TỰ ĐỘNG HOÁ CHO hệ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG NÂNG hạ điện cực lò hồ QUANG

Lò hồ quang là lò lợi dụng nhiệt của ngọn lửa hồ quang giữa các điện cực hoặc giữa điện cực và kim loại để nấu chảy kim loại. Lò điện hồ quang dùng để nấu thép chất lượng caoNăng suất lò hồ quang và chi phí năng lượng điện cho một tấn thép ở một mức độ lớn phụ thuộc vào việc định ra chế độ điện trong quá trình nấu luyện. Chế độ điện hợp lý thì quá trình nấu luyện sẽ kinh tế. Chế độ điện hợp lý có liên quan đến chế độ nhiệt hợp lý. Trong quá trình nấu luyện chế độ nhiệt ở các thời kỳ khác nhau do đó chế độ điện cũng khác nhau

Phần I

Giới thiệu công nghệ lò hồ quang và

đặc điểm yêu cầu của hệ thống truyền

Lò HQ được sử dụng chủ yếu để nấu chảy kim loại, thường được sử dụng

để nấu thép hợp kim chất lượng cao

II Phân loại

Có rất nhiều cách phân loại

* Phân loại theo dòng điện cấp cho lò

- Lò HQ một chiều

- Lò HQ xoay chiều:

+ Lò HQ 1 pha+ Lò HQ 3 pha

ã Phân loại theo cách phát sinh và duy trì HQ

- Lò HQ nung nóng trực tiếp: HQ phát sinh giữa điện cực và kim loại gia nhiệt (Hình 1.1.a)

- Lò nung gián tiếp: HQ phát sinh giữa 2 điện cực (Hình 1.1.b)

* Giai đoạn 1:

- Là giai đoạn nung nóng liệu và nấu chảy kim loại Đây là giai đoạn thực hiện qúa trình gia nhiệt để nhiệt độ của khối nguyên liệu trong lò tăng đến nhiệt

độ nóng chảy và nguyên liệu chuyển sang dạng lỏng

- Giai đoạn này chiếm khoảng thời gian bằng 50 - 60% thời gian 1chu trình nấu luyện Trong giai đoạn này điện năng cấp cho lò chiếm từ 60 - 80% năng lượng điện cấp cho 1 chu trình Yêu cầu HQ đạt giá trị lớn nhất

- Do đặc điểm của giai đoạn này là sự biến động nhiều của bề mặt khối nguyên liệu trong lò nên thường hay xảy ra 1 số lần mất HQ và ngắt mạch.

* Giai đoạn 2: Giai đoạn oxy hoá và hoàn nguyên

- Giai đoạn này có thể chia thành 2 giai đoạn nhỏ

+ Giai đoạn này người ta cấp nhiệt cho khối kim loại lỏng để thực hiện quá trình oxy hoá cácbon cũng như các hợp chất của lơu huỳnh, phốt pho Do việc oxy hoá cácbon sinh ra 1 nhiệt lượng tương đối lớn, cho nên trong giai đoạn này công suất HQ chỉ cần 60% công suất giai đoạn 1 Cũng do việc oxy hoá cácbon gây nên hiện tượng sôi rất mạnh của kim loại nên cũng dễ xảy ra một số làn ngắn mạch, HQ ở giai đoạn này cũng yêu cầu duy trì tương đối ổn đinh

+ Giai đoạn trước khi cho thép ra lò Trong giai đoạn này tiếp tục quá trình khử các hợp chất của lưu huỳnh, của oxy giảm dần nhiệt độ hợp kim hoá kim loại Nhiệt năng cấp cho lò ở giai đoạn này cần tương đối ít Công suất của HQ chỉ bằng cỡ 30% công suất của giai đoạn 1 và cũng yêu cầu HQ phải ổn định

Đ3 Mạch điện chính lò Hồ quang

I Giới thiệu chung về sơ đồ:

Sơ đồ mạch điện chính lò HQ được trình bày ở hình 1.3

Điện áp cấp cho lò lấy từ trạm biến áp lò Điện áp vào là 6, 10, 35, hay

110 KV tuỳ theo công suất lò

Cuộn kháng K dùng hạn chế dòng điện khi ngắn mạch làm việc và ổn định

sự cháy của HQ Khi bắt đầu nấu luyện xảy ra ngắn mạch làm việc, máy cắt 2MC mở ra để cuộn kháng K tham gia vào mạch, hạn chế đóng mạch Khi nguyên liệu chảy hết, lò cần công suất nhiệt lớn để nấu luyện, 2MC đóng lại để ngắn mạch cuộn kháng ở giai đoạn hoàn nguyên, công suất lò yêu cầu cần ít hơn thì 2MC lại mở ra để đưa cuộn kháng K vào mạch, làm giảm công suất cấp cho lò

Với lò HQ công suất lớn hơn nhiều thì không có cuộn kháng K Việc ổn

định HQ và hạn chế dòng ngắn mạch làm việc do các phần tử cảm kháng của sơ

đồ lò đảm nhiệm

Sơ đồ điện lò hồ quang dung lượng dưới 20T (H.1.3)

Biến áp lò BAL dùng để hạ áp và điều chỉnh điện áp Việc đổi nối cuộn sơ cấp thành hình D hay hình sao thực hiện nhờ các máy cắt 3MC, 4MC Cuộn thứ cấp của BAL nối với các điện cực của lò qua một mạch ngắn “MN” không phân nhánh, không có mối hàn

Phí sơ cấp BAL có đặt Rơle dòng điện cực đại để tác động lên cuộn ngắt máy cắt 1MC Rơle này có duy trì thời gian Thời gian duy trì này giảm khi bội

KW.h

ĐKBV

W 1TI

Y/D

2TI

A

V TU

3 ~ 6 ~ 10 KV

CL 1MC

A A

Số quá tải dòng tăng Nhờ vậy 1MC ngắt mạch lực của lò khi chỉ có ngắn mạch sự cố và khi ngắn mạch làm việc kéo dài mà không xử lý được Với ngắn mạch làm việc trong thời gian tương đối ngắn, 1MC không cắt mà chỉ có tín hiệu

đều và chuông Phía sơ cấp BAL còn có các dụng cụ đo lường, kiểm tra như vôn

kế, ampe kế, công tơ điện, pha kế Phía thức cấp cũng có các máy biến dòng 2TI nối với các ampe kế đo dòng HQ, cuộn dòng điện của bộ điều chỉnh tự động

và Rơle dòng điện cực đại Dòng tác động và thời gian duy trì của Rơle dòng

được chọn sao cho khi có ngắn mạch thời gian ngắn, bộ điều chỉnh làm giảm dòng điện của lò chỉ sau thời gian duy trì của Rơle Nhiều khí cụ điều khiển, kiểm tra và bảo vệ khác trong khối BVĐK cũng được nối với máy biến điện áp

