Тиристор — полупроводниковый ключ, который включается сигналом управления и сам остаётся включённым. На нём построены тиристорные преобразователи для двигателей постоянного тока, устройства плавного пуска и часть выпрямителей преобразователей частоты. Разберём, как он работает и как проверить его мультиметром и обычной пальчиковой батарейкой.
Что такое тиристор
У тиристора три вывода: анод (A), катод (K) и управляющий электрод (G, УЭ). В закрытом состоянии он не проводит ток ни в одну сторону. Если на аноде «плюс» относительно катода и в управляющий электрод подать короткий импульс тока, тиристор открывается и проводит ток от анода к катоду, как диод.
Дальше сигнал управления уже не нужен: тиристор остаётся открытым, пока ток через него больше тока удержания. Закрывается он, только когда ток падает почти до нуля. В сети переменного тока это происходит сам собой в конце каждого полупериода, поэтому, меняя момент подачи импульса, можно плавно регулировать напряжение на нагрузке.
Где стоят тиристоры
- Тиристорные преобразователи для двигателей постоянного тока (ДПТ). Например, Control Techniques Mentor II и Mentor MP: мост из шести тиристоров (у реверсивных моделей — из двенадцати) регулирует напряжение на якоре двигателя.
- Устройства плавного пуска (УПП) асинхронных двигателей. В каждой фазе стоит пара встречно включённых тиристоров: при пуске они плавно поднимают напряжение на двигателе, а после разгона их часто обходит байпасный контактор.
- Входные выпрямители преобразователей частоты. В части моделей вместо диодного моста стоит тиристорный или смешанный (тиристоры и диоды): так привод плавно заряжает конденсаторы звена постоянного тока без отдельного реле. В других моделях выпрямитель на диодах — его проверяют как обычные диоды, см. статью «Как проверить IGBT-модуль и диоды выпрямителя».
Внешне это бывают отдельные тиристоры — штыревые с гибким выводом катода или «таблеточные», которые зажимаются между охладителями, — и модули, где в одном корпусе два тиристора либо тиристор и диод. В модуле каждый тиристор проверяют отдельно.
Проверка мультиметром в режиме прозвонки диодов
В этом режиме мультиметр пропускает через щупы небольшой ток (около 1 мА) и показывает падение напряжения. Красный щуп — «плюс», чёрный — «минус». Как пользоваться прибором безопасно — в статье «Как правильно пользоваться мультиметром».
| Красный щуп | Чёрный щуп | Исправный тиристор |
|---|---|---|
| A | K | обрыв (OL) |
| K | A | обрыв (OL) |
| G | K | 0,1–0,7 В — как у диода |
| K | G | обрыв или больше, чем в прямом направлении * |
| G | A | обрыв (OL) |
| A | G | обрыв (OL) |
* У мощных тиристоров между управляющим электродом и катодом часто стоит встроенный резистор. Тогда мультиметр показывает небольшое значение в обе стороны, а в режиме омметра — от единиц до десятков ом. Это нормально: сравнивайте показания с заведомо исправным тиристором той же модели или с соседним в модуле.
Проверка открытия: батарейка 1,5 В на выводы управления
Прозвонка показывает, что переходы целы, но не показывает, открывается ли тиристор. Для этого на выводы управления подают небольшое напряжение 1,5 В — от пальчиковой батарейки AA или лабораторного блока питания, — а цепь анод — катод смотрят мультиметром в режиме прозвонки диодов. Выводов управления обычно два: управляющий электрод G и катод K, общий с силовой цепью. У тиристорных модулей для этого есть отдельный вспомогательный вывод катода.
- Переведите мультиметр в режим прозвонки диодов. Красный щуп — на анод, чёрный — на катод. На экране обрыв (OL).
- Подключите батарейку: «плюс» — на управляющий электрод G, «минус» — на катод K. Тиристор открывается, и мультиметр показывает падение напряжения, как на диоде, — примерно 0,4–0,7 В.
- Не отключая батарейку, поменяйте щупы местами: красный — на катод, чёрный — на анод. Должен остаться обрыв: в обратную сторону тиристор ток не проводит.
- Отключите батарейку. Мультиметр снова показывает обрыв: без сигнала управления тока мультиметра не хватает, чтобы удержать тиристор открытым. Это нормально.
Как понять, что тиристор неисправен
| Что обнаружили | Что это значит |
|---|---|
| Между A и K низкое сопротивление или звуковой сигнал без батарейки | Пробой: тиристор проводит без управления. Нужна замена |
| С батарейкой на G–K тиристор проводит в обе стороны | Пробой |
| Между G и K обрыв в обе стороны | Обрыв цепи управления: тиристор не откроется |
| С батарейкой на G–K цепь A–K остаётся в обрыве | Тиристор не открывается: повреждены структура или цепь управления |
| Показания заметно отличаются от соседних тиристоров модуля или моста | Повод проверить тиристор под рабочим напряжением на испытательном стенде |
Мультиметр и батарейка находят грубые неисправности — пробой и обрыв. Утечку под рабочим напряжением в сотни вольт так не увидеть: это проверяется на испытательном стенде. Если привод Mentor остановился с ошибкой перегрева тиристоров, начните со статьи об ошибке th.
Остались вопросы по вашему приводу? Инженер ответит в рабочее время.
Задать вопрос инженеру