IV. CHỌN PHƯƠNG PHÁP ĐẢO CHIỀU
b. Bộ biến đổi mắc theo sơ đồ chỉnh lưu cầu 3 pha.
Trong sơ đồ này : T1-T6 tạo thành một bộ chỉnh lưu cầu 3 pha cho dũng qua tải theo chiều thuận gọi là bộ chỉnh lưu thuận . Cỏc van cũn lại từ T7- T12 tạo thành một sơ đồ chỉnh lưu cho dũng qua tải theo chiều ngược gọi là bộ chỉnh lưu ngược. Điện ỏp đầu ra của bộ chỉnh lưu thuận là Ud1 cũn của bộ chỉnh lưu ngược là Ud2
Nguyờn lý làm việc của 2 bộ chỉnh lưu là nh nhau vỡ vậy ta giới thiệu nguyờn lý của một bộ mà thụi.
Sơ đồ nguyờn lý *Nguyờn lý làm việc:
Giả thiết Ld = ∞, cho sơ đồ làm việc với gúc điều khiển α. Tại ωt = ν1 thỡ cú tớn hiệu điều khiển (Giả thiết lỳc này nhúm Anụt cú T6 dẫn dũng cũn nhúm Katụt cú T5 dẫn dũng) và T1 được đặt điện ỏp thuận dẫn đến T1
mở ta cú : uT1 = 0 , uT5 = uc - ua = uca tại ν1 thỡ uT3 < 0 và uT5 < 0 lỳc này T5 bị đặt điện ỏp ngược nờn khúa lại. Nh
vậy trong sơ đồ từ thời điểm này cú 2 van T1 và T6 dẫn dũng. Điện ỏp đặt lờn bộ chỉnh lưu lỳc này là hiệu điện ỏp giữa pha A và pha B.
ud = ua - ub uT2= ubc uT4 = uba uT6 = 0 iT1 = iT6 = id = Id iT2 = iT3 = iT4 = iT5 = 0
Tại ωt = ν2 thỡ T2 cú tớn hiệu điều khiển và được đạt điện ỏp thuận nờn T2 mở và uT2 giảm về khụng, ta cú : uT6 = uc- ub = ucb và tại ν2 nhỏ hơn 0 nờn T6 bị khúa.Tại thời điểm này trờn sơ đồ chỉ cú T1 và T2 dẫn dũng
ud = ua - uc uT1= uT2 = 0 uT3 = uba uT5 = uca uT4 = uca iT1 = iT2 = id = Id iT3 = iT4 = iT5 = iT6 = 0
Giản đồ điện ỏp và dũng điện nh hỡnh vẽ
Sinh Viờn : Lờ Văn Bỡnh Trường ĐH Kỹ Thuật Cụng nghiệp 69 ba a m t1 t4 t2 t5 t3 t6 KT
UUd Ud 0 iT1 iT2 iT3 iT4 iT5 iT6 iA iB iC a π 2π V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V0 UA UB UC ωt ωt ωt ωt ωt ωt ωt ωt ωt ωt ωt ωt
Tại ωt = ν3 thỡ T3 cú tớn hiệu điều khiển và được đặt điện ỏp thuận nờn T3 mở và uT3 giảm về khụng. Do đú T1 bị đặt điện ỏp ngược nờn khoỏ lại nh vậy từ thời điểm này trờn sơ đồ cú 2 van dẫn dũng là T2 và T3
ud = ucb uT1= uba uT2 = uT3=0 uT5 = ucb uT4 = uca
Tại ωt = ν4 thỡ T4 cú tớn hiệu điều khiển và được đặt ỏp thuận nờn T4 mở . T2
bị đặt điện ỏp ngược nờn khúa lại nh vậy tại thời điểm này co 2 van T3 và T4 dẫn dũng
ud = uba uT1= uab uT3 = uT4= 0 uT5 = ucb uT2 = uca
uT6 = uab iT3 = iT4 = id = Id iT1 = iT2 = iT5 = iT6 = 0
Tại ωt = ν5 thỡ T5 cú tớn hiệu điều khiển và do đang cú điện ỏp thuận nờn T5
mở. T3 bị đặt ỏp ngược nờn khúa lại. Nh vậy tại thời điểm này trờn sơ đồ cú 2 van dẫn dũng là T4 và T5.
ud = uca uT1 = uac uT4 = uT5 = 0 uT5 = ucb uT2 = uac
uT3 = ubc iT4 =iT5 = id = Id iT1 = iT2 = iT3 = iT6 = 0
Tại ωt = ν6 thỡ T6 cú tớn hiệu điều khiển và được đặt điện ỏp thuận nờn T6
mở. T4 bị đặt ỏp ngược nờn khúa lại. Tại thời điểm này trờn sơ đồ cú 2 van T5 và T6
dẫn dũng
ud = ucb uT1= uac uT5= uT6=0 uT2= ubc uT3= ubc uT4= uba iT5=iT6=id=Id iT1=iT2=iT3=iT4=0
Tại ωt= ν7 thỡ T1 cú tớn hiệu điều khiển và do được đặt ỏp thuận nờn T1 mở. T5 bị đặt điện ỏp ngược nờn khúa lại. Trờn sơ đồ tại thời điểm này cú 2 van T1 và T6 dẫn dũng. Sơ đồ làm việc tương tự nh bắt đầu từ ωt= ν1
c . Kết luận
So sỏnh sơ đồ hỡnh tia và sơ đồ hỡnh cầu ta thấy nếu cỏc giỏ trị điện ỏp chỉnh lưu và cụng suất chỉnh lưu như nhau thỡ.
