Ứng dụng phần mềm PSIM trong điện tử công suất: Phần 2

Giáo trình Ứng dụng PSIM trong Điện tử công suất: Phần 2 gồm có những nội dung chính sau: Các mạch chỉnh lưu có điều khiển, bộ biến đổi AC – AC, bộ biến đổi DC – DC, bộ nghịch lưu. Mời các bạn cùng tham khảo để biết thêm những nội dung chi tiết.

Trang 1

Chương 3

I1

Ud U2

GĐ2

α

VA >VK

VG >0

Hình 3.1: Sơ đồ và đồ thị dạng sóng điện áp vào, điện áp trên tải R tia

m ột pha có điều khiển

Điều kiện để SCR dẫn: VA>VK, VG>0 (VG>0 được kích xung trong bán kỳ từ 0÷π, VG<0 được kích xung trong bán kỳ từ π ÷ 2π) Giai đoạn 1 (GĐ1): Trong khoảng từ 0 ÷ α, u2>0, chưa có xung kích ⇒SCRchưa đủ điều kiện dẫn (do chưa có xung kích) ⇒ Ud có dạng sóng ngõ ra bằng 0

Giai đoạn 2 (GĐ2): Trong khoảng từ α ÷ π , u2>0, VG>0 (có xung trong bán kỳ từ 0÷ π) ⇒ SCR dẫn (thỏa mãn điều kiện dẫn ⇒ Ud có dạng sóng ngõ ra bằng u2 (tính từ góc kích)

Giai đoạn 3 (GĐ3): Trong khoảng từ π÷2π, u2<0 ⇒ SCR PCN (VA<VK) ⇒ Ud có dạng sóng ngõ ra bằng 0

Trang 2

Sơ đồ nguyên lýhình thành xung

Hình 3.2: Đồ thị dạng sóng thay đổi độ rộng xung

- Tín hiệu 1: Tín hiệu đồng bộ lối vào, đây cũng chính là bộ dò điểm Zero

- Tín hiệu 2: gồm hai thành phần, một là tín hiệu răng cưa được tạo

ra bởi tín hiệu đồng bộ (sóng sin), tín hiệu thứ hai là VP là tín hiệu một chiều cho qua biến trở để thay đổi xung quanh tín hiệu răng cưa

- Tín hiệu 3: là tín hiệu so sánh giữa tín hiệu răng cưa với tín hiệu

VP, đây cũng chính là thời điểm phát xung kích

- Tín hiệu VRT: điện áp trên tải R khi PWM ở 50%

b Mô ph ỏng bằng phần mềm PSIM

Từ sơ đồ lý thuyết ta vẽ mạch chỉnh lưu cần mô phỏng trên PSIM Vào Elements/Sources/Voltage/Sine để lấy nguồn tín hiệu sine (hoặc chọn biểu tượng trên thanh công cụ)

Vào Elements/Power/Switchs/Thyristor để lấy SCR (hoặc chọn

biểu tượng trên thanh công cụ)

Trang 3

- Từ sơ đồ nguyên lý hình thành xung, ta chọn các thành phần điều khiển cho SCR

Vào Elements/Other/Sensors/Voltage Sensor để lấy bộ cảm biến điện áp (hoặc chọn biểu tượng trên thanh công cụ)

Vào Elements/Control/Comparator để lấy bộ so sánh (hoặc chọn

Vào Elements/Other/Switch controls/Alpha control để lấy bộ điều khiển góc kích α

Trang 4

Vào Elements/sources/Voltage/DC để lấy nguồn một chiều (hoặc

chọn biểu tượng trên thanh công cụ)

Vào Elements/sources/Current/Step để lấy hàm bước (hoặc chọn

Khai báo thông số cho các khối: trong các khối ta khai báo cho SCR, Anpha control, các khối khác đã hướng dẫn khai báo trong chương 2:

- Khai báo thông số cho SCR

+ Name: tên linh kiện

+ Voltage Drop: độ sụt áp

+ Holding current: dòng điện duy trì

+ Latching current: dòng điện chốt

+ Initial position: thời điểm ban đầu

+ Current flag: cờ dòng điện

Các thông số trên khi mô phỏng giữ mặc định theo phần mềm, chỉ

có Name có thể thay đổi tùy theo mỗi người gán tên

Trang 5

- Khai báo thông số cho Anpha control

+ Name: tên linh kiện

+ Frequency: tần số, trong khối anpha control tần số của bộ phải cùng

với tần số của lưới điện nếu khai báo sai xung kích sẽ không chính xác + Pulse width: Độ rộng xung, để cho đúng với lý thuyết ta chọn độ

rộng xung 100 còn thực tế khi mô phỏng ta có thể chọn từ 010-1800

Trang 6

Mạch điện cần mô phỏng:

K ết quả mô phỏng trên phần mềm PSIM

Hình 3.3: Đồ thị dạng sóng điện áp vào và dòng điện, điện áp trên tải R

tia m ột pha có điều khiển

Trang 7

λ α

Hình 3.4: Sơ đồ và đồ thị dạng sóng điện áp vào, điện áp trên tải R+L

tia m ột pha có điều khiển

Điều kiện để SCR dẫn: VA>VK, VG>0

(có xung trong bán kỳ từ 0÷π)

Giai đoạn 1 (GĐ1): Trong khoảng từ 0 ÷ α, u2>0, chưa được kích xung⇒ SCR chưa đủ điều kiện dẫn ⇒ Ud có dạng sóng ngõ ra bằng 0 Giai đoạn 2 (GĐ2): Trong khoảng từ α ÷ π, u2>0, VG>0 (được kích xung từ 0÷π) ⇒ SCR dẫn (thỏa mãn điều kiện)⇒ Ud có dạng sóng ngõ ra

Trang 8

Hình 3.5: Đồ thị dạng sóng điện áp vào và dòng điện, điện áp trên tải

R+L tia m ột pha có điều khiển

Trang 9

Hình 3.6: Sơ đồ và đồ thị dạng sóng điện áp vào, điện áp trên tải R+E

tia một pha có điều khiển

Điều kiện để SCR dẫn: VA>VK, u2>E, VG>0

Giai đoạn 1 (GĐ1): Trong khoảng từ 0 ÷ θ1, u2>0, u2<E, SCR chưa được kích xungnênchưa đủ điều kiện dẫn (do chưa có xung kích và

Trang 10

R+E tia một pha có điều khiển

Trang 11

Hình 3.8: Sơ đồ và đồ thị dạng sóng điện áp vào, điện áp trên tải

R+L+E tia một pha có điều khiển

Điều kiện để SCR dẫn: VA>VK, u2>E, VG>0

Giai đoạn 1 (GĐ1): Trong khoảng từ 0 ÷ θ1, u2>0, u2<E, chưa được kích xungnên SCR chưa đủ điều kiện dẫn (do chưa có xung kích, u2<E)

Giai đoạn 5 (GĐ5): Trong khoảng từ π÷2π, VA<VK nên SCR PCN (phân cực ngược) (do VA<VK) => SCR chưa đủ điều kiện dẫn nên Ud có

dạng sóng ngõ ra bằng nguồn E

Trang 12

Kết quả mô phỏng trên phần mềm PSIM

R+L+E tia m ột pha có điều khiển

Trang 13

II CH ỈNH LƯU TIA HAI PHA CÓ ĐIỀU KHIỂN

Hình 3.10: Sơ đồ và đồ thị dạng sóng điện áp vào, điện áp trên tải R tia

hai pha có điều khiển

Điều kiện để SCR1 dẫn: VA>VK, VG>0 (VG>0 được kích xungtừ 0÷π)

SCR1 dẫn: VA>VK, VG>0 (VG>0 được kích xungtừ π÷2π)

Giai đoạn 1 (GĐ1): Trong khoảng từ 0 ÷ α, u21>0, SCR1 chưa được kích xung nên chưa đủ điều kiện dẫn ⇒ Ud có dạng sóng ngõ ra bằng 0 Giai đoạn 2 (GĐ2): Trong khoảng từ α ÷ π , u21>0, VG>0 (được kích xung từ 0÷π) nên SCR dẫn (thỏa mãn điều kiện dẫn) ⇒ Ud có dạng sóng ngõ ra bằng u21 (tính từ góc kích α)

