Đô án: Xây dựng bộ điều khiển cho cho bộ điều áp xoay chiều một pha điều khiển động cơ xoay chiều 1 pha

ĐỒ ÁN 1 CƠ SỞ NGÀNH ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA Xây dựng bộ điều khiển cho bộ biến đổi điều áp xoay chiều một pha điều khiển động cơ xoay chiều một pha HÀ NỘI – 2022 Mục lục Chương 1 Tổng quan đối tượng nghiên cứu 1 1 Tổng quan động cơ xoay chiều một pha 1 1 1 Tổng quan nguyên lý 1 1 2 Các phương pháp điều khiển tốc độ động cơ 1 2 Bộ biến đổi điều áp xoay chiều một pha 1 2 1 Sơ đồ mạch lực bộ biến đổi 1 2 2 Các phương pháp điều khiển bộ biến đổi 1 3 Đặt bài toán Chương 2 Tính toán, thiết kế mạch l.

ĐỒ ÁN 1: CƠ SỞ NGÀNH ĐIỀU KHIỂN VÀ

TỰ ĐỘNG HÓA Xây dựng bộ điều khiển cho bộ biến đổi điều áp xoay chiều một pha điều khiển động cơ xoay

chiều một pha

HÀ NỘI – 2022

3.1 Tính toán, thiết kế mạch điều khiển

ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀU 1 PHA

Lời nói đầu

Thế giới hiện nay đang phát triển một cách chóng mặt, đặcbiệt là mảng công nghệ đang dần thay đổi hoàn toàn cuộcsống của chúng ta Ban đầu là lao động chân tay đến giờ thìphần lớn công việc đã được thực hiện bằng máy móc, và nhờ

có sự hỗ trợ của robot mà khối lượng công việc được hoànthành nhiều hơn với chất lượng tốt hơn, và hơn nữa là côngnghệ còn đem lại cho con người nhiều sự giải trí khiến cuộcsống trở lên vui vẻ thoải mái hơn rất nhiều Trong đó ngànhđiện nói chung, ngành công nghệ kĩ thuật điều khiển và tựđộng hóa nói riêng chính là cốt lõi và thiết yếu cho sự pháttriển của thế giới hiện nay Vì muốn đóng góp vào sự pháttriển của xã hội và quan trọng hơn là có một công việc tốttrong tương lai nên em đã chọn theo học khối ngành kĩ thuật.Sau một thời gian dài học tập tại trường xyz, nhờ có sự giúp

đỡ của các thầy cô giáo và được sử dụng các thiết bị máy

móc tiến tiến của trường mà em đã có được nhiều kiến thức

về công nghệ để áp dụng vào công việc trong tương lai Hiệnnay em đang được nhà trường tạo điều kiện cho làm khóaluận để có thể tìm hiểu sâu hơn về kiến thức chuyên ngành

và áp dụng vào thực tế công việc, đề tài của em là “ xây

dựng bộ điều khiển cho bộ biến đổi điều áp xoay chiều một pha điều khiển động cơ xoay chiều một pha”.

Em xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỀU ÁP XOAY CHIỀU MỘT PHA VÀ ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀU

MỘT PHA

1.1: TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀU MỘT PHA 1.1.1 Tổng quan về nguyên lý

a Khái niệm động cơ xoay chiều một pha

Động cơ điện xoay chiều một pha (gọi tắt là động cơ mộtpha) là động cơ điện xoay chiều không cổ góp được chạybằng điện một pha Loại động cơ điện này được sử dụng khárộng rãi trong công nghiệp và trong đời sống như động cơbơm nước động cơ quạt động cơ trong các hệ thống tự

động Khi sử dụng loại động cơ này người ta thường cần điềuchỉnh tốc độ ví dụ như quạt bàn, quạt trần.

- Hiện tại có một số loại động cơ như

 Động cơ điện không đồng bộ một pha có vòng ngắnmạch (công suất dưới 150w)

 Động cơ không đồng bộ một phat dùng tụ điện hoặc

b Cấu tạo động cơ điện xoay chiều một pha

Cấu tạo của động cơ điện xoay chiều một pha gốm 2 bộ

thép kĩ thuật dày từ 0,35mm hoặc 0,5mm, khi đường kínhngoài lớn hơn 990mm phải dùng những tấm hình rẻ quạt đểghép, để giảm tổn hao do dòng điện xoay,mỗi lá thép kĩ thuậtđều được phủ sơn cách điện.