TU và các máy biến dòng 1TI, 2TI

II Máy biến áp lò

Máy BAL dùng cho lò HQ phải làm việc trong các điều kiện đặc biệt nặng

nề nên có các đặc điểm sau:

- Công suất thường rất lớn (có thể tới hàng chục MW) và dòng điện thứ cấp rất lớn (tới hàng trăm KA)

- Điện áp ngắn mạch lớn để hạn chế dòng ngắn mạch dưới (2-4)Iđm

- Có độ bền cơ học cao để chịu được các lực điện từ phát sinh trong các cuộn dây, thanh dẫn khi có ngắn mạch

- Có khả năng điều chỉnh điện áp sơ cấp dưới tải trong một thờihạn rộng

- Phải làm mát tốt vì dòng lớn, hay có các ngắn mạch và vi biến áp đặt ở nơi kín lại gần lò

- Công suất BLA có thể xác định gần đúng từ điều kiện nhiệt trong giai

đoạn nấu chay vì ở các giai đoạn khác, lò đòi hỏi công suất tiêu thụ ít hơn

- Nếu coi rằng, trong giai đoạn nấu chảy, tổn thất năng lượng trong lò HQ, trong BAL và cuộn kháng K được bù trừ bởi năng lượng của phản ứng toả nhiệt thì công suất BLA có thể xác định bởi nhiều biểu thức:

SBAL=

j cos

Tnc: Thời gian nóng chảy (trừ lúc dừng lò)

Ksd: hệ số sử dụng công suất BAL trong giai đoạn nấu chảycosj: hệ số công suất của thiết bị là HQ

W: năng lượng hữa ích và tổn hao nhiệt trong thời gian nấu chảy và dừng là giữa 2 mẻ nấu (KWh)

W= w.GTrong đó:

G: khối lượng kim loại nấu (T) w: suất chi phí điện năng để nấu chảy suất chi phí điện năng giảm

đối với là có dung lượng lớn

Thường W = (400á600) KWh/T

Thời gian nấu chảy được tính từ lúc cho lò làm việc sau khi chất liệu đến khi kết thúc việc nấu chảy Thường thì thời gian này từ (1á3) h tuỳ dung lượng

lò Hệ số sử dụng công suất BAL thường là 0,8 á0,9 gây ra do sử dụng không

đầy đủ công suất BAL, do biến động các thông số của lò, do hệ tự động điều chỉnh không hoàn hảo, do không đối xứng giữa 3 pha Hiện nay, công suất BAL ngày càng có xu hướng tăng vì nó cho phép giảm thời gian nấu chảy

Cuộn thứ cấp BAL thường nối D vì dòng ngắn mạch được phân ra 2 pha và như vậy điều kiện làm việc của các cuộn dây số nhẹ hơn Máy BAL thường phải làm việc trong tình trạng ngắn mạch và phải có khả năng quá tải nên thường chế tạo to, nặng hơn các máy biến áp động lực cùng công suất

III Mạch ngắn

Mạch ngắn là phần dây dẫn điện nối từ đầu của bên thứ cấp BAL đến điện cực, dòng điện đi qua mạch ngắn rất lớn có thể đạt đến hàng trăm KH và tổn hao

cầu đặt ra với mạch ngắn là càng ngắn, càng tốt (BAL phải đặt gần lò) Do đặc

điểm của phần dây đấu từ thứ cấp máy BAL đến điện cực phải chịu được dòng

điện rất lớn nhưng dây dẫn phải mềm dẻo nên người ta thường chế tạo bằng các lá đồng mỏng ghép lại Ngoài ra đối với các lò HQ 3 pha 1 yêu cầu quan trọng

đối với mạch ngắn là tổng trở của mạch ngắn trong 3 pha phải bằng nhau Điều này thường khó thực hiện do hiệu tương hỗ cảm giữa các dây dẫn Để khắc phục

sự mất đối xứng của tổng trở mạch ngắn gây nên bởi hiện tượnghỗ cảm người ta thực hiện bố trí các điện cực nằm ở trên các đinh của một tam giác đều trên nắp

lò đồng thời thực hiện nối hình D cuộn dây thứ cấp MBA lò ở ngay trên điện cực Trong trường hợp này mạch ngắn được bố trí thành các hệ 2 dây

Đ4 Điều chỉnh công suất lò - Yêu cầu

và các phương pháp thực hiện

I Yêu cầu về điểu chỉnh công suất và ổn định công suất HQ

Từ công nghệ của lò HQ, ví dụ như đối với lò luyện thép ta tháy rằng trong 1 mẻ nấu luyện ở các khoảng thời gian khác nhau yêu cầu công suát HQ khác nhau Như vậy, trong quá trình làm việc yêu cầu phải điều chỉnh được công suất HQ Mặt khác ở 1 chỗ đo cụ thể thì yêu cầu phải giữ ổn định công suất HQ

II Điều chỉnh công suất hồ quang

Để thực hiện điều chỉnh công suất HQ khi lò đang làm việc

- Điều chỉnh có cấp bằng cách thay đổi có cấp điện áp bên cuộn thứ cấp máy BAL nhờ việc thay đổi điểm đấu phân áp hoặc cách đấu dây cuộn sơ cấp

- Điều chỉnh trơn hoặc bằng cách thay đổi chiều dài HQ (khoảng cách từ

bề mặt điện cực đến kim loaị) nhờ hệ thống truyền động dịch chuyển điện cực

III ổn định công suất

ổn định chiều dài HQ nhờ hệ truyền động dịch điều cực

Đ 5 Các yêu cầu đối với hệ thống truyền động dịch

điện cực lò HQ nung nóng trực tiếp các

phương pháp khống chế hệ thống TĐĐ

I Các yêu cầu

1 Đủ độ nhạy để đảm bảo sự làm việc của lò duy trì được dòng điện HQ không sai lệch khoảng (4á5)% giá trị đặt và có 1 vùng không nhạy phù hợp, ở giai đoạn đầu: ±(3á6)%, giai đoạn 2: ±2%

2 Tác động nhanh, loại trừ ngắn mạch làm vỉa và đứt HQ với thời gian từ (1,5á3)s

3 Thời gian điều chỉnh nhỏ

4 Hạn chế đều mức tối đa dịch điện cực không cần thiết đặc biệt đối với

lò HQ nhiều pha, hệ thống truyền động của điện cực phải độc lập

5 Có khả năng điều chỉnh trơn công suất HQ từ (20 - 125%) công suất

định mức với sai số không được quá 5%

6 Có thể chuyển đổi nhanh chế độ điều khiển từ tự động sang bằng tay và ngược lại

7 Tự mồi HQ khi bắt đầu làm việc và khi đang làm việc xảy ra mất HQ hoặc ngắn mạch

8 Dừng tất cả các điện cực khi mất điện lưới

II Các phương pháp khống chế hệ truyền động dịch điện cực.