Giai đoạn 3 (GĐ3): Trong khoảng từ π ÷ (π +α), u22>0, SCR2 chưa được kích xung nên chưa đủ điều kiện dẫn ⇒ Ud có dạng sóng ngõ ra

bằng 0

Giai đoạn 4 (GĐ4): Trong khoảng từ (π +α)÷2π , u22>0, VG>0 (được kích xung từ π÷2π) nên SCR2 dẫn (thỏa mãn điều kiện dẫn) ⇒ Ud

có dạng sóng ngõ ra bằng u22 (tính từ góc kích α)

Trang 14

tia hai pha có điều khiển

Trang 15

λ

GĐ5 GĐ6 L

t 0

Id

Dòng liên tuc Dòng gián đoạn

GĐ1 GĐ2 GĐ3 GĐ4 GĐ5

λ

Hình 3.12: Sơ đồ và đồ thị dạng sóng điện áp lối vào, dòng điện, điện

áp trên t ải R+L tia hai pha có điều khiển

Điều kiện để SCR1 dẫn: VA>VK, VG>0 (VG>0 được kích xungtừ 0÷π)

SCR1 dẫn: VA>VK, VG>0 (VG>0 được kích xungtừ π÷2π)

- Nguyên lý liên tục:

Giai đoạn 1 (GĐ1): Trong khoảng từ 0 ÷ α, u21>0, SCR1 chưa có xungkích nênchưa đủ điều kiện dẫn ⇒ Ud có dạng sóng ngõ ra bằng 0 Giai đoạn 2 (GĐ2): Trong khoảng từ α ÷ π, u21>0, VG>0 (được kích xung từ 0÷π) nên SCR dẫn (thỏa mãn điều kiện dẫn) ⇒ Ud có dạng sóng ngõ ra bằng u21 (tính từ góc kích α), L nạp năng lượng

Giai đoạn 3 (GĐ3): Trong khoảng từ π ÷(π +α), u21<0 nên SCR1PCN, tuy nhiên L xả năng lượng nên duy trì thời gian dẫn SCR1 ⇒Ud có

dạng sóng ngõ ra bằng năng lượng cuộn dây xả ra

Giai đoạn 4 (GĐ4): Trong khoảng từ (π +α)÷2π, u22>0, VG>0 (được kích xung từ π÷2π) nên SCR2 dẫn (thỏa mãn điều kiện dẫn) ⇒ Ud

có dạng sóng ngõ ra bằng dạng sóng u22 (tính từ góc kích α)

Trang 16

Giai đoạn 5 (GĐ5): Trong khoảng từ 2π÷(2π+α), u22<0 nên SCR2PCN Tuy nhiên, L xả năng lượng nên duy trì thời gian dẫnSCR2 ⇒ Ud

có dạng sóng ngõ ra bằng năng lượng cuộn dây xả ra

- Nguyên lý gián đoạn

Giai đoạn 1 (GĐ1): Trong khoảng từ 0 ÷ α, u21>0, SCR1 chưa có xungkích nên chưa đủ điều kiện dẫn ⇒ Ud có dạng sóng ngõ ra bằng 0 Giai đoạn 2 (GĐ2): Trong khoảng từ α ÷ π, u21>0, VG>0 (được kích xung từ 0÷π) nên SCR dẫn (thỏa mãn điều kiện dẫn) ⇒ Ud có dạng sóng ngõ ra bằng u21 (tính từ góc kích), L nạp năng lượng

Giai đoạn 3 (GĐ3): Trong khoảng từ π ÷λ, L xả năng lượng nên

duy trì thời gian dẫn SCR1 ⇒ Ud có dạng sóng xả qua trục 0 và bằng năng lượng cuộn dây xả ra

