при достаточно большом dU/dt помехи, обеспечивает сквозной ток достаточный для открытия

И тут возникает очень интересный вопрос - как выходное сопротивление источника управляющего сигнала влияет на макс допустимую скорость нарастания силового напряжения?

[hydr]

Если помехи "внешние" - их и подавлять надо "до, а не после".

Гарантировать отсутствие внешних помех, это как? Записать в даташите - " Прежде чем применять прибор убедитесь в отсутствии внешних помех".

А ежели серьезно, то был свидетелем интересного явления. Проводились высоковольтные испытания кабеля длинной в 7км, использовалась установка АИ-70.
Установка подключалась к кабелю в ячейке выкаченного выключателя КРУ и заземлялась медным канатиком на штатный болтовой зажим в ячейке.
Кабель не выдержал испытания, в момент пробития между канатиком и металлическим порогом ячейки на котором собственно этот канатик лежал проскочила мощная искра. Получается, что на отрезке медного проводника длинной в полметра появились киловольты.

Offтопик:
Вот тут то и приходит понимание зачем требуются диэлектрические перчатки при работе с заземленной установкой.

Можно прикинуть необходимую скорость нарастания для возникновения такого явления, но лень.
Вот такие бывают помехи.

И тут возникает очень интересный вопрос - как выходное сопротивление источника управляющего сигнала влияет на макс допустимую скорость нарастания силового напряжения?

Скорее импеданс. Если это чисто активное, нулевое сопротивление то прибор из четырехслойного превращается в трехслойный. Данное положение как и промежуточные удобно рассматривать на двухтранзисторной модели.


С уважением hydr.

[frezer]

Гарантировать отсутствие внешних помех, это как?

Ну зачем, RC- цепь и варистор ставить не параллельно симистору, но питающему напряжению.

[poddel]

Ну, привели ещё раз схему включения с RC-цепью, причину, сестра, причину?

Дык, батенька, вы же сами заявляли, что знаете, что такое TRIAC. Скорость нарастания более пороговой откроет тиристор всегда. В случае с индуктивной нагрузкой - пост 17; в случае активной нагрузки - тем, что "летит" из сети (в случае с фьюзером - принтер встает в ошибку по перегреву фьюзера); в случае емкостной нагрузки тиристор не закроется никогда. А ведь хочется иметь управляемый переключающий элемент

[frezer]

Дык, батенька, вы же сами заявляли, что знаете, что такое TRIAC. Скорость нарастания более пороговой откроет тиристор всегда. В случае с индуктивной нагрузкой - пост 17; в случае активной нагрузки - тем, что "летит" из сети (в случае с фьюзером - принтер встает в ошибку по перегреву фьюзера); в случае емкостной нагрузки тиристор не закроется никогда. А ведь хочется иметь управляемый переключающий элемент

Согласен, со всем! Но меня интересует индуктивная нагрузка, а вы активную подсовываете
Касательно поста 17, мысли вслух: RC- цепь отсутствует, ток через индуктивный элемент упала ниже тока удержания симистора - он закрывается, но возникающая Э.Д.С. самоиндукции ему этого на даст сделать, ей просто некуда утекать как через симистор. Симистор от такого малого тока пробиться не может. Э.Д.С. приложена непосредственно к симистору, выброс в сеть минимальна (ток маленький). Да, с RC- цепью будет ещё меньше, но и без неё с индуктивной нагрузкой на переменном токе 50/60 Гц всё должно работать без проблем.

[deemon]

Согласен, со всем! Но меня интересует индуктивная нагрузка, а вы активную подсовываете
Касательно поста 17, мысли вслух: RC- цепь отсутствует, ток через индуктивный элемент упала ниже тока удержания симистора - он закрывается, но возникающая Э.Д.С. самоиндукции ему этого на даст сделать, ей просто некуда утекать как через симистор. Симистор от такого малого тока пробиться не может. Э.Д.С. приложена непосредственно к симистору, выброс в сеть минимальна (ток маленький). Да, с RC- цепью будет ещё меньше, но и без неё с индуктивной нагрузкой на переменном токе 50/60 Гц всё должно работать без проблем.

