- Chỉnh lưu cầu ba pha có điều khiển không đối xứng.. Nhận xét: Chỉnh lưu cầu ba pha không đối xứng so với chỉnh lưu cầu ba pha đối xứng quá trình điều khiển đơn giản hơn.. Bởi vì khi d
Trang 1• Phương án 2: Chọn một trong các sơ đồ sau:
- Chỉnh lưu tia ba pha có điều khiển
- Chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển đối xứng
- Chỉnh lưu cầu ba pha có điều khiển không đối xứng
a/ Chỉnh lưu tia ba pha có điều khiển:
Sơ đồ mạch nguyên lý :
Ua Ub Uc
La Lb Lc
T1
T2 T3 BAL
( Lkt>>Rkt )
* Nguyên lý hoạt động:
Khi điện áp trên một van nào đó trong ba van mà dương hơn van còn lại thì van đó sẽ dẫn khi có xung điều khiển mở van đó
Do tải có tải cảm lớn nên dòng điện trên tải là liên tục, tức là van dãn sẽ vẫn dãn khi điện
áp âm và van còn lại chưa mở
Giá trị trung bình của điện áp trên tải:
I2a
t
u
Trang 2- Giá trị điện áp ngược trên van:
U ng 6 U 2
- Dòng điện trung bình chảy qua thiristor:
IT = Id/3
- Công suất của máy biến áp:
S1 = 1,209 Pd ; S2 = 1,481 Pd
S = (S1 + S2)/2 = 1,345 Pd
Ưu điểm:
- Do điện áp ngược trên van lớn cho nên nó được sử dụng cho tải có yêu cầu điện
áp thấp và dòng điện lớn dễ dàng cho việc chọn van
- Do chỉ có một van dãn nên sụt áp trên van là nhỏ -> công suất tiêu thụ của van nhỏ
- Việc điều khiển mở van là dễ dàng
Nhược điểm:
- Điện áp ra có độ đập mạch lớn -> xuất hiện nhiều thành phần điều hoà bậc cao
- Hiệu suất sử dụng máy biến áp không cao Sở dĩ như vậy là vì điện áp chảy trên van không đối xứng qua trục hoành, do vậy khi khai triển chuỗi Furie -> xuất hiện thành phần một chiều và thành phần xoay chiều Tuy nhiên MBA chỉ làm việc với thành phần xoay chiều -> giảm hiệu suất MBA
b/ Chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển đối xứng:
Rkt
Lkt
( Lkt>>Rkt )
La Lb Lc
Ua Ub Uc
2
6 3
2
U
Trang 3Đồ thị điện áp và dòng điện:
- Thực ra sơ đồ cầu pha ba đối xứng là hai sơ đồ hình trên 3 pha ghép lại Mỗi sơ đồ hình từ
ba pha hoạt động ở một nửa chu kỳ điện áp
- Sơ đồ hình từ ba pha thứ nhất gồm T1, T3, T5 ghép catot chung
- Sơ đồ hình từ ba pha thứ hai ghép anot chung gồm T2, T4, T6
Góc mở được tính từ giao điểm của các nửa hình sin
L>>R dòng tải là liên tục
- Giá trị trung bình của điện áp trên tải:
2
6 3
2
U
IT4
IT1
IT4
id
iT1
iT4
I2a
ua ub uc
t u
id
Trang 4- Giá trị điện áp ngược lớn nhất trên van:
2 max 6U
Ung
- Giá trị dòng trung bình chạy qua van:
IT = Id/3
- Công suất của máy biến áp :
Sba=1,05 Pd Ưu điểm:
- Điện áp ra đập mạch nhỏ do vậy mà chất lượng điện áp tốt
- Hiệu suất sử dụng máy biến áp tốt do dòng điện chạy trong van đối xứng
- Điện áp ngược trên van là lớn nhưng do Udo=2,34U2 -> nó có thể được sử dụng với điện áp khá cao
Nhược điểm:
- Mạch điều khiển phức tạp do ta phải tiến hành điều khiển đồng bộ các van dãn với nhau