Giai đoạn 4 (GĐ4): Trong khoảng từ λ÷(π +α), u22>0, SCR2 chưa

có xungkích nênchưa đủ điều kiện dẫn ⇒ Ud có dạng sóng ngõ ra bằng 0 Giai đoạn 5 (GĐ5): Trong khoảng từ α÷ 2π, u22>0, VG>0 (được kích xung từ π÷2π) nên SCR2 dẫn (thỏa mãn điều kiện dẫn) ⇒ Ud có

dạng sóng ngõ ra bằng u21 (tính từ góc kích α), L nạp năng lượng

Giai đoạn 6 (GĐ6): Trong khoảng từ 2π ÷(2π +λ), L xả năng lượng

duy trì thời gian dẫn SCR2 ⇒ Ud có dạng sóng xả qua trục 0 và bằng năng lượng cuộn dây xả ra

b Mô phỏng bằng phần mềm PSIM

Trang 17

Dạng sóng liên tục

R+L tia hai pha có điều khiển trường hợp liên tục

Dạng sóng gián đoạn

R+L tia hai pha có điều khiển trường hợp gián đoạn

Trang 18

Hình 3.15: Sơ đồ và đồ thị dạng sóng dòng điện, điện áp trên tải R+L

tia hai pha có điều khiển trường hợp trùng dẫn

Hiện tượng trên ta gọi là hiện tượng trùng dẫn

Trang 19

R+L tia hai pha có điều khiển trường hợp trùng dẫn

Trang 20

θ 1 θ 2 π π+ θ 1 π+ θ 2 2 π

Hình 3.17: Sơ đồ và đồ thị dạng sóng điện áp vào, điện áp trên tải R+E

tia hai pha có điều khiển

Điều kiện để SCR1 dẫn: VA>VK, u2>E, VG>0 (VG>0 được kích xung(từ 0÷π)

SCR2 dẫn: VA>VK, u2>E, VG>0 (VG>0 được kích xungtừ π÷2π) Giai đoạn 1 (GĐ1): Trong khoảng từ 0 ÷ θ1, u21>0, u21<E ⇒ SCR1

chưa có xung kích nên chưa đủ điều kiện dẫn (do chưa có xung kích) ⇒

Ud có dạng sóng ngõ ra bằng nguồn E

Giai đoạn 2 (GĐ2): Trong khoảng từ θ1÷ α (α được phát từ 0÷ π),

VA>VK, u21>E, SCR1 chưa có xung kích nên SCR1 PCN (phân cực ngược) ⇒ Ud có dạng sóng ngõ ra bằng nguồn E

Giai đoạn 3 (GĐ3): Trong khoảng từ α1÷ θ2, VA>VK, u21>E, VG>0 (được kích xung từ 0÷π) nên SCR1 dẫn (thỏa mãn điều kiện dẫn) ⇒ Ud

Trang 21

Giai đoạn 7 (GĐ3): Trong khoảng từ (π +α)÷(π+θ2), VA>VK, u2>E,

VG>0 (được kích xung từ π÷2π) nên SCR2 dẫn (thỏa mãn điều kiện dẫn)

⇒ Ud có dạng sóng giống như dạng sóng u22 (u22 tính từ (π + α)÷ π+θ2) Giai đoạn 8 (GĐ4): Trong khoảng từ (π+θ2)÷2π , VA>VK, u22<E,

VG>0 mặc dù xung được duy trì nhưng SCR2 vẫn PCN (phân cực ngược)

do u22<E ⇒ Ud có dạng sóng ngõ ra bằng nguồn E

R+E tia hai pha có điều khiển

Trang 22

III.CH ỈNH LƯU CẦUMỘT PHA CÓ ĐIỀU KHIỂN

t 0

α

SCR 2 SCR 3

V A >V K

V G >0

π+α α

Xung từ 0 =>π

Xung từ π=> 2 π

Hình 3.19: Sơ đồ và đồ thị dạng sóng điện áp vào, điện áp trên tải R

c ầu một pha có điều khiển

Điều kiện để các SCR dẫn:

