ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT

ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT

CHƯƠNG 1.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LÒ NẤU THÉP

1.1.Tìm hiểu về lò nấu thép

- Ngành luyện kim ra đời từ rất lâu, sản phẩm của nó đáp ứng được nhu cầu trong moi lĩnh vực Trong thời gian đầu, các phưong pháp luyện thép cổ điển như: lò cao, lò Mactanh- đây là những loại lò dùng nhiên liệu đốt như củi than… Ngày nay, với sự sử dụng rộng rãi của điện năng thì phương phá nấu luyện thép bằng điện chiếm ưu thế:

ƒ Nấu luyện thép bằng lò điện là phương pháp nhanh nhất, mang lại hiệu quả kinh tế cao vì phương pháp này biến đổi điện năng thành nhiệt năng

ƒ Điều chỉnh nhiệt độ dễ dàng, khả năng tự động hoá cao và có khả năng luyện, nấu được nhiều loại thép khác nhau, dùng cho mục đích khác nhau

ƒ It gây ô nhiễm môi trường

- Có các loại lò phổ biến sau: lò hồ quang, lò điện trở, lò cảm ứng

- Trong các loại lò điện trên thì lò cảm ứng có các ưu điểm nổi trội hơn cả:

ƒ Nấu chảy được kim loại sạch nhất, vận hành đơn giản và có thể nấu chảy trong chân không hay trong môi trường đặc biệt So với lò điện trở và lò hồ quang thì hiệu quả nhiệt của lò điện cảm ứng là 80% so với 60%-75% của 2 lò kia và hiệu suât nhiệt lên tới 96%

ƒ Tuy nhiên lò cảm ứng có hệ số công suất giảm khi điện trở của vật liệu giảm và để tăng nhệ số này thường người ta mắc các tụ điện song song với lò Nhiệt độ của xỉ thấp cho nên khó có thể tinh luyện thép

ƒ Một điểm chú ý trong lò điện cảm ứng là tần số lò càng cao khi khối lượng phối liệu nấu trong nòi mẻ thấp

500 000Hz đối với lò nhỏ, nấu thí nghiệm 10g - 100g

8000Hz - 4000Hz đối với lò thí nghiệm nấu vài kg

2000Hz đối với lò công nghiệp nhỏ, một mẻ 50 kg - 500kg

φ - từ thông sinh ra ở lõi sắt (Wb)

Nhờ dòng xoay chiều gây ra cho từ trường nam châm của lõi sắt mà kim loại rắn được nung nóng dần, cuối cùng chảy vào rãnh và có thể lấy ra ngoài Loại này ít thông dụng vì năng suất không cao, xỉ luôn luôn bị nguội

- Loại không có lõi sắt rất thông dụng hiện nay:

Đặc điểm của loại lò này là từ trường từ cuộn dây cảm ứng được dẫn thẳng vào kim loại Tại đây sinh ra dòng điện hỗ cảm có cường độ không đều trên dây đồng Mật độ dòng điện tập trung ở mặt ngoài dây, ở giữa giảm dần

Ưu điểm của lò cảm ứng không có lõi thép là:

- Có thể luyện được hợp kim có độ sạch cao

đều do sự xáo trộn gây ra bởi lực điện động

- Kim loại luyện có nhiệt độ cao và đạt được nhiệt độ cực đại trong toàn

bộ

khối kim loại

- Kim loại cháy ít do nung kim loại từ trong ra ngoài

- Hiệu suất, năng suất lò cao

- Điều chỉnh công suất và nhiệt độ đơn giản, dễ dàng, phạm vi rộng

Lò cảm ứng được ứng dụng để luyện thép chất lượng cao và các hợp kim đặc biệt khác có yêu cầu độ sạch cao, đồng đều và chính xác về thành phần hoá học