Hình 1.2: lõi thép

+ Dây quấn: được đặt vào các rãnh của lõi thép và cách điệnvơi lõi này Dây quấn gồm một cuộn khởi động và một cuộnlàm việc

Hình 1.3: dây quấn

- Phần quay ( roto ): bao gồm lõi thép, trục và dây quấn

+ Lõi thép roto gồm các lá thép kĩ thuật điện ghép lại mặtngoài lõi thép có các rãnh để đặt dây quấn, ở giữa có lỗ để

lắp trục, có thể còn có các lỗ thông gió Trục máy gắn với lõithép roto, trục được đỡ trên nắp máy nhờ ổ bi

+ Dây quấn: tùy theo cấu tạo dây quấn phần quay động cơkhông đồng bộ một pha chia làm hai loại là động cơ roto dâyquấn và động cơ roto lồng sóc

• Động cơ roto lồng sóc: Trong các rãnh của lõi thép đượcđặt các thanh đồng, hai đầu nối ngắn mạch bằng haivòng đồng tạo thành lồng sóc Ở động cơ công suất nhỏvòng đồng được chế tạo bằng cách đúc nhôm vào cácrãnh lõi thép roto tạo thành thanh nhôm hai đầu đúcvòng ngắn mạch

Hình 1.4: roto lồng sóc

• Roto dây quấn: Trong các rãnh lõi thép đặt dây quấnthường nối thanh hình sao, ba đầu ra của nó nối với bavành trượt bằng đồng trên trục roto, ba vành đồng nàycách điện với nhau và với trục.Tỳ trên ba vành trượt là

ba chổi than để nối mạch điện với điện trở bênngoai( điện trở này có thể là điện trở mở máy hoặc điệntrở điều chỉnh tốc độ

Hình 1.5: roto dây quấn

c nguyên lý làm việc

- Động cơ không đồng bộ làm việc dựa trên hiện tượng cảmứng điện từ, khi cuộn dây trên stato được nối với nguồn điệnxoay chiều một pha, dòng điện này đi qua dây quấn sẽ tạo ra

từ trường quay

- Trong quá trình quay, từ trường sẽ quét qua các thanh dẫncủa roto làm xuất hiện sức điện động cảm ứng Vì dây quấnroto là kín mạch nên sức điện động này tạo dòng điện trongcác thanh dẫn hoặc dây quấn của roto Các thanh dẫn códòng điện lại nằm trong từ trường nên sẽ tương tác với nhautạo ra lực điên từ đặt vào các thanh dẫn Tổng hợp các lựcnày sẽ tạo ra momen quay đối với trục roto làm cho rotoquay theo chiều của từ trường

d Ứng dụng của động cơ điện xoay chiều một pha

Động cơ điện xoay chiều một pha chỉ đạt được công suất nhỏ, nó chủ yếu được dùng trong các dụng cụ gia đình như quạt điện, máy hút bụi, máy bơm nước…

Hình 1.6: các thiết bị sử dụng động cơ điện xoay chiều một

 Điều khiển bằng cách thay đổi số đôi cực

 Điều khiển tần số dòng điện đưa vào động cơ

 Điều khiển điện áp đưa vào động cơ.

a Điều khiên tốc độ bằng cách thay đổi số đôi cực.

 Trường hợp thay đổi tốc độ (M = const)

 Công suất cơ trên trục động cơ khi vận hành tại tốc độ cao:

 Trường hợp thay đổi tốc độ, moment và công suất thay đổi.

- Công suất cơ trên trục động cơ khi vận hành tại tốc độ cao:

 Khi yêu cầu moment không đổi (như trong máy cắt gọt kim loại):

c Điều khiển điện áp đưa vào động cơ.

Hình 1.7: sơ đồ điều khiển điện áp

+ Chức năng các linh kiện:

- T_ Triac: điều khiển điện áp trên quạt

- VR_ biến trở: điều chỉnh khoảng thời gian dẫn của triac

- R : điện trở hạn chế

- Da_ Diac: định ngưỡng điện áp để triac dẫn

- C_ tụ điện tạo điện áp ngưỡng để mở thông Diac

+ Nguyên lý làm việc:

- Điện áp và tốc độ đông cơ có thể thay đổi bằng cáchđiều chỉnh biến trở RV

- Khi chỉnh trị số VR ta chỉnh việc nạp tụ C lúc đó điềuchỉnh thời điểm mở thông Diac và thời điểm Triac dẫn

