c) Lựa chọn nguyên tắc điều khiển cho mạch điều khiển
Nguyên tắc điều khiển pha đứng: Tạo ra các xung điều khiển nhờ việc so sánh giữa các tín hiệu điện áp tựa hình răng cưa thay đổi theo chu kỳ điện áp lưới và có thời điểm xuất hiện phù hợp với góc pha của điện áp lưới với điện áp một chiều thay đổi được. Hệ thống này có nhước điểm là khá phức tạp nhưng nó có một số ưu điểm nổi bật là khoảng điều chỉnh góc mở α rộng, ít phụ thuộc vào sự thay đổi của điện áp nguồn, dễ tự động hóa. Do đó hệ thống này được sử dụng rộng rãi
Nguyên tắc điều khiển pha ngang: Phương pháp này có ưu điểm là mạch phát xung điều khiển đơn giản, nhưng nó có nhược điểm là phạm vi điều chỉnh góc mở α không rộng, rất nhạy cảm với sự thay dổi điện áp nguồn và khó tổng hợp tín hiệu điều khiển.
➢ Vì vậy, em chọn nguyên tắc điều khiển pha đứng để thiết kế bộ điều khiển trong đồ án này.
3.3 Tính chọn các khâu trong mạch điều khiển 3.3.1 Khâu đồng pha 3.3.1 Khâu đồng pha
Chọn điện điện áp pha 220V từ mạch lực qua biến áp có hệ số Kba =30. Điện trở R1 để hạn chế dòng điện đi vào bộ khuếch đại thuật toán OA1, chọn R1 sao cho dòng vào khuếch đại thuật toán Iv<1mA.
2.220 10,3 30 30 phadm dp U U = = = V
Để đảm bảo góc điều khiển bằng 170º, điện áp đồng pha Udp =12, 6V tần số 50Hz , E= 2V ta có:
28 +) Nhóm chỉnh lưu tia 2 pha với hai diode D1, D2 có điện áp đồng pha với giá trị hiệu dụng 10V, nên điện áp ngược lớn nhất đặt lên van theo bảng 1.1 ( Trang 11 Sách hướng dẫn thiết kế Bộ biến đổi – Phạm Quốc Hải) là:
max 2 2 2 2.10, 3 29,1
ng dp
U = U = = V
Có Ungmax =35, 6V tra phụ lục 5.3.1 ( Trang 11 Sách hướng dẫn thiết kế Bộ biến đổi – Phạm Quốc Hải) ta chọn diode D1, D2 là 1N4001 với tham số Itb =1A, Ungmax =50V
điện trở cho tải chỉnh lưu R0 = 1k .
Mạch tạo xung đồng bộ chọn OA loại TL081 chọn điện trở R1=15kΩ.
Để có phạm vi điều chỉnh góc điều khiển 168º thì góc điều khiển nhỏ nhất phải
là min =0,5.(180 170)− = 5 , điện áp ngưỡng bằng:
min
2 sin 2.10, 3.sin 5 1, 26
nguong dp
U = U = = V
Tuy nhiên nếu tính đến sụt áp trên diode chỉnh lưu thì ngưỡng này cỡ 0,5V do đó Unguong 0, 7V
Chọn dòng phân áp (R5+P1) là 1mA, vậy tổng trở của bộ phân áp là:
3 15 15 1.10 E R k i = = − =
Từ đây chọn điện trở R5 =12k, biến trở P1 = 2k ( cho phép điều chỉnh điện áp từ 0- 2V)