III. Tớnh chọn cỏc thiết bị bảo vệ cho mạch động lực
2. Nguyờn tắc điều khiển.
Mạch điều khiển tiristor cú thể phõn loại theo nhiều cỏch. Song cỏc mạch điều khiển đều dựa theo nguyờn lý thay đổi gúc pha và theo đú ta cú hai nguyờn lý khống chế “ngang” và khống chế “đứng”.
- Khống chế “ngang “ là phương phỏp tạo gúc α thay đổi bằng cỏch dịch chuyển điện ỏp ra hỡnh sin theo phương ngang so với điện ỏp tựa.
+ Nhược điểm của phương phỏp khống chế này là gúc α phụ thuộc vào dạng điện ỏp và tần số lưới, do đú độ chớnh xỏc của gúc điều khiển thấp. - Khống chế “đứng” là phương phỏp tạo gúc α thay đổi bằng cỏch dịch chuyển điện ỏp chủ đạo theo phương thẳng đứng so với điện ỏp tựa răng cưa.
+ Phương phỏp khống chế “đứng” cú độ chớnh xỏc cao và khoảng điều khiển rộng ( từ 0 -> 1800 ).
+ Cú hai phương phỏp điều khiển “đứng “: . across
. tuyến tớnh
Nguyờn tắc điều khiển thẳng đứng tuyến tớnh
Tổng đại số của Ur + Uđk đưa đến đầu vào của một khõu so sỏnh. Bằng cỏch làm biến đổi Uđk ta cú thể điều chỉnh được thời điểm xuất hiện xung ra tức là điều chỉnh được gúc α.
Khi Uđk = 0 ta cú α = 0. Khi Uđk < 0 ta cú α > 0.
Quan hệ giữa α và Uđk như sau: rmax dk U U π. α =
Nguyờn tắc điều khiển thẳng đứng “acrcoss”. Nguyờn tắc này dựng hai điện ỏp:
+ Điện ỏp đồng bộ Ur vượt trước điện ỏp anốt – catốt một gúc bằng
+ Điện ỏp điều khiển được Uđk là điện ỏp một chiều cú thể điều chỉnh được biờn độ theo hai hướng (dương và õm).
Trờn hỡnh vẽ đường nột đứt là điện ỏp anốt – catốt tiristor, từ điện ỏp này người ta tạo ra Ur . Tổng đại số Ur + Uđk được đưa đến đầu vào của khõu so sỏnh .
Khi Ur + Uđk = 0 ta nhận được một xung ở đầu ra của khõu so sỏnh : Uđk + B.cosα = 0
Do đú α = arccos(-Uđk/B) Thường lấy B = Uđk max
Khi Uđk = 0 thỡ α =π/2 Khi Uđk = - Uđk max thỡ α= 0
Như vậy khi cho Uđk biến thiờn từ - Uđk max đến + Uđkmax thỡ α biến thiờn từ 0 đến π.
Nguyờn tắc này được sử dụng trong cscs thiết bị chỉnh lưu đũi hỏi chất lượng cao.
Nhận xột: Theo yờu cầu thiết kế mạch điều khiển ta thấy nguyờn tắc điều khiển thẳng đứng tuyến tớnh là phự hợp, ta chọn nguyờn tắc điều khiển này.
Phương phỏp điều khiển thẳng đứng tuyến tớnh
Khi điện ỏp xoay chiều hỡnh sin đặt vào anod của Tiristo, để cú thể điều khiển được gúc mở α của Tiristo trong vựng điện ỏp + anod, ta cần tạo một điện ỏp tựa dạng tam giỏc, ta thường gọi là điện ỏp tựa là điện ỏp răng cưa Urc. Như vậy điện ỏp tựa cần cú trong vựng điện ỏp dương anod.
Dựng một điện ỏp một chiều Uđk so sỏnh với điện ỏp tựa. Tại thời điểm (t1,t4) điện ỏp tựa bằng điện ỏp điều khiển (Urc = Uđk), trong vựng điện ỏp dương anod, thỡ phỏt xung điều khiển Xđk. Tiristo được mở từ thời điểm cú xung điều khiển (t1,t4) cho tới cuối bỏn kỳ (hoặc tới khi dũng điện bằng 0)
Sơ đồ nguyờn lý điều khiển chỉnh lưu
Sơ đồ khối mạch điều khiển.
Để thực hiện được ý đồ đó nờu trong phần nguyờn lý điều khiển ở trờn, mạch điều khiển bao gồm ba khõu cơ bản trờn hỡnh 3
Đồng pha So sỏnh Tạo xung
Udf Urc Udk Ud Xdk t1 t2 t3 t4 t5 t t t t
A1 A20 0 0 0 1 1 23 23 4 54 5 R1 A 0 0 1 1 23 23 4 54 5 R2 Ur R3 C1 C D1