Cấu tạo của lò

Gồm hai bộ phận chính là vòng cảm ứng và nồi lò

- Vòng cảm ứng làm bằng đồng hoặc ống sắt dẹt Vì dòng qua vòng cảm ứng cỡ hàng ngàn ampe nên tổn hao điện chiếm tới 25 ÷30% công suất hữu ích của thiết bị Do vậy cần làm mát vòng cảm ứng

Làm mát bằng không khí cho phép mật độ dòng điện 2 ÷ 5A/mm2 Làm mát bằng nước trong vòng cảm ứng rỗng cho phép dòng điện tới 50 ÷ 70A/mm2

- Nồi lò làm bằng vật liệu chịu lửa

1.2.Tìm hiểu về tải

1.2.1.Đặc tính tải trong quá trình nấu thép

Tải lò nấu thép là tải có tính cảm kháng.Đầu tiên ta dễ nhận thấy tải phụ thuộc nhiệt độ theo công thức

Rt = R0 *(1 + α *t) ;

Tải lò nấu thép là tải có tính biến động, thông qua đồ thị dưới

T

7800 9000

μ: là độ từ thẩm của thép

ρ: là suất điện trở của thép(Ωcm)

Nhận thấy khi nhiệt độ khoảng 800-9000c thì tải mất tính cảm kháng ,chỉ còn tính thuần trở (do μ giảm mạnh ,còn ρ tăng mạnh)

Tải lò nấu thép là tải ngắn mạch , nên nguồn cấp cho tải phải làm việc ở chế độ ngắn mạch, do đó ta chọn nguồn cấp cho tải là nghịch lưu nguồn dòng

I1 : dòng điện trong cuộn cảm ứng (A)

n : số vòng dây cuộn cảm ứng

d : đường kính trong lò

h : chiều cao mẻ liệu (cm)

I1.n : số ampe vòng

Từ công thức trên ta thấy:

Năng lượng biến thành điện năng ở trong mẻ liệu tỉ lệ thuận với bình phương ampe vòng, tức tỉ lệ với cường độ từ trường và căn bình phương điện

* Mặt khác tần số còn ảnh hưởng đến kích thước của cục nguyên liệu Năng lượng truyền từ nguồn điện (tần số), qua vòng cảm ứng, biến đổi thành năng lượng trường điện từ Trong vật gia nhiệt điện năng dòng xoáy cảm ứng

μ

được chuyển thành nhiệt năng Khi truyền sâu trong kim loại, độ lớn của các vectơ E, H (hai thành phần của trường điện từ) bị giảm dần và năng lượng trường điện từ cũng giảm dần (theo độ sâu truyền z)

.

2

m f

ρμ

γω

Trong đó:

ω : tần số (rad)

a

μ = μ0.μ : hệ số từ thẩm tuyệt đối của kim loại

μ : hệ số từ thẩm tương đối của kim loại

0

μ = 4.μ 10-7 H/m : hệ số từ thẩm chân không

ρ

γ = 1 : điện dẫn của kim loại

Tính toán và thực tế cho thấy khi z = δ thì 0,864 phần năng lượng điện từ

có ở bề mặt kim loại bị tiêu tán để đốt nóng lớp kim loại dày δ, còn 0.316 phần năng lượng tiếp tục truyền sâu vào lớp kim loại bên trong Tần số càng lớn thì δ càng nhỏ và năng lượng điện từ càng tập trung đốt nóng ở lớp mặt ngoài của kim loại Do đó để giảm năng lượng điện mất mát trên một tấm kim loại và quá trình nấu chảy nguyên vật liệu cần thiết phải tính toán một cách hợp lý và tỉ mỉ những kích thước cục nguyên liệu và chất khít chặt với tần số tương ứng

Để có hiệu suất nấu chảy kim loại cao, khi tần số càng lớn thì kích thước cục nguyên liệu càng phải nhỏ, còn đối với tần số thấp hơn kích thước cục nguyên liệu có thể to hơn

Nếu khi tấn số rất lớn hơn nữa thì kích thước cục nguyên liệu nhỏ hơn 5mm

* Tấn số cũng có quan hệ chặt chẽ với bản chất cuă vật liệu và công suất của lò Công thức gần đúng để tính tần số dòng điện là:

