2. Tính toán thông số mạch động lực
2.6.2. Chọn tụ lọc nguồn
Chỉ tiêu chính để chọn tụ lọc nguồn lμ chỉ tiêu đập mạch của điện áp đầu ra, với bộ lọc chất l−ợng cao thì chỉ số đó lμ 5%.
Điện áp của nguồn cung cấp cho mạch nghịch l−u có giá trị bằng điện áp trên tụ. Tiến hμnh phân tích quá trình hoạt động của tụ ta thấy gồm có hai quá
trình nạp tụ, khi điện áp nguồn xoay chiều giảm thì song song với nó lμ quá trình phóng điện của tụ. Các dạng điện áp đ−ợc mô tả trong hình vẽ (hình 3.12).
Hình 3.16 : Các dạng điện áp của bộ chỉnh l−u
Để thấy đ−ợc quá trình nạp phóng của tụ ta xét một quá trình nạp phóng của tụ.
Để tính điện dung cần thiết của tụ ta chỉ xét quá trình phóng của tụ. Quá trình phóng của tụ diễn ra trong khoảng thời gian
τ
. Điện áp cực đại trên tụ coi nh− bằng điện áp cực đại của nguồn cấp. Ph−ơng trình điện áp trên tụ trong quá trình phóng điện:uC = U0 T tp
e
−trong công thức trên:
+ uC : điện áp trên hai bản cực của tụ.
+ U0 : điện áp cực đại của nguồn ba pha, có giá trị bằng điện áp dây của nhuồn ba pha.
+ Tp : hằng số thời gian phóng điện của tụ.
Quá trình phóng của tụ kết thúc khi đ−ờng đặc tính nạp của tụ giao với đ−ờng điện áp dây tiếp theo trên đồ thị.
Dao động điện áp 5% t−ơng đ−ơng với điện áp cực đại vμ cực tiểu chênh lêch nhau lμ 10%. Điện áp cực đại lμ U0 lμ biên độ của điện áp dây. Điện áp cực tiểu lμ điện áp trên hai cực tụ khi kết thúc quá trình phóng. Điện áp sau khi kết thúc quá trình phóng có giá trị:
Umin = U0. Tp
Hai đ−ờng điện áp trong hai quá trình nạp, phóng liên tiếp của tụ lệch nhau
π
/ 3. Theo trên ta có Umin = 90%.U0 hay:U0. Tp
e
− τ = 0,9.U0 từ đó ta có: p Te
− τ = 0,9 ⇒ Tp.τ
= 0,105Tính khoảng thời gian phóng điện của tụ điện:
Ta có Umin =0,9U0 hay U0sin( (
ω t
+ +τ
)π
/ 3) = 0,9U0 Từ đó ta có:(
t
) / 3ω
+ +τ π
= 1,1197Khi tụ bắt đầu phóng điện thị điện áp đang xét có giá trị bằng U0, điều đó t−ơng đ−ơng với:
U0sin(
ω πt
+ / 3) = 1/2 Từ đó ta có: / 3t
ω π
+ = / 6π
(t
) / 3ω
+ +τ π
= 1,1197 Vì vậy ta có:ωτ
= 1,1197 - / 6π
1,1197 / 6 1,1197 / 6 2. .50π π
τ
ω π
− − = = = 0,00189 sHằng số thời gian phóng của tụ:
Tp = 0,105/0,00189 = 55,56 Ta có:
Tp = 1
RC
Trong đó R lμ điện trở t−ơng đ−ơng của tải, có thể tính theo công thức: R = d d
U
I
= 816,49 29,5 = 27,27 Ω Vì vậy ta có:C = 2 p
R
T
= 2 27,27 55,56 = 8837,24.10 -6 F = 8837,24μF
Ta thấy rằng điện dung yêu cầu để lọc nguồn của bộ nghịch l−u lμ khá lớn. Bên cạnh đó điện áp đầu ra cũng khá lớn nên giá thμnh của bộ chỉnh l−u cũng t−ơng đối cao. Có thể giảm điện dung của tụ đi, tuy nhiên phải thêm một bộ điều áp sau bộ chỉnh l−u, hoặc dùng bộ chỉnh l−u có điều khiển để điều áp đầu vμo của bộ nghịch l−u.
