Le principe de la régulation de puissance dans une charge à courant alternatif à l'aide de thyristors

La puissance de charge moyenne dans les circuits alternatifs sinusoïdaux peut être ajustée par thyristors… Cette méthode de contrôle de la consommation électrique est particulièrement aisée si la charge est purement active. Cependant, avec quelques modifications des circuits consommateurs, il est possible de contrôler des charges à l'aide de thyristors. composant réactif.

Cette approche de la réglementation est communément appelée régulation de tension de phase, et s'applique généralement à ces consommateurs qui peuvent initialement être alimentés directement à partir du réseau, mais ne nécessitent pas forme de tension parfaitement harmonique.

Le principe de commande est de modifier l'angle d'ouverture du thyristor comme un interrupteur électronique. Ainsi, lorsque le thyristor s'ouvre et conduit le courant non pas à travers toute la demi-onde de l'onde sinusoïdale, mais seulement à partir d'une certaine phase de celle-ci, des ondes sinusoïdales incomplètes sont envoyées à la charge et leurs pièces avec la partie initiale de la demi-onde cycle de mois coupé.

Ceci est réalisé par le fait que le thyristor ou fonctionne comme un indépendant redresseur demi-onde, ou deux thyristors sont inclus dans le circuit redresseur (alors c'est le soi-disant redresseur contrôlé). Le résultat du fonctionnement du circuit est une réduction de la valeur efficace de la tension fournie à la charge, qui est connectée après un tel redresseur.

De tels circuits se trouvent souvent dans les démarreurs progressifs des moteurs à courant continu, sur les cartes de contrôle du courant des batteries rechargeables, dans les dispositifs de réglage de la luminosité des lampes à incandescence, etc.

L'avantage de cette approche réside principalement dans le faible coût et la simplicité d'assemblage des circuits avec les thyristors, ainsi que dans la simplicité des circuits de commande pour la régulation de phase de la tension lorsqu'il s'agit de courant alternatif dans le réseau. L'inconvénient, bien sûr, est la forme déformée de la tension résultante, un courant d'ondulation élevé à la sortie et une réduction du facteur de puissance de l'utilisateur.

L'essence de l'inconvénient associé à la distorsion de la tension et de la forme du courant est que lorsque le thyristor est soudainement désactivé, le courant à travers la charge augmente fortement, tandis que la chute de tension aux bornes des résistances du circuit d'alimentation et des circuits de charge augmente nettement. La forme de la tension d'alimentation ne devient pas du tout sinusoïdale. Nous devons construire des filtres supplémentaires lorsqu'il s'agit, par exemple, de contrôler la puissance d'un moteur à induction, pour lequel un sinus pur est toujours souhaité.

Le thyristor est conçu de telle manière qu'il commence à conduire le courant sous forme de diode commençant exactement à partir du moment où l'impulsion de tension de déclenchement est appliquée à son électrode de commande.A ce moment, le thyristor passe de l'état verrouillé à l'état conducteur et conduit le courant de l'anode à la cathode, même si l'action de l'impulsion de commande est déjà terminée, mais le courant de l'anode à la cathode continue de circuler.

Dès que le courant dans le circuit s'arrête, le thyristor se verrouille et attend la prochaine impulsion sur son électrode de commande pendant que la tension est appliquée du côté de l'anode. Ainsi, les périodes de l'état ouvert du thyristor sont formées et les morceaux coupés de la sinusoïde de courant dans le circuit utilisateur sont obtenus.

Pour cette raison, la commande à thyristor est largement utilisée dans les appareils électroménagers, où des éléments chauffants, des moteurs à courant continu, des filaments sont utilisés - de tels appareils qui ne sont pas particulièrement sensibles aux ondes se produisant à la fréquence du réseau. Les variateurs à thyristor petits, compacts et peu coûteux sont idéaux pour régler la température du chauffage au sol électrique, l'intensité de la lueur des lampes à incandescence, la température des radiateurs à huile, des fers à souder, etc.

Voir également:Principes de commande des thyristors et des triacs