- Lực cản phụ
PHÂN TÍCH VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG
2.4.2. Nguyên lí làm việc của sơ đồ hìn ha
- Sơ đồ:
- Nguyên lí làm việc: Muốn cho sơ đồ khởi động và làm việc bình thường thì điều bắt buộc trước tiên là phải nạp đủ điện cho tụ C trước khi vào làm việc, giá trị điện áp nạp cho tụ xấp xỉ bằng Ud, còn cực tính điện áp nạp ban đầu cho tụ có thể bất kỳ. Để nạp điện cho tụ C ta có thể sử dụng ngay điện áp Ud cung cấp cho BBĐ hoặc có thể sử dụng một nguồn điện khác bất kì có giá trị phù hợp, thường thì ta sử dụng ngay nguồn điện áp Ud
để nạp cho tụ C.
Việc nạp cho tụ C bằng nguồn Ud thường được thiết kế một cách tự động như sau:
Khi thiết kế lắp đặt BBĐ người ta nối thẳng mạch điện cực điều khiển của T2 đến đầu ra mạch phát xung mở cho T2. Điện cực điều khiển của T1 thì nối đến đầu ra mạch phát xung mở cho T1 qua tiếp điểm thưởng mở của Rơle khởi động BBĐ. Khi đóng nguồn cung cấp cho mạch động lực thì đồng thời mạch phát xung điều khiển cũng được cung cấp nguồn và làm việc.
Nếu ta giả thiết điện áp trên tụ đang bằng 0 tại một thời điểm nào đó (ví dụ t = 0) ta đóng nguồn cung cấp cho BBĐ để chuẩn bị làm việc thì tại thời điểm đó lân cận ngay sau t = 0 trên T2 sẽ xuất hiện tín hiệu điều khiển thứ nhất của nó. Lúc này điện áp trên T2 đang thuận vì Uc = 0, nên khi có tín
Hình: a T1 C L D T2 + - Ud D CK 2 CK1
hiệu điều khiển đến T2 thì nó sẽ mở và xuất hiện dòng nạp cho tụ C theo đường + Ud qua C qua T2 qua tải về –Ud, khi này điện áp trên tụ sẽ tăng dần lên, khi điện áp trên tụ đạt đến giá trị bằng Ud với cực tính dương ở bản cực phía trên (tức là Uc=Ud) thì dòng nạp qua tụ C bằng 0, có nghĩa là dòng qua T2 cũng bằng 0 nên T2 khóa lại. Do chưa khởi động BBĐ nên mạch điện cực điều khiển T1 chưa kín, van T1 chưa được cấp xung điều khiển và chưa làm việc, còn T2 nếu có tiếp các xung điều khiển thì nó vẫn khóa do tụ C đã nạp đầy dẫn đến không có điện áp thuận trên T2 vì vậy điện áp trên tụ C sẽ được giữ nguyên giá trị và cực tính như vậy để chuẩn bị quá trình khóa T1 khi ta cho sơ đồ làm việc.
Khởi động và đưa BBĐ vào làm việc:
Tại t = t0 ta nhấn nút điều khiển BBĐ lúc đó Rơle khởi động sẽ tác động và làm kín mạch điều khiển T1 với mạch phát xung. Tại một thời điểm nào đó sau t0 (t = t0’) thì trên điện cực điều khiển T1 xuất hiện xung điều khiển đầu tiên, do đang có điện áp thuận lên T1 nên T1 sẽ mở và xuất hiện dòng điện từ cực dương nguồn qua T1 qua phụ tải về âm nguồn. Van T1 mở bỏ qua sụt áp trên nó ta có Ut = Ud, mặt khác, T1 mở sẽ tạo đường phóng điện cho tụ C và tụ C sẽ phóng theo đường: +C qua T1 qua D qua L về -C. Nếu ta bỏ qua sụt áp trên T1 và D đang dẫn dòng thì mạch vòng phóng điện của tụ là mạch vòng dao động cộng hưởng không có tổn thất.
Với sự phóng điện của tụ C trong vòng dao động cộng hưởng thì ban đầu dòng phóng của tụ C tăng dần, đồng thời điện áp trên tụ giảm dần. Khi điện áp trên tụ giảm xuống bằng 0 thì dòng qua tụ và điện cảm đạt giá trị lớn nhất.
Sau đó tụ C được nạp theo chiều ngược lại, giá trị điện áp tăng dần thì dòng qua tụ và điện cảm cũng giảm dần. Khi điện áp trên tụ đạt giá trị bằng trước lúc bắt đầu phóng và cực tính ngược lại (tức là Uc = -Ud) thì dòng qua
tụ bằng 0 và có xu hướng đổi chiều (tụ có xu hướng phóng ngược lại) nhưng do tính dẫn dòng một chiều của điốt D nên sự phóng điện theo chiều ngược lại không xảy ra và điện áp trên tụ sẽ được giữ nguyên giá trị và cực tính như vậy (= - Ud) cho đến thời điểm mở T2.
Đến thời điểm t0 = t0’+td là cần khóa van T1 ta truyền tín hiệu điều khiển đến T2, T2 sẽ mở và tụ C phóng điện qua T2 mở qua tải qua nguồn. Bỏ qua sụt áp trên T2 khi nó mở thì toàn bộ điện áp trên tụ C sẽ đặt lên T1. Vậy ta có UT1 = Uc, tức là tại thời điểm T2 mở (t = t2) thì T1 bị đặt điện áp ngược và khóa lại. Khi điện áp trên tụ vẫn âm và T1 phục hồi tính chất điều khiển, quá trình phóng điện làm cho giá trị điện áp trên tụ giảm dần và khi Uc = 0, thì tụ C được nạp theo chiều ngược lại bởi nguồn cung cấp cho Ud của BBĐ và điện áp trên tụ lại tăng dần theo chiều ngược lại. Khi giá trị điện áp trên tụ C đạt đến Ud thì điện áp trên tải bằng 0 và sức điện động tự cảm sinh ra trong cuộn L sẽ làm mở điốt D và dòng tải sẽ được duy trì qua điốt ngược, bỏ qua sụt áp trên điốt D mở thì Ut=0 và điện áp tụ cân bằng với điện áp nguồn (tụ nạp đầy) và dòng qua tụ sẽ giam về bằng 0 nên dòng T2 cũng bằng 0 và van T2 tự khóa lại, điện áp trên tụ được giữ nguyên giá trị và cực tính như vậy cho đến khi T1 mở. Tại t = t2 = t1 + tc van T1 lại có tín hiệu điều khiển T1 lại mở Ut = Ud và điốt D bị đặt điện áp ngược và khóa lại. T1 mở thì qua T1 lại có dòng tải và dòng phóng của tụ. Sự làm việc của sơ đồ trong các giai đoạn tiếp theo diễn ra tương tự như chu kì vừa xét.
Như vậy, bằng cách truyền tín hiệu điều khiển đến T1 và T2 theo quy luật nhất định mà ta đã khống chế được quá trình mở - khóa của T1 đúng theo quy luật chu kì cần thiết. Chu kì làm việc của 2 van T1 và T2 bằng nhau và đúng bằng chu kì điện áp trên tải. Thời gian một lần đóng của khóa K bằng thời gian một khoảng mở của T1, nó bằng khoảng thời gian từ thời điểm xuất
hiện một xung điều khiển trên T1 đến thời điểm xuất hiện xung điều khiển trên T2 gần nhất và tiếp sau xung xuất hiện trên T1.