Để điều chỉnh và ổn định công suất HQ thông qua hệ thống truyền động dịch chuyển điện cực người ta đưa ra 3 phương pháp để khống chế hệ truyền

động dịch điện cực:

- Duy trì tổng trở HQ không đổi: Zhq= const

Nhược điểm lớn nhất là có sự ảnh hưởng lẫn nhau giữ các hệ truyền động dịch chuyển điện cực nên thường chỉ áp dụng cho lò HQ 1 pha, phương pháp thứ

3 có nhiều ưu điểm hơn và được sử dụng để khống chế lò HQ nhiều pha

Sơ đồ tương đương 1 pha:

Với phương pháp duy trì tổng trở HQ không đổi thì tín hiệu để khống chế

hệ truyền động sẽ là:

Ukc= a.Ihq- b.UhqKhi Uhq= Uhq0; Ihq= Ihq0ị

a

b I

Phần II

Thiết kế sơ đồ nguyên lý hệ thống truyền động nâng hạ điện cực

lò hồ quang

Đ1 Giới thiệu chung

Các lò HQ nấu luyện kim loại đều có hệ thống điều chỉnh tự động việc dịch điện cực vì nó có cho phép giảm thời gian nấu luyện, nâng cao năng suất chi phí năng lượng, giảm thấm cácbon cho kim loại, nâng cao chất lượng thép, giảm dao động công suất khi nấu chảy, cải thiện điều kiện lao động

Trong phần II của đồ án, em thiết kế sơ đồ nguyên lý hệ thống truyền

động dịch điện cực lò hồ quang Trong đó, thiết kế mạch lực, mạch điều khiển, ngoài ra do yêu cầu công nghệ của lò HQ ta phải thiết kế thêm mạch tạo luật

điều khiển và mạch tổng hợp tín hiệu

Trong phần thiết kế mạch lực phải đảm bảo các yêu cầu thiết kế sau :

1 Chọn động cơ truyền động và phương pháp điều chỉnh tốc độ

2 Chọn loại bộ biến đổi

3 Chọn sơ đồ bộ biến đổi

4 Chọn phương pháp đảo chiều động cơ

5 Chọn phương pháp điều khiển bộ biến đổi

Trong phần thiết kế mạch điều khiển có các yêu cầu sau :

1 Chọn loại phản hồi

2 Thiết kế mạch phát xung điều khiển

3 Nêu nguyên lý hoạt động của một kênh phát xung

4 Thiết kế bộ tổng hợp và khuyếch đại trung gian

đại 4, cơ cấu chấp hành 5 và thiết bị đặt 2 Trên phần tử so sánh có 2 tín hiệu từ

đối tượng điều chỉnh tới (tương ứng tỉ lệ với dòng và áp HQ) và một tín hiệu từ thiết đặt tới Tín hiệu sai lệch từ phần tử so sánh được khuyếch đại qua bộ khuyếch đại 4 rồi tới cơ cấu chấp hành 5 để dịch cực theo hướng giảm sai lệch

Để hoàn thiện đặc tính động của hệ, nâng cao chất lượng điều chỉnh, thường sơ

đồ còn có các phản hồi về tốc độ dịch cực, về tốc độ thay đổi dòng áp hồ quang Trong sơ đồ này cũng có thể có các phần tử chương trình hoá, máy tính

Đ3 Sự lựa chọn phương án truyền động

I Giới thiệu chung

Có nhiều hệ thống truyền động dịch điện cực lò HQ như hệ thống truyền

động dùng máy điện khuyếch đại, khuyếch đại từ, Thysistor, thuỷ lực, ly hợp

điện từ Công nghệ luyện thép đòi hỏi những yêu cầu khác nhau về hệ thống truyền động và cũng phải phù hợp với tình hình thực tế, điều kiện kinh tế của từng khu vực, từng công ty Trong khuôn khổ một đồ án tốt nghiệp chuyên ngành điện tự động hoá, em đi sâu vào nghiên cứu, lựa chọn phương án truyền

động sử dụng hệ thống điện Dưới đây là 2 phương pháp truyền động dịch điện cực bằng điện là hệ thống truyền động dùng máy điện khuyếch đại và hệ thống truyền động dùng Thysistor

2K CC

2CD

H 12 11

5R

RD 3R RD

CB

8R 4CL

3CL 7R

10R

CFA 1CL

CĐC2: Cuộn điều chỉnh 2 là cuộn dây kích thích được đặt tín hiệu chủ đạo trong chế độ làm việc bằng tay.

CFA: Cuộn phản hồi âm áp, sử dụng làm nhiệm vụ phản hồi âm áp mạch phần ứng động cơ

* Mạch khống chế

Ngoài các cuộn dây kích từ của MĐKĐ trong sơ đồ của hệ thống truyền

động này, mạch khống chế còn có:

- Khâu lấy tín hiệu tỉ lệ với điện áp HQ gồm có cầu dao 2CD, cầu chì CC,

điện trở 2R, các tiếp điểm 1K, 2K, bộ chỉnh lưu hình cầu 1 pha không điều khiển 2CL

Chiết áp 4R

Phần điện áp một chiều giữa điểm nối chung của 4R, 5R và con trượt 4R tỉ

lệ với giá trị hiệu dụng của điện áp vùng HQ và được ký hiệu là bUhq

- Khâu lấy tín hiệu tỉ lệ với dòng BD gồm máy biến dòng HQ, cầu dao 1CD, biến trở 1R, Máy biến áp 1BA, bộ chỉnh lưu cầu 1 pha không điều khiển 1CL

Chiết áp 5R

Giữa điểm nối chung 4R & 5R và con trượt của 5R ta lấy ra điện áp một chiều tỉ lệ với giá trị hiệu dụng dòng điện HQ và ký hiệu là aIhq

Mắc nối tiếp với 5R ở trong đầu ra của 1CL có cuộn dây của Rơle dòng

điện RD mà tiếp điểm của nó mắc song song với điện trở 3R

Để điều khiển các chế độ làm việc bằng tay, tự động người ta sử dụng công tắc quay

