TỔNG QUAN về CHỈNH lưu

3 Tải Lọc Bộ biến đổi AC/DC MBA Lưới Cấu trúc chung của một bộ chỉnh lưu công nghiệp Tải : Sử dụng năng lượng điện một chiều.. 4 c Phân loại -Theo số pha: 1 pha, 2 pha, 3 pha, 6 pha

Trang 1

1

Chương 2: Chỉnh lưu

Trang 3

3

Tải Lọc

Bộ biến đổi AC/DC MBA

Lưới

Cấu trúc chung của một bộ chỉnh lưu công nghiệp

Tải :

Sử dụng năng lượng điện một chiều VD: bus một chiều, động cơ điện một chiều, liên kết một chiều

Trang 4

4

c) Phân loại

-Theo số pha: 1 pha, 2 pha, 3 pha, 6 pha …

-Theo loại van bán dẫn được sử dụng:

+ Dùng điôt: mạch chỉnh lưu không điều khiển

+ Dùng thyristo: mạch chỉnh lưu có điều khiển

+ Điôt + Thyristo: mạch chỉnh lưu bán điều khiển

- Theo cách mắc van: sơ đồ tia, sơ đồ cầu

d) Luật dẫn van

e) Các thông số cơ bản của mạch chỉnh lưu

Trang 5

5

ie

Rd vd

2.2.1 Chỉnh lưu một pha một nửa chu kì, tải R:

• Điôt chuyển dẫn khi điện áp dương và chuyển khóa khi dòng điện về không

Giá trị điện áp tải trung bình:

2.2 Chỉnh lưu không điều khiển

π 2π θ

Với:

Trang 6

Góc trễ φ của dòng điện id so với điện áp vd:

Dòng điện tải id là nghiệm của phương trình vi phân sau:

Với 2.2.1 Chỉnh lưu một pha một nửa chu kì, tải RL:

Trang 7

vd

• Ta có thể làm trơn dòng điện bằng cách thêm một điôt đệm DRL:

Nguyên lý vận hành của bộ biến đổi:

• Nếu ve dương thì D dẫn và DRL khóa:

• Phương trình của dòng điện như sau :

• Nếu v2 giảm về không, và vd bằng không

Trang 8

• Thì tụ phóng điện qua tải

• Điện áp ra thỏa mãn phương trình:

Trang 9

• Ta đặt lên tải: v2 trong nửa chu kì dương

và –v2 trong nửa chu kì âm

• Thêm tụ  giảm dao động điện áp

Trang 10

2.2.3 Chỉnh lưu tia hai pha, tải thuẩn trở

10

Dạng điện áp, dòng điện tải giống chỉnh lưu cầu một pha

Trang 13

13

• Sơ đồ cầu 3 pha:

Ở tất cả thời điểm, điện áp chỉnh lưu bằng điện áp dây

u31, u12 và u23 lớn nhất ở giá trị tuyệt đối

vd

2.2.5 Chỉnh cầu ba pha, tải R:

Trang 15

15

• Chỉnh lưu có điều khiển cho phép thay đổi được giá trị trung bình và hiệu dụng của điện áp một chiều bắt đầu từ một nguồn vào xoay chiều

• Các lĩnh vực ứng dụng khác nhau:

• Thay đổi tốc độ của máy điện một chiều

• Liên kết một chiều (HVDC) ví dụ France – Angleterre (IFA2000) hay Italie – Corse – Sardaigne

• Truyền tải công suất trong một số trường hợp có thể theo chiều ngược lại

Chỉnh lưu có điều khiển

Tải một chiều

Lưới xoay chiều

Vận hành ở chế độ chỉnh lưu Vận hành ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc

2.3 Chỉnh lưu có điều khiển

Trang 16

Chỉnh lưu có điều khiển: nguyên lý

16

• Các sơ đồ CLĐK tương tự sơ đồ CLKĐK ở phần trước, tuy nhiên

• Một vài điôt được thay thế bằng thyristo ta gọi là chỉnh lưu bán điều khiển hay sơ đồ cầu hỗn hợp

• Hoặc tất cả các điôt được thay bằng thyristo  sơ đồ chỉnh lưu điều khiển hoàn toàn hay sơ đồ toàn cầu

• Các xung dòng điều khiển được đồng bộ với lưới:

Chỉnh lưu có

Lưới xoay chiều

Phát xung

ĐỒng bộ

Dòng điện điều khiển

Dòng điện trong tải (vận hành an toàn)

