Thiết kế nguồn hàn hồ quang điện một chiều

2. Yêu cầu: Dòng áp lực đại: 180 A Điện áp không tải: 60 V

Bộ giáo dục và đào tạo

Trường Đại học Bách khoa Hà nội

Trường : ĐH Bách Khoa Hà Nội

5 Ngày giao đồ án môn học :

6 Ngày hoàn thành đồ án :

(Ký ghi rõ họ tên )

Môc lôc

Trang Lêi giíi thiÖu ……… 3

Ch−¬ng 1 :Tæng quan vÒ c«ng nghÖ hµn ……… 4

Ch−¬ng 2: Lùa chän ph−¬ng ¸n thiÕt kÕ ……… 8

Ch−¬ng 3 :ThiÕt kÕ vµ tÝnh to¸n m¹ch lùc ……… 18

Ch−¬ng 4:ThiÕt kÕ vµ tÝnh to¸n m¹ch ®iÒu khiÓn ……… 30

Ch−¬ng 5 M« pháng m¹ch ®iÒu khiÓn ……… 49

KÕt luËn ……… 52

Tµi liÖu tham kh¶o ……… 53

Lời giới thiệu

Năm 1802, viện sĩ Nga V.V.Petrop phát minh ra hồ quang điện chính thức

đánh dấu lịch sử phát triển của công nghệ hàn hồ quang Trong một số nghành công nghiệp hiện đại như công nghiệp đóng tàu, chế tạo máy … thì công nghệ hàn

hồ quang chiếm một vị trí hết sức quan trọng Nó ngày càng thể hiện được nhiều

ưu điểm nổi trội của mình so với các công nghệ khác như năng suất cao, dễ cơ khí hoá, tự động hoá… Việc thiết kế nguồn điện cho hàn hồ quang một chiều là một nhiệm vụ đầu tiên được đặt ra cho các kỹ sư khi muốn sử dụng công nghệ đó Trong đồ án "Thiết kế nguồn hàn hồ quang điện một chiều " em xin phép được trình bày cách thiết kế nguồn điện cho hàn hô quang Đồ án gồm các phần sau : Chương 1 Giới thiệu chung về công nghệ hàn

Chương 2 Lựa chọn phương án thiết kế mạch lực

Chương 3 Tính toán mạch lực

Chương 4 Thiết kế và tính toán mạch điều khiển

Chương 5 Mô phỏng mạch điều khiển

Trong thời gian vừa qua em luôn cố gắng tìm tòi, học hỏi để đồ án của mình

đạt được sự chính xác và hiệu quả nhất Tuy nhiên do trình độ bản thân còn có hạn, kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên đồ án của em chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót Em mong nhận được sự chỉ bảo từ phía các thầy

Cuối cùng em xin gửi lời cám ơn chân thành tới thầy giáo Đỗ Trọng Tín, người

đã hướng dẫn em trong suốt thời gian vừa qua Nếu không có sự hướng dẫn tận tình của thầy thì chắc chắn em không thể hoàn thành đồ án này Em xin cám ơn !

Sinh viên

2 Các phương pháp hμn

Có hai phương pháp hàn là hàn áp lực và hàn nóng chảy:

a Phương pháp hàn bằng áp lực hay phương pháp hàn biến dạng dẻo

- Khi hàn bằng biến dạng dẻo phần mối hàn ở vị trí tiếp xúc bị co do ngoại lực tác dụng lên ở phần đó kim loại được ép đồng thời và lớp oxit ở bề mặt kim loại bị phá huỷ tạo khả năng cho bề mặt tiếp xúc đồng đều hơn, các nguyên tử dịch lại gần nhau hơn và khiến cho liên kết kim loại vững chắc hơn Đa số các trường hợp hàn

áp lực kim loại ở trạng thái rắn

- Khi hàn bằng áp lực thì người ta không nung nóng sơ bộ hoặc nếu có thì chỉ nung nóng rất ít Do vậy cơ tính của kim loại thay đổi không đáng kể Ví dụ : hàn nguội ,hàn siêu âm , hàn nổ …