SCR1, SCR3 dẫn: VA>VK, VG>0 (VG>0 được kích xung (từ 0÷π) SCR2, SCR4 dẫn: VA>VK, VG>0 (VG>0 được kích xung (từ π÷2π) Giai đoạn 1 (GĐ1): Trong khoảng từ 0 ÷ α, u2>0, SCR1 chưa có xung kích nên SCR3 chưa đủ điều kiện dẫn ⇒ Ud có dạng sóng ngõ ra

bằng 0

Giai đoạn 2 (GĐ2): Trong khoảng từ α÷π, u2>0, VG>0 (được kích xung từ 0÷π) nên SCR1, SCR3 dẫn (thỏa mãn điều kiện dẫn) ⇒ Ud có

dạng sóng ngõ ra bằng u2 (tính từ góc kích)

Giai đoạn 3 (GĐ3): Trong khoảng từ π÷(π +α), u2>0, SCR2,SCR4

chưa có xungkích nênchưa đủ điều kiện dẫn ⇒ Ud có dạng sóng ngõ ra

Trong bài cầu một pha toàn phần do cấp 4 xung điều khiển nên

mạch mô phỏng khá nhiều dây nối, sơ đồ rất khó quan sát Để đơn giản hơn, tác giả đề nghị nối dây qua Bus (những thành phần nào nối chung

Trang 23

thì ta đặt tên chung, mặc nhiên chúng sẽ kết nối với nhau) và được thể

hiện theo hướng dẫn sau:

Vào Edit/Label để lấy nhãn (có thể nhấn phím F2 hoặc chọn biểu tượng trên thanh công cụ)

c ầu một pha có điều khiển

Trang 24

2 T ẢI R+L ĐIỀU KHIỂN TOÀN PHẦN

a Cơ sở lý thuyết

Ud

R U2

U1

I2 I1

GĐ1 GĐ2 GĐ3 GĐ4

t 0

α

λ

GĐ5 GĐ6

t 0

Id

Dòng liên tuc Dòng gián đoạn

GĐ1 GĐ2 GĐ3 GĐ4 GĐ5

λ

SCR2 SCR3

L

π+α α

Hình 3.21: Sơ đồ và đồ thị dạng sóng điện áp ngõ vào, dòng điện, điện

áp trên t ải R+L cầu một pha có điều khiển

Điều kiện để các SCR dẫn:

SCR1, SCR3 dẫn: VA>VK, VG>0 (VG>0 được kích xung (từ 0÷π) SCR2, SCR4 dẫn: VA>VK, VG>0 (VG>0 được kích xung (từ π÷2π)

- Nguyên lý liên tục

Giai đoạn 1 (GĐ1): Trong khoảng từ 0 ÷ α, u2>0, SCR1, SCR3 chưa

có xungkích nênchưa đủ điều kiện dẫn ⇒ Ud có dạng sóng ngõ ra bằng 0 Giai đoạn 2 (GĐ2): Trong khoảng từ α÷> π, u2>0, VG>0 (được kích xung từ 0÷π) nên SCR1, SCR3 dẫn (thỏa mãn điều kiện dẫn) ⇒ Ud có

Trang 25

Giai đoạn 4 (GĐ4): Trong khoảng từ (π +α)÷ 2π, u2>0, VG>0 (được kích xung từ π÷2π) nên SCR2, SCR4 dẫn (thỏa mãn điều kiện dẫn) ⇒ Ud

có dạng sóng ngõ ra bằng dạng sóng u2

Giai đoạn 5 (GĐ5): Trong khoảng từ 2π ÷ (2π+α), u2<0 (đảo chiều), L xả năng lượng duy trì thời gian dẫn SCR2, SCR4 ⇒ Ud có dạng sóng ngõ ra bằng năng lượng cuộn dây xả ra (tính từ góc kích), L nạp năng lượng

- Nguyên lý gián đoạn

Giai đoạn 1 (GĐ1): Trong khoảng từ 0 ÷ α, u2>0, SCR1, SCR3 chưa

có xung kích nên chưa đủ điều kiện dẫn ⇒ Ud có dạng sóng ngõ ra bằng 0 Giai đoạn 2 (GĐ2): Trong khoảng từ α ÷ π , u2>0, VG>0 (được kích xung từ 0÷π) nên SCR1, SCR3 dẫn (thỏa mãn điều kiện dẫn) ⇒ Ud có

dạng sóng ngõ ra bằng u2 (tính từ góc kích), L nạp năng lượng

Giai đoạn 3 (GĐ3): Trong khoảng từ π ÷λ, L xả năng lượng qua SCR1, SCR3 nên Ud có dạng sóng xả qua trục 0 và bằng năng lượng cuộn dây xả ra

