có m van có katôt nối chung (các van 1, 3, 5) tạo thành cực dương của điện áp nguồn; m van có anôt chung (2, 4, 6) tạo thành cực âm của điện áp chỉnh lưu.
- Mỗi pha của điện áp nguồn nối với 2 van, 1 ở nhóm anôt chung, 1 ở nhóm katôt chung.
- Điểm K nối chung của các van tạo thành cực dương của điện áp chỉnh lưu. - Điểm A nối chung của van tạo thành cực âm của điện áp chỉnh lưu. Điện áp chỉnh lưu có 2 cực tính (+) và (-)
3.3. Nguyên lí làm việc sơ đồ cầu
Các van K nối chung mở trong nửa chu kỳ dương. Các van A nối chung mở trong nửa chu kỳ âm.
Để tạo ra dòng điện chạy qua phụ tải tại 1 thời điểm phải có 2 van cùng mở (nhưng không cùng pha)
Thời điểm mở tự nhiên của các pha thuộc nhóm K nối chung cũng được tính từ thời điểm điện áp trên van mở thấp hơn điện áp đặt lên các van kế tiếp.
Trong 1 chu kỳ của điện áp đặt vào mỗi van dẫn dòng trong khoản 1/N chu kỳ. Sự chuyển mạch dòng từ van này sang van khác chỉ diễn ra với các van trong cùng 1 nhóm và độc lập với nhánh khác.
Như vậy ở nhóm K nối chung van nào có thể dương nhất thì van đó sẽ mở. Còn nhóm A nói chung van nào âm nhất sẽ mở.
Quy luật mở van:
- Các van cùng nhóm mở lệch nhau 1/3 chu kỳ. - Các van cùng pha mở lệch nhau 1/2 chu kỳ. - Các van kế tiếp mở lệch nhau 1/6 chu kỳ.
Nếu thay đổi điện áp chỉnh lưu thì có thể thay đổi góc mở α tính từ thời điểm mở tự nhiên. Thời gian gian mở tối đa của 1 van là 1/2 chu kỳ.
Sơ đồ chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển đối xứng có thể coi như hai sơ đồ chỉnh lưu tia ba pha mắc ngược chiều nhau, ba Tiristo T1,T3,T5 tạo thành một chỉnh lưu tia ba pha cho điện áp (+) tạo thành nhóm anot ; còn T2,T4,T6 là một chỉnh lưu tia cho ta điện áp âm tạo thành nhóm catot, hai chỉnh lưu này ghép lại thành cầu ba
pha. Nguyên lý làm việc của sơ đồ chỉnh lưu cầu 3 pha tương tự như hai sơ đồ chỉnh lưu hình tia 3 pha.
T1 T3 T5 θ θ θ θ θ θ θ T6 T2 T4 T6 IG1 IG2 IG3 IG4 IG5 IG6 Ud α1 α2 α3 α4 α5 α6 α1
Hình 2-11: Sơ đồ mạch chỉnh lưu cầu ba pha
Từ kết cấu của sơ đồ chỉnh lưu cầu ta có nhận xét: Để có dòng qua phụ tải thì trong sơ đồ phải có ít nhất 2 van cùng thông, một ở nhóm anôt chung, một ở nhóm katôt chung. Vậy với giả thiết là sơ đồ làm việc ở chế độ dòng liên tục và bỏ qua quá trình chuyển mạch thì khi bộ chỉnh lưu cầu m pha làm việc, ở một thời điểm bất kỳ trong sơ đồ luôn có 2 van có thể dẫn dòng khi có xung điều khiển: Van ở nhóm katôt chung nối với pha có điện áp dương nhất và van ở nhóm anôt chung nối với pha có điện áp âm nhất. Thời điểm mở tự nhiên của sơ đồ cầu cũng được xác định như đối với sơ đồ tia có số pha tương ứng.
Để điều khiển điện áp chỉnh lưu trên phụ tải một chiều ta thay đổi thời điểm đưa xung điều khiển đến các cực điều khiển của các van, làm thay đổi khoảng dẫn dòng của van làm điện áp trung bình của chỉnh lưu thay đổi.
Đặc điểm của các sơ đồ hình tia là ngoài các thời gian chuyển mạch các van ứng với γ (là khoảng thời gian khi một van nào đó đang ngừng làm việc và van
mở. Do đó dòng điện trong mạch phụ tải được xác định bởi sức điện động pha làm việc của máy biến áp, còn độ sụt áp trong bộ biến đổi thì được xác định bởi độ sụt áp trên pha đó.
Ở sơ đồ cầu, bên ngoài chu kỳ chuyển mạch vẫn có hai van làm việc đồng thời. Dòng điện phụ tải chạy liên tiếp qua hai van và hai pha của máy biến áp dưới tác dụng của hiệu số sức điện động của các van tương ứng, nghĩa là dưới tác dụng của sức điện động dây. Sau một chu kỳ biến thiên của điện áp xoay chiều cả sáu van của bộ biến đổi đều tham gia làm việc.
Trị số trung bình của sức điện động chỉnh lưu Ud ở trạng thái dòng điện liên tục được xác định như sau: Ud = Uđmcosα
Trong đó: Uđm là trị số cực đại của sức điện động chỉnh lưu ứng với trường hợp α =0.
Với sơ đồ 3 pha hình tia trị số cực đại của sức điện động chỉnh lưu là: Uđm1 =1,17U2f .
Trong đó U2f là trị số hiệu dụng của s.đ.đ pha thứ cấp máy biến áp
Kết luận: Chỉnh lưu cầu ba pha hiện nay được sử dụng rất rộng rãi. Đây là
sơ đồ chỉnh lưu có chất lượng điện áp ra tốt nhất và có hiệu suất sử dụng biến áp tốt nhất. Tuy vậy, đây cũng là sơ đồ phức tạp nhất do phải mở đồng thời 2 Tiristor theo đúng thứ tự pha do đó gây không ít khó khăn trong quá trình chế tạo, vận hành, sửa chữa. Giá thành cao và mạch điều khiển cũng phức tạp hơn.
4. Kết luận
Có nhiều sơ đồ chỉnh lưu đáp ứng được yêu cầu công nghệ. Tuy nhiên ở mỗi sơ đồ có các chỉ tiêu về chất lượng khác nhau, giá thành khác nhau. Vấn đề đặt ra là lựa chọn cho phù hợp.
Các sơ đồ một pha tuy rẻ, song có chất lượng điện áp ra kém, nhất là khi góc mở α lớn, truyền động có phạm vi điều chỉnh lớn do đó đòi hỏi góc mở α dao động rộng và như vậy sơ đồ một pha khó đáp ứng được (khi góc α có nguy cơ hệ thống làm việc ở chế độ dòng gián đoạn). Vì những lẽ đó ta chỉ lựa chọn ở sơ đồ ba pha.
Sơ đồ cầu ba pha tuy có chất lượng điện áp ra tốt hơn sơ đồ tia ba pha, song nó có giá thành cao và mạch điều khiển cũng phức tạp hơn. Sơ đồ tia ba pha có chất lượng điện áp ra kém hơn (điều này có thể khắc phục bằng các cuộn kháng). Mặt khác, do máy doa 2620A có công suất trung bình (P = 3kw) nên sơ đồ chỉnh lưu hình tia ba pha hoàn toàn đáp ứng được các yêu cầu công nghệ. Mặt khác, khi ta sử dụng sơ đồ hình tia 3 pha thì có thể tránh lệch điện áp so với điện áp lưới. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});