O tiristor é um dispositivo de três terminais de quatro camadas e as quatro camadas são formadas com a ajuda de semicondutores como materiais do tipo n e do tipo p. Assim, há a formação de um dispositivo de junção p-n e este é um dispositivo biestável. Os três terminais são cátodo (K), ânodo (A) e porta (G). O terminal controlado deste dispositivo é pela porta (G) porque o fluxo de corrente através deste dispositivo é controlado pelos sinais elétricos aplicados ao terminal da porta. Os terminais de alimentação deste dispositivo são ânodo e cátodo, que podem lidar com a alta tensão e conduzir a corrente principal através do tiristor. O símbolo do tiristor é mostrado abaixo.
Tiristor
O que é TCR e TSC?
O TCR significa reator controlado por tiristor. No sistema de transmissão de energia elétrica, o TCR é uma resistência conectada em série por meio de uma válvula tiristor bidirecional. A válvula do tiristor é controlada por fase e dá a potência reativa fornecida deve ser ajustada para atender às condições variáveis do sistema.
O seguinte diagrama de circuito mostra o Circuito TCR . Quando a corrente flui através do reator é controlada pelo ângulo de disparo do tiristor. Durante cada meio ciclo, o tiristor produz o pulso de disparo através do circuito controlado.
TCR
O TSC significa o capacitor de comutação do tiristor. É um equipamento utilizado para compensar a potência reativa do sistema elétrico de potência. O TSC consiste em um capacitor que está conectado em série à válvula tiristor bidirecional, e também possui o reator ou um indutor.
O diagrama de circuito a seguir mostra o circuito TSC. Quando a corrente flui através do capacitor pode ficar instável pelo controle dos ângulos de disparo do tiristor back to back conectado em série com o capacitor.
TSC
Explicação do circuito de TCR
O seguinte diagrama de circuito mostra o Reator controlado por tiristor (TCR). O TCR é um conjunto trifásico e geralmente conectado em um arranjo delta para dar o cancelamento parcial dos harmônicos. O reator TCR é dividido em duas metades, com as válvulas tiristoras conectadas entre as duas metades. Portanto, ele protegerá a válvula tiristor vulnerável do curto-circuito elétrico de alta tensão que é feito através do ar e condutores expostos.
Explicação do circuito de TCR
Operação de TCR
Quando a corrente flui através da resistência controlada pelo tiristor, ela difere do máximo até zero, variando o ângulo de atraso de disparo, α. O α é denotado como um ponto de ângulo de atraso no qual a tensão se tornará positiva e o tiristor ficará ligado e haverá fluxo de corrente. Quando α está em 900, então a corrente está no nível máximo e o TCR é conhecido como a condição completa e o valor RMS é calculado pela equação abaixo.
I TCR - max = V svc / 2ΠfL TCR
Onde
Vsvc é um valor RMS da tensão do barramento de linha para linha e o SVC está conectado
TCR é definido como um transdutor de TCR total para a fase
A forma de onda em tensão e corrente do TCR é mostrada na figura abaixo
Forma de onda de corrente de tensão
Explicação do circuito de TSC
O TSC também é um conjunto trifásico conectado em arranjos delta e estrela. Quando o TCR e o TSC geram, não há harmônicos e não requer nenhuma filtragem porque alguns dos SVC são construídos apenas pelo TSC. O TSC consiste em válvula tiristor, indutor e capacitor. O indutor e capacitor estão conectados em série à válvula tiristorizada, como podemos ver no diagrama do circuito.
Explicação do circuito de TSC
Operando o TSC
A operação do capacitor comutado por tiristor é considerada pelas seguintes condições
- Corrente de estado estacionário
- Tensão desligada
- Desbloqueio - condição normal
- Desbloqueio - condição anormal
Condição de estado estacionário
Diz-se que é quando o capacitor comutado por tiristor está no estado LIGADO e atualmente lidera a tensão em 900. O valor RMS é calculado usando a equação dada.
É = Vsvc / Xtsc
Xtsc = 1 / 2ΠfCtsc - 2ΠfLtsc
Onde
Vsvs é definido como uma linha para linha de tensão de barra de barramento que svc está conectado
Ctsc é definido como um total de capacitância TSC por fase
Ltsc é denotado como indutância TSC total por fase
F é identificado como a frequência de um sistema AC
Tensão de estado desligado
No estado de tensão desligado, o TSC deve estar desligado e não há fluxo de corrente no capacitor comutado por tiristor. A tensão é suportada pela válvula tiristor. Se o TSC for desligado por um longo tempo, o capacitor será totalmente descarregado e a válvula do tiristor experimentará a tensão CA de um barramento SVC. Embora o TSC desligue, ele não flui a corrente e corresponde ao pico da tensão do capacitor e o capacitor descarrega muito lentamente. Assim, a tensão praticada pela válvula do tiristor atingirá um pico mais do que duas vezes o pico da tensão CA referente a meio ciclo após o bloqueio. A válvula tiristorizada precisa ter tiristores em série para manter a tensão com cuidado.
O gráfico a seguir mostra que o capacitor comutado por tiristor está na condição OFF.
Tensão de estado desligado
Desbloqueio - Condição normal
A condição normal de desbloqueio é usada quando o TSC é ligado e deve-se tomar cuidado ao escolher o instante correto na classificação para evitar a criação de correntes oscilatórias muito grandes. Como o TSC é um circuito ressonante, haverá qualquer choque repentino que produzirá um efeito de toque de alta frequência que afetará a válvula do tiristor.
Desbloqueio - condição normal
Usos do tiristor
- O tiristor pode lidar com alta corrente
- Ele também pode lidar com alta tensão
Aplicações do tiristor
- Os tiristores são usados principalmente na energia elétrica
- Estes são usados em alguns dos circuitos de energia alternada para controlar a energia de saída alternada
- Os tiristores também são usados nos inversores para converter a corrente contínua em corrente alternada
Neste artigo, discutimos a explicação do reator controlado por tiristor TCR e do capacitor comutado por tiristor. Espero que ao ler este artigo você tenha adquirido algum conhecimento básico sobre o TCR e TSC. Se você tiver alguma dúvida sobre este artigo ou sobre o implementação de projetos de engenharia elétrica , não hesite e fique à vontade para comentar na seção abaixo. Aqui está a pergunta para você, quais são as funções do tiristor?