Ngoài ra khi hàn còn có nung nóng trước Nung nóng trước làm cho kim loại giảm được tính chống biến dạng và tăng được tính linh động của các nguyên tử và lúc đó trên bề mặt tiếp xúc tạo thành một hệ thống mạng tinh thể chung

b Phương pháp hàn nóng chảy

- Khi hàn nóng chảy thì kim loại que hàn và vật hàn bị nóng chảy tạo thành một vùng hàn và không cần tác dụng ngoại lực vào mối hàn, cho nên hàn nóng chảy dễ làm cho các nguyên tử vật chất lại gần nhau đến khoảng cách liên kết kim loại tạo thành một lưới mạng tinh thể chung Khi nguội vùng hàn kết tinh tạo thành mối hàn và làm cho các chi tiết trở thành một thể thống nhất

- Nguồn nhiệt để sử dụng hàn hồ quang nóng chảy phải có nhiệt độ lớn hơn 2000

độ C Tuỳ theo tính chất của nguồn nhiệt mà người ta chia hàn nóng chảy ra một số phương pháp sau:

+ Hàn hồ quang

+ Hàn đúc

+ Hàn xỉ điện

…

Trong số này thì hàn hồ quang được sử dụng phổ biến nhất

II.Ưu nhược điểm vμ ứng dụng của công nghệ hμn

- Năng suất cao, thiết bị đơn giản, dễ sử dụng, giá thành hạ

- Tiết kiệm kim loại : So với tán rivê thì hàn tiết kiệm được 15-20% kim loại

So với đúc thì hàn giảm được 40-60% khối lượng của vật

- Dễ cơ khí hoá, tự động hoá nên sẽ tiết kiệm thời gian, sức lao động và cho chất lượng sản phẩm cao

III Giới thiệu chung về công nghệ hμn hồ quang

Từ khi công nghệ hàn được đưa vào ứng dụng trong công nghiệp , đến nay đã

có rất nhiều phương pháp hàn khác nhau Tuy nhiên, phổ biến nhất và có ứng dụng rộng rãi nhất vẫn là công nghệ hàn hồ quang điện Dưới đây, chúng ta sẽ tìm hiểu

kỹ hơn về công nghệ này

1.Các khái niệm chung

™ Hồ quang : là sự phóng điện qua môi trường không khí giữa hai điện cực

đồng thời phát sinh ra ánh sáng và nhiệt lượng rất cao Một điện cực là que hàn (nóng chảy hay không nóng chảy ) và một điện cực là vật hàn

™ Hàn hồ quang : là công nghệ dùng nhiệt lượng của hồ quang nung nóng chỗ hàn đến nóng chảy, làm cho kim loại vật hàn và kim loại nóng bổ xung chảy vào chỗ hàn để nối hai vật hàn

™ Kỹ thuật hàn hồ quang : bao gồm mồi hồ quang, duy trì hồ quang ngắn và

ổn định, thực hiện chuyển động điện cực hàn theo yêu cầu với tốc độ hành trình hồ quang chính xác Hồ quang được mồi bằng cách gõ đầu điện cực trên bề mặt mối ghép Điện cực được giữ với góc thích hợp theo bề mặt mối ghép và vị trí hàn ở cuối đường hàn, hồ quang còn được duy trì trong khoảng thời gian ngắn để bù cho vết lõm cuối đường hàn, sau đó phải lấy điện cực ra nhanh để dập tắt hồ quang 2.Sự hình thμnh hồ quang

Ngược lại, môi trường giữa vật hàn và que hàn chịu tác dụng của điện trường nên bị ion hoá Các ion ở dưới đi lên rất nhanh, biến động năng thành nhiệt năng làm cho que hàn nóng chảy và nhỏ giọt xuống khe hàn bù vào chỗ lõm và hình thành lên mối hàn

3.Phân loại

- Hàn hồ quang có thể phân loại thành các dạng sau :