Так тут не надо забывать ещё про такой момент - фаза тока совпадает с фазой напряжения только при активной нагрузке . А при индуктивной - синусоида тока "запаздывает" ... а что это значит ? Да то , что когда напряжение сети переходит через ноль ( меняет полярность ) - ток течёт всё ещё прежней полярности , при этом он спадает , и когда доходит до нуля - а точнее , до величины "тока удержания" ( holding current ) - симистор закрывается . Но ток индуктивности при этом реально не нулевой , он равен току удержания , отсюда возникает выброс , который снова открывает симистор . Если бы напряжение сети было при этом близко к нулю - то симистор открылся бы , проглотил ток индуктивности и снова бы закрылся ... но реально ведь напряжение сети при этом уже ушло в обратную полярность ( середина следующего полупериода ) и может достигать 200-300 вольт , а значит - симистор , открывшийся от выброса - закрыться не может и снова открывается уже в обратную сторону . При этом подляк ещё в том , что от такой резкой смены полярности внутри симистора могут происходить разные нехорошие процессы , похожие на деградацию перехода БЭ транзистора при обратном пробое - отсюда и случаи преждевременной смерти симисторов при таком дурацком режиме работы Снаббер же , поглощая ток выброса , не даёт напряжению на симисторе достигать больших величин сразу после закрывания и не даёт ему открыться снова на той же полярности , а на обратной полярности он тоже не откроется , пока не будет напряжения на управляющем электроде ... так что со снаббером он может нормально работать .

[uriy]

похожие на деградацию перехода БЭ транзистора при обратном пробое - отсюда и случаи преждевременной смерти симисторов при таком дурацком режиме работы

Я указывал на предупреждения производителя о пробое симистора и на свой опыт пробоя симистора при управлении индуктивной нагрузки, но это не привело к какому либо ощутимому эффекту. Много людей учатся на своих ошибках. Я в том числе.

[poddel]

Так тут не надо забывать ещё про такой момент - фаза тока совпадает с фазой напряжения только при активной нагрузке . А при индуктивной - синусоида тока "запаздывает" ... а что это значит ? Да то , что когда напряжение сети переходит через ноль ( меняет полярность ) - ток течёт всё ещё прежней полярности , при этом он спадает , и когда доходит до нуля - а точнее , до величины "тока удержания" ( holding current ) - симистор закрывается . Но ток индуктивности при этом реально не нулевой , он равен току удержания , отсюда возникает выброс , который снова открывает симистор . Если бы напряжение сети было при этом близко к нулю - то симистор открылся бы , проглотил ток индуктивности и снова бы закрылся ... но реально ведь напряжение сети при этом уже ушло в обратную полярность ( середина следующего полупериода ) и может достигать 200-300 вольт , а значит - симистор , открывшийся от выброса - закрыться не может и снова открывается уже в обратную сторону . При этом подляк ещё в том , что от такой резкой смены полярности внутри симистора могут происходить разные нехорошие процессы , похожие на деградацию перехода БЭ транзистора при обратном пробое - отсюда и случаи преждевременной смерти симисторов при таком дурацком режиме работы Снаббер же , поглощая ток выброса , не даёт напряжению на симисторе достигать больших величин сразу после закрывания и не даёт ему открыться снова на той же полярности , а на обратной полярности он тоже не откроется , пока не будет напряжения на управляющем электроде ... так что со снаббером он может нормально работать .

Да, если хотим иметь управляемый силовой элемент типа тиристор, то снаббер необходим всегда. Для конкретной нагрузки параметры элементов снаббера считаем исходя из поставленных целей и имеющихся реалий

[deemon]

Да, если хотим иметь управляемый силовой элемент типа тиристор, то снаббер необходим всегда. Для конкретной нагрузки параметры элементов снаббера считаем исходя из поставленных целей и имеющихся реалий

Не , ну если нагрузка чисто активная ( нагреватель , лампа , итд ) - то снаббер можно и не ставить , плохо не будет . Помню , мы ещё в детстве собирали всякие "цветомузыки" - там всё и так обходилось ... но как только появляется индуктивность - вынь да положь снаббер

[r9o-11]

[poddel]

Не , ну если нагрузка чисто активная ( нагреватель , лампа , итд ) - то снаббер можно и не ставить , плохо не будет . Помню , мы ещё в детстве собирали всякие "цветомузыки" - там всё и так обходилось ... но как только появляется индуктивность - вынь да положь снаббер

Вот в случае активной нагрузки также будет плохо без снаббера (пост 29 и 45).

[hydr]

при этом он спадает , и когда доходит до нуля - а точнее , до величины "тока удержания" ( holding current ) - симистор закрывается . Но ток индуктивности при этом реально не нулевой , он равен току удержания , отсюда возникает выброс , который снова открывает симистор . .

Ага, значит сначала закрывается потом индуктивность убеждает его передумать и он открывается. В реальной жизни ( и в теории) у него с индуктивностью существует предварительная договоренность и генерации не возникает.
Работа четырехслойных структур в колебательных RCL и RC цепях уже другая тема.

С уважением hydr.

[deemon]

Ага, значит сначала закрывается потом индуктивность убеждает его передумать и он открывается. В реальной жизни ( и в теории) у него с индуктивностью существует предварительная договоренность и генерации не возникает.
Работа четырехслойных структур в колебательных RCL и RC цепях уже другая тема.