Xung dòng kích dẫn thyristo được phát

với góc trễ α

Góc trễ α được tính từ giá trị wt mà ở đó

điôt được dẫn tự nhiên

Trang 17

vd G

Sự vận hành của sơ đồ này như sau:

Khi điện áp dương, thyristo khóa cho nên vs =0

Khi mà θ = α thì thyristo được kích dẫn và dẫn 

α

Trang 20

• Giá trị trung bình của điện áp tương tự như

trường hợp của chỉnh lưu không điôt đệm

Trang 21

21

• Để có dòng điện trung bình đầu vào bằng không

• Nếu tải thuần trở :

• Giá trị trung bình của điện áp:

Trang 22

Giả thiết dòng điện trong tải là liên tục:

Giá trị góc α cho phép thay đổi dấu của giá trị trung bình

d

2

α

id

Trang 23

23

Giá trị trung bình của điện áp ra trên tải phụ

thuộc vào góc điều khiển thyristo:

-Nếu 0≤α≤П/2: sơ đồ vận hành ở chế độ chỉnh

lưu, công suất trung bình đầu vào là dương

-Nếu П/2 ≤α≤П: sơ đồ vận hành ở chế độ

nghịch lưu phụ thuộc, công suất trung bình

đầu vào là âm

Chỉnh lưu hai nửa chu kì cho phép có được

giá trị trung bình của dòng điện vào bằng

không  không làm méo dạng dòng điện

phía máy biến áp nếu máy biến áp được tính

Trang 24

Chỉnh lưu cầu một pha

24

2.3.3 Chỉnh lưu tia hai pha, tải R:

Trang 25

Chỉnh lưu có điều khiển tia hai pha tải RL

25

Chế độ dòng gián đoạn

Trang 26

Chỉnh lưu có điều khiển tia hai pha tải RL

26

Trang 27

• Sơ đồ tương tự chỉnh lưu tia ba pha không điều khiển bằng cách thay thế các điôt bằng thyristo

Thyristo là các phần tử có điều khiển, các điểm khác nhau về hoạt động:

-Thyristo được kích dẫn nếu điện thế của pha tương ứng là dương nhất (trường hợp tia chung cathot)

-Việc kích dẫn của một thyristo sẽ dẫn đến khóa thyristo đang dẫn

-Nếu dòng điện tải liên tục thì:

vd

α

2.3.3 Chỉnh lưu tia ba pha, tải RLE:

Với:

Trang 28

Chỉnh lưu

Nghịch lưu phụ thuộc 0≤α≤П/2

П/2 ≤α≤П

• Các sơ đồ chỉnh lưu tia gặp vấn đề về dòng điện vào

• Giá trị trung bình của dòng điện vào trong mỗi pha là khác không

• Điều này làm biến dạng dòng điện từ hóa lõi máy biến áp và dòng điện sơ cấp của máy biến áp

-TH tải RL hoặc RLE, dòng tải liên tục:

Trang 29

Riêng trường hợp chỉnh lưu hình tia ba pha tải R, α = 30°

29

Trang 30

Chỉnh lưu hình tia ba pha tải R, các chế độ dòng điện

30

Trang 31

• Tia chung anot, tải RLE, dòng liên tục (L lớn):

Trang 32

32

Tải trở có 2 trường hợp:

• Dòng liên tục: dòng điện không về không, cho nên

luôn luôn có 2 thyristo ở trạng thái dẫn

• Dòng gián đoạn: khi điện áp trên tải âm thì dòng

điện trên tải về không và các thyristo chuyển trạng

thái khóa

vd

vd 2.3.4 Chỉnh lưu cầu ba pha, tải R:

Trang 33

Chỉnh lưu cầu 3 pha tải Rd

Trang 34

Chỉnh lưu cầu 3 pha tải RLE

d

Trang 35

Chỉnh lưu cầu 3 pha tải RLE

Trang 36

Chỉnh lưu cầu 3 pha bán điều khiển tải R

Trang 38

38

• Ưu điểm:

• Dải góc điều khiển α rộng

• Ứng dụng để điều khiển động cơ điện một

Trang 39

• Lưới một pha : đảo chiều  cầu toàn thyristo

Không đảo chiều  cầu hỗn hợp

• Lưới ba pha: cầu toàn thyristo (trừ phi công suất thấp thì có thể dùng cầu hỗn hợp)