Hàn hồ quang

Hàn hồ quang rung

IV.Nguồn điện cho hμn hồ quang

Để có được một mối hàn đẹp, chắc chắn, chất lượng cao, ngoài yếu tố về vật liệu hàn ,tay nghề của thợ hàn ,vị trí mối hàn…thì nguồn điện hàn đóng một vai trò vô cùng quan trọng.Trong phần này chúng ta sẽ xem xét các dạng nguồn điện cho hàn hồ quang, đánh giá ưu nhược điểm của chúng và cuối cùng dựa vào các đặc

điểm của hàn hồ quang để đưa ra các yêu cầu cho nguồn điện hàn Đó chính là nền tảng cho việc thiết kế sau này

- Loại nguồn điện này dùng cho hàn hồ quang một chiều Nó gồm một động cơ không đồng bộ ba pha và một máy phát hàn một chiều Trong thiết bị này ,năng lượng điện xoay chiều sẽ được động cơ không đồng bộ ba pha biến thành cơ năng làm quay máy phát hàn một chiều Máy phát hàn một chiều sẽ phát ra dòng điện một chiều sử dụng cho quá trình hàn Có thể thấy ngay rằng ,hiệu suất của thiết bị này không cao vì năng lượng bị chuyển hoá nhiều lần gây nên tổn hao lớn hơn bình thường Hơn nữa, thiết bị này lại cồng kềng, đắt tiền cho nên ngày nay người ta không sử dụng loại thiết bị này nữa

c Các chỉnh lưu hàn

- Ngày nay ,với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ chế tạo linh kiện bán dẫn, các chỉnh lưu hàn đang dần trở thành nguồn điện chủ đạo cho công nghệ hàn điện Các chỉnh lưu hàn có nhiều ưu điểm nổi trội như đơn giản, gọn nhẹ, dễ chế tạo,giá thành hạ chất lượng điện áp và dòng điện cao sẽ thay thế toàn bộ các biến áp hàn

và máy phát hàn ở trong tương lai không xa Các chỉnh lưu hàn gồm biến áp ,van chỉnh lưu ,bộ lọc và mạch điều khiển Máy biến áp ở đây thường dùng là máy biến

áp nhiều pha để cho lưới điện được phân phối tải một cách cân bằng Van chỉnh lưu

là các Thyristor và diode công suất

2 Các dạng đặc tính ngoμi của nguồn điện hμn

- Đặc tính ngoài là đường biểu diễn quan hệ điện áp giữa hai đầu đưa ra của máy với dòng điện tải

Hình vẽ bên biểu diễn các dạng đặc tính dòng-áp của

nguồn điện Có bốn dạng đặc tính

Đặc tính 1: Đặc tính dốc ,có ở các máy hàn hồ quang

tay Đây là đường đặc tính hay dùng trong công nghệ hàn

Đặc tính 2: Đặc tính thoải có trong máy hàn hồ quang tự

động

Đặc tính 3: Đặc tính cứng

Đặc tính 4: Đặc tính tăng có trong máy phát điện một

chiều kích thích hỗn hợp dây quấn nối tiếp Rất ít khi

người ta dùng máy có đặc tính này để hàn

Như vậy,trong công nghệ hàn hồ quang người ta có thể dùng máy có đặc tính dốc

và đặc tính thoải để hàn

3.Các yêu cầu đối với nguồn điện hμn

- Điện áp không tải ( điện áp trên hai đầu ra của nguồn điện khi mạch hàn hở ) phải đủ lớn để gây hồ quang nhưng không được vượt quá giá trị an toàn với người thợ hàn ( không quá 90 V )