TĐ: Tự động

N & H: Nâng hạ bằng tay và 1 vị trí dừng

Ngoài ra mạch khống chế còn có các điện trở 7R, 10R, 9R Cuộn dây

cho cuộn kích từ của động cơ và cuộn CĐC2 Khi điều khiển bằng tay người ta

sử dụng nguồn một chiều

Để điều chỉnh tốc độ nâng và hạ khi thực hiện điều khiển bằng tay người

ta ssử dụng chiết áp 6R

Cực tính của các chiết áp trên động cơ khi động cơ làm việc ở chế độ động cơ theo chiều nâng và hạ được biểu diễn sơ đồ

b Nguyên lý làm việc

* Khi hệ thống đã đi vào làm việc bình thường ở chế độ điều khiển tự động

Khi cho hệ thống làm việc ở chế độ điều khiển tự động thì công tắc tơ điều khiển để ở vị trí TĐ, tiếp điểm nối giữa các điểm 5 - 6 7 - 8, sẽ kín, còn các tiếp

điểm khác hở mạch

Như vậy, trên cuộn dây CĐC1 và điện trở 3R được đặt điện áp Ukc

Ukc= aIhq - bUhq (Lấy giữa con trượt của 4R, 5R)+ ) Khi tổng trở HQ: Zhq= Zhq0(Giá trị đặt Zhq0=

a

b)

ị Ukc= 0MĐKĐ không được cấp kích thích cho nên suất điện động của nó bằng không

+) Khi Zhq< Zhq0, tức là điện cực gần kim loại hơn so với khoảng cách đặt dẫn đến dòng HQ tăng làm cho điện áp vùng HQ sẽ giảm

bUhq< bUhq0; aIhq> aIhq0

ị Ukc= aIhq - bUhq < 0Cuộn CĐC1 được cấp điện dẫn đến MĐKĐ được kích thích phát ra một s.đ.đ có cực tính làm cho động cơ quay theo chiều nâng điện cực, kết quả là khoảng cách giữa kim loại và điện cực tăng dần lên, làm cho Ihq giảm dần, Uhqtăng dần

Khi khoảng cách bằng giá trị đặt thì Ukc= 0

S.đ.đ của MĐKĐ bằng 0, động cơ sẽ ngừng quay và điện cực ngừng dịch chuyển

Mặt khác, với cực tính của điện áp trên động cơ như đẫ giới thiệu ở trên sơ

dồ thì dòng điện đi qua cuộn dây CFA phải đi qua 7R làm cho hệ thống sẽ phản hồi âm áp nhỏ hơn trường hợp động cơ quay theo chiều hạ, dẫn đến làm tăng giá trị s.đ.đ MĐKĐ làm tăng tốc độ nâng Đồng thời với cực tính của điện áp RA sẽ tác động làm mở tiếp điểm RA thường kín trong mạch cuộn dây Rơle trung gian

Rth, dẫn đến Rthmất điện Sau một thời gian duy trì, tiếp điểm Rthmắc song song với 9R với động cơ làm giảm từ thông động cơ Điều này cũng dẫn đến tăng tốc

độ nâng để tăng nhanh khoảng cách, giảm nhanh gía trị dòng điện Khi động cơ

đã tách ra khỏi kim loại, dòng HQ giảm còn điện áp hồ quang tăng, Rơle RD ngừng tác động, nối tiếp điện trở 3R vào mạch cuộn dây CĐC1 làm cho dòng qua CSSC1 giảm nhiều đ S.đ.đ của MĐKĐ giảm Điều này dẫn đến Rơle điện

áp RA ngừng tác động Rthlại có điện thực hiện nối ngắn mạch điện trở 9R, làm cho từ thông động cơ tăng lên bằng định mức Tất cả các tác động trên làm giảm tốc độ nâng để tránh hiện tượng mất HQ và khi khoảng cách tăng lên bằng giá trị

đặt thì động cơ sẽ ngừng quay

* Tự động mồi HQ khi mất điện hoặc khi bắt đâùy khởi động lò

Giả sử điện cực chưa chạm vào kim loại, ta đóng nguồn cung cấp cho máy biến áp lò để thực hiện đưa lò vào làm việc và phần mạch khống chế đặt ở chế độ làm việc tự động.

- Công tắc điều khiển chế độ làm việc để ở vị trí tự động

- Tự đóng cầu dao 2CD, cắt cầu dao 1CD

Lúc này Uhq=U2(điện áp không tải cuộn thứ cấp MBA) còn Ihq=0đUkc > 0

và có giá trị lớn nhất, điện cực sẽ được hạ xuống với tốc độ nhanh nhất theo chiều hạ Khi điện cực tiếp xúc với kim loại xảy ra hiện tượng ngắn mạch đ Uhqgiảm bằng 0, còn Ihq tăng rất lớn, Ukc đổi chiều và có giá trị lớn nhất làm cho s.đ.đ MĐKĐ đổi chiều, động cơ sẽ đổi chiều quay thực hiện quá trình loại trừ ngắn mạch xuất hiện HQ (Nguyên lý làm việc của giai đoạn này như đã giới thiệu ở phần loại trừ ngắn mạch làm việc phần trên)

* Khống chế bằng tay quá trình dịch điện cực

Trong trường hợp này, khi cần nâng ta để công tắc điều khiển ở vị trí N, khi cần hạ ta để công tắc ở vị trí H Nguồn điện một chiều đặt lên chiết áp 6R,

động cơ thực hiện nâng hoặc hạ điện cực Điều khiển tốc độ nâng hạ nhờ con trượt của 6R (tăng tốc độ thì con trượt giảm)

* Điều chỉnh công suất lò nhờ tác động vào hệ thống truyền động dịch

điện cực

Muốn tăng Phqthì cần giảm Zhq0và ngược lại

Zhq0=

a b

Tăng Phqđ giảm b đ tăng a: Trượt con trượt 5R xuống, 4R xuống

Giảm Phqđ tăng b đ giảm a: Trượt con trượt 5R lên, 4R lên

Mỗi điện cực trong lò HQ nhiều pha thường có riêng một hệ thống truyền

động, thông thường người ta luôn có sẵn một hệ truyền động để dự phòng, ngoài truyền động điện dùng động cơ một chiều hiện nay người ta ngày càng sử dụng các hệ truyền động lồng sóc được cung cấp và điều chỉnh tốc độ nhờ bộ biến tần

2 Hệ thống truyền động điện dùng hệ T - Đ

2CL2C

Hình 2- 3 : Sơ đồ điều khiển dịch cực lò hồ quang bằng hệ thống T - Đ

D2

DZ

DDZ

D

a Giới thiệu sơ đồ hệ thống truyền động điện.

