Thiết kế mạch chỉnh lưu điều khiển động cơ điện một chiều, chương 1 pot

THIẾT KẾ MẠCH CHỈNH LƯU CẦU 3 PHA KHÔNG ĐẢO CHIỀU ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP Chương I: Tổng quan về chinh lưu cầu 3 pha không đảo chiều vă động cơ một chiều I - Tổn

THIẾT KẾ MẠCH CHỈNH LƯU

CẦU 3 PHA KHÔNG ĐẢO

CHIỀU ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU

KÍCH TỪ ĐỘC LẬP

Chương I:

Tổng quan về chinh lưu cầu 3 pha không đảo chiều vă động cơ một

chiều

I - Tổng quan về chỉnh lưu cầu 3 pha.

1- Khâi niệm :

Chỉnh lưu là dựa vào tính dẫn điện một chiều của các linh kiện bán dẫn (diod, thyristor) để biến dòng điện xoay chiều công nghiệp thành dòng điện một chiều

2- Câc yíu cầu kỹ thuật của bộ chỉnh lưu:

- Giá trị trung bình điện áp ra của bộ chỉnh lưu Ud(Ed) phải đáp ứng được các yêu cầu của tải đó là: phải giữ ổn định cho tải hay phải thay đổi theo tải

-Hệ số san bằng của điện áp ra (Ksb) phải nhỏ hơn giá trị Ksb cho phép trong đó Ksb cho phép là do tải quy định Ksb

< Ksb cho phép

-Công suất của bộ chỉnh lưu phải đáp ứng công suất của tải

3- Phđn loại bộ chỉnh lưu:

Dựa vào khả năng điều chỉnh giá trị trung bình điện áp

ra của bộ chỉnh lưu Ud(Ed), thiết bị bán dẫn dùng làm

van chỉnh lưu và hình dạng của điện áp ra mà ta phân lọai các bộ chỉnh lưu như sau:

3.1 Phân loại theo thiết bị dùng làm van chỉnh lưu:

Dựa theo thiết bị dùng làm van chỉnh lưu ta có thể chia bộ chỉnh lưu ra 2 loại sau:

-Chỉnh lưu dùng diod (không điều chỉnh được giá trị điện áp ra)

-Chỉnh lưu dùng Thyristor (điều chỉnh được giá trị điện áp ra)

3.2 Phân loại theo dạng sóng điện áp ra:

-Chỉnh lưu 1 pha (1 pha

2

1 chu kì)

- Chỉnh lưu 2 pha ( 1 pha

2

1

2 chu kì) gồm có 2 sơ đồ: sơ đồ hình tia và sơ đồ hình cầu

- Chỉnh lưu 3 pha (3 pha

2

1chu kì) hay sơ đồ chỉnh lưu

ba pha hình tia

- Chỉnh lưu 6 pha (3 pha

2

1

2 chu kì) sơ đồ chỉnh lưu cầu

ba pha (sơ đồ cầu đối xứng, không đối xứng, bộ biến đổi đảo dòng)

Trong pham vi đề tài này ta sẽ thiết kế bộ chỉnh lưu dùng sơ cầu ba pha dùng Thyristor đối xứng

4 Bộ chỉnh lưu cầu ba pha dùng Thyristor

4.1 Bộ chỉnh lưu cầu ba pha đối xứng

4.1.1 Sơ đồ mạch và dạng sóng

T1 T4 T3

T5

T6 T2

4.1.2 Nguyín lý hoạt động

Giả thiết T5 và T6 đang cho dòng chảy qua VF= u2c, VG=u2b Khi      

6

1 cho xung điều khiển mở T1 Thyristor này mở vì u2a>0 sự mở T1 làm cho T5 bị khóa lại một cách tự nhiên vì u2a>u2c Lúc này T6 và T1 cho dòng chạy qua Điện áp trên tải:

ud= uab=u2a-u2b

Khi       

6

3

này mở vì khi T6 dẫn dòng, nó đặt u2b lên anot T2 mà

u2b>u2c Sự mở T2 làm cho T6 bị khóa lại một cách tự nhiên vì u2b>u2c các xung điều khiển lệch nhau

3

 được lần lượt đưa đến các cực điều khiển của các Thyristor theo thứ tự 1,2,3,4,5,6,1

Trong một nhóm, khi một Thyristor mở nó sẽ khóa ngay Thyristor dẫn dòng trước đó, ta có bảng tóm tắt sau:





  

6





6

3





6 5

Trị trung bình của điện áp trên tải:

Đường bao phía trên biểu diễn điện thế của điểm F là vF Đường bao phía dưới biểu diễn điện thế điểm G là vG Điện áp trên mạch tải là:

ud=vF-vG là khoảng cách thẳng đứng giữa 2 đường bao:



















cos 6 3 sin

2 2

2 6

5

6

U d

U





Do trong mạch luôn có điện cảm Lc0 nên trong quá trình chuyển mạch sẽ có hiện tượng trùng dẫn Sau đây ta sẽ xét mạch khi có hiện tượng trùng dẫn

Giả thiết T1và T2đang dẫn dòng Khi    1 cho xung điều khiển mở T3 Do Lc 0 nên dòng i T3không thể tăng đột ngột từ 0 đến Id và dòng iT1 cũng không thể đột ngột





6

7





6

9





6 11

giảm từ Id xuống 0 Cả ba Thyristor đều dẫn dòng Hai nguồn ea và eb nối ngắn mạch

Nếu chuyển gốc tọa độ từ 0 sang  1, ta có:

) 6

5 sin(

2 2     

 U

e a

) 6 sin(

2 2    

 U

e b

Điện áp ngắn mạch u c e b e a  6U2sin(    )

Dòng điện ngắn mạch ic được xác định bởi phương trình:







d

di X U

c

)]

cos(

[cos 2

6 2     



c c

X

U

i

Dòng điện chạy trong T1 là i T1 I d i c

Dòng điện chạy trong T3 là i T i c

3

Giả thiết quá trình trùng dẫn kết thúc khi    2, và kí hiệu

1



   là góc trùng dẫn Khi   , iT1=0, ta có biểu thức sau:

2

6

2 ) cos(

cos

U

I

X c d





Hình dạng điện áp tải ud trong giai đoạn trùng dẫn:

c b a

2

Do trùng dẫn nên trị trung bình của điện áp tải bị giảm đi một lượng U

Xác định U

  























2 2

6

0 0



 cos cos

2

6

3 U2

Thay (1) vào (2) ta có:

I X