- Công suất của nguồn điện hàn phải đủ để cung cấp cho dòng điện hàn để duy trì

- Nguồn hàn cần gọn nhẹ, giá rẻ và dễ sử dụng

Chương II Lựa chọn phương án thiết kế

Trong chương này chúng ta sẽ nghiên cứu một số phương án thiết kế mạch lực,

từ đó chọn ra một phương án khả thi nhất cho việc thiết kế nguồn hàn hồ quang

I Sơ đồ cấu trúc của nguồn hμn hồ quang điện một chiều

2 Giải thích chức năng của từng khối

- Máy biến áp : Có hai nhiệm vụ.Thứ nhất là biến điện áp xoay chiều lấy từ lưới

về diện áp một chiều có độ lớn phù hợp vời yêu cầu của tải Thứ hai là làm nhiệm

vụ cách ly giữa mạch chỉnh lưu với lưới điện xoay chiều

- Khối chỉnh lưu có điều khiển: có nhiệm vụ biến dòng điện xoay chiều lấy từ máy biến áp thành dòng điện một chiều Sau khối này điện áp có dạng nhấp nhô và chất lượng điện áp chưa tốt nên ta phải dùng thêm một bộ lọc

- Bộ lọc : có thể gồm cuộn cảm L hoặc tụ C hoặc cả L và C Bộ lọc có tác dụng san phẳng các thành phần sóng hài bậc cao và làm cho điện áp có hệ số đập mạch phù hợp với yêu cầu của tải

- Mạch điều khiển có tác dụng tạo ra các xung điều khiển để đưa đến cực điều khiển của các Thyristor hay nói cách khác mạch điều khiển có nhiệm vụ là điều khiển quá trình mở van hoàn toàn tự động Mạch điều khiển còn phải có khả năng thay đổi góc α trong toàn bộ dải điều chỉnh.Với máy hàn mạch điều khiển còn cần phải có thêm chức năng bảo vệ khi xảy ra sự cố ngắn mạch tải

Ngày nay, do sự phát triển mạnh mẽ của lý thuyết điện tử công suất đã hình thành nên rất nhiều loại mạch chỉnh lưu Mỗi loại đều có ưu nhược điểm và lĩnh vực ứng dụng riêng Trong khuôn khổ đồ án này, em chỉ xin được phép trình bày

ba phương án khả thi nhất cho việc thiết kế nguồn hàn hồ quang điện một chiều

- Chỉnh lưu điều khiển không đối xứng cầu một pha

- Chỉnh lưu điều khiển không đối xứng cầu ba pha

- Chỉnh lưu điều khiển tia ba pha

1 Phương án chỉnh lưu điều khiển không đối xứng cầu một pha

a Sơ đồ nguyên lý

b Nguyên lý hoạt động

- Mạch chỉnh lưu điều khiển không đối xứng cầu một pha gồm một nhóm Thyristor và một nhóm diode

hai van này là chỉ khi nào anot của van nào đó dương hơn van còn lại thì mới

được phép phát xung điều khiển để mở van đó

Katôt của van đó âm hơn van còn lại

lại mang thế âm nên nó sẽ tự động bị khoá lại

Khi T2 dÉn th× thÕ Kat«t cña D1 ©m h¬n thÕ Kat«t cña D2 nªn D1 sÏ dÉn vµ D2

c C¸c biÓu thøc liªn quan :

π

α π

tai

d

R

U Z

- Do trong mçi chu kú mçi Thyristor vµ Diode chØ dÉn trong mét nöa chu kú nªn dßng ®iÖn trung b×nh qua mçi Thyristor vµ Diode lµ :

Đồ thị chỉnh lưu điều khiển không đối xứng cầu 1 pha với α = 60 0

2 Phương án chỉnh lưu điều khiển không đối xứng cầu ba pha

a Sơ đồ nguyên lý

b Nguyên lý hoạt động

- Mạch chỉnh lưu điều khiển đối xứng cầu ba pha gồm một nhóm Thyristor

đấu Katot chung và một nhóm Diode đấu Anot chung

trong các van này dương hơn các van còn lại thì mới được phép phát xung điều khiển vào để mở van đó

Diode này âm hơn các Diode còn lại thì Diode đó sẽ mở để dẫn dòng tải Tại một thời điểm cũng chỉ có một Diode dẫn dòng

trên đồ thị điện áp các pha ta xác định được điểm gốc để phát xung điều khiển theo