- Điện áp rơi trên van lớn do nhiều van hơn sơ đồ CL từ
c/ Sơ đồ cầu không đối xứng:
Rkt
Lkt
( Lkt>>Rkt )
La Lb Lc
Ua Ub Uc
Sơ đồ gồm hai nhóm:
- Nhóm mắc Katot chung gồm (T1, T3, T5)
- Nhóm mắc Anot chung gồm (P2, P4, P6)
Do L >> R -> dòng tải là liên tục
- Giá trị điện áp trung bình trên tải:
) cos 1 ( 2
6 3
- Giá trị trung bình của dòng chảy trong tiristor vadiot:
IT = Id = Id/3
- Giá trị điện áp ngược lớn nhất:
6U
Trang 5
Nhận xét:
Chỉnh lưu cầu ba pha không đối xứng so với chỉnh lưu cầu ba pha đối xứng quá trình
điều khiển đơn giản hơn Nhưng điện áp chỉnh lưu có lúc bằng không Do vậy mà có nhiều thành phẩn sóng hài bậc cao
Kết luận:
Với tải L>>R, Ud=115 (V), Id=320 (A) và qua các phân tích về ưu nhược điểm ở trên, sinh viên thiết kế chọn sơ đồ cầu ba pha đối xứng Bởi vì khi dòng điện tải lớn, điện áp tải cao thì dòng điện trung bình chảy qua van nhỏ và điện áp ngược trên van nhỏ hơn so với sơ
đồ chỉnh lưu từ ba pha Mặt khác, công suất tổn hao trên van với tải trên là rất nhỏ so với
ua ub uc
T1 T3 T5 T1
u
Id
T1
iT1
Id
iD4
I2a
T1
I2 a
Trang 6công suất tải và hiệu suất sử dụng máy biến áp rất tốt Do vậy ta chọn sơ đồ này Tuy nhiên sơ đồ này có nhược điểm là quá trình điều khiển phức tạp hơn
3 Giới thiệu chung về mạch điều khiển
Muốn tiristor mở cho dòng điện chạy qua thì ta phải đặt lên anot của tiristor điện áp dương, đồng thời đưa xung điều khiển vào cực điều khiển Khi mà tiristor đã mở thì xung
điều khiển không còn tác dung và dòng điện chạy qua tiristor do tải quyết định
a/ Chức năng của mạch điều khiển:
- Điều chỉnh được vị trí xung điều khiển trong phạm vi nửa chu kỳ riêng của điện áp đặt trên anot-catot của tiristor
- Tạo được các xung đủ để điều khiển mở được tiristor (độ lớn của xung đủ lớn và độ rộng xung vừa đủ để mở -> giảm công suất điều khiển)
Cấu trúc mạch điều khiển một tiristor được thể hiện ở hình dưới đây:
Trong đó:
- ĐF: Khâu đồng pha
- TXRC: tạo xung răng cưa
- SS: Khâu so sánh
- KDX + BAX: Khâu khuyếch đại xung + Biến áp xung
a/ Các yêu cầu với mạch điều khiển:
Mạch điều khiển là một khâu quan trọng trong các bộ biến đổi vì nó quyết định đến chất lượng và độ tin cậy của bộ biến đổi Do vậy để đạt được chất lượng và độ tin cậy cao của
bộ biến đổi, nó phải thoả mãn các yêu cầu sau:
• Yêu cầu về độ lớn của xung điều khiển:
- Mỗi tiristor đều có một đặc tính là quan hệ giữa điện áp đặt trên cực điều khiển và dòng
điện chảy vào cực điều khiển Quan hệ đó được biểu diễn trên hình vẽ sau:
- Do sai lệch về thông số chế tạo và điều kiện làm việc làm cho tiristor mặc dù cùng loại cũng cõ đặc tính Uđk= f(Iđk) khác nhau
- Với mỗi loại tiristor các đặc tính này dao động giữa hai đặc tính (1) và (2) về yêu cầu độ lớn của điện áp và dòng điện điều khiển
Đồng pha
xung
KĐX
& BAX