SƠ ĐỒ CẦU 3 PHA

SƠ ĐỒ CẦU 3 PHA Cầu 3 pha gồm 6 tiristor chia làm hai nhóm.. Hoạt động của sơ đồ.. Lúc này T6 và T1 cho dòng chảy qua.. Điện áp trên tải... Tiristor này mở vì khi T6 dẫn dòng, nó đặt vb

SƠ ĐỒ CẦU 3 PHA

Cầu 3 pha gồm 6 tiristor chia làm hai nhóm

Nhóm catốt chung: T1, T3, và T5

Nhóm anốt chung: T4, T6, và T2

Điện áp các pha thứ cấp máy biến áp

va = 2V2sinθ

vb = 2V2sin(θ -

3

2π )

vc = 2V2sin(θ -

3

4π ) Góc mở α được tính từ giao điểm của nửa hính sinus

Hoạt động của sơ đồ

Giả thiết T5 và T6 đang cho dòng điện chảy qua VF = vc ;VG = vb

Khi θ = θ1 =

6

π + α cho xung điều khiển mở T1 Tiristor này mở vì va > 0

Sự mở của T1 làm cho T5 bị khoá lại một cách tự nhiên vì va > vc Lúc này T6

và T1 cho dòng chảy qua Điện áp trên tải

ud = uab =

6

3π + α cho xung điều khiển mở T2 Tiristor này mở vì khi T6 dẫn dòng, nó đặt vb lên anốt T2 Khi θ = θ2 vì vb > vc Sự mở của T2 làm cho

T6 bị khoá lại một cách tự nhiên vì vb > vc

Các xung điều khiển lệch nhau

3

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

Trong mỗi nhóm, khi một tiristor mở, nó sẽ khoá ngay tiristor dẫn dòng

trước đó, ta có bảng tóm tắt sau:

Thời điểm Mở Khoá

θ1 =

6

π + α

θ2 =

6

3π + α

θ3 =

6

5π + α

θ4 =

6

7π + α

θ5 =

6

9π + α

θ6 =

6

11π + α

T1

T2

T3

T4

T5

T6

T5

T6

T1

T2

T3

T4 Giá 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 của điểm G là vG

Điện áp trên mạch tải là ud = vF - vG là khoảng thẳng đứng giữa hai đường

bao

π θ θ π

α π

α π

cos 6 3 sin

2 2

5

6

2

V d

∫ +

+

Cũng có thể tính Ud = Ud1 - Ud2, trong đó Ud1 là giá trị trung bình của ud1

do nhóm catốt chung tạo nên, còn Ud2 là giá trị trung bình ud2 nhóm anốt

chung tạo ra

π θ

θ π

α π

α π

cos 2

6 3 sin

2 2

5

6 2

V d

∫ +

+

Ud2 = α

π θ

θ π

α π

α π

cos 2

6 3 sin

2 2

7

6 3

2

V d

∫ +

+

Hiện tượng trùng dẫn

Giả thiết T1 và T2 đang dẫn dòng

Khi θ = θ1 cho xung điều khiển mở T3 Do Lc ≠ 0 nên khi dòng iT3 không thể tăng từ 0 đến Id và dòng iT1 không thể đột ngột giảm từ Id xuống 0 Cả ba Tiristor đều dẫn dòng: T1, T2 và T3

Hai nguồn ea và eb nối ngắn mạch

Nếu chuyển gốc toạ độ từ 0 sang θ1 ta có:

ea = 2V2sin(θ + π +α

3

eb = 2V2sin(θ + π +α

6 ) Điện áp ngắn mạch uc = eb - ea = 6V2sin(θ + α)

Dòng ngắn mạch ic được xác định bởi phương trình

ua = 6V2sin(θ + α)= 2Xc

θ

d

di c

ic = [cos α − cos( θ + α]

2

6 2

c

X

V

Dòng điện chảy trong T1 là iT1 = id - ic

Dòng điện chảy trong T3 là iT3 = ic

Giả thiết quá trình trùng dẫn kết thúc khi θ =θ2 và kí hiệu μ = θ2 - θ1 là góc trùng dẫn

Khi θ1 = μ, iT1 = 0 ta có biểu thức sau:

cosα - cos(μ + α) =

2

6

2

V

I

X c d

+ Hình dạng điện áp trong giai đoạn trùng dẫn

Trong khoảng θ1θ2: T2 dẫn dòng, T1 và T3 trùng dẫn dòng vậy có thể viết phương trình sau:

ea - ec - 2Lc

d T

u dt

di

=

1

eb - ec - 2Lc T d

u dt

di

=

3

Từ ba phương trình trên rút ra

ud = a b c

e e

e

−

+

2

Do trùng dẫn (Lc ≠ 0) nên giá trị trung bình của điện áp tải bị giảm một lượng ΔUμ

+ Xác định ΔUμ

μ μ

θ α θ π

θ

0

) sin(

6

3 )

2

( 2

6

d V

d e e

ΔUμ = [cos cos( )]

2

6

μ α α

V

Thế biểu thức phía trên vào ta được ΔUμ

ΔUμ =

π

d

c I X

3

SƠ ĐỒ CẦU KHÔNG ĐỐI XỨNG

Trong sơ đồ cầu người ta có thể sử dụng 3 tiristor ( ở nhóm catốt) và 3 điốt

Có thể xem sơ đồ đang xét tương đương với hai sơ đồ 3 pha hình tia (một

sơ đồ 3 tiristor, một sơ đồ gồm 3 điôt) nối tiếp với nhau và làm việc độc lập với nhau và làm việc độc lập với nhau trên cùng một phụ tải

Trên hình vẽ ud1 là thành phần điện áp tải do nhóm catốt chung tạo ra, còn

ud2 là thành phần điện áp do tải do nhóm anốt chung tạo ra Vì mạch tải có điện cảm lớn nên dòng điện tải được nắn thẳng, id = Id,

Giá trị tức thời của điện áp tải

ud = ud1 - ud2

Giá trị trung bình của điện áp tải

Ud = Ud1 - Ud2

Trong đó:

π θ

θ π

α π

α π

cos 2

6 3 sin

2 2

5

6 2

V d

∫ +

+

Ud2 =

π θ

θ π

π

6 3 sin

2 2

11

6 7 2

V d

∫

Ud = ( 1 cos )

2

6

α

V

Hoạt động của sơ đồ

Trong khoảng 0θ 1: T5 và D6 cho dòng tải id = Iư chảy qua D6 đặt điện thế

vb lên anốt D2

Khi θ > θ1 điện thế catốt D2 là vc bắt đầu nhỏ hơn vb điốt D2 mở , dòng tải id = Id chảy qua D2 và T5 , ud = 0

Khi θ = θ2 cho xung điều khiển mở T1

Trong khoảng thời gian θ2θ3 : T1 và D2 cho dòng tải Id chạy qua

D2 đặt điện thế vc lên anốt D4

Khi θ > θ3 điện thế catốt D4 và va bắt đầu nhỏ hơn vc điốt D4 mở Dòng tải Id chảy qua D4 và T1 ud = 0

Góc mở α, về nguyên tắc, có thể biến thiên từ 0 đến π

Điện áp chỉnh lưu có thể điều chỉnh được từ giá trị lớn nhất cho đến 0

Ưu điểm của sơ đồ này là đơn giản và rẻ tiền hơn song điện áp chỉnh lưu chứa nhiều thành phần sóng hài, cần bộ lọc tốt