Giai đoạn 4 (GĐ4): Trong khoảng từ λ÷(π +α), u2>0, SCR2, SCR4chưa có xung kích nên chưa đủ điều kiện dẫn ⇒ Ud có dạng sóng ngõ ra bằng 0

Giai đoạn 5 (GĐ5): Trong khoảng từ α ÷ 2π, u2>0, VG>0 (được kích xung từ π÷2π) nên SCR2, SCR4 dẫn (thỏa mãn điều kiện dẫn) ⇒ Ud

có dạng sóng ngõ ra bằng u2 (tính từ góc kích), L nạp năng lượng

Giai đoạn 6 (GĐ6): Trong khoảng từ 2π ÷(2π +λ), L xả năng lượng

qua SCR2, SCR4 nên Ud có dạng sóng xả qua trục 0 và bằng năng lượng

cuộn dây xả ra

Trang 26

Dạng sóng liên tục

R+L cầu một pha có điều khiển trường hợp liên tục

Dạng sóng gián đoạn

R+L c ầu một pha có điều khiển trường hợp liên tục

Trang 27

3 T ẢI R+L ĐIỀU KHIỂN BÁN PHẦN

GĐ1 GĐ2

t 0

Hình 3.24: Sơ đồ và đồ thị dạng sóng điện áp ngõ vào, dòng điện, điện

áp trên t ải R+L cầu một pha có điều khiển bán phần không đối xứng

Điều kiện để SCR dẫn: VA>VK, VG>0 (được kích xung)

- Nguyên lý liên tục

Giai đoạn 1 (GĐ1): Trong khoảng từ 0÷α, u2>0, SCR1 chưa có xung kích nên D1 chưa đủ điều kiện dẫn ⇒ Ud có dạng sóng ngõ ra bằng 0 Giai đoạn 2 (GĐ2): Trong khoảng từ α÷π , u2>0, VG>0 (SCR1 được kích xung từ 0÷π) nên SCR1 và D1 dẫn (thỏa mãn điều kiện dẫn) ⇒ Ud có

dạng sóng ngõ ra bằng u2 (tính từ góc kích), L nạp năng lượng

Giai đoạn 3 (GĐ3): Trong khoảng từ π÷(π+α), u2 đảo chiều Vì thế SCR2 chưa nhận xung kích nên chưa dẫn nên L xả năng lượng, duy trì

thời gian dẫn D1, D2 ⇒ Id có dạng sóng ngõ ra là đường thẳng

Giai đoạn 4 (GĐ4): Trong khoảng từ (π+α)÷2π, u2>0, VG>0 (SCR2 được kích xung từ π÷2π) nên SCR2, D2 dẫn (thỏa mãn điều kiện dẫn) ⇒

Ud có dạng sóng ngõ ra bằng dạng sóng u2

Giai đoạn 5 (GĐ5): Trong khoảng từ 2π÷(2π+α), u2đảo chiều SCR1 PCT nhưng chưa có xung kích nên SCR1 ngưng dẫn, L xả năng lượng, duy trì thời gian dẫn D2, D1 ⇒ Id có dạng sóng ngõ ra là đường thẳng

Trang 28

Hình 3.25: Đồ thị dạng sóng điện áp vào và dòng điện, điện áp trên tải R+L c ầu một pha có điều khiển bán phần không đối xứng

Trang 29

I SCR13

L ng

I SCR1

L d R d

SCR 1

SCR 2 SCR

3

SCR 4

I

SCR2

I SCR4

Hình 3.26: Sơ đồ và đồ thị dạng sóng dòng điện, điện áp trên tải R+L

c ầu một pha có điều khiển trường hợp trùng dẫn

- Nguyên lý hoạt động:

Trong khoảng từ 0÷α, SCR1 được kích, dòng điện ISCR13 tăng dần, dòng điện đi qua cuộn dây Lng, qua điện trở R, qua cuộn dây Ld