- Giả sử góc điều khiển là α thì tại thời điểm,ta phát xung điều khiển để

- Đến thời điểm 2α +

3

π

Đồ thị chỉnh lưu điều khiển không đối xứng cầu 3 pha với α = 60 0

Quá trình đóng mở diễn ra tương tự với các van còn lại Tại cùng một thời điểm chỉ có duy nhất một cặp van mở để dẫn dòng tải Khi Thyristor này mở thì Thyristor đang dẫn trước đó sẽ lập tức bị khoá lại

c Các biểu thức liên quan

α 2U sin d

2

1

2 6

5 6

π cos

6 3

1 230

d d

I d

b Nguyên lý hoạt động

Anốt của một trong ba van dương hơn hai van còn lại thì mới được phép phát xung điều khiển vào để mở van đó

mở van :

6

π

3

π

phiên thay nhau đóng mở để dẫn dòng tải

c Các biểu thức liên quan

5 6

2 2

6

3 6 1

1

d d

™ Điện áp ngược lớn nhất đặt lên van :

§å thÞ chØnh lưu ®iÒu khiÓn 3 pha h×nh tia víi α = 90 0

III Đánh giá ưu nhược điểm của từng sơ đồ vμ lựa chọn phương án thiết kế

1 Sơ đồ chỉnh lưu điều khiển không đối xứng cầu một pha

a Ưu điểm

- Mạch có cấu tạo đơn giản , chỉ gồm có hai điode và hai Thyristor Điều này sẽ làm cho mach dễ thiết kế ,điều khiển và có tính kinh tế cao

- Rất có ứng dụng thực tiễn trong các nhà máy, phân xưởng nhỏ nơi mà chỉ dùng

đến mạng điện một pha

b Nhược điểm

- Số xung đập mạch trong một chu kỳ của sơ đồ bằng 2, thấp hơn tất cả các sơ đồ khác Điều này sẽ làm cho chất lượng điện áp và dòng điện ra của mạch kém đi Mặt khác, nó cũng gây khó khăn cho chúng ta trong vấn đề thiết kế bộ lọc

- Mạch này chỉ dùng cho các tải có công suất nhỏ và vừa Nếu dùng cho các tải có công suất lớn sẽ gây nên hiện tượng lệch công suất giữa các pha

2 Sơ đồ chỉnh lưu điều khiển không đối xứng cầu ba pha

a Ưu điểm

- Số xung đập mạch trong một chu kỳ của sơ đồ bằng 6, nên chất lượng điện áp ra cao, cuộn kháng lọc sẽ nhỏ gọn hơn

- Mạch điều khiển đơn giản vì chỉ phải điều khiển đóng mở cho ba van

- Trong máy biến áp không có hiện tượng từ hoá cưỡng bức vì dòng điện chạy trong cuộn dây thứ cấp máy biến áp là dòng xoay chiều nên tổng Ampe vòng của thành phần một chiều gây nên trên mỗi trụ biến áp bằng 0

- Hầu nhu không làm méo lưới điện Mạch có hệ số sử dụng máy biến áp cao

- Mạch chỉ gồm có ba diode nên rất đơn giản, dễ thiết kế chế tạo và điều khiển

- Sụt áp trong mạch van nhỏ nên phù hợp khi mạch phải làm việc dưới điện áp thấp

b Nhược điểm

- Giá trị dòng trung bình của van lực khi làm việc chỉ bằng 1/3 dòng điện một chiều ,trong khi nguồn hàn yêu cầu dòng điện một chiều lớn nên sẽ gâp khó khăn trong việc chế tạo mach đáp ứng đầy đủ các yêu cầu của tải

