BỘ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU
6.1.3. Điều áp xoay chiều một pha tải R-L
Khi tải R-L, góc lệch pha của tải ϕ =arctg
R L
ω
làm giảm sự biến thiên của ϕ a) Khi ϕ < α < π (hình 6.3)
Tiristor T được mở ở thời điểm θ =α . Phương trình của mạch là : . R.i Umsinθ
dt di
L + = (6-3)Nghiệm dòng điện i có biểu thức: Nghiệm dòng điện i có biểu thức:
)( ( ) sin( ) sin(θ ϕ ϕ Lt ωa R m m l f a e Z U Z U i i i= + = − − − − − (6-4) 2 2 2 Lω R Z = + và tgϕ = R Lω (6-5) Thành phần il âm bởi vì α > ϕ, dòng điện triệt tiêu do tiristor bị khoá khi t=t1
Ở thời điểm t=T/2 +t0, tiristor T’ có điện áp âm và nhận một xung điều khiển làm cho T’ trở nên dẫn và dòng điện chạy qua tương tự như đối với nửa chu
kỳ dương của điện áp. Trên hình 6.3 đồng thời cũng vẽ đường cong dòng điện và điện áp ngược dặt trên tiristor.
Khi α ≥π, các tiristor luôn bị khoá bởi vì điện áp uAK luôn âm. Khi α =ϕ, thành phần hàm mũ của i bằng không, dòng điện hình sin và nối trực tiếp nguồn với tải. Như vậy khi thay đổi góc điều khiển α giữa ϕ và π, dòng điện hiệu dụng thay đổi từ 0 đến cực đại bằng U/Z
b) Khi α < ϕ
Khi α <ϕ, sự hoạt động của bộ điều áp phụ thuộc vào tín hiệu đưa vào cực điều khiển.
Nếu xung điều khiển rất ngắn (hình 6.4),tiristor T nhận được được xung điều khiển đầu tiên và được mở, dòng điện i cho bởi biểu thức:
)( ( ) sin( ) sin(θ ϕ ϕ Lt ωa R m m l f a e Z U Z U i i i= + = − − − − − (6-6)
Bây giờ thành phần dòng cưỡng bức if và il cùng dấu. Dòng điện triệt tiêu khi ωt1>π+ϕ, do đó lớn hơn π+α . Xung đến cực điều khiển của tiristor T’ ở thời điểm ωt= π+α khi tiristor này có điện áp uAK âm, do điện áp rơi trong T đang dẫn đã đổi dấu và do vậy T’ không được được mở. Khi điện áp uT’ trở nên dương, tại t=t1 không còn xung điều khiển trên cực điều khiển của T’ nữa. Vì lý do đó sơ đồ làm việc không bình thường như chỉnh lưu một nửa chu kỳ, một nửa chu kỳ dòng điện biến mất một cách đột ngột. Dòng điện I chuyển từ U/Z sang U/Z 2(hình 6.4)
- Nếu xung điều khiển có độ rộng đủ lớn(hình 6.5), giả thiết T dãn đầu tiên và còn dẫn ở thời điểm t=t1 như trước.
Khi t=t1, điện áp uAK của T’ trở thành dương và trên cực điều khiển của nó vẫn có xung điều khiển từ thời điểm t=(π+ α )/ω, do vậy T’ dẫn. Thành phần il trong biểu thức của i vẫn như trong trường hợp T dẫn. Cũng vậy, khi t=t2, T sẽ dẫn trở lại. Sau một vài chu kỳ thành thành phần il mất đi và dòng điện i trùng với dòng cưỡng bức hình sin if. Việc chuyển từ góc α <ϕ không tạo nên hoạt động không bình thường nữa, trị số hiệu dụng I vẫn bằng U/Z, bộ điều áp làm việc như một khóa chuyển mạch đóng thường xuyên như khi α = ϕ
Như vậy khi tải là đông cơ muốn đảm bảo mạch không đột gnột làm việc như mạch chỉnh lưu thì cần phải cấp xung điều khiển cho T có độ rộng đủ lớn