III. Tính chọn các thiết bị bảo vệ cho mạch động lực
2.Nguyên tắc điều khiển.
Mạch điều khiển tiristor có thể phân loại theo nhiều cách. Song các mạch điều khiển đều dựa theo nguyên lý thay đổi góc pha và theo đó ta có hai nguyên lý khống chế “ngang” và khống chế “đứng”.
- Khống chế “ngang “ là phơng pháp tạo góc α thay đổi bằng cách dịch chuyển điện áp ra hình sin theo phơng ngang so với điện áp tựa.
+ Nhợc điểm của phơng pháp khống chế này là góc α phụ thuộc vào dạng điện áp và tần số lới, do đó độ chính xác của góc điều khiển thấp.
- Khống chế “đứng” là phơng pháp tạo góc α thay đổi bằng cách dịch chuyển điện áp chủ đạo theo phơng thẳng đứng so với điện áp tựa răng ca.
+ Phơng pháp khống chế “đứng” có độ chính xác cao và khoảng điều khiển rộng ( từ 0 -> 1800 ).
+ Có hai phơng pháp điều khiển “đứng “: . across
. tuyến tính
• Nguyên tắc điều khiển thẳng đứng tuyến tính
Tổng đại số của Ur + Uđk đa đến đầu vào của một khâu so sánh. Bằng cách làm biến đổi Uđk ta có thể điều chỉnh đợc thời điểm xuất hiện xung ra tức là điều chỉnh đợc góc α.
Khi Uđk = 0 ta có α = 0. Khi Uđk < 0 ta có α > 0.
Quan hệ giữa α và Uđk nh sau: rmax dk U U π. α =
• Nguyên tắc điều khiển thẳng đứng “acrcoss”. Nguyên tắc này dùng hai điện áp:
+ Điện áp đồng bộ Ur vợt trớc điện áp anốt – catốt một góc bằng π/2 (Nếu UAK = A.sinwt thì Ur = B.coswt )
+ Điện áp điều khiển đợc Uđk là điện áp một chiều có thể điều chỉnh đợc biên độ theo hai hớng (dơng và âm).
Trên hình vẽ đờng nét đứt là điện áp anốt – catốt tiristor, từ điện áp này ng- ời ta tạo ra Ur . Tổng đại số Ur + Uđk đợc đa đến đầu vào của khâu so sánh .
Khi Ur + Uđk = 0 ta nhận đợc một xung ở đầu ra của khâu so sánh : Uđk + B.cosα = 0
Do đó α = arccos(-Uđk/B) Thờng lấy B = Uđk max Khi Uđk = 0 thì α =π/2
Trang 1
Khi Uđk = - Uđk max thì α= 0
Nh vậy khi cho Uđk biến thiên từ - Uđk max đến + Uđkmax thì α biến thiên từ 0 đến π.
Nguyên tắc này đợc sử dụng trong cscs thiết bị chỉnh lu đòi hỏi chất lợng cao.
Nhận xét: Theo yêu cầu thiết kế mạch điều khiển ta thấy nguyên tắc điều khiển thẳng đứng tuyến tính là phù hợp, ta chọn nguyên tắc điều khiển này.
Phơng pháp điều khiển thẳng đứng tuyến tính
Khi điện áp xoay chiều hình sin đặt vào anod của Tiristo, để có thể điều khiển đợc góc mở α của Tiristo trong vùng điện áp + anod, ta cần tạo một điện áp tựa dạng tam giác, ta thờng gọi là điện áp tựa là điện áp răng ca Urc. Nh vậy điện áp tựa cần có trong vùng điện áp dơng anod.
Dùng một điện áp một chiều Uđk so sánh với điện áp tựa. Tại thời điểm (t1,t4) điện áp tựa bằng điện áp điều khiển (Urc = Uđk), trong vùng điện áp dơng anod, thì phát xung điều khiển Xđk. Tiristo đợc mở từ thời điểm có xung điều khiển (t1,t4) cho tới cuối bán kỳ (hoặc tới khi dòng điện bằng 0)
Sơ đồ nguyên lý điều khiển chỉnh lu
Trang 1 Udf Urc Udk Ud Xdk t1 t2 t3 t4 t5 t t t t
Sơ đồ khối mạch điều khiển.
Để thực hiện đợc ý đồ đã nêu trong phần nguyên lý điều khiển ở trên,