Trang 40

2.5 Quá trình chuyển mạch van

Chuyển mạch van khi nguồn lý tưởng

40

Trang 41

Quy luật chuyển mạch van trùng dẫn, khi có điện cảm nguồn La:

41

Góc trùng dẫn

Trang 42

Chuyển mạch ở Chỉnh lưu tia 2 pha

42

V2m

Trang 43

43

V2m

Trong đó:

Trang 44

44

Trang 45

45

Trang 46

Chuyển mạch ở chỉnh lưu tia ba pha

46

Trong đó:

V2m,d

Trang 47

Chuyển mạch ở chỉnh lưu tia ba pha

47

Trang 48

48

V2m,d

Trang 49

49

Trang 50

2.6 Chỉnh lưu bán điều khiển

50

Một nửa số van là điôt, một nửa số van là thyristo

Trang 51

Chỉnh lưu bán điều khiển một pha, thyristo mắc thẳng hàng

51

Trang 52

Chỉnh lưu bán điều khiển một pha, thyristo mắc ka tốt chung

52

Trang 53

Chỉnh lưu bán điều khiển ba pha

53

Trang 54

2.7 Chỉnh lưu điều khiển có điôt đệm Do

54

Trang 55

2.8 Nghịch lưu phụ thuộc và chỉnh lưu đảo chiều

55

Trang 56

56

Trang 57

57

Trang 58

Chế độ chỉnh lưu và chế độ nghịch lưu

Trang 59

59

Chế độ chỉnh lưu và chế độ nghịch lưu

Ví dụ 2.13: Khi nào có thể xảy ra chế độ nghịch lưu trong các mạch dưới đây:

Trang 60

60

Trang 61

61

V2m

δ

Trang 62

62

Trang 63

63

Trang 64

64

V2m

Trang 65

65

Trang 66

Tia 3 pha 2.8 Nghịch lưu phụ thuộc và chỉnh lưu đảo chiều

66

V2m,d

Trang 67

Cầu 3 pha

67

V2m,d

Trang 68

Bộ biến đổi có đảo chiều

68

Trang 70

Chương 3: Các bộ biến đổi xung áp

Trang 71

71 3.1 Bộ xung áp xoay chiều

Trang 72

72

Các van bán dẫn 4 phân đoạn được sử dụng:

Trang 73

3.1.1 Điều áp xoay chiều một pha

73

Trang 74

3.1.1 Điều áp xoay chiều một pha

74

-

Trang 75

3.1.2 Điều áp xoay chiều ba pha

75

Trang 76

76

Trang 77

77

Trang 79

79

Trang 80

80

Trang 81

81

Trang 82

82

Trang 83

3.2.Các bộ biến đổi xung áp một chiều

83

Trang 84

3.2.Các bộ biến đổi xung áp một chiều

84

Trang 85

3.2.1.Các bộ băm xung áp (Chopper)

85

Trang 86

3.2.1Các bộ băm xung áp (Chopper)

86

Trang 87

Trang 88

88

Trang 89

89

Trang 90

3.2.2 Các bộ biến đổi nguồn DC/DC

Đặc điểm chung

90

Trang 91

3.2.2.Các bộ biến đổi nguồn DC/DC

a) Bộ DC/DC nối tiếp (Bộ Buck)

91

Trang 92

Các bộ biến đổi nguồn DC/DC

b) Bộ DC/DC song song(Bộ Boost)

92

Trang 93

Chương 4: Nghịch lưu và Biến tần

Trang 94

Truyền động điện động cơ xoay chiều

Thiết bị gia nhiệt cảm ứng: lò cảm ứng, thiết bị hàn…

Các áp dụng trong lãnh vực truyền tải điện, chiếu sang…

Trang 95

4.1 Nghịch lưu độc lập điện áp một pha

95

Trang 96

4.2 Nghịch lưu độc lập điện áp ba pha

a) Tải đấu sao

96

Trang 97

a) Tải đấu sao

97

Trang 98

b) Tải đấu tam giác

98

Trang 99

b) Tải đấu tam giác

99

Trang 100

100

4.2 Biến tần

Bộ biến tần: AC AC

Biến tần gián tiếp: AC DC  AC

Biến tần trực tiếp (Cycloconverter): AC (tần số cao)  AC (tần số thấp)

Với bộ biến tần: cần thay đổi điện áp và tần số đồng thời

Bộ biến tần gián tiếp 3 pha

Bộ biến tần trực tiếp 1 pha

Định dạng
Số trang	100
Dung lượng	6,67 MB