थाइरिस्टर कम्यूटेशन तकनीक

Thyristor को चालू करने के लिए, विभिन्न ट्रिगर करने के तरीके हैं जिसमें एक ट्रिगर पल्स अपने गेट टर्मिनल पर लगाया जाता है। इसी तरह, एक थायरिस्टर को बंद करने के लिए विभिन्न तकनीकें हैं, इन तकनीकों को थायरिस्टर कम्यूटेशन तकनीक कहा जाता है । यह थायरिस्टर को आगे की सुचालक अवस्था से आगे की अवरुद्ध अवस्था में लाकर किया जा सकता है। आगे की अवरुद्ध अवस्था में थाइरिस्टर को लाने के लिए, होल्डिंग करंट लेवल के नीचे फॉरवर्ड करंट को कम किया जाता है। पावर कंडिशनिंग और पॉवर कंट्रोल के उद्देश्य से एक थाइरिस्टर का संचालन ठीक से किया जाना चाहिए।

इस ट्यूटोरियल में, हम विभिन्न थाइरिस्टर कम्यूटेशन टेक्नीक के बारे में बताएंगे । हमने अपने पिछले लेख में पहले से ही थायरिस्टर और इसके ट्रिगरिंग तरीकों के बारे में बताया है।

Thyristor कम्यूटेशन के लिए मुख्य रूप से दो तकनीकें हैं: प्राकृतिक और मजबूर। मजबूर कम्यूटेशन तकनीक को पाँच श्रेणियों में विभाजित किया गया है जो कक्षा ए, बी, सी, डी और ई हैं।

नीचे वर्गीकरण है:

• प्राकृतिक कम्यूटेशन
• मजबूरन कम्यूटेशन
  • क्लास ए: सेल्फ या लोड कम्यूटेशन
  • कक्षा बी: गुंजयमान-पल्स कम्यूटेशन
  • कक्षा सी: पूरक कम्यूटेशन
  • कक्षा डी: आवेग कम्यूटेशन
  • कक्षा ई: बाहरी पल्स कम्यूटेशन

प्राकृतिक कम्यूटेशन

प्राकृतिक कम्यूटेशन केवल AC सर्किट में होता है, और इसे इसलिए नाम दिया गया है क्योंकि इसमें किसी भी बाहरी सर्किट की आवश्यकता नहीं होती है। जब एक धनात्मक चक्र शून्य तक पहुँच जाता है और एनोड करंट शून्य होता है, तुरंत थायरिस्टर के पार एक उल्टा वोल्टेज (ऋणात्मक चक्र) लगाया जाता है जिसके कारण थाइरिस्टर बंद हो जाता है।

एसी वोल्टेज कंट्रोलर, साइक्लोकोनवर्कर और फेज़ कंट्रोल्ड रेक्टिफायर्स में एक नेचुरल कम्यूटेशन होता है।

मजबूरन कम्यूटेशन

जैसा कि हम जानते हैं कि डीसी सर्किट में कोई प्राकृतिक शून्य वर्तमान नहीं है जैसे कि प्राकृतिक आवागमन। तो, मजबूर सर्किट का उपयोग डीसी सर्किट में किया जाता है और इसे डीसी कम्यूटेशन भी कहा जाता है । यह वर्तमान मूल्य से नीचे थायरिस्टर के एनोड वर्तमान को बलपूर्वक कम करने के लिए अधिष्ठापन और समाई जैसे कम्यूटिंग तत्वों की आवश्यकता है, इसीलिए इसे मजबूरन कम्यूटेशन कहा जाता है । मुख्य रूप से मजबूर कम्यूटेशन का उपयोग चॉपर और इनवर्टर सर्किट में किया जाता है। मजबूर कम्यूटेशन को छह श्रेणियों में विभाजित किया गया है, जिन्हें नीचे समझाया गया है:

