CHƯƠNG 6 ĐỀ CƯƠNG ĐIỆN TỬCÔNG SUÂT T8 2021

Më ®Çu Trường Đại học SPKT Hưng Yên Điện tử công suất Chương 6 Điều khiểnthiết bị bộ biến đổi 207 Chương 6 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BIẾN ĐỔI 6 1 Các yêu cầu, đặc điểm của mạch điều khiển Mạch điều khiển ph.

Trường Đại học SPKT Hưng Yên Điện tử công suất_ Chương ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BIẾN ĐỔI 6.1 Các yêu cầu, đặc điểm mạch điều khiển - Mạch điều khiển phải làm việc tin cậy - Cấp xung điều khiển thời điểm - Độ rộng độ lớn xung điều khiển tối thiểu phải độ rộng độ lớn xung cho data sheet linh kiện - Phải thỏa mãn tính đối xứng pha 6.2 Các nguyên tắc điều khiển biến đổi Các nguyên tắc điều khiển thường sử dụng bao gồm - Hệ thống điều khiển chỉnh lưu theo nguyên tắc khống chế pha thẳng đứng tuyến tính - Hệ thống điều khiển chỉnh lưu theo nguyên tắc khống chế pha thẳng đứng “ARCCOS” - Hệ thống điều khiển chỉnh lưu dùng diode cực gốc (Trasistor tiếp giáp) Nhưng thực tế người ta hay dùng nguyên tắc điều khiển thẳng đứng tuyến tính thẳng đứng ARCCOS Sau ta nghiên cứu loại 6.2.1 Nguyên tắc điều khiển thẳng đứng tuyến tính - Theo ngun tắc thể hình vẽ sau: u us Trong α uC π α 2π t Us: điện áp cưa đồng với điện áp UAK thyristor thường đặt vào cổng đảo khâu so sánh Uc: điện áp chiều điều chỉnh thường đặt vào cổng không đảo khâu so sánh Chương Điều khiểnthiết bị biến đổi 207 Trường Đại học SPKT Hưng n Điện tử cơng suất_ Hai tín hiệu Us Uc đưa vào khâu so sánh, nên Us = Uc đầu so sánh lật trạng thái tạo xung điều khiển Như cách thay đổi Uc ta điều chỉnh thời điểm phát xung thay đổi góc kích xung α Giữa α Uc có mối quan hệ sau:    UC U sm Thường lấy Ucm = Usm Từ biểu thức ta thấy thay đổi Uc từ Usm đến 0V góc α thay đổi từ α =  đến α = 6.2.2 Nguyên tắc điều khiển thẳng đứng “arccos” - Theo nguyên tắc thể hình vẽ sau: u us Trong α uC π 2π t Us: điện áp đồng vượt trước điện áp UAK thyristor góc /2 thường đặt vào cổng đảo khâu so sánh Uc: điện áp chiều điều chỉnh thường đặt vào cổng không đảo khâu so sánh Hai tín hiệu Us Uc đưa vào khâu so sánh, nên Us = Uc đầu so sánh lật trạng thái tạo xung điều khiển Như cách thay đổi Uc ta điều chỉnh thời điểm phát xung thay đổi góc kích xung α Giữa α Uc có mối quan hệ sau:   arccos( UC ) U sm Thường lấy Ucm = Usm Từ biểu thức ta thấy thay đổi Uc từ -Usm đến Usm góc α thay đổi từ α =  đến α = Chương Điều khiểnthiết bị biến đổi 208 Trường Đại học SPKT Hưng Yên Điện tử công suất_ 6.3 Các khâu biến đổi phụ thuộc 6.3.1 Sơ đồ khối mạch điều khiển thiết bị biến đổi phụ thuộc * Nguyên lý hoạt động Chương Điều khiểnthiết bị biến đổi 209 Trường Đại học SPKT Hưng Yên Điện tử công suất_ Chương Điều khiểnthiết bị biến đổi 210 Trường Đại học SPKT Hưng Yên Điện tử công suất_ 6.3.2 Các khâu mạch điều khiển thiết bị BĐPT Chương Điều khiểnthiết bị biến đổi 211 Trường Đại học SPKT Hưng Yên Điện tử công suất_ Chương Điều khiểnthiết bị biến đổi 212 Trường Đại học SPKT Hưng Yên Điện tử công suất_ Chương Điều khiểnthiết bị biến đổi 213 Trường Đại học SPKT Hưng Yên Điện tử công suất_ Chương Điều khiểnthiết bị biến đổi 214 Trường Đại học SPKT Hưng Yên Điện tử công suất_ 6.4 Điều khiển thiết bị biến đổi độc lập 6.4.1 Sơ đồ khối mạch điều khiển thiết bị biến đổi độc lập Các mạch điều khiển thiết bị biến đổi độc lập thường dùng biến đổi điện áp chiều hay nghịch lưu Dưới xin giới thiệu số sơ đồ khối thiết bị biến đổi độc lập 6.4.2 Các khâu mạch điều khiển thiết bị BĐĐL Các khâu biến đổi độc lập phần tử điều khiển nói chung giống khâu biến đổi phụ thuộc, có khác vị trí chức theo sơ đồ khối Đặc biệt điều khiển xung áp chiều hay nghịch lưu tùy theo yêu cầu chất lượng mà ta áp dụng nguyên