Sơ đồ hình 2.3:

* Phần mạch lực

M: Động cơ một chiều kích từ độc lập dùng để nâng hạ điện cực

BAĐL: Máy biến áp động lực

2 sơ đồ chỉnh lưu hình tra 3 pha gồm 6 van: T1, T2, T3(sơ đồ thuận) và T4, T5, T6, các cuộn kháng cân bằng CB1, CB2, là bộ phận biến đổi đảo dòng điều khiển phối hợp tuyến tính được dùng để cấp điện cho động cơ M

AB: Là áptomat dùng để đóng cắt và bảo vệ cho phần mạch lực

* Phần mạch khống chế (điều khiển)

Gồm 2 bộ phát xung điều khiển FX1 và FX2 để tạo ra các xung điều khiển cho 2 sơ đồ thuận và ngược, KĐ & ĐK là bộ phận khuyếch đại và xử lý các tín hiệu điều khiển của hệ truyền động

Khâu tạo điện áp tỉ lệ với điện áp HQ gồm 1R & bộ công tắc nối với 1R, máy biến áp 2BA, bộ chỉnh lưu cầu 1 pha 2CL, tụ điện 2C và chiết áp 3R

Khâu tạo tín hiệu tỉ lệ với giá trị hiệu dụng của dòng HQ gồm máy biến dòng BP, máy biến áp 1BA, bộ chỉnh lưu cầu 1 pha 1CL, tụ 1C, chiết áp 2R Các chiết áp P1, P2và nguồn một chiều là các phần tử của khâu không nhạy (khâu có vùng chết)

Bộ phận lấy tín hiệu tỉ lệ với điện áp động cơ (phản hồi âm điện áp) gồm chiết áp 4R, 4R tụ điện 3C, Điot D & Điot ổn áp DZ

NKT là bộ phận biển đổi để điện áp kích từ cho động cơ M KTM là cuộn kích từ, Ngoài ra trong hệ thống còn sử dụng phản hồi âm dòng điện co ngắt (trên sơ đồ khống chế biểu diễn)

b Hoạt động của sơ đồ

* Khi lò làm việc bình thường

- Tín hiệu ở đầu bộ khuyếch đại KĐ gồm:

Ukc- aU ± DU

DU là hiện lượng điện áp đặt của khâu không nhạy Tín hiệu này được đưa qua khâu không nhạy đến đầu vào bộ KĐ, nó được khuyếch đại lên, cũng như chỉ tạo ra làm chức năng điều khiển và xử lý để điều khiển 2 bộ phát xung FX1, FX2.

Mà U kc- aU < DUthì cũng chưa có điện áp vào bộ ĐK

Khi UVKĐ = 0 đ góc điều khiển của 2 sơ đồ chỉnh lưu a1= a2= p2 (900)

Điện áp đầu ra của bộ biến đổi bằng 0, động cơ chưa làm việc, điện cực không dịch chuyển

- DU ÊU kc Ê DU: a1= a2=

2

p

: Động cơ không quayNếu xảy ra góc sai lệch lớn, khoảng cách điện cực ví dụ qúa xa đXuất

d1

rv_

+ _

H ìn h 2 4

sai lệch đUKC - aU sẽ giảm dần và khi hiện số điện áp này bằng hoặc nhỏ hơn

DU thì điện áp vào bộ KĐ bằng 0 đ a1= a2= 900đ Động cơ ngừng quay

Trường hợp ngược lại khi điện cực quá gần bề mặt kim loại đUKCâm hơn DU

Nhưng nếu điện cực quá gần bề mặt hoặc xảy ra ngắn mạch thì điện áp đặt lên động cơ sẽ theo chiều nâng điện cực đồng thời có gía trị lớn Lúc này Điot ổn

áp DZ làm việc, điện áp phản hồi âm điện áp lấy trên chiết áp 5R sẽ có giá trị không đổiđ bộ KĐ sẽ bị bão hoà Tín hiệu đầu ra của bộ KĐ có giá trị lớn nhất, góc điều khiển của 2 sơ đồ đạt giá trị nhỏ nhất làm cho động cơ được cấp điện áp lớn nhất theo chiều nâng và tốc độ nâng là nhanh nhất Quá trình này sẽ tồn tại cho đến khi một giá trị nhất định, lúc đó, điện áp trên phần ứng động cơ đưa qua 4R đến khâu lấy tín hiệu phản hồi không còn làm việc cho DZ làm việc

c Đặc tính tính của động cơ dịch cực

Đặc tính như hình 2.5 cho khả năng

loại trừ nhanh chế độ sai lệch và trong giai

đoạn hoàn nguyên, các sai lệch nhỏ không có

tác động hoặc có tác động ở vùng tốc độ nhỏ

do đó loại trừ được hiện tượng qua điều

chỉnh Sau khi sai lệch bị trừ khử, tín hiệu sai

nhóm Thysistor sẽ thực hiện lần lượt chế độ chỉnh lưu và nghịch lưu tuỳ hướng chuyển động

Vùng không nhậy của bộ điều chỉnh Oa1, Oa2

Khi Uhqtăng thì động cơ điện tụt xuống: a2b2

Khi Ihqtăng thì động cơ nâng điện lực lên ở

vùng thay đổi nhỏ của Ihq thì tốc độ nâng tỉ lệ của

số gia DIhqđoạn a1b1 ở vùng thay đổi lớn của Ihqthì

tốc độ nâng nhảy vọt

3 Nhận xét, lựa chọn phương án

So với hệ truyền động MĐKĐ - Đ thì hệ truyền động dùng Thysistor có nhiều ưu

điểm hơn Sơ đồ điều khiển dùng Thysistor có độ tác động nhanh, có thể bỏ qua quán tính của bộ biến đổi Bộ điều chỉnh công suất lò HQ bằng Thysistor là có triển vọng nhất Nó thoả mãn các yêu cầu đề ra và chỉ thua kém hệ thuỷ lực về sự tác động nhanh Sơ đồ này có thể giảm tiếng ồn, không yêu cầu nền móng phức tạp, gọn nhẹ hơn, cải thiện chất lượng hệ thống, tổng hợp được nhiều tín hiệu do vậy có thể tự động hoá ở mức cao Hệ số khuyếch đại của hệ T - Đ lớn hơn nhiều

so với hệ thống dùng máy điện khuếch đại

Sức điện động đầu ra của bộ biến đổi có dạng đáp mạch vì nó có thành phần sóng hài bậc cao và điều này gây ra tổn thất Hệ thống van bán dẫn chịu quá tải kém, hệ số cosj rất thấp nhất là khi điều chỉnh sâu gây méo điện áp lưới

Từ các nhận xét trên ta chọn vùng hệ T - Đ để dịch cực lò HQ vì hệ thống này đảm bảo cả về kinh tế lẫn kỹ thuật