Đối với những kim loại như sắt, niken, crôm cũng như hợp kim của chúng người ta thường dùng tàn số trong giới hạn 1000 ÷ 3000 Hz Đối với bạc, đồng, đồng thanh, đồng đỏ, hợp kim bạc niken, đồng niken tần số có thể dùng từ 50 ÷

500 Hz

Để đảm bảo cả yêu cầu kinh tế và kỹ thuật, việc lựa chọn tần số phụ thuộc rất nhiều vào công suất của lò Quan hệ giũă tần số và công suất của lò được thể hiện qua những số liệu sau:

Hiện nay việc lựa chọn tần số dòng điện cung cấp cho lò không có lõi sắt

để luyện thép vẫn được lựa chọn như trên

CHƯƠNG 2.PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

Sơ đồ khối của bộ biến tần cấp cho là nấu thép

Trong đó:

U21 : điện áp vào bộ chỉnh lưu

Ud1 =Kcl*U21 *cosα : điện áp ra bộ chỉnh lưu (điện áp vào bộ lọc)

Ud2 = Knl*U22 ∗ cos β : điện áp vào bộ nghịch lưu (sau bộ lọc)

U2 : điện áp ra bộ nghịch lưu (điện áp tải)

Phương trình cân bằng điện áp Ud1 = Ud2

Kcl*U21 *cosα = Knl*U22 *cos φt

Với α là góc mở chỉnh lưu, còn φt là góc tải

Từ lí luận trên , ta thấy yêu cầu với mạch chỉnh lưu

Mạch chỉnh lưu có chức năng cấp nguồn cho mạch nghịch lưu dòng 1 chiều cho mạch nghịch lưu, tức là giữ cho Id= const

Mạch chỉnh lưu điều chỉnh công suất trong quá trình nấu chảy vật liệu,vì khi góc tải φt thay đổi thì α cũng phải thay đổi cho phù hợp

2.1.Phân tích đề xuất phương án

Chọn nghịch lưu nguồn dòng cộng hưởng vì

Tạo tần số cao f = 1 – 30 kHz

Phụ tải có tính cảm kháng , nên ta mắc song song vào tải tụ , để tạo mạch vòng dao động hình Sin của I hoặc U.Nhờ đó có thể sử dụng Thyristor thường và xung điều khiển là các xung đơn,van chuyên mạch tự nhiên

Từ công thức Kcl*U21 *cosα = Knl*U22 *cos φt ,mặt khác , quá trình nấu thép thì tải luôn thay đổi , hay φt luôn biến động Để đảm bảo cho quá trình năng lượng được tốt , người ta chọn nghịch lưu độc lập nguồn dòng lam việc ở chế

độ cộng hưởng , tức là luôn giữ cho cos φt = const , khi đó công suất nguồn qua

bộ biến tần là max, tổn hao min

Dòng hình sin nên giúp giảm kích thước bộ lọc

2.2.Lựa chọn phương án chỉnh lưu

Từ yêu cầu ta suy ra mạch chỉnh lưu phải là chỉnh lưu có điều khiển Công suất của lò nấu là P = 140 kW, nguồn điện sử dụng là nguồn điện 3 pha nên chúng ta dùng chỉnh lưu điều khiển 3 pha (nếu dùng chỉnh lưu điều khiển 1 pha công suất tải lớn sẽ làm xấu lưới điện)

Ta có các phương án:

• Chỉnh lưu hình tia 3 pha

• Chỉnh lưu cầu 3 pha

• Chỉnh lưu hình tia 6 pha

Nhưng chúng ta thấy rằng:

• Chỉnh lưu hình tia 3 pha có nhược điểm: chất lượng điện áp thấp, hệ

số đập mạch nhỏ nếu công suất tải lớn sẽ ảnh hưởng xấu đến hệ số cosϕ của lưới điện, làm méo lưới điện và buộc phải dùng đến biến