Trong khoảng từ(π+α), SCR2 được kích, dòng điện ISCR24 tăng

dần, đồng thời dòng điện ISCR13giảm dần(do năng lượng của cuộn dây

Lng và Ld xả ra) Tại thời điểm γ tồn tại cả hai dòng điện của ISCR13,

ISCR24 nên ngắn mạch ngõ ra làm sụt áp ngõ ra, giải thích tương tự cho giai đoạn 2

Hiện tượng trên ta gọi là hiện tượng trùng dẫn

Trang 30

R+L c ầu một pha có điều khiển trường hợp trùng dẫn

Trang 31

Hình 3.28: Sơ đồ và đồ thị dạng sóng điện áp ngõ vào, điện áp trên tải

R+E cầu một pha có điều khiển

Điều kiện để SCR dẫn: VA>VK, u2>E, VG>0 (được kích xung từ 0÷π hoặc từ π÷2π)

Giai đoạn 1 (GĐ1): Trong khoảng từ 0÷θ1, u2>0, u2<E, SCR1, SCR3chưa có xung kích nên chưa đủ điều kiện dẫn (do chưa có xung kích

Giai đoạn 4 (GĐ4): Trong khoảng từ θ2÷π , VA>VK, u2<E, VG>0 (xung được duy trì) nên SCR2, SCR4PCN (do u2<E) ⇒ Ud có dạng sóng ngõ ra bằng nguồn E

Giai đoạn 5 (GĐ5): Trong khoảng từ π÷(π+θ1), VA<VK nên SCR2, SCR4 chưa đủ điều kiện dẫn (do chưa có xung kích và u2<E) Vì thế Ud

có dạng sóng ngõ ra bằng nguồn E

Trang 32

Giai đoạn 6 (GĐ2): Trong khoảng từ (π+θ1)÷(π +α)(xung kích phát

từ π÷2π), VA>VK, u2>E, SCR2, SCR4chưa có xungkích nênchưa đủ điều

kiện ⇒ Ud có dạng sóng ngõ ra bằng nguồn E

Giai đoạn 7 (GĐ3): Trong khoảng từ (π +α)÷(π+θ2), VA>VK, u2>E,

VG>0 (SCR2, SCR4 được kích xung từ π÷2π) nên SCR2, SCR4 dẫn (thỏa mãn điều kiện dẫn) ⇒ Ud có dạng sóng giống như dạng sóng u2 (u2 tính từ (π+α)÷π+θ2)

Giai đoạn 8 (GĐ4): Trong khoảng từ (π+θ2)÷2π, VA>VK, u2<E,

VG>0 (xung được duy trì)nên SCR2, SCR4 PCN (do u2<E) ⇒Ud có dạng sóng ngõ ra bằng nguồn E

R+E c ầu một pha có điều khiển

Trang 33

SCR 2 SCR 3

θ 1 α θ 2 π π +θ 1 π+απ +θ 2 2π

Hình 3.30: Sơ đồ và đồ thị dạng sóng điện áp ngõ vào, điện áp trên tải

R+L+E c ầu một pha có điều khiển

Điều kiện để Diode Phân cực thuận: VA>VK, u2>E, VG>0 (được kích xung từ 0÷π hoặc từ π÷2π)

Giai đoạn 1 (GĐ1): Trong khoảng từ 0÷θ1, u2>0, u2<E, SCR1, SCR3 chưa có xung kích nên chưa đủ điều kiện dẫn (do u2<E) ⇒ Ud có

Giai đoạn 6 (GĐ2): Trong khoảng từ (π+θ1)÷(π +α), xung kích phát

từ π÷2π), VA>VK, u2>E, SCR2, SCR4 chưa có xung kích nên chưa đủ điều kiện dẫn ⇒ Ud có dạng sóng ngõ ra bằng nguồn E

Trang 34

Giai đoạn 7 (GĐ3): Trong khoảng từ (π +α)÷(π+θ2), VA>VK,

u2>E, VG>0, được kích xung từ π÷2π nên SCR2, SCR4 dẫn (thỏa mãn điều kiện dẫn) ⇒ Ud có dạng sóng giống như dạng sóng u2 (tính từ (π +α)÷(π+θ2)), L nạp năng lượng