Đ 4 Thiết kế sơ đồ nguyên lý

I Thiết kế mạch động lực

Có nhiều sơ đồ chỉnh lưu đáp ứng được yêu cầu công nghệ Tuy nhiên, ở mỗi sơ đồ có các chỉ tiêu chất lượng khác nhau Các sơ đồ 1 pha tuy rẻ song có chất lượng điện áp ra kém, nhất là khi góc mở a lớn, chuyển động có phạm vi

điều chỉnh lớn đòi hỏi góc mở a dao động rộng và như vậy sơ đồ 1 pha khó đáp ứng được Vì vậy hệ truyền động của ta chỉ nên chọn sơ đồ 3 pha Ta đi sâu nghiên cứu sơ đồ hình tia 3 pha và hình cầu 3 pha

* Sơ đồ chỉnh lưu hình tia 3 pha:

sơ đồ nghiên cứu chỉnh lưu hình tia 3 pha

Hình 2.6 là sơ đồ nghiên cứu chỉnh lưu hình tia 3 pha Trong sơ đồ:

- BA là máy biến áp 3 pha dùng để cung cấp cho sơ đồ chỉnh lưu

- Các Thysistor T1, T2, T3 dùng để biến điện áp xoay chiều 3 pha bên thứ cấp máy biến áp BA là Ua, Ub, Uc thành điện áp 1 chiều trên tải Ud

- M là động cơ 1 chiều kích từ động lập

- CKT là kích từ cho động cơ

- CK là cuộn kháng san bằng

- iA, iB, iC là dòng cáp pha cuộn dây sơ cấp của BA

- ia, ib, iclà dòng cáp pha cuộn dây thứ cấp của BA

* Nguyên lý làm việc

ở đây ta chỉ xét một trường hợp là khi giả thiết Ld= Ơ, cho sơ đồ làm việc bằng một góc điều khiển a và cũng giả thiết là sơ đồ đã làm việc xác lập trước thời điểm bắt đầu xét wt=0

Giả thiết trước thời điểm wt=n1= a

wt=n1= a thì trong sơ đồ van T3đang dẫn dòng, các van khác ở trạng thái khoá, khi đó trên van T1sẽ có điện áp thuận

Tại wt=n1= a thì T1 có tín hiệu điều khiển, T1 có đủ hai tín hiệu để mở nên T1mở và UT1giảm về bằng 0

Đến wt=p thì Ua = 0 và sau đó chuyển sang âm nhưng T2 còn chưa mở nên T1tiếp tục dẫn dòng nhờ sức điện động tự cảm của Ld(với a > 300)

Tại wt=n2= 5p /6 + a thì T2có tín hiệu điều khiển và do đang có điện áp thuận nên T2 mở, T2 mở thì UT2 giảm về bằng 0 nên Ud = Ub và UT1= Uab mà tại

Ud= Uc.

IT1= 0; iT2= 0; id= Id; iT3= id= Id

UT1= Uab; UT2 = Ubc; UT3= 0

Tại w t=g 4 , T1 lại có tín hiệu điều khiển, T1 lại mở và sơ đồ lặp lại trạng

thái làm việc giống như wt=n1

Trong mạch tải có dòng điện id thực tế là dòng điện liên tục; Id = id; góc

mở a được tính từ giao điểm của 2 điện áp pha (phần giá trị dương)

* Giá trị trung bình của điện áp tải là:

p cos

2

6 3

I I

3

d T

I

I = ; UT thmax= UT thumax= 6U2Dòng điện hiệu dụng của cuộn dây sơ cấp và thứ cấp:

ba

d

K I

Công suất tính toán của máy biến áp:

S1= 3U1I1= 2

3 3 U d I d

p

S2= 3U2I2= 2

2 3 U d I d

p

Stt BA = S S 6 ( 3 2 )U d.I d

3 2

Hình 2.7 là sơ đồ nguyên lý bộ chỉnh lưu cầu 3 pha

Chỉnh lưu cầu 3 pha gồm 6 Thysistor chia làm nhóm:

1 do xung ®iÒu khiÓn më T1 Thysistor nµy më v× Ua > 0

Sù më cña T1lµm cho T3kho¸ l¹i mét c¸ch tù nhiªn V× Ua> Ublóc nµy T6 vµ T1cho dßng ch¶y qua

Khi q = q1 thì Ub > Uc Sự mở của T2làm cho T6khoá một cách tự nhiênvì

Ub > Uc Các xung điều khiển lệch nhau một góc

3

p được lần lượt đưa tới cực

điều khiển của các Thysistor theo thứ tự T1, T2 T6, T1

Đã trình bày ở trên, khi điện áp và công suất chỉnh lưu như nhau thì sơ đồ hình tia đơn giản hơn Sơ đồ hình tia có sụt áp và tổn thất công suất chỉ tiêu thụ trên một van nên ít hơn hình cầu, tổn thất do trung dẫn (chuyển mạch các van) cũng ít hơn so với sơ đồ hình cầu Bộ chỉnh lưu hình tia 3 pha điện áp ra có giá trị trung bình lớn hơn, chất lượng điện áp ra tốt hơn so với sơ đồ cầu 3 pha Sơ đồ chỉnh lưu hình tia 3 pha động cơ làm việc tốt hơn, an toàn hơn

Sơ đồ hình cầu cho ta dạng điện áp và dòng điện chỉnh lưu với độ nhấp nhô nhỏ hơn Tuy nhiên, việc điều khiển đóng mở các van trong sơ đồ hình cầu phức tạp hơn nhiều sơ đồ chỉnh lưu hình tia

Căn cứ vào các yêu cầu về điện áp và công suất động cơ, ta chọn bộ chỉnh lưu hình tia 3 pha mắc song song ngược để cung cấp điện áp 1 chiều cho động cơ truyền động

b Lựa chọn phương án đảo chiều

Để đảm bảo cho động cơ điện một chiều có 2 hướng là đảo chiều dòng kích từ và đảo chiều điện áp đặt vào phần ứng động cơ

* Đảo chiều dòng kích từ:

Khi thực hiện đảo chiều quay của động cơ bằng đảo chiều dòng kích từ thì

ta phải giảm điện áp đặt vào phần ứng động cơ vì nếu không đặt áp đặt vào phần ứng động cơ vì nếu không động cơ có nguy cơ ngắn bị mạch Ta biết rằng:

u

u u

u

u

R

k U R

E U

Trong mỗi nhóm khi 1 Thysistor mở thì sẽ khoá ngay Thysistor dẫn dòng trước nó

U = 3 .D

c Nhận xét

Với sự chỉnh lưu hình tia 3 pha và hình cầu như đã trình bày ở trên, khi

điện áp và công suất chỉnh lưu như nhau thì sơ đồ hình tia đơn giản hơn Sơ đồ hình tia có sụt áp và tổn thất công suất chỉ tiêu thụ trên một van nên ít hơn hình cầu, tổn thất do trung dẫn (chuyển mạch các van) cũng ít hơn do với sơ đồ hình cầu Bộ chỉnh lưu hình tia 3 pha điện áp ra có giá trị trung bình lớn hơn chất lượng điện áp ra tốt hơn so với sơ đồ cầu 3 pha Sơ đồ chỉnh lưu hình tia 3 pha

động cơ làm việc tốt hơn, an toàn hơn

Sơ đồ hình cầu cho ta dạng điện áp và dòng điện chỉnh lưu với độ nhấp nhô nhỏ hơn Tuy nhiên, việc điều khiển đóng mở các van trong sơ đồ hình cầu phức tạp hơn nhiều sơ đồ hình tia.