- Như vậy Triac được mở thông khi điện áp trên tụ đạtđiểm dẫn thông Diac

- Khi đó muốn tăng tốc độ động cơ ta cần giảm điện trởcủa VR để tụ nạp nhanh hơn, Triac dẫn sớm hơn, điện áp

ra sớm hơn

- Ngược lại nếu tăng điện trở của VR thi tụ nạp càngchậm, Triac mở càng chậm, điện áp và tốc độ động cơgiảm xuống

+ Ưu nhược điểm

- Ưu điểm: có thể điều khiển liên tục tốc độ động cơ, cóthể sử dụng cho các loại tải khác như điều khiển độ sángbóng đèn sợi đốt, điều khiển bếp điện… kích thước nhỏgọn

- Nhược điểm: nếu chất lượng diac và triac không tốt thì ởtốc độ thấp động cơ sẽ xuất hiện tiếng ù do thành phầnmột chiều của dòng điện

 Trong ba phương pháp trên thì phương pháp điều khiểnđiện áp đưa vào động cơ là phương pháp dễ làm và phổbiến nhất, giá thành cũng rẻ hơn so với sử dụng biến tầnrất nhiều

1.2 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỀU ÁP XOAY CHIỀU MỘT PHA

Các bộ biến đổi xung áp xoay chiều (ký hiệu xung áp AC XAAC) được dùng để điều chỉnh giá trị điện áp xoay chiều vớihiệu suất cao, trong khi tần số của sóng hài cơ bản thì giữnguyên không đổi, bằng tần số của điện áp lưới XAAC chủyếu sử dụng các tiristo mắc song song ngược hoặc triăc đểthay đổi giá trị điện áp trong mỗi nửa chu kỳ điện áp lưới theogóc mở  , từ đó mà thay đổi được giá trị hiệu dụng của điện

-áp ra tải

Nhược điểm của XAAC là dạng điện áp ra bị méo, nghĩa làngoài sóng hài cơ bản có tần số bằng tần số lưới, xuất hiệncác thành phần sóng hài bậc cao Tuy nhiên do cấu trúc rất

đơn giản, độ tin cậy cao nên các sơ đồ loại này vẫn được ứngdụng, đặc biệt trong các trường hợp mà độ méo điện ápkhông ảnh hưởng nhiều đến phụ tải

Có thể kể ra hai trường hợp mà XAAC có những ứng dụngquan trọng Một là đối với tải thuần trở, ví dụ như cần điềuchỉnh điện áp cấp cho sợi đốt của các lò điện trở, một phahoặc ba pha Rõ ràng là đối với các tải trở thì dạng điện ápkhông hề ảnh hưởng đến khả năng phát nhiệt của chúng.Cũng là tải thuần trở có thể kể đến các loại đèn sợi đốt cầnđiều chỉnh áng sáng trong một phạm vi rộng, ví dụ trong nhàhát hay các rạp chiếu phim, ở đó đèn sợi đốt là loại có thểđiều chỉnh ánh sáng bằng điều chỉnh điện áp Trường hợp thứhai ứng dụng XAAC là khi quá trình điều chỉnh chỉ diễn ratrong một thời gian ngắn hoặc trong một phạm vi hẹp Các bộkhởi động mềm động cơ không đồng bộ thuộc loại này, trong

đó do thời gian khởi động chỉ diễn ra một vài giây nên độ méođiện áp có thể chấp nhận được Sau khi đã khởi động có thểcần điều chỉnh tốc độ hoặc mômen của động cơ trong một dảihẹp nhờ điều chỉnh điện áp xoay chiều, khi đó độ méo điện

2 A, như trong phần nguồn cho các bộ lọc bụi tĩnh điện Khi

đó điều chỉnh phía thứ cấp sẽ bất lợi và nguy hiểm vì điện ápkhá cao Giải pháp tốt hơn là điều chỉnh phía sơ cấp máy biến

áp với điện áp thấp và dòng điện không lớn lắm Hai là, ngượclại trường hợp trên, một số nguồn chỉnh lưu yêu cầu dòng rấtlớn, cỡ 10.000 đến 100.000 A nhưng điện áp lại nhỏ, cỡ 12 –