4 Lựa chọn phương án

- Qua phân tích ưu nhược điểm của các phương án ở trên ta thấy mỗi phương án

đều có những ưu nhược điểm và lĩnh vực ứng dụng riêng Tuy nhiên dựa vào yêu cầu của đề bài là thiết kế bộ nguồn hàn có dòng hàn cực đại là 180 A và điện áp ngắn mạch là 60V, ta thấy phương án : “chỉnh lưu điều khiển không đối xứng cầu

ba pha” là khả thi hơn cả Chất lượng điện áp và dòng điện ra là rất tốt do đó sẽ giúp cho ta có nhiều mối hàn đẹp và chất lượng mối hàn cao Hơn nữa, mạch lực và mạch điều khiển cũng không quá phức tạp, cuộn kháng lọc dòng điện nhỏ nên thuận tiện cho ta trong việc thiết kế và chế tạo

- Vì vậy trong đồ án này ta quyết định lựa chọn phương án “chỉnh lưu điều

khiển không đối xứng cầu ba pha” để thiết kế mạch lực

Chương 3 Thiết kế vμ tính toán mạch lực

I Sơ đồ mạch lực tổng quát

II Tính toán các thông số của mạch lực

Theo yêu cầu của đề bài ta cần phải thiết kế nguồn hàn hồ quang điện một chiều có các thông số sau :

™ Tính điện áp ng−ợc lớn nhất đặt lên van:

- Điện áp ng−ợc của van :

™ Tính dòng điện trung bình chạy qua van

- Dòng điện làm việc của van đ−ợc chọn thông qua dòng điện hiệu dụng chạy

Trong đó :

khd : hệ số xác định dòng điện hiệu dụng

điện làm việc của van :

hơn gần nhất với hai thông số ở trên, ta tìm được :

• Thyristor loại DCR645PR44DS có các thông số sau :

• Diode loại SH04C500 có các thông số sau :

2 Tính toán máy biến áp lực

a Điện áp chỉnh lưu không tải :

- Phương trình cân bằng điện áp khi Thyristor và Diode dẫn:

Trong đó :

α : góc điều khiển ở đây, ta chọn α = 35 0 để đảm bảo khi lưới điện

bị sụt áp thì mạch vẫn có thể duy trì điện áp định mức cho tải

d Tính dòng điện và điện áp của máy biến áp ở sơ cấp và phía thứ cấp

- Điện áp của cuộn thứ cấp là :

.

U I

m là số trụ của máy biến áp ở đây, m= 3

f : là tần số của nguồn điện xoay chiều f = 50 Hz

6 59, 2 3.50 = cm

g Tính toán dây quấn máy biến áp

* Hai thông số cần tính của dây quấn máy biến áp là số vòng dây và kích thước dây

Trong đó : I là dòng điện chạy qua cuộn dây

J là mật độ dòng điện chạy trong cuộn dây máy biến áp

- Tiết diện dây dẵn sơ cấp máy biến áp là :

Dây dẫn được chọn ở đây là dây dẫn bằng đồng

- Đường kính của dây quấn sơ cấp là ;

- Để giảm tổn hao do dòng điện xoáy , lõi thép được ghép từ các lá thép chữ I đã

được sơn cách điện Các lá thép được ghép xen kẽ nhau cũng nhằm mụch đích là giảm tổn hao do dòng điện xoáy và tăng độ bền về mặt cơ học của máy biến áp Cách ghép như hình bên

* Sơ đồ kết cấu lõi thép của máy biến áp :

- Diện tích của trụ là :

cs Q

cm

D = 2a+ 2t = 2 6,28+2.11,2 = 35 cm

H = 2e+ h= 6,28+15,7 = 22 cm

i.Tính kết cấu dây quấn máy biến áp

- Dây quấn đ−ợc bố trí theo chiều dọc trụ, mỗi cuộn dây( sơ cấp và thứ cấp ) đ−ợc quấn thành nhiều lớp dây Mỗi lớp dây đ−ợc quấn liên tục Các vòng dây sát nhau Các lớp dây đ−ợc cách điện với nhau bằng bìa cách điện ,

