Bộ điều chỉnh điện áp xoay chiều

2.3.1Sơ đồ chỉnh lưu cầu ba phaSơ đồ nguyên lý chỉnh lưu cầu ba pha như hình 2.7Trong sơ đồ này nếu ta chọn điện áp thứ cấp u1 làm gốc pha, ta có:u1 = Um sin u2 = Um sin ( 120o)u3 = Um sin ( + 120o)Trong đó: Um là biên độ của điện áp thứ cấp của một pha máy biến áp.Đồ thị biến thiên của các điện áp này như hình 2.8.

Ch−¬ng 5 §iÒu ¸p xoay chiÒu

5.1 Kh¸i qu¸t vÒ ®iÒu ¸p xoay chiÒu

5.2 §iÒu ¸p xoay chiÒu mét pha

5.3 §iÒu khiÓn ®iÒu ¸p xoay chiÒu mét

pha

5.4 §iÒu ¸p xoay chiÒu ba pha

5.5 §iÒu khiÓn ®iÒu ¸p xoay chiÒu 3 pha

5.1 Kh¸i qu¸t vÒ ®iÒu ¸p xoay chiÒu

C¸c ph−¬ng ¸n ®iÒu ¸p xoay chiÒu

H×nh 5.1 giíi thiÖu mét sè m¹ch ®iÒu ¸p xoay chiÒu métpha

5.2 Điều áp xoay chiều một pha

I S ơ đồ điều áp xoay chiều một pha

II Điều áp một pha tải thuần trở

III Điều áp một pha tải trở cảm

I Sơ đồ điều áp xoay chiều một pha

Hình 5.2 giới thiệu các sơ đồ điều áp xoay chiều một

II Điều áp xoay chiều một pha tải thuần trở

Khi tải thuần trở hoạt động của sơ đồ hình 5.2 cho điện

Tại các thời điểm α1, α2, có xung điều khiển các thrysistor T1, T2,

các thrysistor nμy dẫn Nếu bỏ qua sụt áp trên các thrysistor, điện

áp tải có dạng nh− hình vẽ Dòng điện tải đồng dạng điện áp vμ

đ−ợc tính:

Khi thrysistor dẫn

Khi thrysistor khoá i = 0

Trị số dòng điện hiệu dụng đ−ợc tính

R

t sin U

ω

= ω

ω π

= ∫ sin d t UR 2t sin42 t

R

U 1

2 m 2

2

2 m 2

2

1 R

U

2 m 2

π

α +

R

U I

(5.2) (5.1)

(5.3)

III §iÒu ¸p xoay chiÒu mét pha t¶i ®iÖn c¶m

Nguyªn lÝ ®iÒu khiÓn

R dt

di

( )

R

L tg

; L R

= ϕ ω

− ϕ

− ω

= +

R m

m td

cb

L

e

sin Z

U t

sin Z

U i

i i

(5.4)

(5.5)

(5.6)

Khi α<ϕ, xung mồi hẹp

Nếu xung mồi dạng xung nhọn vμ hẹp, thrysistor T1 dẫnkhi nhận được xung mồi, phương trình dòng điện vẫn

lμ:

Dòng điện triệt tiêu khi ωt> π+ϕ, do đó lớn hơn π+α

Xung đưa tới cực điều khiển T2 trước khi điện áp anod

của nó chuyển sang +, do đó T2 không dẫn

Việc không dẫn của T2 lμ do: tại thời điểm có xung mồi

t2 cuộn dây còn đang xả năng lượng, lμm cho UAK < 0

ư ϕ

ư ω

R m

Z

U t

sin Z

U

§−êng cong dßng ®iÖn khi α<ϕ

u

icbi

Dòng điện triệt tiêu khi ωt> π+ϕ, do đó lớn hơn π+α Xung

đưa tới cực điều khiển T2 trước khi điện áp anod của nóchuyển sang +, nhưng xung mồi có độ rộng đủ lớn nên

đến khi dòng điện T1 triệt tiêu T2 vẫn còn tồn tại xung

điều khiển nên nó được dẫn

TrÞ hiÖu dông cña dßng ®iÖn

®−îc tÝnh tõ biÓu thøc ®inh nghÜa

= ϕ

− λ +

R

e sin

sin

( )

∫+λ

α α

ω

ωπ

(5.8) (5.9)

(4 10)