24 VDC Khi đó điều chỉnh phía thứ cấp cũng bất lợi vì nhiều

van phải mắc song song để chịu được dòng điện lớn Do đógiải pháp điều chỉnh phía sơ cấp với dòng điện tương đối nhỏ

sẽ có lợi hơn

1.2.1 Sơ đồ mạch lực bộ biến đổi

Công suất của tải P = 2,2Kw < 10kW nên ta chọn lựa các sơ

1.2.2 Các phương pháp điều khiển bộ biên đổi

Sơ đồ hình 1.8a thường được sử dụng rộng rãi hơn, do có thểđiều khiển được với mọi công suất tải Hiện nay Thyristorđược chế tạo có dòng điện đến 7000A, thì việc điều khiểnxoay chiều đến hàng chục nghìn ampe theo sơ đồ này là hoàntoàn đáp ứng được

Tuy nhiên, việc điều khiển hai Thyristor song song ngược đôikhi có chất lượng điều khiển không tốt lắm, đặc biệt là khicần điều khiển đối xứng điện áp, nhất là khi cung cấp cho tảiđòi hỏi thành phần điện áp đối xứng (chẳng hạn như biến áphay động cơ xoay chiều) Khả năng mất đối xứng điện áp tảikhi điều khiển là do linh kiện mạch điều khiển Thyristor gâynên sai số Điện áp tải thu được gây mất đối xứng như sosánh trên hình 1.9.b

Điện áp và dòng điện không đối xứng như hình 1.9b cungcấp cho tải, sẽ làm cho tải có thành phần dòng điện mộtchiều, các cuộn dây bị bão hoà, phát nóng và bị cháy Vì vậyviệc định kì kiểm tra, hiệu chỉnh lại mạch là việc nên thườngxuyên làm đối với sơ đồ mạch này Tuy vậy, đối với dòng điệntải lớn thì đây là sơ đồ tối ưu hơn cả cho việc lựa chọn

Hình 1.9: Hình dạng đường cong điện áp điều khiển

a) Mong muốnb) Không mong muốn

Để khắc phục nhược điểm vừa nêu về việc ghép 2 thiristor song song ngược,triac ra đời và có thể mắc theo sơ đồ 1.8b sơ đồ này có ưu điểm là các đườngcong điện áp ra gần như mong muốn như hình 1.9a, nó còn có ưu điểm hơnkhi nắp ráp sơ đồ mạch này hiện nay được sử dụng khá phổ biến trong côngnghiệp tuy nhiên triac hiện nay được chế tạo vơi dòng điện không lớn(I<400A) nên với những dòng điện tải lớn cần ghép song song các triac, lúc

đó sẽ phức tạp hơn về lắp ráp và khó điều khiển song song Những tải códòng điện trên 400 A thì sơ đồ hình 1.8b ít dùng

Sơ đồ hình 1.8c có hai thiristor và hai diod có thể được dùng chỉ để nối cáccực điều khiển đơn giản, sơ đồ này có thể được dùng khi điện áp nguồn cấplớn ( cần phân bổ điện áp trên các van, đơn thuần như việc mắc nối tiếp cácvan )

Sơ đồ hình 1.8d trước đây thường được dùng khi cần điều khiển đối xứngđiện áp trên tải, vì ở đây chỉ có một thiristor một mạch điều khiển nên việcđiều khiển đối xứng điện áp sẽ dễ dàng hơn Số lượng thiristor ít hơn có thể

sẽ có ưu điểm hơn khi van điều khiển còn hiếm Tuy nhiên, việc điều khiểntheo sơ đồ này dẫn đến tổn hao trên các van bán dẫn lớn, làm hiệu suất của hệthống điều khiển thấp Ngoài ra tổn hao năng lượng nhiệt lớn làm cho hệthống làm mát khó khăn hơn

1.3: ĐẶT BÀI TOÁN

Đề tài của em trong đồ án 1 lần này là “Thiết kế bộ điều khiển cho bộbiến đổi điều áp xoay chiều một pha điều khiển động cơ xoay chiều mộtpha” với các thông số như sau :

Sau khi tìm hiểu về các phương điều khiển tốc độ động cơ xoay chiều

một pha em chọn phương pháp “Đưa điện áp vào động cơ”, vì đây là

phương pháp phổ thông và dễ dàng thực hiện

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MẠCH LỰC2.1: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MẠCH LỰC

Hình 2.1: sơ đồ mạch lực

- Phân tích chức năng của từng phần tử trong mạch

+ Hai thyristor đấu song song ngược: Cặp van lần lượt dẫndòng theo 1 chiều xác định nên dòng qua cặp thyristor đấusong song ngược này là dòng xoay chiều Các van thyristorđược phát xung điều khiển lệch nhau góc 1800 độ điện đểđảm bảo dòng qua cặp van là hoàn toàn đối xứng