Giai đoạn 8 (GĐ4): Trong khoảng từ (π+θ2)÷2π, VA>VK, u2<E,

VG>0, xung được duy trì nên SCR2, SCR4 PCN do u2<E ⇒ L xả năng lượng ⇒ Ud có dạng sóng ngõ ra xả qua góc π+θ2

R+L+E c ầu một pha có điều khiển

Trang 35

IV CH ỈNH LƯU TIA BA PHA CÓ ĐIỀU KHIỂN

t t

Trang 36

tải nên có thể bỏ qua do đó chỉ nối giữa hai đầu pha A và pha Cchứ không cần cộng thêm 0.7 như đã phân tích ), cảm biến áp B đặt vào hai đầu tín hiệu đồng bộ (giữa hai đầu pha B và pha A), cảm biến áp C đặt vào hai đầu tín hiệu đồng bộ (giữa hai đầu pha C và pha B) ngõ ra cảm

biến sẽ đến mạch điều khiển phát xung

tia ba pha có điều khiển

Trang 37

t t t t

0

0 0

λ λ

V A >V K

V G >0

Hình 3.34: Đồ thị dạng sóng điện áp vào và điện áp trên tải R+L tia ba

pha có điều khiển

VA>VK và VG được kích (được kích xung từ π/6+α hoặc 5π/6+α

hoặc 9π/6+α)

- Trường hợp dòng liên tục: α<π/6

Xét : π/6+α÷5π/6+α VA>VK và VGđược kích SCR1 dẫn ⇒ L nạp

năng lượng 5π/6+α÷9π/6+α VA>VK và VG được kích SCR2 dẫn

⇒ L nạp năng lượng 9π/6+α÷13π/6+α VA>VK và VGđược kích SCR3 dẫn ⇒

Trang 38

Hình 3.35: Đồ thị dạng sóng điện áp vào và dòng điện, điện áp

trên t ải R+L tia ba pha có điều khiển

Trang 39

Điều kiện để SCR phân cực thuận: VA>VK, VG>0, ua,b,c>E Do E

nhỏ hơn điểm chuyển mạch tự nhiên �√2𝑈𝑈2

2 > 𝐸𝐸� nên u2 luôn lớn hơn E

Dạng sóng được biểu diễn như tia ba pha có điều khiển tải R

- Trường hợp nguồn E nhỏ hơn điểm chuyển mạch tự nhiên

Hình 3.36: Đồ thị dạng sóng điện áp vào và điện áp trên tải R+E tia ba

pha có điều khiển

Điều kiện để SCR phân cực thuận: VA>VK , ua,b,c>E, VG>0

Trong khoảng từ 0÷θ1: ua>0, ua<E, SCR1 chưa có xung kích nên SCR1 PCN ⇒ Ud có dạng sóng ngõ ra bằng E

Trong khoảng từ θ1÷α: ua>0, ua>E, SCR1 chưa có xung kích nên SCR1 PCN ⇒ Ud có dạng sóng ngõ ra bằng E

Trong khoảng từ (π/6+α)÷θ2: ua>0, ua>E, VG>0, SCR1 có xung kích nên SCR1 PCT ⇒ Ud có dạng sóng ra như dạng sóng ngõ vào ua (dạng sóng ua từ π/6+α÷θ2)

Trang 40

Trong khoảng từ θ2÷π, ub>0, ub<E, SCR2 chưa có xung kích nên PCN ⇒ Ud có dạng sóng ngõ ra bằng E

Trong khoảng từ π÷(π+ θ1): ub>0, ub>E, SCR2 chưa có xung kích nên SCR2 PCN ⇒ Ud có dạng sóng ngõ ra bằng E

Trong khoảng từ (5π/6+α)÷(π+θ2): ub>0, ub>E, VG> 0, SCR2 có xung kích nên SCR2 PCT ⇒ Ud có dạng sóng ra như dạng sóng ngõ vào

Định dạng
Số trang	119
Dung lượng	8,21 MB