áp lực

• Chỉnh lưu hình tia 6 pha tuy chất lượng điện áp tốt nhưng việc chế tạo máy biến áp lực 6 pha tốn kém, phức tạp, giá thành cao nên phương

án này cũng không khả thi

Như vậy chúng ta sẽ thiết kế phần chỉnh lưu cho bộ nguồn lò nấu thép dùng sơ đồ chỉnh lưu cầu 3 pha có điều khiển, bao gồm:

9 Chỉnh lưu cầu 3 pha điều khiển đối xứng

9 Chỉnh lưu cầu 3 pha điều khiển không đối xứng

Sau đây em xin phân tích cụ thể từng phương án và đi đến lựa chọn phương án cuối cùng để thiết kế chi tiết

• Sơ đồ nguyên lý:

• Dạng điện áp và dòng điện:

Khi làm việc các diode chuyển mạch tự nhiên còn các tiristo chuyển mạch

ở các thời điểm cấp xung điều khiển theo góc điều khiển α Khi α<60o thì điện

áp Ud luôn dương Nhng khi α>60o sẽ xuất hiện các giai đoạn 2 van thẳng hàng cùng dẫn điện đồng thời T1-D4, T3-D6,T5-D2; khi đó dòng điện Id = 0 chỉ chảy trong tải mà không chảy về nguồn nên năng lượng được giữ ở tải không trả về nguồn

Ta có thể coi sơ đồ chỉnh lưu cầu 3 pha không đối xứng tương đương 2 mạch chỉnh lưu hình tia:

ƒ Chỉnh lưu hình tia 3 pha điều khiển gồm T1, T3, T5 có:

UK = UdoTia∗ cosα = 1,17U2cosα

ƒ Chỉnh lưu hình tia 3 pha không điều khiển gồm D2, D4, D6 có:

UA = UdoTia∗ cosα = 1,17U2

Tổng hợp lại ta có:

Chế độ và chức năng

Điện áp trên mạch tải:

Ud = UK + UA = 1,17U2(1 + cosα) = 2,34U2

Dòng trung bình qua van: Iv = Id/3

• Ưu nhược điểm của sơ đồ:

- Ưu điểm: Mạch điều khiển đơn giản

• Làm lệch pha lưới điện khi thay đổi góc điều khiển

• Sơ đồ nguyên lý:

• Dạng điện áp và dòng điện

Hoạt động của sơ đồ:

Giả thiết T5, T6 đang cho dòng chảy qua VK = UC; VA = UB

- Khi θ =π + α

6 cho xung điều khiển mở T1 Thyristor này mở vì Ua>0 Sự

mở của T1 làm cho T5 bị khoá lại một cách tự nhiên vì Ua > Uc Lúc này T6 và T1 cho dòng đi qua Điện áp r a trên tải: Ud=Uab=Ua−Ub

- Khi θ = π + α

6

dòng, nó đặt Ublên catot T2 mà Ub > Uc Sự mở của T2 làm cho T6 khóa lại một cách tự nhiên vì Ub > Uc Lúc này T2 và T1 cho dòng đi qua Điện áp trên tải: Ud =Uac=Ua−Uc

Các xung điều khiển lệch nhau

3

π được lần lượt đưa đến các cực điều khiển của các thyristor theo thứ tự 1, 2, 3, 4, 5, 6, 1,….Trong mỗi nhóm, khi 1 thyristor mở thì nó sẽ khoá ngay thyristor trước nó, như trong bảng sau:

Thời điểm Mở Khoá

α π

θθπ

6 5

6

2 sin 2

- Chế độ chỉnh lưu với α = 0 ÷ π/2, Ud = 0 ÷ Udmax

- Chế độ nghịch lưu phụ thuộc với α = π/2 ÷ π, Ud = -Udmax ÷ 0

Chức năng: Ổn định điện áp và dòng ra tải bằng cách thay đổi α

• Thông số chọn van:

Điện áp ngược lớn nhất đặt lên van: Ungmax 3Udmax

π

=

Dòng trung bình qua van: Iv = Id/3

• Ưu nhược điểm của sơ đồ:

- Ưu điểm:

9 Chất lượng điện áp tốt nên việc thiết kế bộ lọc đơn giản, tiết kiệm

9 Có khả năng hoàn trả năng lượng về lưới tốt khi tải có tính chất cảm kháng

9 Dòng điện máy biến áp đối xứng khi thay đôỉ góc α

Nhược điểm:

- Mạch điều khiển phức tạp nhưng có thể khắc phục được

- Dải điều chỉnh Ud hẹp

- Hệ số sử dụng máy biến áp thấp hơn vì cosφba = cos α

Với máy biến áp, ta có

Với máy biến áp điều chỉnh công suất Sba = 1,05*Pđmax

Với máy biến áp có chức năng nguồn áp một chiều

S ba =1,05* Pđmax* 1 +tg2αmax

2.3 Kết luận

Qua việc phân tích hai phương án trên, ta thấy chọn sơ đồ chỉnh lưu cầu 3 pha điều khiển đối xứng là phù hợp nhất do đáp ứng được các yêu cầu đặt ra

với những ưu điểm nổi bật:

- Hiệu suất sử dụng máy biến áp tốt nhất trong các sơ đồ chỉnh lưu

- Chất lượng điện áp tốt nên thiết kế bộ lọc đơn giản, tiết kiệm

- Có khả năng hoàn trả năng lượng về lưới tốt nhất khi tải có tính chất cảm kháng

- Dòng điện thứ cấp máy biến áp đối xứng khi thay đổi góc α nên không ảnh hưởng xấu tới các hộ tiêu thụ điện xung quanh

Với các thông số

Dải điều chỉnh điện áp Ud = 154- 277v

Điện áp định mức ra Ud = 277v

Dòng điện ra Id = P/Ud = 200000/277= 722A

CHƯƠNG III : TÍNH TOÁN MẠCH LỰC

Các thông số ban đầu

Chọn thời gian phục hồi của van trong nghịch lưu là : tr = 20 μs

Góc nghịch lưu nhỏ nhất : βmin = ωtr = 2п.1000.20.10-6 = 0,1256 rad

2

V Cos

Cos ra

U ddm

Π

= Π

) ( 8 , 472 423

3 10 200

A d

1 2

−

dm m dmv

083 ,

6

1 2

*Chú ý : Bộ lọc được làm mát bằng nước

3.2.Tính toán máy biến áp

Chọn MBA 3 fa / 3 trụ đấu Y/Y, làm mát bằng không khí tự nhiên

* Udđm= 422 V

* ∆Ulưới : Sụt áp nguồn xoay chiều dưới trị số định mức

∆Ulưới =( 10% ÷ 20%) Uf lưới = 10% 220=22 (V)

* ∆Uvan : Sụt áp trên các van dẫn ( lấy tương đối = 1.75)

∆Uvan= 2.1,75 = 3,5 (V) ( sơ đồ cầu )

* ∑∆Ur : Sụt áp do thành phần 1 chiều dòng tải gây ra bao gồm :

+ Sụt áp trên điện trở dây quấn MBA

sơ đồ cầu ∆Urba= 2.Id.Rba

với Rba= er m U22/ S ba

Chọn er = 2% vậy : ∆Urba

do U do

U d

I d

U r

e do

U d I r

02 , 0 3 10 cos

1 05

, 1

3 2 34 , 2

* ∑∆Uγ : Sụt áp do hiện tượng trùng dẫn

Chỉ xét điện cảm MBA ( bỏ qua điện cảm lưới điện ) ta có

∑∆Uγ = Kγ.Xba.Id

ba x

S

mU

e

2 2

I d

U x do

U d I K x ba S

U d I

05 , 1 2 34 , 2

08 , 0 3 10 cos

3 05

, 1

3 2 34 , 2

2 2

= 0.04Udo

Vậy :

