Nguyên lý hoạt động và kết cấu của nguồn điện một chiều trong mạ xoa

ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN ÁP ĐẦU RA DÙNG CÁC BỘ CHỈNH LƯU Cể ĐIỀU KHIỂN

Nguyên lý hoạt động của sơ đồ: Khi cấp nguồn điện xoay chiều ba pha máy biến áp chỉnh lưu, nhờ máy biến áp hạ điện áp xuống điện áp không tải cấp cho bộ chỉnh lưu điều khiển Tiristor. Tại thời điểm điện áp anốt của Tiristor dương, cấp xung điều mở các van. Nhận xét : Qua các sơ đồ đã xét ở trên ta thấy sơ đồ điều khiển điện áp ra dùng bộ chỉnh lưu có điều khiển và đơn giản nhất và có ưu điểm hơn các sơ đồ khác về mặt điều khiển, vận hành và sửa chữa.

Trong thực tế với loại tải mạ xoa người ta thường dùng sơ đồ điều khiển điện áp đầu rabằng các bộ chỉnh lưu điều khiển.

Các sơ đồ cnỉnh lưu 1 pha có điều khiển

Khi điện áp anod T1dương va catod D1 âm có dòng điện tải chạy quaT1 D1 đến khi điện áp đỏi dấu T1 sẽ bị khoá khi có xung mở T2 các van bán dẫn được mở thông tromg một nửa chu kỳ các diod dẫn từ đầu đến cuối bán kỳ điện áp âm catod,còn các tristor được dẫn thông tại thời có xung mở tiistor ở nửa chu kỳ kế tiếp. Với sơ đồ chỉnh lưu tia ba pha và các dạng sóng điện áp chỉnh lưu khi góc mở điện áp thay đổi ta thấy chất lương điện áp chỉnh lưu khá tốt biên độ dao động điên áp khoảng 50% .Khi góc mở α <300 thì dòng liên tục với bất kỳ loại tải nào , nhưng khi góc mở α >300 thì điện áp chỉnh lưu bắt đầu bi gián đoạn. Từ sơ đồ dạng sóng điện áp và nguyên lý hoạt động của sơ đồ chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển đối xứng ta thấy điện áp chỉnh lưu có độ bằng phẳng cao,chất lượng điện áp tốt như đối với chỉnh lưu tia 6 pha,tuy nhiên sơ đồ chỉnh lưu này có nhược điểm là để sơ đồ hoạt động được ta phải cấp đồng thời hai xung điều khiển mở cho hai van ở hai nhóm khác nhau .Vì vậy gây không ít khó khăn khi chế tạo vận hành và sửa chữa.Để đơn giản hơn ta sử dụng sơ đồ điều khiển không đối xứng.

Dòng điện qua T1 đến tải và qua điốt D2 trở về pha B .Điốt D2 dẫn của sơ đồ như sau : Tại thời điểm ban đầu khi điện áp pha A là dương hơn , điện áp pha B âm hơn , phát xung điều khiển Tirstor T1.Dòng điện đi từ máy biến áp qua T1 đến tải và qua điốt D2 trở về pha B. Trên hình vẽ dạng sóng điện áp chỉnh lưu dòng điện àp tải chính là đường bao phía trên và đường bao phía dưới của sơ đồ .Ta thấy sơ đồ này có dòng điện và điện áp tải liên tục khi góc mở các van bán dẫn nhỏ hơn 600 , khi đó góc mở tăng lên và thành phần điện cảm của tải nhỏ thì dòng điện và điện áp sẽ gián 29.

Tính toán thiết kế mạch động lực

Các van động lực được lựa chọn dựa vào các yếu tố cơ bản là dũng tải , sơ đồ đó chọn , điều kiện toả nhiệ , điện áp làm việc. Chọn loại MBA một pha hạ ỏp , lừi hỡnh xuyến , làm việc dài hạn , hai cuộn dừy thứ cấp , làm mỏt tự nhiờn bằng quạt đối lưu khụng khớ. Cách điện giữa trụ và dây quấn sơ cấp bằng vải cách điện có bề dày Ä1 = 2mm;.

Dùng phíp cách điện đấu nối phía đầu dây quấn sơ cấp, có độ dài phíp: 1ph = 33mm.

NGUYÊN TẮC ĐIỀU KHIỂN TIRISTOR TRONG MẠCH XOAY CHIỀU

Khâu đồng pha (ĐF) có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ điện áp anốt của Tiristor UATvà tạo điện áp tưa trùng pha với điện áp anốtTiristor. Tại thời điểm hai tín hiệu này bằng nhau sẽ có xung ở đầu ra khâu khuếch đại tạo xung (KĐTX) : Có nhiệm vụ tạo xung để mơ Tiristor , trong đó xung mở Tiristor phải có sườn trước dốc thẳng đứng để bảo đảm thời điểm mở Tiristor ổn định. Ngoài ra , mạch động lực có điện áp cao, mạch điều khiển có điện áp cao , mạch điều khiển có điện áp thấp nên cần phải cách lý giải chúng bằng khâu khuếch đại tạo xung cao , mạch điều khiển có điện áp thấp nên cần phải cách ly giữa chúng bằng khâu khuếch đại tạo xung.

Nguyên lý hoạt động của mạch như sau : Khi điện thế tại điểm A dương sẽ có dòng qua R1 và điốt mở thông dẫn dòng về trung tính máy biến áp .Tại thời điểm này Tiristor bị khoá không có thiên áp và tụ C được nạp từ ầm nguồn E với hằng số thời gian T= R2C. Hoạt động của sơ đồ : Tại thời điểm UAT dương , điôt quang D khoá do đó tụ điện C được nạp từ dương nguồn +E với hằng số thời gian T= R2.C, khi đó điôt D1 dẫn dòng về trung tính nối đất để bảo vệ cho bộ điôt phát quang. Điôt D khoá và Transistor Tr mở làm ngắn mạch hai đầu của khuếch đại thuật toán OA2, điện áp đầu ra của OA2 là bằng 0, khi đó Transistor mở và tụ C phóng điện qua Transistor.

Để có độ chính xác cao và tính ổn định trong quá trình tạo xung ta sử dụng khâu khuếch đại thuật toán sẽ đáp ứng được yêu cầu tốt hơn các sơ đồ khác. Mặt khác với mạch điều khiển thì kích thước càng gọn nhẹ càng tốt nên ta có thể sử dụng Transistor và bộ ghép quang để cấp nguồn cho bộ đồng pha thay cho máy biến áp điều khiển. Do trong mạch động lực ta sử dụng sơ đồ chỉnh lưu tia 6 pha nên trong cùng một chu kỳ ta phải mở hai Tiristor trong cùng một pha với góc lệch pha là 180°.

Nhưng sơ đồ này có nhược điểm là trong các vùng θ1, θ2 có sự thay đổi điện áp tựa Urc rất nhỏ dẫn đến Transistor làm việc ở chế độ khuếch đại và gây đột biến tại thời điểm θ1,θ2. Với nhiệm vụ tạo xung phù hợp để mở Tiristor như đã nêu ở trên , tầng khuếch đại cuối cùng thường được thiết kế bằng Tiritor công xuất như hình H34 .Để có xung dạng kim gửi tớ Tiristor ,ta phải dùng biến áp xung , để có thể khuếch đại công suất ta dùng Transistor , điốt D có nhiệm vụ bảo vệ Transistor và cuộn dây sơ cấp biến áp xung khi Tranrstor khoá đột ngột. Mặc dù sơ đồ này có ưu điểm là đơn giản nhưng không được sử dụng rộng rãi vì hệ số khuếch đại cuả Transistorloai này nhiều khi không đủ lớn , để khuếch đại tín hiệu từ khâu so sánh đưa sang.

Mạch vi phân trên sơ đồ có nhiệm vụ hạn chế xung điều khiển , đảm bảo cho Transistor không bị đốt nóng trong thời gian qúa lâu. Trong sơ đồ này Transistor chỉ mở cho dòng điện chạy qua trong khoảng thời gian nạp tụ, nên dòng hiệu dụng của chúng bé hơn nhiều lần.