1. क्लास ए: सेल्फ या लोड कम्यूटेशन

क्लास ए को "सेल्फ-कम्यूटेशन" भी कहा जाता है और यह थायरिस्टर कम्यूटेशन तकनीक के बीच सबसे ज्यादा इस्तेमाल की जाने वाली तकनीक है। नीचे सर्किट में, प्रारंभ करनेवाला, संधारित्र और रोकनेवाला नम सर्किट के तहत एक दूसरा आदेश बनाते हैं।

जब हम सर्किट में इनपुट वोल्टेज की आपूर्ति शुरू करते हैं, तो Thyristor ON नहीं होगा, क्योंकि ON को चालू करने के लिए गेट पल्स की आवश्यकता होती है। अब जब थायरिस्टर चालू या अग्रगामी हो जाता है, तो धारा प्रवाहकत्त्व के माध्यम से प्रवाहित होगी और संधारित्र को उसके चरम मान या इनपुट वोल्टेज के बराबर ले लेगी। अब, जैसे ही संधारित्र पूरी तरह से चार्ज हो जाता है, प्रारंभ करनेवाला ध्रुवीयता उलट जाती है और प्रारंभ करनेवाला प्रवाह के विरोध का विरोध करना शुरू कर देता है। इसके कारण आउटपुट करंट घटने लगता है और शून्य पर पहुंच जाता है। इस समय थिइरिस्टर की करंट होल्डिंग के नीचे करंट होता है, इसलिए थाइरिस्टर बंद हो जाता है।

2. कक्षा बी:

क्लास बी कम्यूटेशन को रेजोनेंट-पल्स कम्यूटेशन भी कहा जाता है। क्लास बी और क्लास ए सर्किट के बीच केवल एक छोटा सा बदलाव है। कक्षा बी एलसी अनुनाद सर्किट में समानांतर में जुड़ा हुआ है जबकि कक्षा ए में यह श्रृंखला में है।

अब, जैसा कि हम इनपुट वोल्टेज को लागू करते हैं, कैपेसिटर इनपुट वोल्टेज (बनाम) तक चार्ज करना शुरू कर देता है और गेट पल्स लागू होने तक थायरिस्टर उलटा रहता है। जब हम गेट पल्स को लागू करते हैं, तो थाइरिस्टर चालू हो जाता है और अब दोनों तरीकों से वर्तमान प्रवाह शुरू होता है। लेकिन, फिर श्रृंखला में जुड़े प्रतिरोध और अधिष्ठापन के माध्यम से निरंतर भार प्रवाह बहता है, इसकी बड़ी प्रतिक्रिया के कारण।

फिर एलसी गुंजयमान सर्किट के माध्यम से एक साइनसोइडल वर्तमान प्रवाह संधारित्र को रिवर्स पोलरिटी के साथ चार्ज करने के लिए। इसलिए, थाइरिस्टर में एक रिवर्स वोल्टेज दिखाई देता है, जो वर्तमान आई (_ए) को चालू करने के कारण एनोड प्रवाह I का विरोध करता है । इसलिए, इस विरोध करने वाले करंट के कारण, जब एनोड करंट की करंट की तुलना में कम हो रहा है, तो थायरिस्टर बंद हो जाता है।

3. कक्षा सी:

क्लास सी कम्यूटेशन को कॉम्प्लिमेंट्री कम्यूटेशन भी कहा जाता है। जैसा कि आप नीचे सर्किट देख सकते हैं, समानांतर में दो थाइरिस्टर हैं, एक मुख्य है और दूसरा सहायक है।

प्रारंभ में, दोनों थायरिस्टर ऑफ़ स्थिति में हैं और संधारित्र के पार वोल्टेज भी शून्य है। अब, जैसे कि गेट पल्स को मुख्य थायरिस्टर पर लागू किया जाता है, करंट दो रास्तों से बहना शुरू कर देगा, एक आर 1-टी 1 से है और दूसरा आर 2-सी-टी 1 है। इसलिए, संधारित्र भी प्लेट बी पॉजिटिव और प्लेट A ऋणात्मक की ध्रुवता के साथ इनपुट वोल्टेज के बराबर शिखर मूल्य पर चार्ज करना शुरू कर देता है।