) h d ( c b a X

R

U 2 I

2 L 2

− +

+ +

− α

=

λ + ϕ

− α λ

− λ

=

λ

−

sin 1 Q

Q

2

c

; e

1 sin

Q

b

; 2

2 cos sin 5

R

L R

X Q

; cos

sin Q

1 h

; cos

sin Q

1 e

ϕ

− α

−

4 2

2 sin 2

sin U

Ut¶i

π

α

− λ + α

− π

U

Ut¶i

π

α +

π

α

−

=

3 3

2

1

2 2

1 1

Q251

R

UI

Q91

R

UI

Q1

R

UL

.f2R

UI

+

=

VR R C

H×nh 43.1

R1 C1

d) c)

a)

H×nh 43.2

II Nguyên lí điều khiển

Về nguyên lí, mạch điều áp xoay chiều có van bán dẫn

được mắc vμo lưới điện xoay chiều, nên mạch điều khiểnhoμn toμn giống như chỉnh lưu

Trường hợp mạch động lực được chọn lμ hai thrysistor

mắc song song ngược như sơ đồ hình 3.2a, cần có hai

xung điều khiển trong mỗi chu kì Mạch điều khiển có thể

sử dụng sơ đồ hoμn toμn giống điều khiển chỉnh lưu mộtpha cả chu kì, với mỗi thrysistor một mạch điều khiển

độc lập

Đối với những tải cần điều khiển đối xứng, đòi hỏi hai

thrysistor mở đối xứng, lúc nμy cần các kênh điều khiểnthrysistor có góc mở cμng ít khác nhau cμng tốt Mong

muốn lμ chúng hoμn toμn giống nhau Nhưng sự giốngnhau nμy chỉ có thể đạt đến một chừng mực nμo đó

Nguyên lí điều khiển

Giản đồ nêu nguyên lí

điều khiển giơi thiệu trên

§−êng cong cña c¸c kh©u

H×nh 3.11 Nguyªn lÝ t¹o ®iÖn ¸p tùa trong ®iÒu ¸p xoay

chiÒu γ

A1+ -

+ -

B

R3 R4 D3

Tr1

C A2

+

-R4

U®k

R5 R6

A3

+

+15V

+15V

Giải thích hoạt động của sơ đồ

UAU

t t t t t t t

t t t

Sơ đồ điều áp xoay chiều bằng triac

c Hình 3.25: Điều áp ba pha bằng Triac

Sơ đồ điều áp có đảo chiều

Hình 3.27: Sơ đồ điều áp ba pha có đổi thứ tự pha

II Nguyên lí hoạt động

Nguyên tắc dẫn dòng trong sơ đồ điều áp ba

pha

Một số nhận xét về hoạt động của sơ đồ trên

Điện áp tải có dạng đập mạch

III §Æc ®iÓm ®iÒu khiÓn ®iÒu ¸p ba pha

§iÒu khiÓn ®iÒu ¸p ba pha cã thÓ coi như chØnh lưu cÇu baph

t t

t π/2 π

A1+ - B

A1+ - B

A1+ - B

+ A6

R3

R4 D3

Tr 1

C A2

+

A3

+

B R3

R4 D3

Tr 1

C

A 2

+

-C 1

R 5 - A3

+

D

D4 -

R3

R4 D3

Tr 1

C A2

+

A3 - +

B R3

R4 D3

Tr 1

C

A 2

+

-C 1

R 5 - A3

+

D

D4 AND

+15V

+15V D4

R3

R4 D3

Tr 1

C A2

+

A3

+

B R3

R4 D3

Tr 1

C

A 2

+

-C 1

5.5 Đặc điểm điều khiển điều áp ba

pha

Nguyên lí điều khiển

Điều khiển bằng cách đêmh xung

Điều khiển bằng chùm xung

I Nguyªn lÝ ®iÒu khiÓn ®iÒu ¸p ba pha

§iÒu khiÓn ®iÒu ¸p ba pha cã thÓ coi như chØnh lưu cÇu bapha

Ba cách cấp xung điều khiển

Cấp xung đông thời cho các van ở nhóm NA vμ nhóm NKví dụ nh− hình vẽ:

Có thể có ba cách cấp xung điều khiển

t t

t π/2 π

A1+ - B

A1+ - B

A1+ - B

A 1

+ -

+ A6

R3

R4 D3

Tr 1

C A2

+

A3

+

B R3

R4 D3

Tr 1

C

A 2

+

-C 1

R 5 - A3

+

D

D4 -

R3

R4 D3

Tr 1

C A2

+

A3 - +

B R3

R4 D3

Tr 1

C

A 2

+

-C 1

R 5 - A3

+

D

D4 AND

+15V

+15V D4

R3

R4 D3

Tr 1

C A2

+

A3

+

B R3

R4 D3

Tr 1

C

A 2

+

-C 1