С уважением hydr.

Так я и не говорю про генерацию - там дело в повторном открывании .

[hydr]

Так я и не говорю про генерацию - там дело в повторном открывании .

Собираем последовательно, источник постоянного тока, динистор, индуктивность, резистор. Включаем, ждем установившегося значения тока, шунтируем накоротко источник тока, наблюдаем переходный процесс.
По Вашему ток снижается до какого то значения и затем скачком исчезает т.е. равен 0 а затем вдруг появляется опять.
Так не будет.

С уважением hydr.

[deemon]

Собираем последовательно, источник постоянного тока, динистор, индуктивность, резистор. Включаем, ждем установившегося значения тока, шунтируем накоротко источник тока, наблюдаем переходный процесс.
По Вашему ток снижается до какого то значения и затем скачком исчезает т.е. равен 0 а затем вдруг появляется опять.
Так не будет.

С уважением hydr.

Ну а как будет ?

Притом в вашей модели вы шунтируете источник тока ( точнее , напряжения ) , а при работе от сети - там напряжение не падает до нуля , а меняет полярность - про это тоже забывать не надо ...

[hydr]

https://forum.vegalab.ru/attachment/...b?d=1624055626

На картинке хорошо видно, что кривая тока на участке 0 - А - Б не лежит на оси абсцисс т.е. ток прямо смещенного динистора, тиристора, симистора не равен нулю в "закрытом" состоянии. Это не реле с механическими контактами.
Ну а касательно изменения полярности, это как изменить полярность минуя переход через ноль?

С уважением hydr/

[deemon]

Ну а касательно изменения полярности, это как изменить полярность минуя переход через ноль?

Да очень просто - напряжение перешло через ноль , а ток ещё нет ...

[frezer]

Да очень просто - напряжение перешло через ноль , а ток ещё нет ...

Дмитрий, ток то всё равно в какой-то момент станет равен нулю! Вот в этот момент и закроется симистор, ну и что что на нагрузке есть "большое" (при индуктивном характере) напряжение, на самом симисторе в открытом состоянии оно почти всегда мало.
Я бы подвёл некоторый итог:
1. RC цепь служит для подавления внешних выбросов напряжения от других устройств, и должна рассчитываться исходя из её постоянной времени - большей чем dU/dt для данного симистора.
2. RC цепь при индуктивном характере нагрузки уменьшает выбросы напряжения в сети при закрывании симистора, влияет ли это на безопасность работы симистора? Мне кажется нет. Однако uriy считает иначе! Спорить теоретически - бессмысленно! Проводить эксперименты - никто не будет.
3. Для первого случая RC цепь установленная не параллельно симистору, но параллеьнно питанию уменьшает выбросы внешних помех не только на "данном" симисторе, но и на всех других.
4. Можно ли не использовать RC цепь параллельно ситмистору, при индуктивной нагрузке? - можно, если в схеме у вас один симистор и стоит общая RC цепь по питанию, для гашения не только выбросов от своего симистора, но внешних помех по сети, но и более "медленный" варистор не помешает.
5. Можно не думать и просто ставить RC цепь параллельно симистору, но рассчитать её всё-таки надо по приведённым здесь формулам графикам.

Offтопик:
Это моё мнение, скорей всего несовпадающее с мнением некоторых других.

---------- Сообщение добавлено 08:44 ---------- Предыдущее сообщение было 08:40 ----------

Что-то значения "конские" по этим графикам получаются? Непонятно какое теоретическое обоснование заложено в этот график? Наверное здесь ток удержания симистора надо подставлять, а не ток нагрузки?

[r9o-11]

Ну, наверное, составители диаграммы исходили из того, что энергия, запасённая катушкой, равна (Lr^2)/2 и, соответственно, сильно зависит от тока в катушке.
Ну, и надобность снаббера в происходящих процессах я бы рассматривал не только как помехогасящую цепь, но ещё и так - при "спадающей" полуволне и открытом симисторе катушка подключена к сети и зашунтирована низким внутренним сопротивлением этой сети, но как только симистор закроется, цепь разомкнётся и из-за остаточной энергии в катушке в ней возникнет ЭДС уровнем, зависящим от отношения сопротивлений закрытого симистора к сопротивлению катушки. Ну, а чтобы снизить этот уровень, параллельно симистору ставят последовательную RC цепь, которая должна иметь небольшое сопротивление по переменному току. Т.е., чем больше был ток в катушке, тем большую ёмкость должен иметь конденсатор и тем меньшее сопротивление иметь резистор.
Это я недавно у Сивухина Д.В. в 3 томе Общего курса физики подсмотрел (формула 68.12). Или не так?