+ Tải thuần trở

+ Mạch bảo vệ RC: Trong quá trình van hoạt động thì van

phải được làm mát để van không bị phá hỏng về nhiệt vìvậy ta đã tính toán chế độ làm mát cụ thể cho van rồi Tuynhiên, van cũng có thể bị hỏng khi van phải chịu tốc độtăng dòng, tăng áp quá lớn Để tránh hiện tượng quá dòng,quá áp trên van dẫn đến hỏng van ta phải có những biệnpháp thích hợp để bảo vệ van Biện pháp bảp vệ van thườngdùng nhất là mắc mạch R, C song song van để bảo vệ quá

áp và mắc nối tiếp cuộn kháng để hạn chế tốc độ tăngdòng

+ Aptomat có chức năng bảo vệ ngắn mạch và quá tải

2.1.1: Tính toán, thiết kế sơ đồ mạch lực

Dòngđiệnđịnhmức (A)

Tốc độđịnhmức(v/phút)

Cặp cực

Bảng 2.1: Thông tin hệ thốngDòng điện chạy qua các thyristor T1, T2 được tính:

It1 = It2 = It2 = 6,85 (A)Chọn Thyristor làm việc với điều kiện có cánh tản nhiệt vàđầy đủ diện tích tỏa nhiệt, không cần quạt đối lưu không khí Với điều kiện đó, dòng điện định mức của Thyristor cần chọn:

Idmv = Ki.Ilv = 4.6,85 = 27,4 (A)Điện áp làm việc của cac van cần chọn theo biên độ điện ápnguồn xoay chiều:

Ung max = √2.220 = 311,12 (V)Chọn hệ sô dự trữ điện áp Ku = 2

Chọn van có điện áp làm việc:

Udmv = Ku.Ung max = 2.311,12 = 622,24 (V)Với những thông số đã tính toán kể trên, em chọn được vanThyristor T10-16 do Nga sản xuất có thông số như sau:

Dòng trung bình qua van Itb = 16A

Sụt áp thuận trên van ở dòng

định mức

∆U = 1,85V

Tốc độ tăng dòng cho phép di/dt = 50A/μss

Tốc độ tăng áp cho phép du/dt = 300V/ μss

Bảng 2.2: Thông số van thyristor

2.1.1.2: Lựa chọn phần tử bảo vệ

- Bảo vệ quá tải nhiệt độ cho các van dẫn

Khi van bán dẫn làm việc, có dòng điện chạy qua, trên van

có sụt áp ΔU, do đó có tổn hao công suất Δp Tổn hao nàyU, do đó có tổn hao công suất ΔU, do đó có tổn hao công suất Δp Tổn hao nàyp Tổn hao nàysinh nhiệt, đốt nóng van bán dẫn Mặt khác, van bán dẫn chỉđược phép làm việc dưới nhiệt độ cho phép (Tcp), nếu quánhiệt độ cho phép các van bán dẫn sẽ bị phá hỏng Để vanbán dẫn làm việc an toàn, không bị chọc thủng về nhiệt, phảichọn và thiết kế hệ thống toả nhiệt hợp lí

∆p : Tổn hao công suất

τ : Độ chênh lệch nhiệt độ so với môi trường

Chọn nhiệt độ môi trường Tmt = 40ºC

Nhiệt độ làm việc cho phép của thyristor Tcp = 125ºC

Chọn nhiệt độ trên cánh tỏa nhiệt Tlv = 80ºC

τ= Tlv - Tmt = 80-40 = 40ºC

Km: Hệ số tỏa nhiệt bằng đối lưu bức xạ Chọn Km = 8 ( W/m²

ºC )

Vậy STN = 25,345

8.(10−4).40 = 792,03 (cm²)

Hình 2.2: cánh nhôm tản nhiệt Chọn loại cánh tản nhiệt có 12 cánh, kích thước mỗi cánh

axb = 10x10 (cmxcm)Tổng diện tích tỏa nhiệt của cánh: STN = 12.2.10.10 = 2400(m²)

+ Bảo vệ quá áp cho van

Chọn phần tử bảo vệ quá áp R-C mắc song song với van:Chọn theo kinh nghiệm van càng lớn thì tụ càng lớn vàđiện trở càng nhỏ với các trị số: Điện trở nằm trong khoảngvài trục đến 100 Ω, điện trở nằm trong khoảng 0,1 đến2μF.F

