MỤC TIÊU THỰC HIỆN: • Nắm được các kiểu mạch điều chỉnh điện áp xoay chiều căn bản một pha và 3 pha • Hiểu được nguyên lý hoạt động của các kiểu mạch điều chỉnh điện áp xoay chiều... 30
Trang 1CHƯƠNG 4: BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XOAY
CHIỀU.
MỤC TIÊU THỰC HIỆN:
• Nắm được các kiểu mạch điều chỉnh điện áp xoay
chiều căn bản một pha và 3 pha
• Hiểu được nguyên lý hoạt động của các kiểu mạch điều chỉnh điện áp xoay chiều
Trang 230 papers 2
KHÁI QUÁT CHUNG
• Bộ biến đổi điện áp xoay chiều được sử dụng để
thay đổi trị hiệu dụng của điện áp ngõ ra
• Nó được mắc vào nguồn xoay chiều dạng Sin
với tần số và trị hiệu dụng không đổi và tạo ở
ngõ ra điện áp xoay chiều có cùng tần số nhưng trị hiệu dụng điều khiển được
• Bộ biến đổi điện áp xoay chiều có tính năng
giống như máy biến thế điều khiển sơ cấp Điện
áp đáp ứng ở ngõ ra thay đổi nhanh và liên tục.
Trang 3Giới thiệu các sơ đồ điều áp xoay chiều 1 pha dùng bán
Trang 51. Trường hợp tải R:
nguồn đặt lên mạch tải.
Trang 630 papers 6
Tại thời điểm α1, α2 , có xung điều khiển các
thyristor T 1 , T 2 , các thyristor này dẫn Nếu bỏ qua sụt áp trên các thyristor,điện áp tải có dạng như hình vẽ Dòng điện tải đồng dạng điện áp và được tính:
Khi thyristor dẫn:
Khi thyristor khóa: i = 0
R
tsin
U
Trang 7• Trị hiệu dụng của điện áp trên tải:
• Trị hiệu dụng của dòng tải:
2 sin
π
2
2sin2
Trang 830 papers 8
• Công suất tác dụng cung cấp cho mạch tải:
Như vậy, bằng cách làm biến đổi góc α từ 0 ÷ , người ta có thể điều chỉnh được công suất tác dụng
từ trị cực đại P = U 2 /R đến 0.
• Dòng điện trung bình qua SCR:
) cos 1
π
2
2sin2
22
R
U I
U
t t t
π
Trang 10ϕ α
ϕ α
2
+ R i U dt
L R
Z
ω ϕ
ω
=
+
Trang 11 Dạng sóng điện áp và dòng điện khi các góc mở khác nhau.
b a
c
α2
α2
ϕ1
Trang 1230 papers 12
II Sơ đồ điều chỉnh điện áp xoay chiều 3 pha:
- Gồm 3 cặp SCR song song ngược Mỗi cặp nối tiếp với một pha tải.
- Mạch tải có thể đấu kiểu “Y” hoặc “Δ”
Trang 13ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU 3 PHA
Trang 15 Sơ đồ điều áp có đảo chiều
Trang 21 Trường hợp tải trở đấu Y:
Giả thiết điện áp nguồn là đối xứng:
2
3
2 sin
2
sin 2
π θ
π θ
θ
U u
U u
U u
c
b
a
Trang 2230 papers 22
Xét dòng điện tải pha a: các điện áp liên quan đến pha
a:
Usinθ 2
Usin 6
u u
Usin 6
π ωt
Usin
6 3
π ωt
Ucos 6
Usin 2
Usinθ 2
u u
uab a b
Trang 23CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN BỘ BIẾN ĐỔI
ÁP XOAY CHIỀU 3 PHA
Điều khiển pha:
Trang 2430 papers 24
CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN BỘ BIẾN ĐỔI
ÁP XOAY CHIỀU 3 PHA
1. Với phương pháp điều khiển pha thông thường:
• Điện áp ngõ ra chứa thành phần hài cơ bản
• có tần số bằng tần số áp nguồn và các thành phần
bậc cao khác.
2. Với phương pháp chuyển mạch cưỡng bức:
• Điều khiển vị trí kích đóng dòng điện và đồng thời
điều khiển cả vị trí ngắt dòng tải.
• Điện áp ngõ ra có dạng đối xứng
Trang 25CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN BỘ BIẾN
ĐỔI ÁP XOAY CHIỀU 3 PHA
Điều khiển tỉ lệ thời gian:
1. cho xung kích đóng các linh kiện liên tục trong
thời gian bằng số nguyên lần (m) chu kỳ điện áp nguồn và sau đó ngắt (khóa) xung kích liên tục trong một số nguyên lần chu kỳ(n)
2. Không sử dụng phương pháp này khi tải có hằng
số thời gian đáp ứng tương đương với chu kỳ áp nguồn xoay chiều