Giới thiệu sơ lược về Ắc quy và Sơ đồ chỉnh lưu
MỤC LỤC
Phân tích, tính toán và lựa chọn sơ đồ
Chọn sơ đồ thiết kế
(Phân tích hoạt động, đánh giá ưu nhược điểm của các sơ đồ chỉnh lưu, chọn sơ đồ hợp lý). Như vậy, nguồn cấp để nạp cho ăc quy là nguồn điện xoay chiều một pha, tần số 50Hz. Ở sơ đồ chỉnh lưu này, điện áp ra bị gián đoạn trong một nửa chu kỳ, khi điện áp anod của van bán dẫn âm.
Tuy nhiên, các chất lượng kỹ thuật như: chất lượng điện áp một chiều, hiệu suất sử dụng biến áp xấu. Có thể coi sơ đồ chỉnh lưu cả chu kỳ với biến áp có trung tính là hai sơ đồ chỉnh lưu 1 nửa chu kỳ hoạt động dịch pha nhau 1800. Ở mỗi chu kỳ có một van dẫn cho dòng điện qua, cho nên ở hai nửa chu kỳ sóng điện áp tải trùng pha với sóng điện áp của cuộn dây có van dẫn.
Điện áp tải đập mạch trong cả hai nửa chu kỳ với tần số đập mạch bằng hai lần tần số nguồn cấp (fđm = 2.f1). Mỗi van chỉ dẫn trong ẵ chu kỳ, do đú dũng điện trung bỡnh qua van tối đa bằng ẵ dũng điện tải. Dòng điện chạy qua van không lớn, điện áp tổng rơi trên van nhỏ và việc điều khiển van tương đối đơn giản.
Chỉnh lưu cầu 1 pha có thể dùng sơ đồ chỉnh lưu không điều khiển hoặc có điều khiển, trong sơ đồ có điều khiển lại có sơ đồ điều khiển đối xứng và điều khiển không đối xứng. - Cho dạng điện áp, dòng điện ra giống như các dạng đường cong của chỉnh lưu cả chu kỳ với biến áp có trung tính. - Phải sử dụng nhiều van bán dẫn hơn, do đó tổng điện áp rơi trên van lớn hơn.
Theo phần phân tích tải, mỗi ngăn ăc quy đơn có điện áp 2V, do đó có thể thấy ăc quy gồm 12 ăc quy đơn. Ta sử dụng sơ đồ chỉnh lưu cho mạch nạp ăc quy tự động là sơ đồ chỉnh lưu cả chu kỳ với biến áp bên thứ cấp có trung tính. Đường cong dòng điện và điện áp của tải (ăc quy) Ud, Id được biểu diễn như hình vẽ.
Ta thấy khi có them cuộn kháng lọc thì dòng điện ra không bị gián đoạn mà là dòng 1 chiều liên tục. *, Thông thường dây quấn được quy định cấp cách điện B, có nhiệt độ làm việc tối đa là 750C.
Tính chọn các thiết bị bảo vệ mạch động lực
Chọn điều kiện làm việc của van là có cánh tỏa nhiệt và đầy đủ diện tích tỏa nhiệt, dòng điện làm việc cho phép của van tới 40% dòng điện định mức của van. Bảo vệ xung điện áp do quá trình đóng cắt các van được dùng mạch R-C mắc song song với van bán dẫn như hình. Khi có sự chuyển mạch, do phóng điện từ van ra ngoài tạo nên xung điện áp trên tiếp xúc P-N.
Mạch R-C mắc song song với van bán dẫn tạo mạch vòng phóng điện tích quá độ trong quá trình chuyển mạch van. - Aptomat dùng để đóng cắt mạch động lực, tự động cắt mạch khi có quá tải hay xảy ra ngắn mạch Tiristor, ngắn mạch đầu ra bộ biến đổi, ngắn mạch thứ cấp máy biến áp, ngắn mạch ở chế độ nghịch lưu. - Do mạch chỉnh lưu ta dùng biến áp có trung tính, tức là nguồn cấp cho van bán dẫn được lấy từ biến áp chứ không từ lưới, mà biến áp là một khâu trễ, tức là nó lọc được các xung điện áp không biến đổi sang bên thứ cấp, cho nên mạch bảo vệ xung điện áp từ lưới là không cần thiết.
Ta có điện áp hình sin Udf đặt vào Anod của Tiristor, để có thể điều khiển được góc mở van α của Triristor ta cần tạo một điện áp tựa dạng răng cưa URC như trên sơ đồ hình trên, điện áp răng cưa này được so sánh với điện áp. Khâu đồng pha có nhiệm vụ tạo điện áp tựa dạng răng cưa URC, thông thường là điện áp tựa răng cưa dạng tuyến tính, trùng pha với điện áp anod của Triristor. Khâu so sánh nhận tín hiệu điện áp răng cưa và điện áp điều khiển, thực hiện công việc so sánh giữa 2 điện áp, và tại thời điểm hai điện áp bằng nhau (URC = Udk) thì phát xung điều khiển Triristor gửi sang tầng khuếch đại (khâu tạo xung).
Khâu tạo xung có nhiệm vụ tạo xung phù hợp để mở Tiristor, với yêu cầu của xung mở Tiristor là có sườn trước dốc thẳng đứng, để đảm bảo xung loại này là xung kim hoặc xung chữ nhật, đủ độ rộng và công suất để mở được van, và đảm bảo là cách ly giữa mạch điều khiển và mạch động lực. Mỗi kênh sẽ tạo xung tương ứng cho từng van T1 và T2 khi đến nửa chu kỳ dương của điện áp hay nửa chu kỳ âm của nó. Điện áp từ biến áp được đưa qua trở R1 và qua khuếch đại thuật toán A1 ta sẽ có điện áp ở B có dạng xung vuông, khi điện áp UB >0, Tr1 đóng, mạch tích phân R3 và C1 hoạt động, cho điện áp đầu ra có dạng răng cưa.
Khâu so sánh nhận điện áp từ khâu đồng pha đưa sang qua R4, tuy nhiên điện áp này là âm, tức là đồ thị nằm dưới trục hoành, để kéo đồ thị điện áp tựa này lên trên trục hoành, ta đưa vào cổng cộng 1 điện áp dương qua R5. Ta thấy dòng làm việc của Colecto và Bazo đều rất nhỏ, nên ta chỉ cần 1 Tranzitor Tr2 là đủ công suất khuếch đại cho biến áp xung, do đó không cần phải mắc mạch khuếch đại theo sơ đồ Darlington. - Cuộn thứ 1 và thứ 2 là các cuộn dây đồng pha, các cuộn dây này cần lấy trung thực điện áp hình sin của lưới.
Mỗi khi phát xung điều khiển công suất xung đáng kể, nên nguồn cấp cho biến áp xung cần phải độc lập với nguồn cấp cho các khuếch đại thuật toán để tránh bị sụt áp nguồn. - Trong quá trình nạp sức điện động của ắc quy tăng dần, tức là dòng điện nạp giảm dần, để giữ cho dòng điện nạp ổn định thì phải tăng dần điện áp điều khiển.