अब, जैसा कि गेट पल्स को थाइरिस्टर टी 2 पर लागू किया जाता है, यह चालू होता है और थिरिस्टर टी 1 के पार वर्तमान की एक नकारात्मक ध्रुवता दिखाई देती है जो टी 1 को बंद होने का कारण बनाती है। और, संधारित्र रिवर्स ध्रुवीयता के साथ चार्ज करना शुरू कर देता है। बस हम यह कह सकते हैं कि जब T1 चालू होता है तो वह T2 को बंद कर देता है और जैसे ही T2 चालू होता है वह बंद T1 हो जाता है।

4. कक्षा डी:

क्लास डी कम्यूटेशन को इम्पल्स कम्यूटेशन या वोल्टेज कम्यूटेशन भी कहा जाता है। क्लास सी के रूप में, क्लास डी कम्यूटेशन सर्किट में दो थायरिस्टर टी 1 और टी 2 भी होते हैं और इन्हें क्रमशः मुख्य और सहायक नाम दिया गया है। यहां, डायोड, प्रारंभ करनेवाला और सहायक थायरिस्टर कम्यूटेशन सर्किट बनाते हैं।

प्रारंभ में, दोनों थायरिस्टर ऑफ़ स्थिति में हैं और संधारित्र C के पार वोल्टेज भी शून्य है। अब जब हम इनपुट वोल्टेज लागू करते हैं और थाइरिस्टर T1 को ट्रिगर करते हैं तो लोड करंट प्रवाहित होने लगता है। और, कैपेसिटर प्लेट A की नकारात्मकता और प्लेट B पॉजिटिव के ध्रुवीयता के साथ चार्ज करना शुरू कर देता है।

अब, जैसे ही हम सहायक थाइरिस्टर टी 2 को ट्रिगर करते हैं, मुख्य थायरिस्टर टी 1 बंद हो जाता है और संधारित्र विपरीत ध्रुवीयता के साथ चार्ज करना शुरू कर देता है। जब यह पूर्ण-आवेशित हो जाता है, तो यह सहायक Thyristor T2 को OFF को चालू करने का कारण बनता है, क्योंकि एक संधारित्र इसके प्रवाह के माध्यम से प्रवाह की अनुमति नहीं देता है जब यह पूरी तरह से चार्ज हो जाता है।

इसलिए, आउटपुट वर्तमान भी शून्य होगा क्योंकि इस स्तर पर दोनों थियोरिस्टर्स ऑफ स्थिति में हैं।

5. कक्षा ई:

क्लास ई कम्यूटेशन को एक्सटर्नल पल्स कम्यूटेशन भी कहा जाता है। अब, आप सर्किट आरेख में देख सकते हैं, थायरिस्टर पहले से ही पूर्वाग्रह में है। इसलिए, जैसा कि हम थायरिस्टर को ट्रिगर करते हैं, वर्तमान लोड पर दिखाई देगा।

सर्किट में संधारित्र का उपयोग Thyristor के DV / dt संरक्षण के लिए किया जाता है और Thoristor को बंद करने के लिए पल्स ट्रांसफार्मर का उपयोग किया जाता है।

अब, जब हम पल्स ट्रांसफार्मर के माध्यम से पल्स देते हैं तो कैथोड की दिशा में एक विपरीत धारा प्रवाहित होगी। यह विपरीत धारा एनोड प्रवाह के प्रवाह का विरोध करती है और यदि I _A - I _P <I _H Thyristor बंद हो जाएगा।

जहां I _A एनोड करंट है, I _P पल्स करंट है और I _H करंट पकड़ रहा है।