- Kết cấu mạch sơ đồ hỡnh tia đơn giản hơn, cú số van ít hơn 2 lần so với sơ đồ hỡnh cầu.
- Sơ đồ hỡnh tia cú sụt ỏp và tổn thất cụng suất chỉ trờn một van trong một pha nờn ít hơn so với sơ đồ hỡnh cầu (trờn 2 van).
Tổn thất do chuyển mạch giữa cỏc van cũng tương tự nh nhau ở cả 2 sơ đồ - Chỉnh lưu cầu 3 pha phải cú 6 kờnh điều khiển và việc điều khiển mở cỏc van là khỏ phức tạp do phải duy trỡ độ dài xung điều khiển lớn hơn 600 điện (hoặc phải phỏt xung hai lần cỏch nhau 600 trong một chu kỳ nguồn cung cấp cho mỗi Thyristor) để đảm rằng ở bất kỳ thời điểm nào cũng cú 2 van cựng dẫn dũng. Cũn chỉnh lưu hỡnh tia 3 pha chỉ cần 3 kờnh điều khiển và khụng cần mạch gửi xung.
Sinh Viờn : Lờ Văn Bỡnh Trường ĐH Kỹ Thuật Cụng nghiệp
- Sơ đồ cầu cú điện ỏp ngược đặt lờn van nhỏ hơn 2 lần so với sơ đồ hỡnh tia, do đú điện ỏp yờu cầu đối với van thấp hơn.
- Sơ đồ cầu cú dũng chỉnh lưu bằng phẳng hơn sơ đồ hỡnh tia.
- Xột về yờu cầu kinh tế thỡ do sơ đồ hỡnh cầu cú 6 van trong khi sơ đồ hỡnh tia chỉ cần 3 van. Do vậy giỏ thành của sơ đồ cầu sẽ đắt hơn.
Qua những so sỏnh ở trờn ta cú kết luận sau : Tuy sơ đồ cầu cú những ưu điểm hơn so với sơ đồ hỡnh tia, song nhược điểm của sơ đồ cầu cũng khỏ nhiều. Vỡ vậy khi xột đến yờu cầu cụ thể của hệ thống truyền động dịch cực lũ điện hồ quang về kỹ thuật là sơ đồ hỡnh tia 3 pha cú khả năng đỏp ứng đầy đủ. Về yờu cầu kinh tế, kỹ thuật cũng phự hợp với thực tế nơi sản xuất. Do đỏp ứng được yờu cầu chất lượng của hệ thống cần thiết kế nờn ta chọn sơ đồ chỉnh lưu hỡnh tia 3 pha .
Sơ đồ nguyờn lý ba βIt −γn ucđ βIng mạch đk th và kđ xđk đ wr t t t t t Ft k t c k
Chức năng cỏc phần tử trờn sơ đồ
- Áptomỏ(AB) dựng đống cắt mạch động lực cú tỏc dụng bảo vệ quỏ tải, ngắn mạch.
- Biến dũng Ti dựng biến đổi dũng điện qua sơ đồ chỉnh lưu thành điện ỏp (βIđc) đưa tới mạch bảo vệ quỏ dũng điện và cựng điện ỏp phản hồi tốc độ(γn) để ổn định tốc độ độnh cơ.
- Động cơ M là động cơ một chiều kớch từ độc lập dựng nõng hạ điện cực lũ HQ.
- CK là cuộnn khỏng cú tỏc dụng hạn chế dũng ngắn mạch, tốc độ tăng dũng qua anốt của cỏc van đồng thời hạn chế sự ảnh hưởng của lưới điện tới hệ thống.
- Bộ chỉnh lưu điện ỏp cú đảo chiều gồm hai bộ chỉnh lưu tia 3 pha (T1ữ T3) và (T4 ữ T6) đấu song song ngược cú tỏc dụng biến điện ỏp xoay chiều thành điện ỏp một chiều điều khiển được và cú đảo chiều.
Do thyristor rất nhậy với điện ỏp quỏ lớn so với điện ỏp định mức ( quỏ ỏp) dễ gõy nờn phỏ hỏng thyristor. Nguyờn nhõn của hiện tượng quỏ điện ỏp thỡ cú nhiều loại, gồm cả nguyờn nhõn phỏt sinh mang tớnh ngẫu nhiờnở bờn ngoài và cỏc nguyờn nhõn do quỏ trỡnh làm làm việccủa bộ biến đổi gõy nờn cú thể khụng lặp lại hoặc lặp lại theo chu kỳ.
Một nguyờn nhõn khỏc đỏng chỳ ý là quỏ ỏp do quỏ trỡnh chuyển mạch qua cỏc van.
Hiện tượng quỏ ỏp xuất hiờn khi cỏc van mở hay khoỏ.
Để hạn chế hiện tượng quỏ ỏp ta sử dụng mạch R – C mắc song song với cỏc van để bảo vệ van
Trong đú :
Cỏc van chỉnh lưu T1 ữ T3 BBĐ điện ỏp xoay chiều 3pha bờn thứ cấp biến ỏp thành điện ỏp một chiều đặt lờn phụ tải Ed, Ld, Rd
Ud ,id là dũng điện điện ỏp trờn tải.
Sinh Viờn : Lờ Văn Bỡnh Trường ĐH Kỹ Thuật Cụng nghiệp