Căn cứ vào các yêu cầu về điện áp và công suất động cơ ta chọn bộ chỉnh lưu hình tia 3 pha mắc song song ngược để cung cấp điện áp 1 chiều cho động cơ truyền động

b Lựa chọn phương án đảo chiều

Để đảo chiều cho động cơ điện một chiều có hướng là đảo chiều dòng kích từ và đảo chiều điện áp đặt vào phần ứng động cơ

* Đảo chiều dòng kích từ

Khi thực hiện đảo chiều quay của động cơ bằng đảo chiều dòng kích từ thì

ta phải giảm điện áp đặt vào phần ứng động cơ vì nếu không động cơ có nguy cơ

bị ngắn mạch Ta biết rằng:

u

u u

u u

R

k U R

E U

Khi đảo chiều tức là Uưgiữa các giá trị dương, E đổi dấu chuyển sang âm (U - E) chuyển thành một tổng của 2 thành phần cùng dấu nên rất lớn làm cho dòng kích từ Iư rất lớn Đồng thời khi f = 0 (Rư rất nhỏ) thì Iưcàng tăng có nguy cơ phá hỏng động cơ Như vậy, thì thời gian đảo chiều lớn làm giảm năng suất của hệ thống Mặt khác ở phương pháp này hệ thống có đặc tính cơ xấu

b Đảo chiều điện áp đặt vào phần ứng động cơ

Phương pháp này có thể dùng:

- Cầu tiếp điểm của khối động cơ

-Dùng 2 bộ biến đổi có đảo dòng bằng 2 sơ đồ chỉnh lưu mắc song song ngược hoặc dấu chéo

Khi dùng cầu tiếp điểm thì kém bền vì hệ thống của ta khi làm việc thường xuyên đảo chiều, mỗi lần đảo chiều dòng HQ một chiều làm mòn tiếp

điểm Mặt khác, khi đó vùng hãm tái sinh nhỏ, vùng hãm ngược lớn gây giảm quá trình hãm ngược còn làm dòng phần ứng lớn vì:

Iư=

u

u u

u

R

E U R

E

U - = - ( + )

-Dòng điện này có giá trị lớn

Khi sử dụng sơ đồ đấu chéo mạch lại trở nên phức tạp đòi hỏi máy biến áp phải có 2 cuộn dây thứ cấp

Khi dùng 2 BBĐ mắc song song ngược sẽ đảm bảo khắc phục hết những nhược điểm của các phương pháp kia, hơn nữa phương pháp này là phù hợp hơn cả

c Lựa chọn phương án điều khiển 2 bộ chỉnh lưu

Để điều khiển 2 bộ biến đổi làm việc song song ngược có 2 phương pháp

- Điều khiển độc lập (điều khiển riêng)

- Điều khiển phối hợp (điều khiển chung)

* Điều khiển độc lập

ở phương pháp này có 2 bộ biến đổi làm việc đọc lập với nhau Khi phát cho bộ biến đổi thuận làm việc thì bộ biến đổi ngược không được phát xung sẽ khóa lại và ngược lại Phương pháp này có ưu điểm là không phát sinh dòng cân bằng song nhược điểm của nó là thời gian đảo chiều lớn Vì để đảm bảo cho sơ

đồ làm việc an toàn thì yêu cầu phải có thời gian ngừng dòng để cho các van của

bộ biến đổi làm việc ở giai đoạn trước phục hồi lại có tính chất điều khiển và như vậy làm giảm độ tác động nhanh của hệ thống

Tuy vậy, vẫn có thể tăng tốc độ tác động nhanh của hệ thống bằng cách giảm thời gian ngừng dòng xuống cực tiểu nhờ mạch kiểm tra tác động nhanh

* Điều khiển chung

Trong phương pháp này gồm có:

- Điều khiển phối hợp tuyến tính

- Điều khiển phối hợp phi tuyến

(+) Phương pháp điều khiển phối hợp tuyến tính

ở phương pháp này người ta đồng thời phát xung tới mở cho cả 2 bọ biến

(+) Phương pháp điều khiển phối hợp phi tuyến

ở phương pháp này người ta cho 2 BBĐ làm việc với quan hệ góc mở

q a

a 180 0 2

2

Phương pháp này có ưu điểm là giảm dược dòng cân bằng song nhược

điểm của nó là tạo ra một khoảng mà với cùng một góc điều khiển sẽ có 2 giá trị

điện áp ra khác nhau, thời gian ngừng dòng khi đảo chiều lớn làm xấu các chỉ tiêu chất lượng động khi tải có sức điện động lớn và tải có điện cảm lớn

* Nhận xét

Từ những phân tích ở trên ta thấy phương pháp điều khiển phối hợp tuyến tính có thể áp ứng yêu cầu truyền động dịch cực lò HQ nên chọn phương pháp này là phương pháp điều khiển 2 bộ chỉnh lưu

- CK là cuộn kháng có tác dụng hạn chế dòng ngắn mạch, tốc độ tăng dòng qua Anot của các van đồng thời hạn chế sự ảnh hưởng của lưới điện tới hệ thống

- CB1, CB2 là các cuộn kháng cân bằng hạn chế dòng cân bằng phát sinh gây tổn thất trong bộ biến đổi, giảm công suất tính toán cho các công trình

- CKT: Cuộn kích từ cho động cơ

- T1áT6: bộ chỉnh lưu điện áp có đảo chiều gồm 2 bộ chỉnh lưu hình tia 3 pha (T1, T2, T3) và (T4,T5,T6) đấu song song ngược có tác dụng biến điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều điều khiển được và có đảo chiều

2 T

3

5 T T4

r

C c

c r r

c

r C

cb1

m

a n

H.2.8: Sơ đồ nguyên lý mạch động lực

nhân của hiện tượng quá áp thì có nhiều loại gồm nguyên nhân phát sinh mang tính ngẫu nhiên ở bên ngoài và các nguyên nhân do quá trình làm việc của bộ biến đổi gây nên, có thể không lặp lại hoặc lặp lại theo chu kỳ Một nguyên nhân khác đáng chú ý là do quá trình chuyển mạch qua các van Hiện tượng quá áp ta

sử dụng mạch R-C mắc song song với các van

c Nguyên lí làm việc của mạch động lực

Mỗi bộ biến đổi có thể làm việc ở chế độ chỉnh lưu hay nghịch lưu Bộ

điều khiển phải tạo ra góc điều khiển theo quan hệ: a1+ b1= p, a2 + b2 =p ,

a2+ a1=p, với a1, b1và a2, b2 là góc mở và góc thông của 2 bộ biến đổi

Giả sử cho động cơ quay thuận (a1 <900) thì bộ biến đổi thứ nhất làm việc ở chế độ chỉnh lưu tạo ra sức điện động là Ed1 còn bộ biến đổi 2 làm việc ở chế độ chờ nghịch lưu (a1 > 900) với sức điện động là Ed2

đk +U -Uđk

a

p 2

Giả sử muốn giảm tốc độ động cơ ta giảm nhỏ Uđk Khi đó a1tăng và a2 =

p - a1 giảm đi Lúc này do quán tính nên sức điện động của động cơ là E sẽ giảm chậm hơn | E | > | Ed1|, | E | > | Ed2| Bộ biến đổi ứng với Ed1 khoá còn bộ biến đổi ứng với Ed2 sẽ tham gia vào nghịch lưu Tốc độ động cơ giảm xuống

đến khi E < Ed1thì động cơ làm việc ổn định ở tốc độ mới Nếu tiếp tục giảm Uđk

= 0 thì a1+ a2= p /2 ị Ed1=Ed2= 0 thì động cơ dừng lại

Nếu Uđk< 0 thì a1> p/2 và a2< p /2 Khi đó bộ biến đổi ứng với Ed2làm việc ở chế độ chỉnh lưu còn bộ biến đổi Ed1làm việc ở chế độ nghịch lưu Động cơ có chiều quay ngược lại Sự phối hợp a1 và a2 theo quan hệ a1 và a2 theo quan hệ a1 + a2 =p được gọi là phối hợp tuyến tính Nhược điểm của sơ đồ làm việc đảo chiều theo kiểu phối hợp tuyến tính là có dòng điện cân bằng tưcs thời

do hiệu số các giá trị tức thời giữa điện áp chỉnh lưu và nghịch lưu sinh ra Dòng cân bằng chạy từ quẩn trong các bộ biến đổi mà không qua tải Nó không sinh

ra được công có ích mà làm tăng công suất máy biến áp Để hạn chế dòng cân bàng này trong sơ đồ mạch động lực ta dùng các cuộn kháng cân bằng CB1 và CB2

II.Thiết kế mạch điều khiển.

Mạch phát xung

* Khái niệm mạch phát xung

Mạch phát xung phải đảm bảo các xung có đủ độ lớn, độ rộng, các góc pha thích hợp gửi đến các nhóm van chỉnh lưu và nghịch lưu theo quan hệ a1 +

1Sơ đồ khối của mạch như sau:

Điện áp xoay chiều Uđblấy từ máy biến áp đồng bộ, các xung đồng bộ qua khâu dịch pha có dạng chữ nhật Mụch đích là tạo điện áp răng cưa không phụ thuộc vào biên độ điện áp lưới Điện áp răng cưa so sánh với điện áp chủ đạo để tạo góc mở a và được khuyếch đại đủ công suất để đưa tới mạch động lực để

điều khiển các Thysistor Để thực hiện được quan hệ: a1 +a2= p với một điện

áp răng cưa t phải phối hợp các điện áp điều khiển Uđk1và Uđk2theo quan hệ:

Uđk1+ Uđk2= UrcmaxVới Urcmax là biên độ

cực đại của điện áp răng

Khuếch đại xung

So sánh

So sánh

Ngựơc Thuận

Thật vậy, giả sử điện áp răng cưa, điện áp điều khiển Uđk1, Uđk2 với các góc mở

a1, a2sao cho a1+ a2 =p

Xét 2 tam giác OAB và O’A’B’ ta thấy bằng nhau và A’B’=AB = Uđk1

Uđk2= B’C = A’C -A’B =Urcmax - Uđk1do đó Uđk1 + Uđk2=Urcmax

Nếu coi Uđk1= Uđk đưa từ mạch tổng hợp tín hiệu thì cần tạo Uđk2sao cho:

Do đặc điểm của bộ chỉnh lưu hình tia 3 pha: Nếu như một van nào đó

đang dẫn dòng (giả sử pha A) Nếu bây giờ có xung điều khiển mở Thysistor của pha B mà điện áp đặt lên van pha B vẫn nhỏ hơn van pha AQ thì các van không

mở được Thời điểm kể từ khi điện áp đặt lên van sắp bắt đầu lớn hơn điện áp pha đang dẫn là a = 300 Vì vậy, nếu pha trong khoảng nhỏ hơn 300 để mà có xung điều khiển thì nó cũng không mở được Để cho van mở tức thời ngay sau khi nhận xung điều khiển thì ta phải dịch gốc toạ độ đi 300 (hay là làm dịch pha

điện áp đồng bộ đi 300) Có thể thực hiện điều này nhờ phối hợp các trị số R-C

Từ công thức: a = arctg

1

R R

c

+

w

ta có thể xác định được các trị số R và C cần thiết

Để nhận biết các chu kỳ âm và dương cho việc phát xung thích hợp tới các nhóm (nhóm chỉnh lưu phát xung vào nửa chu kỳ dương và nhóm nghịch lưu phát xung vào nửa chu kỳ âm) ta sử dụng các Transistor mắc như hình 2.12

Khối đồng bộ hoá có nhiệm vụ nhận tín hiệu điện áp vào hình sin qua khối này biến đổi thành điện áp ra có dạng hình vuông

Chức năng của các phần tử trên sơ đồ:

- BA: Biến áp đồng bộ, dùng để cung cấp điện áp đồng bộ

- R1, C: Mạch dịch pha điện áp đi 300 nhằm tăng dải điều chỉnh của mạch

Nguyên lý làm việc

Điện áp dịch pha đưa vào các cực gốc của Tr1và Tr2 Khi điện áp dịch pha bắt đầu dương và lớn hơn góc mở của Tr1 (Udf > UNT) thì Tr1 và Tr4 mở, Tr2khoá, Tr3khoá Điện áp trên Colector của Tr3là:

UTr3= +15 V; UTr4= 0

U

U A C

U b c

U

U R

h ìn h

2 1 2 b