Udocos10 = 423 + 22 + 3,5 + 0,01Udo + 21,1 + 0,04Udo

Udo =502 (V)

34 , 2

220 2

1 ba

U U

3

2

3

2 2

ba K

I

5 , 378 02 , 1

386

=Công suất MBA : Sba = 210 (kVA)

• Điện áp ngược Ung=1800 V

• Dòng cho phép qua van Icp= 300 A

• Tốc độ biến thiên điện áp 500 (V / s)

• Điện áp điều khiển UGK = 4 V

• Điện áp rơi trên van ∆U =1,6 V

3.4. Tính toán bảo vệ van :

3.4.1 Bảo vệ quá nhiệt :

Làm mát bằng nước tuần hoàn với lưu lượng 10lit/phút , nhiệt độ nước làm

mát khoảng 250C

3.4.2.Bảo vệ quá dòng

Do công nghệ chế tạo van bán dẫn phát triển nên khi chọn van ta đã chọn van

có dòng điện định mức lớn hơn nhiều so với dòng điện làm việc do đó có thể bỏ qua sự quá dòng điện lâu dài Vì vậy chúng ta chỉ cần xem xét các biện pháp bảo vệ quá dòng ngắn hạn cho van bán dẫn như trên hình và theo tính toán sau đây:

c

7,6 = 173,3GSGB75 chỉnh lưu

= 520,08 AGSGB200

36 A

có dòng đ

A

định mức

*Dùng Aptomat bảo vệ

Aptomat dùng để đóng cắt mạch động lực, tự động ngắt mạch khi quá tải

và ngắn mạch Tiristo, ngắn mạch đầu vào bộ biến đổi ( ngắn mạch sơ cấp máy biến áp)

Chọn Aptomat có các thông số:

• Có ba tiếp điểm chính, Đóng cắt bằng nam châm điện

• Dòng điện làm việc qua Aptomat: Ilv = I1 = 387,5A

• Thời gian tác động phải nhỏ t ≤10 ms

Ta chọn loại NS350N do hãng Mergin Gerin (Pháp ) chế tạo

*Ngoài ra người ta còn lắp thêm cầu dao để cách ly khi sửa chữa

Chọn cầu dao có dòng điện định mức ICD=1,1 I1 =1,1 387,5 =426,25 A Chọn ICD = 500 A

3.4.3 – Bảo vệ quá áp cho van :

* Bảo vệ xung từ điện áp lưới

Ta thực hiện bằng cách mắc mạch RC như sau:

Chọn theo kinh nghiệm : R1p = 20 Ω; C1p = 3μF

*Bảo vệ quá điện áp cho quá trình đóng cắt Tiristo

Ta thực hiện bằng cách mắc song song một mạch RC với Tiristo

Khi có sự chuyển mạch các điện tích tích tụ trong lớp bán dẫn phóng ra ngoài tạo thành dòng điện ng−ợc trong khoảng their gian ngắn, sự biến thiên nhanh chóng của dòng điện ng−ợc gây ra sức điện động cảm ứng rất lớn trong các điện cảm làm cho quá áp giữa Anod và Catod của Tiristo Khi có mạch R2, C2 mắc song song với Tiristo tạo ra mạch vòng phóng điện tích trong quá trình chuyển mạch nên Tiristo không bị quá điện áp

Chọn theo kinh nghiệm : R2p = 40Ω , C2p = 2,2μF

CHƯƠNG 4.THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN

4.1. Yêu cầu của mạch điều khiển

1.Giới thiệu chung :

- Chức năng của hệ thống điểu khiển bộ biến đổi là biến đổi tín hiệu điều khiển thành xung điều khiển tương ứng với góc mở của Tiristor (α)

- Bộ biến đổi gồm 2 phần: mạch động lực (ta đã xét ở trên) và mạch điều

khiển.Các van của mạch động lực chỉ có thể hoạt động được nếu hệ điều khiển tạo ra những xung điều khiển tương ứng với những thời điểm thích hợp

