ĐIỆN tử CÔNG SUẤT CHƯƠNG 4 điều áp XOAY CHIỀU

Chươngư4.ưĐiềuưápưxoayưchiều 4.1.ưKháiưquátưvềưđiềuưápưxoayưchiều 4.2ưĐiềuưápưxoayưchiềuưmộtưpha 4.3.ưĐiềuưkhiểnưđiềuưápưxoayưchiềuưmộtưpha 4.4ưĐiềuưápưxoayưchiềuưbaưpha 4.5.ưĐiềuưkhiểnưđiềuưápưxoayưchiềuư3ưpha 4.1.ưKháiưquátưvềưđiềuưápưxoayưchiều Cácưphươngưánưđiềuưápưxoayưchiều Hìnhư4.1ưgiớiưthiệuưmộtưsốưmạchưđiềuưápưxoayưchiềuưmộtưphaư Zf U1 TBBĐ U2 i Z a U1 i b Z U2 U1 i C Hìnhư4.1ưCácưsơưđồưđiềuưápưxoayưchiều Z U2 4.2.ưĐiềuưápưxoayưchiềuưmộtưphaư I.ưSơưđồưđiềuưápưxoayưchiềuưmộtưpha II.ưĐiềuưápưmộtưphaưtảiưthuầnưtrở III.ưĐiềuưápưmộtưphaưtảiưtrởưcảm I.ưSơưđồưđiềuưápưxoayưchiềuưmộtưpha Hìnhư4.2ưgiớiưthiệuưcácưsơưđồưđiềuưápưxoayưchiềuưmộtưphaưbằngư bánưdẫn T1 T U1 T1 a D2 b D1 T Z c D2 D1 T2 U1 Z U1 Z T2 U1 D4 D3 Z d Hìnhư4.2ưSơưđồưđiềuưápưxoayưchiềuưmộtưphaưbằngưbánưdẫnưưa.ư bằngưhaiưtiristorưsongưsongưngược;ưb.ưbằngưtriac;ưc.ưbằngưmộtư tiristorưmộtưdiod;ưd.ưbằngưbốnưdiodưmộtưtiristor 2.ưĐiềuưápưxoayưchiềuưmộtưphaưtảiưthuầnưtrở Khiưtảiưthuầnưtrởưhoạtưđộngưcủaưsơưđồưhìnhư4.2ưchoưđiệnưápư T1 dạngưhìnhư4.3 U1 U U Tải T2 iG1 iG2 Hìnhư4.3 R t Tạiưcácưthờiưđiểmư1,ư2,ưcóưxungưđiềuưkhiểnưcácưtiristorưT1,ưT2,ưcácưtiristorư nàyưdẫn.ưNếuưbỏưquaưsụtưápưtrênưcácưtiristor,ưđiệnưápưtảiưcóưdạngưnhưưhìnhưvẽ.ư Dòngưđiệnưtảiưđồngưdạngưđiệnưápưvàưđượcưtính: U sin t Khiưtiristorưdẫnưư i= m (4.1) R Khiưtiristorưkhoáưiư=ư0 Trịưsốưdòngưđiệnưhiệuưdụngưđượcưtính U 2m U 2m I = sin t.dt = R R t sin 2t U sin I = m2 + R 2 I= (4.2) U sin (4.3) + R 3.ưĐiềuưápưxoayưchiềuưmộtưphaưtảiưđiệnưcảm Nguyênưlíưđiềuưkhiển A1 T1 A1 A2 T1 A2 Utải U1 T2 i U2 a iG1 iG2 Hìnhư4.4 T2 i b Đườngưcongưđiệnưápưvàưdòngưđiệnưkhiưcácưgócưmởưkhácưnhau Utải i a A1 T1 A2 Utải U1 > T2 i U2 b a i = Utải c Hìnhư4.5 < 1i Khiư>,ưdòngưđiệnưtảiưgiánưđoạn Phươngưtrìnhưcủaưmạchưlà: L di + R.i = U m sin t dt (4.4) Nghiệmưcủaưphươngưtrìnhưdòngưđiệnưlà: Um Um i = i cb + i td = sin ( t ) sin ( ) e Z Z R t L Trongưđó Z = R + ( L ) ; tg = L R (4.6) (4.5) Khiư +,ưdoưđóưlớnưhơnư+.ưXungưđư aưtớiưcựcưđiềuưkhiểnưT2ưtrướcưkhiưđiệnưápưanodưcủaưnóưchuyểnư sangư+,ưdoưđóưT2ưkhôngưdẫn ViệcưkhôngưdẫnưcủaưT2ưlàưdo:ưtạiưthờiưđiểmưcóưxungưmồiưt2ư cuộnưdâyưcònưđangưxảưnăngưlượng,ưlàmưchoưUAKư[...]... Nguyênưlí điều khiển Giảnưđồưnêuưnguyênưlí điều U khiểnưgiơiưthiệuưtrênưhìnhư 43 .3 t Urc Uđk t1 Xđk t2 t3 t4 t5 t6 t7 t t8 t Utải t Hình 43 .3ưNguyênưlí điều khiển điều áp xoay chiều Sơưđồưnguyênưlíưtạo điện áp tựaưliênưtiếpưhaiưnửaưchuưkì Tr 1 R4 VR 1 U R 1 1 D1 R2 U đf1 Uv U đf2 D2 C + - A1 B D3 R5 C Đườngưcongưcủaưcácưkhâuư UA U1 t UB t UC t Hìnhư3.11ưNguyênưlíưtạo điện áp tựaưtrong điều áp xoay chiều. .. thứưcấp;ưcưưchungưlệnhưưmởưvan,ưưkhácưnhauưkhuếchưđại Mạch điều khiển +15V VR1 D1 A UV R1 R2 Uđf1 Uđf2 D2 A4 Tr1 R3 +A 1 - B D3 A5 R5 R4 R4 -A + 2 C -A D 3 + V1 T2 R6 T1 Uđk V2 D4 +15V Giảiưthíchưhoạtưđộngưcủaưsơưđồ U UA t U1 t UB t UD UC Uđk t UE t UF t UV1 XT1 UV2 XT2 Ura t t t t t 4. 3. Điều áp xoay chiều baưpha I Sơ đồ động lực II.ưNguyênưlíưhoạtưđộng 4. 3. Điều áp xoay chiều baưpha I Sơ đồ động lực Sơưđồư điều khiểnưbằngưcặpưtiristorưsongưsongưngược... ư c ~ d ư Sơưđồ điều áp xoay chiều bằngưtriac ư ư a ư ư ư ư ư b Hìnhư3.25: Điều áp baưphaưbằngưTriac ư c ư Sơưđồ điều áp cóưđảo chiều B1 ư A1 T3 T1 T2 T5 T4 A T6 C1 ư ư T7 T8 T9 B Hìnhư3.27:ưSơưđồ điều áp baưphaưcóưđổiưthứưtựưpha T10 C Sơưđồưđộngưlựcưđiểnưhìnhưthườngưgặp B1 A1 T1 T2 T3 T4 A ZA C1 T5 T6 C B ZB ZC 0 II Nguyên lí hoạt động Nguyênưtắcưdẫnưdòngưtrongưsơưđồ điều áp baưphaư Baưphaưcóưvanưdẫn:ưUfTư=ưUfL... DA1 C1 Z D2 T2ư D1 D4 D3 R3 T D1 U2 U2 t2 t1 UC t U1 D1 T Z Hình 43 .1 R1 VR UJT D4 c) D2 R VR b) C a) U U2 D3 C R2 d) D0 Mạch điều khiểnưtriacưđơnưgiản R1 AT U1 AT T VR R2 R1 C1 C1 C U2 Z U1 T VR Z U2 b) a) U U R2 DA C U2 U2 t +UDA -UDA UC t UC d) c) Hình 43 .2 II Nguyên lí điều khiển Vềưnguyênưlí,ưưmạch điều áp xoay chiều cóưvanưbánưdẫnưđượcư mắcưvàoưlưới điện xoay chiều, ưnênưmạch điều khiểnưhoànưtoànư... 150 180 ư= 45 0 ( 4. 12 ) Dòng điện cơ bản của các điều hoà I1 = I3 = I5 = U1 R 2 + ( 2 f L ) U3 R 1 + 9Q 2 U5 R 1 + 25Q 2 2 = U1 R 1 + Q2 Biến thiên công suất theo góc mở U U 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0 ,4 0,3 0,2 0,1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0 ,4 0,3 0,2 0,1 0 P S Q 30 60 90 120 150 180 ư=ư0 0 Q S P 30 60 90 120 150 180 ư= 45 0 4. 3.ưMạch điều khiển điều áp xoay chiều mộtưpha I.ưMạch điều khiểnưđơnưgiản Z U1 U2... T4 A ZA ZB 0 B T6 T1 T3 T2 C ZC B1 A1 A ZA C1 T5 T6 T1 C ZC T2 B1 T4 A ZA B ZB T6 C ZC 0 A1 T3 C1 T5 T4 0 B1 T3 B ZB 0 A1 T5 T4 A C1 B ZB 0 B1 A1 T5 T6 T1 C ZC T2 T3 T4 A ZA B ZB 0 C1 T5 T6 C ZC 2.ưGiảiưthíchưhoạtưđộngưcủaưsơưđồư(víưdụưư=ư300) A XT1 B X61 T1 X3 X2 XT2 X3 XT3 XT4 X 14 X23 X52 X5 X6 1 2 3 t X4 XT5 4 X36 5 6 X45 X 14 T5 t t t T6 7 t T2 T3 T4 XT6 T3 T2 t /2 X1 T1 C 8 9 10 11 12 13 14. .. L (4. 9) ( 4. 10 ) 1 d = e sin ( + ) + cos( + ) ; Q 1 h = sin ( ) + cos( ); Q X L Q= L = R R (4. 8) Đặcưtính điều khiển Trịưsố điện áp tảiưđượcưtính U t ải = U 1 sin 2 + 2 ( 4. 11) U t ải = U U U 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0 ,4 0,3 0,2 0,1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0 ,4 0,3 0,2 0,1 0 U1 U U3 U5 U7 30 60 90 120 150 180 ư=ư0 0 sin 2( + ) sin 2 2 U U1 U3 U5 U7 30 60 90 120 150 180 ư= 45 0 ( 4. 12... tắc dẫn dòng trong sơ đồ điều áp ba pha Baưphaưcóưvanưdẫn:ưUfTư=ưUfL B1 A1 T1 T2 T3 T4 A ZA B ZB T1 T3 T4 A ZA T5 B ZB 0 T6 ZC B1 A1 T1 C 0 B1 A1 T2 C1 T3 T2 T4 A ZA B ZB C1 T5 T6 T1 C ZC B1 A1 T3 T2 T4 A ZA ZB B C1 T5 T6 C ZC 0 C1 T5 T6 T1 C ZC B1 A1 T2 T3 A ZA ZB T4 B B1 A1 T5 T6 T1 C ZC T2 T3 A ZA ZB T4 B C1 T5 T6 C ZC Hai pha có van dẫn UfT =(1/2)Udây B1 A1 T1 T3 T2 ZA T5 T4 A C1 B ZB T6 T1 T3 T2... Đườngưcongưdòng điện khiư +,ưdoưđóưlớnưhơnư+.ưXungưđưaư tớiưcực điều khiểnưT2ưtrướcưkhi điện áp anodưcủaưnóưchuyểnưsangư +,ưnhưngưxungưmồiưcóưđộưrộngưđủưlớnưnênưđếnưkhiưdòng điện T1ư... +,ưnhưngưxungưmồiưcóưđộưrộngưđủưlớnưnênưđếnưkhiưdòng điện T1ư triệtưtiêuưT2ưvẫnưcònưtồnưtạiưxung điều khiểnưnênưnóưđượcưdẫn Trịưhiệuưdụngưcủaưdòng điện Khoảngưdẫnưưcủaưcácưtiristorưđượcư xácưđịnhưtừưphươngưtrìnhưsiêuưviệt Trịưhiệuưdụngưcủaưdòng điện đượcư tínhưtừưbiểuưthứcưđinhưnghĩaư (4. 9) Thayư (4. 7)ưvàoư (4. 9)ưtaưcóư (4. 10) sin ( + ) = sin ( ) e 1 + 2 I t ả i = i t ( t ).dt I hd = Cácưhệưsốưtrongưbiểuưthứcư (4. 10)ưcóư dạng: a = 0,5[ sin cos( 2 ... Hình 4. 1ưCácưsơưđồ điều áp xoay chiều Z U2 4. 2. Điều áp xoay chiều mộtưphaư I.ưSơưđồ điều áp xoay chiều mộtưpha II. Điều áp mộtưphaưtảiưthuầnưtrở III. Điều áp mộtưphaưtảiưtrởưcảm I.ưSơưđồ điều áp xoay chiều mộtưpha... X5 X 5-2 t X5 X6 X 3-6 t X 2-3 X 1 -4 X 4- 5 t t X2 X3 T3 T2 t6' X 6-1 XT3 XT5 tf t5' XT2 X 5-2 X4 T1 t6 t3' t4 X1 XT1 XT4 C 1/2UAC X4 t X 4- 5 t t T4 T5 T6 III.ưĐặcưđiểm điều khiển điều áp baưpha Điều khiển điều áp baưphaưcóưthểưcoiưnhưưchỉnhưlưuưcầuưbaưph.. .4. 1.ưKháiưquátưvề điều áp xoay chiều Cácưphươngưán điều áp xoay chiều Hình 4. 1ưgiớiưthiệuưmộtưsốưmạch điều áp xoay chiều mộtưphaư Zf U1 TBBĐ U2 i Z a U1 i b Z U2 U1 i C Hình 4. 1ưCácưsơưđồ điều áp xoay chiều