tắc hay luật điều khiển khác để tạo nên chất lượng mong muốn booj biến đổi Chương Điều khiểnthiết bị biến đổi 215 Trường Đại học SPKT Hưng Yên Điện tử công suất_ 6.5 Một số mạch điều khiển điển hình 6.5.1 Mạch điều khiển thyritstor đơn giản: Mạch điều khiển đơn giản thyritstor giới thiệu hình vẽ: Zd Zd Ud D Ud D R1 VR U1 VR T U1 UJT T D0 R2 C iT C iT b) a) Hình 6.4.1 Điều khiển thyritstor sơ đồ đơn giản Nguyên lý điều khiển mạch hình 6.4.1-a sau: Khi điện áp nguồn cấp đổi dấu (dương anốt thyritstor) tụ C nạp qua D - VR, tới đủ ngưỡng mở thyritstor t1 Thyritstor mở từ t1 tới  (như đường nét đậm hình 6.4.2-a) Tuy nhiên, việc mở thyritstor điểm t1 phụ thuộc đặc tính thyritstor Đặc tính thay đổi trình sử dụng thyritstor, làm cho thời điểm mở thyritstor thiếu xác Để khắc phục nhược điểm này, sơ đồ hình 6.4.1- b ứng dụng nhiều U U U2 U2  t1 t UUJT t t1 UC  UC a) b) Hình 6.4.2 Điều khiển thyritstor sơ đồ đơn giản Nguyên lý hoạt động sơ đồ hình 6.4.2b sau: Khi điện áp nguồn cấp đổi dấu (dương anốt thyritstor), tụ C nạp đến ngưỡng thơng tranzitor đơn nối (UJT), tụ C phóng điện qua UJT làm cho UJT dẫn, có dịng điện chạy vào cực điều khiển thyritstor, thyritstor dẫn từ t tới  Điểm t1 sơ đồ hình 2.29b ngưỡng thông UJT định, điện áp có khả thay đổi so với thơng số thyritstor điểm t1 hình 2.29a Chương Điều khiểnthiết bị biến đổi 216 Trường Đại học SPKT Hưng Yên Điện tử công suất_ Đối với nguồn cần chất lượng điều khiển cao, mạch điều khiển thiết kế phức tạp Chúng ta nghiên cứu chi tiết nguyên lý điều khiển 6.5.2 Mạch điều khiển chỉnh lưu kênh Chương Điều khiểnthiết bị biến đổi 217 Trường Đại học SPKT Hưng Yên Điện tử công suất_ UA t UB t t Udk Urc UD t UE t UF t Xdk t Ud t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 Chương Điều khiểnthiết bị biến đổi t8 t 218 Trường Đại học SPKT Hưng Yên Điện tử công suất_ 6.5.3 Mạch điều khiển chỉnh lưu cầu pha có điều khiển hồn tồn dùng TCA785 TCA780 6.5.4 Mạch điều khiển chỉnh lưu cầu pha bán điều khiển dùng TCA785 Chương Điều khiểnthiết bị biến đổi 219 Trường Đại học SPKT Hưng Yên Điện tử công suất_ 6.5.5 Mạch điều khiển điều áp xoay chiều pha dùng Triac Chương Điều khiểnthiết bị biến đổi 220 Trường Đại học SPKT Hưng Yên Điện tử công suất_ 6.5.6 Mạch điều khiển mạch điều áp xoay chiều pha dùng thyritstor Chương Điều khiểnthiết bị biến đổi 221 Trường Đại học SPKT Hưng Yên Điện tử công suất_ 6.5.7 Mạch điều khiển xung áp DC nối tiếp dùng KĐTT 6.5.8 Mạch điều khiển xung áp DC nối tiếp dùng KĐTT NE555 Chương Điều khiểnthiết bị biến đổi 222 Trường Đại học SPKT Hưng Yên Điện tử công suất_ 6.5.9 Mạch điều khiển nghịch lưu pha sử dụng máy biến áp 6.4 Bài tập Bài 6.1 Thiết kế, phân tích nguyên lý mạch điều khiển chỉnh lưu cầu pha dùng TCA785 Bài 6.2 Thiết kế, phân tích nguyên lý mạch điều khiển mạch điều áp xoay chiều pha dùng TCA785 Bài 6.1 Thiết kế, phân tích nguyên lý mạch điều khiển xung áp DC dùng KĐTT Bài 6.3 Phân tích phần tử logic (AND, OR, NOR, NOT, NAND, TRIGER) Bài 6.4 Phân tích mạch tạo xung vuông, tam giác, xung đồng bộ? Chương Điều khiểnthiết bị biến đổi 223 ... Hưng Yên Điện tử công suất_ 6. 5 .6 Mạch điều khiển mạch điều áp xoay chiều pha dùng thyritstor Chương Điều khiểnthiết bị biến đổi 221 Trường Đại học SPKT Hưng Yên Điện tử công suất_ 6. 5.7 Mạch... bị BĐPT Chương Điều khiểnthiết bị biến đổi 211 Trường Đại học SPKT Hưng Yên Điện tử công suất_ Chương Điều khiểnthiết bị biến đổi 212 Trường Đại học SPKT Hưng Yên Điện tử công suất_ Chương Điều... Đại học SPKT Hưng Yên Điện tử công suất_ Chương Điều khiểnthiết bị biến đổi 214 Trường Đại học SPKT Hưng Yên Điện tử công suất_ 6. 4 Điều khiển thiết bị biến đổi độc lập 6. 4.1 Sơ đồ khối mạch