- Về cơ bản hệ điều khiển gồm 2 phần chính:

+ Phần chứa thông tin về quy luật điều khiển.phần này thực hiện các chức năng khác nhau tuỳ thuộc vào cấu trúc bộ biến đổi cũng như lĩnh vưc đièu

khiển

+Phần năng lượng tạo ra tín hiệu đủ công suất để đóng mở các van động lực

- Phân loại:Thông thường các bộ biến đổi có thể chia ra làm 2 nhóm:

+ Bộ biến đổi phụ thuộc

+ Bộ biến đổi độc lập

Do đó ta cũng có 2 loại hệ điều khiển:

+Hệ điều khiển bộ biến đổi phụ thuộc (chỉnh lưu,bộ BĐXA xuay chiều) +Hệ điều khiển bộ biến đổi độc lập (nghịch lưu đôc lập và BBĐXA 1 chiều) cũng có thể chia hệ ĐK thành hệ điểu khiển tương tự và hệ điều khiển số

2.Yêu cầu mạch điều khiển chỉnh lưu :

Mạch điều khiển cho bộ nguồn lò nấu thép thuộc hệ điếu khiển bộ biến đổi

phụ thuộc.ở đây ta sử dụng mạch điểu khiển tương tự Những yêu cầu cần thực

hiện đối với mạch là:

• Phát xung điều khiển đến các van lực theo đúng pha va với góc điều

khiển α cần thiết

• Đảm bảo phạm vi góc điều khiển αmin ÷ αmax tương ứng với phạm vi

thay đổi điện áp ra tải của mạch lực

• Có độ đối xứng xung điều khiển tốt.không vượt quá 1˚÷3˚ độ điện

• Đảm bảo cách ly tốt giữa mạch lực và mạch điều khiển

• Đảm bảo mạch hoạt động ổn định và tin cậy khi lưới điện xuay

chiều dao động cả về tần số và giá trị

• Có khả năng chống nhiễu công nghiệp tốt

• Đảm bảo độ tác động của mạch điều khiển nhanh ,dưới 1ms

• Đảm bảo xung điều khiển phát tới các van phù hợp để mở chắc chắn

van , tức phải thoả mãn:

+ Đủ công suất : về điện áp và dòng điện điều khiển

+ Có sườn xung dốc đứng để mở van vào đúng thời điểm qui định + Độ rộng xung điều khiển đủ cho dòng qua van kịp vượt trị số dòng điện duy trì Idt của nó,để khi ngất xung van vẫn giữ trạng thái dẫn + Xung có dạng phù hợp với sơ đồ chỉnh lưu và tính chất tải,

Do đó:

¾ Lựa chọn xung điều khiển:

Vì mạch điều khiển sơ đồ cầu 3 pha có những điểm khác so với nhưng sơ đồ khác là trong sơ đồ luôn có hai van dẫn điện: một van ở nhom catot chung và một van ở nhóm anot chung Theo lý thuyết thì chỉ cần 6 xung đơn để mở 6 van tương ứng , nhưng do đặc tính phụ tải cũng như đặc điểm chuyển mạch có thể làm cho

van đang dẫn trước đó khoá lại => ta sẽ tạo ra các xung chùm

có độ rộng phù hợp để điêù khiển van cũng như giảm kích thước máy biến áp xung

4.2.Cấu trúc mạch điều khiển

*Có hai nguyên lý điều khiển cơ bản:

• Nguyên lý điều khiển dịch pha

• Nguyên lý điều khiển dọc( điều khiển thẳng đứng)

* Trong 2 nguyên lý kể trên thì nguyên lý điều khiển dọc (thẳng đứng) đảm

bảo độ tác động nhanh cao nhất ,nên ta lựa chọn nguyên lý điều khiển dọc này

Ta có sơ đồ khối mạch điều khiển chỉnh lưu như sau: