Tải bản đầy đủ (.pdf) (7 trang)
  1. Trang chủ
    2. >>
  2. Kỹ thuật
    3. >>
  3. Điện - Điện tử - Viễn thông

Mạch chỉnh lưu ba pha hình tia có điều khiển

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (855.34 KB, 7 trang )

Mạch chỉnh lưu ba pha hình tia có điều khiển
Chỉnh lưu ba pha hình tia còn gọi là chỉnh lưu ba pha một nửa chu kỳ.
a. Tải thuần trở
- Sơ đồ nguyên lý

Hình 1. Sơ đồ nguyên lý mạch chỉnh lưu ba pha hình tia có điều khiển-Tải thuần trở
Sơ đồ nguyên lý mạch chỉnh lưu ba pha hình tia tải thuần trở R được trình bày
trên hình 1. Sơ đồ bao gồm máy biến áp ba pha nối Y/Y0, thiết bị chỉnh lưu T1, T2 và
T3 được nối thành nhóm catôt chung. Các cực anôt của thiết bị chỉnh lưu được nối với
ba đầu cuộn dây thứ cấp của máy biến áp. Điểm catôt chung là cực dương của bộ
chỉnh lưu, cực âm là trung tính của máy biến áp. Tải được nối giữa hai cực của nguồn.
- Nguyên lý hoạt động
Giả sử mạch đang làm việc ở chế độ xác lập, điện áp phía thứ cấp của máy biến
áp là một hệ thống điện áp ba pha đối xứng lần lượt là :
ua  2U 2 sin 
2 

ub  2U 2 sin   

3 


4 

uc  2U 2 sin   

3 


Coi rằng điện áp rơi trên Tiristor khi dẫn điện là 0V. Góc điều khiển  được
tính từ các điểm chuyển mạch tự nhiên, tại đó trong sơ đồ các điôt tự động chuyển


mạch lẫn nhau.

Trong khoảng 0    thì uc  ua  ub , van T3 đang dẫn điện do đã được điều
6

khiển mở từ trước, van T1 và T2 bị khóa do phân cực ngược. Khi đó ta có:
ud  uc ; id 

Trong khoảng


6

 


6

uc
; uT 1  ua  uc  uac ; i1  0
R

  thì ua  uc , ub , tuy nhiên van T1 khóa do chưa được

phát xung điều khiển kích mở, do đó van T3 vẫn tiếp tục dẫn đến khi dòng điện anôt
bằng không hoặc khi T1 được mở; van T2 khóa. Khi đó ta có:


ud  uc ; id 


Tại thời điểm  
khoảng


6

  


6

uc
; uT 1  ua  uc  uac ; i1  0
R

  phát xung điều khiển kích mở van T1. Do đó, trong

5
  , van T1 dẫn và van T2, T3 khóa.
6
u
ud  ua ; id  a ; uT 1  0 ; i1  id
R

Phân tích tương tự ta có:
5
9
Trong khoảng
  
  , van T2 dẫn và van T1, T3 khóa.

6

6
u
ud  ub ; id  b ; uT 1  ua  ub  uab ; i1  0
R
5
13
Trong khoảng
  
  , van T3 dẫn và van T1, T2 khóa.
6
6
u
ud  uc ; id  c ; uT 1  ua  uc  uac ; i1  0
R

Các chu kỳ sau nguyên lý hoạt động tương tự.
- Dạng sóng dòng điện và điện áp:
Với tải thuần trở, dòng điện tải sẽ lặp lại như dạng điện áp. Do đó, với góc điều
khiển   30 0 dòng sẽ là liên tục. Khi   30 0 dòng tải bằng 0 tại   180 0 . Tiristor
khoá tự nhiên tại thời điểm   180 0 nên sơ đồ làm việc trong chế độ dòng gián đoạn.
Dạng sóng điện áp và dòng điện của tải và van T1, với góc   150 có dạng trên hình 2.


Hình 2. Đồ thị dạng sóng điện áp và dòng điện trên tải và trên van T1
(Tải R,   150)


- Các biểu thức tính toán cơ bản

+ Trường hợp 1:   30 0
Trong trường hợp này dòng điện qua tải là liên tục và trị số trung bình của điện
áp sau chỉnh lưu là:
Ud 

3
2

5

6



6

2U 2 sin d 



Dòng điện trung bình qua tải:  d 

3 6.U 2
cos   1,17U 2 . cos 
2

3
2

5


6

i

6

d

d 



Dòng điện trung bình qua mỗi Tiristor:   

1
2

U
3 6 .U 2
. cos   d
2R
R
5

6

i

6


d

d 



Dòng điện hiệu dụng chảy qua thứ cấp máy biến áp:  2 

d
3

1
2

5

6



6

2
d

d  0,58. d




Điện áp ngược lớn nhất trên van T: U ng max  6U 2
+ Trường hợp 2:   30 0
Trong trường hợp này thì dòng điện tải là gián đoạn và trị số trung bình của
điện áp sau chỉnh lưu là:
Ud 

3
2





6

2U 2 sin d 



Dòng điện trung bình qua tải:  d 

3 2U 2

[cos(   )  1]
2
6

U d 3 2U 2



[cos(   )  1]
R
2R
6

b. Tải trở cảm (L>>R)
- Sơ đồ nguyên lý

Hình 3. Sơ đồ nguyên lý mạch chỉnh lưu hình tia ba pha có điều khiển (Tải R + L)


- Nguyên lý hoạt động
Khi độ tự cảm của điện cảm tải có giá trị vô cùng lớn, dòng điện tải được san
phẳng hoàn toàn, các Tiristor sẽ tiếp tục dẫn dòng khi điện áp pha đã đổi cực tính tại
2
. Khi góc điều khiển
   . Góc dẫn của mỗi van sẽ bằng nhau và bằng  
3

  30 trên đường điện áp tải u d xuất hiện phần điện áp âm. Trong trường hợp này,
0

dạng sóng điện áp và dòng điện của tải và van T1, với góc   150 và   450 có dạng
trên hình 4 và hình 5 tương ứng.

Hình 4. Đồ thị dạng sóng điện áp và dòng điện trên tải và trên van T1
(Tải R + L,   150)


Hình 5. Đồ thị dạng sóng điện áp và dòng điện trên tải và trên van T1

(Tải R + L,   450)


- Các biểu thức tính toán cơ bản
+ Trường hợp 1: Sụt áp trên van Tirsitor khi dẫn U   0
Trong trường hợp này dòng điện qua tải là liên tục và điện áp trung bình đầu ra
chỉnh lưu (trên tải) được xác định theo biểu thức sau:
Ud 

3
2

5

6


6



2U 2 sin d 



3 6 .U 2
cos 
2

Dòng điện qua tải là hằng số id   d và ta có:

d 

Ud
R

Dòng điện trung bình qua mỗi Tiristor:   

1
2

5

6

d

 i d  3

t

6



Điện áp ngược lớn nhất trên mỗi van Tiristor: U ng max  6U 2
+ Trường hợp 2: Sụt áp trên van Tirsitor khi dẫn U   0
Điện áp trung bình đầu ra chỉnh lưu được xác định theo biểu thức sau:
5

 56 


6


3 6 .U 2
3
Ud 
cos   U 
  2U 2 sin d   U  d  
2  
2



6
 6 


Dòng điện trung bình qua tải:  d 

Ud
R

Dòng điện trung bình qua mỗi Tiristor:   

d
3

Điện áp ngược lớn nhất trên mỗi van Tiristor: U ng max  6U 2  U 




Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay
×