Hình 2.3: Sơ đồ bảo vệ quá áp cho van mạch lực

Bảo vệ quá điện áp do trong quá trình đóng cắt cácthyristor được bảo vệ bằng cách mắc mạch RC song songvới thyristor Khi có sự chuyển mạch, các điện tích tụ trongcác lớp bán dẫn phóng ra ngoài tạo dòng điện ngược trongkhoảng thời thời gian ngắn, sự biến thiên nhanh chóng củadòng điện tạo ra suất diện động cảm ứng rất lớn trong cácđiện cảm, làm cho quá điện á giữa anot và katot trênthyristor Khi có mạch RC mắc song song với thyristor tạo

ra mạch vòng phóng điện tích trong quá trình chuyểnmạch nên thyristor không bị quá điện áp

Bảng 2.3: Bảng liệt kê thiết bị mạch lực

2.2: Mô Phỏng Mạch Lực

2.2.1: Tải thuần trở

Mạch nguồn xoay chiều có phương trình: U = 220√2.Sin100πt nối tiếpt nối tiếpvới tải R thông qua bộ biến đổi điện áp Bộ biến đổi điện áp xoay chiều mộtpha gồm hai thyristor mắc song song và đối đầu với nhau Trong trường hợpcông suất nhỏ có thể thay thế bằng một triac

Hình 2.4: Điều áp xoay chiều một pha tải thuần trở Nguyên lý hoạt động:

– Ở bán kỳ dương: D2 bị phân cực ngược không thể dẫn nên chỉ xét với

+ Cuối bán kỳ dương dòng điện áp hai đầu thyristor D1 về 0 và chuyểnsang điện áp ngược nên D1 ngưng dẫn

+ Cuối bán kỳ âm điện áp nguồn chuyển từ âm sang dương nên D2 phâncực ngược nên D2 mở Chu kỳ lặp lại như trên

Hình 2.5: mạch biến đổi điện áp xoay chiều tải thuần trở

2.2.2: Tải trở cảm

- Trường hợp góc điều khiển α>φ

Hình 2.6: điều áp xoay chiều một pha tải RL

Hình 2.7: Biến đổi điện áp xoay chiều tải RL với góc α>φ

đó về giảm, nhưng cuối bán kỳ dương thì dòng điện vẫn lớnhơn 0.

 Ở bán kỳ âm:

+ Đầu chu kỳ âm thyristor D1 bị áp ngược nên ngưng dẫn,nhưng do tải có tính cảm nên phát năng lượng duy trì D1 tiếptục dẫn, do đó Vo = Vs < 0 Dòng điện giảm về 0 khi cuộncảm xả hết năng lượng, lúc này dòng và áp tải bằng 0

+ Đến khi D2 có xung kích ở chân kích G2 thì D2 đóng, Vo

= Vs và Io = Is Dòng điện tải tăng từ 0 đến giá trị cực đại vàgiảm về 0, dòng điện liên tục khi đi qua điểm 0

- Trường hợp góc điều khiển α<φ

Khi có xung kích G1 thì thyristor D1 đóng ta có điện áp tảibằng điện áp nguồn Dòng điện tải tăng từ 0 đến cực đại vàgiảm về 0, dòng liên tục khi qua điểm 0

Trường hợp này góc kích α < φ nên khi xuất hiện xung kíchG2 thì lúc này D1 vẫn còn dẫn, do đó thyristor D2 không thỏamãn điều kiện đóng điện Kết quả là chỉ có thyristor D1 dẫn

và dòng tải là dòng một chiều

Hình 2.8: Biến đổi điện áp xoay chiều tải RL với góc α<φ

Do tải RL của chúng ta là các thiết bị động cơ, động cơ hoạt động theonguyên lý cảm ứng điện từ Dòng ngõ ra của mạch này là dòng một chiềukhông biến thiên làm cho động cơ gia tăng nhiệt độ ở các cuộn dây Và do đó

có thể dẫn đến cháy động cơ

Do đó với tải RL ta cần quan tâm đến góc kích α) chưa xuất hiện xung kích nên thyristor D1, để khắc phục điều nàyngười ta sử dụng biện pháp sau Ưu điểm của các biện pháp này là xuất hiệntình trạng dòng điện ra một chiều nhưng 2 thyristor sẽ thay phiên dẫn và áptải bằng với áp nguồn không thể điều khiển được

+ Mở rộng góc kích, nhược điểm là các bộ điều khiển SCR sẽ hoạt độngliên tục, mặc dù SCR chỉ cần kích xung ngắn sẽ tự duy trì trạng thái dẫn nênkhông khả thi