a) Hãm động năng kích từ độc lập:
2.4:XÂY DỰNG MẠCH ĐIỀUKHIỂN 2.4.1 Đặt vấn đề
2.4.1. Đặt vấn đề
Nhƣ chúng ta đã biết, Tiristor chỉ mở cho dòng điện chảy qua khi có điện áp dƣơng đặt trên anot và xung áp dƣơng đặt trên vào cực điều khiển. Sau khi Tiristor mở thì xung điều khiển không còn tác dụng, dòng điện chảy qua Tiristor do thông số của mach động lực quyết định, vì vậy để điều khiển đƣợc sự đóng mở của các Tiristor chúng ta cần có một mạch điều khiển.
* Chức năng điều khiển của mạch điều khiển:
Tạo ra các xung đủ điều kiện: Công suất, biên độ, thời gian tồn tại để mở các Tiristor (thông thƣờng độ dài xung nằm trong giới hạn từ 200s đến 600s).
- Điều chỉnh đƣợc thời điểm phát xung điều khiển.
- Phân phối các xung cho các kênh điều khiển theo đúng quy luật yêu cầu. - Các hệ thống phát xung điều khiển bộ chỉnh lƣu hiện nay đang sử dụng đƣợc phân làm hai nhóm chính.
* Nhóm các hệ thống điều khiển đồng bộ: Các xung điều khiển suất hiện trên cực điều khiển của các Tiristor đúng thời điểm cần mở van và lặp đi lặp lai mang tính chất chu kỳ với chu kỳ bằng chu kỳ nguồn điện xoay chiều cung cấp cho sơ đồ chỉnh lƣu.
* Nhóm các hệ thống điều khiển không đồng bộ: Hệ thống điều khiển này phát ra chuỗi xung với tần số cao hơn rất nhiều so với tần số nguồn điện xoay chiều cung cấp cho sơ đồ chỉnh lƣu, và trong quá trình làm việc thì tần số xung đƣợc tự động để đảm bảo cho một đại lƣợng đầu ra nào đó. Nhóm các hệ thống điều khiển không đồng bộ này rất phức tạp nên nó ít đƣợc sử dụng, mà hiện nay ngƣời ta thƣờng hay sử dụng các hệ thống điều khiển đồng bộ.
Các hệ thống điều khiển đồng bộ thƣờng sử dụng hiện nay bao gồm có ba phƣơng pháp để thiết kế mạch điều khiển.
- Hệ thống điều khiển chỉnh lƣu theo nguyên tắc khống chế pha đứng. - Hệ thống điều khiển chỉnh lƣu theo nguyên tắc khống chế pha ngang. - Hệ thống điều khiển chỉnh lƣu dùng điốt hai cực gốc.
Vậy trong bản thiết kế này thiết kế mạch điều khiển theo nguyên tắc khống chế pha đứng (thuộc nhóm các hệ thống điều khiển đồng bộ). Khi nghiên cứu các mạch phát xung theo nguyên tắc pha đứng, ngƣời ta chia các mạch điện hệ thống ra làm ba khối có chức năng khác nhau và đƣợc biểu diễn nhƣ sơ đồ sau.
Hình 2.26: các khối của mạch điềukhiển
Khối 1: Khối đồng bộ hoá và phát sóng răng cƣa (ĐBH-FSRC). Khối 2: Khối so sánh (SS).
Khối 3: Khối tạo xung (TX). Các đại lƣợng điện áp sử dụng gồm:
- Uv: Điện áp lƣới (nguồn) xoay chiều, đồng pha với điện áp cung cấp cho sơ đồ chỉnh lƣu.
- Ur: Điện áp tựa, thƣờng có dạng hình răng cƣa.
- Uđk: Điện áp điều khiển, đây là điện áp một chiều có thể thay đổi đƣợc biên độ và đƣợc lấy từ mạch khuếch đại trung gian đƣa tới.
- UđkT: Điện áp điều khiển Tiristor, nó là chuối các xung điều khiển, lấy từ đầu ra của mạch điều khiển truyền tới điện cực điều khiển (G) và katốt (K) của các Tiristor.
Nội dung của phƣơng pháp khống chế là: Điện áp tựa (Ur) và điện áp điều khiển (Uđk) cùng đƣợc đƣa đến đầu vào khối so sánh
(SS). Khi tổng đại số Ur+Uđk= 0 là thời điểm bắt đầu xuất hiện xung ở đầu
ra của khâu so sánh cũng là lúc bắt đầu có xung điều khiển để mở Tiristor.
Bằng cách điều chỉnh biên độ điện áp điều khiển (uđk) có thể điều khiển đƣợc thời điểm phát xung điều khiển mở Tiristor (tức là điều chỉnh đƣợc góc mở ). TX là thời gian tồn tại độ rộng của xung điều khiển. SS TX Khối 2 Khối 3 UdkT ĐBH & FSRC Uv Khối 1 Ur Udk u uđk t uđk TX Hình 2.27: phương pháp khống chế ur ur+uđk t