- Số vòng dây trên một lớp của cuộn sơ cấp :

e

h h k d

−

hg: là khoảng cách từ gông đến cuộn sơ cấp Ta chọn sơ bộ : hg = 2d1

289 5,6 52

ld

w S

h h k d

Nhận thấy : Bd < t nên ta không cần phải thay đổi lại kích thước mạch từ

j Tính tổng sụt áp bên trong máy biến áp

- Điện áp rơi trên điện trở :

1

0,32

l S

π

cd là bề dày cách điện các cuộn dây với nhau

ệ X = 0,015 H

ệ f . d 3.0,015.180

x

m X I U

dm

I z U

U

3.Tính chọn các thiết bị bảo vệ

a Bảo vệ quá nhiệt

- Khi làm việc, trên van bán dẫn có sụt áp do đó có tổn hao công suất:

Tổn hao này sinh ra dưới dạng nhiệt làm nóng van Diode và thyristor là hai linh kiện rất nhạy cảm với nhiệt và dễ bị đánh thủng Mặt khác, hai loại diode và

cách bảo vệ quá nhiệt cho van , tránh hiện tượng van bị phá huỷ do nhiệt ở đây ta chọn phương phương thức làm mát là cánh tản nhiệt( bằng đồng hoặc bằng nhôm ), nhiệt lượng của van sẽ truyền sang cánh tản nhiệt và toả ra môi truờng xung quanh

- Diện tích bề mặt toả nhiệt được tính gần đúng theo công thức :

Vậy với Thyristor ta dùng loại cánh tản nhiệt có diện tích bề mặt lớn hơn hoặc

S tnT = 2084 2 2

3925 0,3925 10.10 53

Diện tích bề mặt của cánh tản nhiệt :

* Bảo vệ dòng điện dạng xung

- Khi trong mach xảy ra sự cố (ví dụ ngắn mạch ) thì dòng qua van tăng nhanh và kéo dài cỡ 5 10 ms Dòng quá lớn có thể dẫn đến đánh thủng van gây hỏng van Vì vậy ta cần phải có các phần tử để giảm dòng sự cố dưới mức cho phép Các biện pháp có thể sử dụng là :

- Đối với các van công suất, do nhiều nguyên nhân khác nhau có thể xảy ra quá

điện áp trên van và gây hỏng van Các nguyên nhân gây nên quá áp có thể kể

đến là :

* Nguyên nhân bên ngoài :

- Quá áp do đóng ngắt các khối chức năng của mạch chỉnh lưu :

+ Đóng máy biến áp vào lưới điện

+ Đóng mạch chỉnh lưu sau khi đóng biến áp có thể gây nên tốc độ tăng

+ Ngắt máy biến áp khỏi nguồn khi không tải gây quá áp lên đến 5 lần

điện áp làm việc

+ Ngắt tải khỏi mạch chỉnh lưu gây quá áp do ảnh hưởng của điện cảm trong mạch điện

- Quá áp do lưới điện : do đóng cắt các phụ tải chung nguồn với bộ chỉnh lưu hoặc do lưới điện bị sét đánh

* Nguyên nhân bên trong của mạch :

- Quá áp do hiện tượng chuyển mạch giữa các van khi làm việc Loại quá áp này mang tính chu kỳ

+ Khi van chuyển từ khoá sang dẫn, điện áp trên van giảm từ một giá trị xác

định xuống xấp xỉ 0 Đột biến này lan truyền lan truyền dưới dạng xung điện áp tới các van khác rất mạnh

+ Khi van chuyển từ dẫn sang khoá, do hiện tượng di tản điện tích khỏi van rất

nên hiện tượng đột biến điện áp khi trong mạch có điện cảm

Do các nguyên nhân trên và các tác hại của việc van bị quá áp ta cần phải có một

bộ bảo vệ quá áp cho van ở đây ta sử dụng mạch R- C mắc song song với van

* Xác định các giá trị của R và C

ngược đặt lên Thyristor một cách chu kỳ Các thông số này ta tra trong sổ tay tra cứu

đặt lên Thyristor một cách không chu kỳ Các thông số này ta tra trong sổ tay tra cứu

≤ ≤