Dispozitiv de comanda pe grila cu generator de tensiune liniar variabila (DCG cu GTLV)

Dispozitiv de comanda pe grila cu generator de tensiune liniar variabila (DCG cu GTLV)

1. Scopul lucrarii este studiul principiului de functionare a unui dispozitiv de comanda pe grila cu generator de tensiune liniar variabila.

2. Consideratii teoretice

Rolul dispozitivului de comanda pe grila este sa dea un impuls de comanda pe poarta tiristorului, impuls ce are faza reglabila si amplitudinea in tensiune si curent in functie de tipul tiristorului comandat. De asemenea este necesara sincronizarea functionarii DCG-ului cu trecerea prin zero a tensiunii pe tiristorul comandat.

Tensiunea de sincronizare se aplica la intrarile transformatorului Tr₁. Acest transformator poarta denumirea de transformator de sincronizare si are rolul de adaptare precum si de a asigura separare galvanica intre circuitul de forta si cel de comanda. Cand in primarul transformatorului de sincronizare este semialternanta pozitiva, datorita modului de conectare a bornelor acestuia, in secundarul transformatorului este semialternanta negativa (semnalele A, respectiv B din figura 2). Pe durata semialternantei pozitive a tensiunii de sincronizare (semnalul A din figura 2) tranzistorul T₁ este blocat si condensatorul C₁ se incarca la curent constant de la generatorul de curent constant realizat cu T₂, D_z, P₁ si R₂. Se poate scrie urmatoarea relatie referitor la tensiunea de incarcare a condensatorului C₁.

(1.1)

Se poate remarca ca tensiunea pe condensator variaza liniar in timp. Panta de incarcare a condensatorului este data de valoarea curentului de incarcare a condensatorului si se poate modifica cu ajutorul rezistentei P₁.

Pe durata semialternantei pozitive a tensiunii de sincronizare tranzistorul T₁ este saturat si condensatorul C₁ se descarca prin rezistenta R₃. Valoarea acestei rezistente stabileste panta de descarcare a condensatorului. Astfel la bornele condensatorului C₁ se obtin impulsuri dinte de ferastrau sincronizate cu tensiunea retelei. Aceste impulsuri sunt aplicate in baza tranzistorului T₃, in montaj repetor pe emitor, ce are rol de adaptor cu impedanta de intrare marita. Pe baza tranzistorului T₄ se face sumarea tensiunii in dinte de ferastrau cu tensiunea negativa de comanda -U_com. In figura 2 sunt prezentate doua cazuri pentru doua valori ale tensiunii de comanda -U_com1, respectiv -U_com2. Cand tensiunea dinte de ferastrau depaseste ca modul tensiunea de comanda, tranzistorul T₄ se satureaza (forma de unda E). Astfel in colectorul tranzistorului T₄ se obtin dreptunghiulare. Momentul de timp in care apare frontul negativ se modifica odata cu modificarea valorii tensiunii de comanda, asa cum se poate remarca si din figura 2.

Fig. 2 Diagrama de tensiuni la DCG cu GTLV

Semnalul dreptunghiular E este aplicat catre circuitul derivator doar daca tranzistorul T₅ este saturat. Iar aceste este saturat atat timp cat comutatorul K nu este inchis. Prin actionarea comutatorului K se inhiba impulsurile de comanda de la DCG, blocand tranzistorul T₅. Fronturile semnalului dreptunghiular E sunt derivate de catre circuitul derivator realizat cu grupul C₂R₁₁. Dioda D₂ permite trecerea doar a impulsurilor negative spre grupul de tranzistoare T₆ si T₇. Acestea sunt formatate in impulsuri dreptunghiulare si prin intermediul transformatorului Tr₂ ajung pe poarta tiristorului comandat. Transformatorul Tr₂ este denumit si transformator de impuls si are rolul de a asigura separarea galvanica intre circuitul de comanda si cel de forta si de adaptare a impulsurilor de comanda de la DCG la cerintele tiristorului. Durata impulsurilor de comanda pe poarta a tiristorului este stabilita de circuitul derivator.

3. Partea practica a lucrarii

Partea experimentala a lucrarii consta in oscilografierea formelor de unda prezentate in figura 2.

La preluarea tensiunii in dinte de ferastrau de pe condensatorul C₁ (semnalul C) se vor efectua urmatoarele modificari analizandu-se efectele acestora asupra semnalului C:

o      se dubleaza valoarea condensatorului C₁;

o      se modifica valoarea curentului din generatorul de curent constant prin rezistorul semireglabil P₁.

La oscilografierea semnalului G se modifica valoarea condensatorului C₂. Se vor analiza si explica efectele acestor modificari din schema.

Se vor trasa pe hartie milimetrica forme semnalelor oscilografiate cu ajutorul osciloscopului.

4. Intrebari de verificare si control

Precizati cum se modifica tensiunea in dinte de ferastrau cand se creste valoarea curentului furnizat de generatorul de curent constant.

Explicati care elemente de circuit stabilesc pantele de incarcare si descarcare a condensatorului C₁.

Care este rolul tranzistorului T₅?

Care sunt elementele de circuit ce stabilesc durata impulsului de comanda pe poarta tiristorului?