q/π.sin π/q .cosα - Ed/Rd 2-12 Dòng tải trong trường hợp này đúng bằng giá trị trung bình dòng chỉnh lưu, ta ký hiệu là Id... Các chế độ làm việc của bộ chỉnh lưu*Chế độ nghịch lưu của c
Trang 1chương hai
CHỈNH LƯU ĐIỀU KHIỂN (Bộ biến đổi xoay chiều - một chiều)
2.1 Tổng quan về chỉnh lưu có điều khiển
2.1.1 Sơ đồ nối dây
2.1.1.1 Sơ đồ nối dây hình tia
2.1.1.2 Sơ đồ nối dây hình cầu
Trang 22.1.1.1 Sơ đồ nối dây hình tia
Ed
Ld
Rd
id
Tm
T2
T1
um
u2
u1
ud
∼
∼
∼
O
A
Ed
Ld
Hình 2.1b: Sơ đồ chỉnh lưu hình tia
m pha các van nối anode chung
Hình 2.1a: Sơ đồ chỉnh lưu hình tia
m pha các van nối katôt chung
Rd
Tm
T2
T1
um
u2
ud
∼
O
K
Trang 32.1.1.2 Sơ đồ nối dây hình cầu
Hình 2.2b: Sơ đồ chỉnh lưu
K
O
T4
T2
T2m-1
T2m
T3
T1
um
u2
u1
ud A
∼
Ed Ld Rd id
u
T4
T2
T3
T1
ud
∼
Ed Ld Rd id
Trang 42.1.1.3 Nguyên lý làm việc
a/- Nguyên lý làm việc của sơ đồ chỉnh lưu hình tia
Trường hợp sơ đồ chỉnh lưu là không điều khiển (hình 2.3a)
Ed
Hình 2.3a
Ld
Rd
Dm
D2
D1
um
u2
ud
∼
O
K
Trang 5Trường hợp chỉnh lưu có điều khiển (hình 2.3b)
Hình 2.3b
Ed
Ld
Rd
Tm
T2
T1
um
u2
ud
∼
O
K
Trang 6b/- Nguyên lý làm việc sơ đồ cầu
-Trường hợp sơ đồ không điều khiển:
-Trường hợp sơ đồ
có điều khiển:
K
O
T4
T2
T2m-1
T2m
T3
T1
um
u2
u1
ud A
∼
Ed Ld Rd
Hình 2.4
id
Trang 72.1.2 Dòng và áp của bộ chỉnh lưu và tải
2.1.2.1 Dòng điện chỉnh lưu trên phụ tải một chiều
Rd
Ed
Ld
∼
T
ud
u
id
Hình 2.5
u = Um.sin (ωt+ψ)
ψ là góc pha đầu và được xác
định: ψ = π/2-π/q + α
di
ta đặt: ε=Ed/Um; i*=id/Im=id.Rd/Um;
τ=Ld/Rd (2-3)
i* +τ.di*/dt=sin (ωt+ψ) - ε
t t
e
+
−
(2-5)
Trang 8a/- Chế độ dòng tải gián đoạn
Điều này sẽ xẩy ra :
+Với tải là điện trở thuần khi α lớn
+Khi tải có Ld hữu hạn mà Ed lớn hoặc α lớn
*Tại thời điểm ta bắt đầu mở một van
sin[ -arctg( )] sin[ -arctg( )]
t t
e
+
−
Góc dẫn của van và ký hiệu là λ
(2-6)
Trang 9Ví dụ
Trang 10b/- Dòng điện tải khi phụ tải R d - E d (khi L d = 0)
Khi Ld = 0, ta có: τ = 0, nên e-t/ τ = 0
Vậy dòng tương đối trên tải: i*= sin (ωt +ψ) - ε (2-7)
*Ví dụ
Trang 11c/- Dòng điện tải ở chế độ dòng biên liên tục
-Góc dẫn của van λ = 2π/q
-Khi thay ωt = 2π/q vào (2-6) và cho i* = 0 ta tìm được giá trị giới hạn của s.đ.đ để sơ đồ có thể chuyển từ chế độ dòng gián đoạn sang liên tục và ngược lại
2 /
q
e
π ωτ
ε
−
=
−
(2-8)
Trang 12d/- Dòng tải ở chế độ dòng liên tục
-dòng tải khi ωt = 2π/q cũng bằng dòng tải tại ωt = 0, tức là bằng i*0
Thay ωt = 2π/q vào (2-5) ta tìm được i*0:
2 /
*
q
i
q e
π ωτ
−
−
(2-9)
/
*
t
i
q e
τ
−
−
Thế (2-9) vào (2-5) và biến đổi ta được:
(2-10)
Trang 13Trường hợp khi Ld=∞
-Giá trị i* lúc này được ký hiệu là I*:
sin(2 / / 2) sin( / 2) 2sin( / ).cos( / / 2)
* lim *
I
q
π
÷
Id= (Um (q/π).sin π/q cosα - Ed)/Rd (2-12)
Dòng tải trong trường hợp này đúng bằng giá trị trung bình dòng chỉnh lưu, ta ký hiệu là Id
Trang 142.1.2.2 Điện áp chỉnh lưu trên phụ tải một chiều
Có hai khái niệm về điện áp chỉnh lưu là:
-Điện áp chỉnh lưu tức thời (ký hiệu là ud)
-Điện áp chỉnh lưu trung bình
∫
= q u q d t d t d
0 ( ). ( )
) 2 /
ω ω
π
Trang 15*Trường hợp dòng tải
gián đoạn:
2 /
0
q
π λ
λ
Trang 16ω t
ω t
ω t
ω t
ω t
ω t
ω t
iT1=ia
2 π
uT1
uac
uab
iT3=ic
iA
Id/ (3kba)
iB
iC
iT2=ib
ω t
u
d
uc
ub
ud (nÐt ®Ëm)
ν4
ν 3
ν 2
ν1
* Trường hợp dòng
tải liên tục:
0
2 / 0
q
q
q
π
∫
Trang 172.1.3 Các chế độ làm việc của bộ chỉnh lưu
*Chế độ nghịch lưu của chỉnh lưu có điều khiển
Biến đổi điện năng một chiều bên phía phụ tải thành điện năng xoay chiều và chuyển trả cho nguồn cung cấp xoay chiều
Pd = Ud Id
ở chế độ chỉnh lưu ta có Pd > 0
ở chế độ nghịch lưu Pd < 0
Id luôn luôn > 0 Vậy muốn có Pd < 0 thì Ud <0,
0 cos
U =U α
Trang 182.1.3 Các chế độ làm việc của bộ chỉnh lưu
*Chế độ nghịch lưu của chỉnh lưu có điều khiển
Nếu 0 <α < π/2 thì Ud >0
Nếu π/2<α < π thì Ud <0
Vậy điều kiện thứ nhất để có chế độ nghịch lưu là: π/2<α < π
Mặt khác ta có Id = (Ud - Ed)/ Rd
Từ biểu thức trên ta suy ra (Ud - Ed) > 0, mà Ud < 0 nên Ed
< 0 và |Ed| > |Ud| (*)
góc nghịch lưu và ký hiệu là β
Góc β được tính bằng khoảng thời gian từ thời điểm mở van đến thời điểm chậm sau thời điểm mở tự nhiên đối với van một góc bằng 1800 qui ra góc độ điện, vậy β =π - α
Trang 19Ví dụ
