Trong việc điều khiển chỉnh lưu thỡ việc tạo thời điểm để phỏt xung mở Tiristor là một khõu rất quan trọng. Việc điều khiển chỉnh lưu thường sử dụng hai nguyờn tắc đú là nguyờn tắc điều khiển thẳng đứng tuyến tớnh và nguyờn tắc điều khiển thẳng đứng arccos để điều chỉnh vị trớ xung trong nửa chu kỳ dương của điện ỏp đặt lờn Tiristor.
Sau đõy ta sẽ mụ tả về hai nguyờn tắc điều khiển. Sơ đồ trỡnh bày hỡnh trờn là nguyờn tắc điều khiển kiểu arccos. Người ta sử dụng hai điện ỏp :
• Điện ỏp đồng bộ US vượt trước điện ỏp UAK=Umsinωt của Tiristor một gúc bằng π/2 vậy Us =Usm cos ωt
• Điện ỏp điều khiển là điện ỏp một chiều cú thể điều chỉnh được biờn độ theo hai chiều ( dương và õm ). Nếu đặt US vào cổng đảo và Ucm vào cổng khụng đảo của một khõu so sỏnh thỡ ta sẽ nhận được một xung rất mảnh ở đầu ra của khõu so sỏnh khi khõu này lật trạng thỏi :
Usm.cosα= Ucm Vậy khi Ucm= Usm thỡ α=0
Ucm =0 thỡ α =π/2 Ucm = -Usm thỡ α=π
Như vậy khi điều chỉnh Ucm từ giỏ trị +Usm đến -Usm thỡ ta cú thể điều chỉnh được gúc α từ 0ữπ.
Đối với nguyờn tắc điều khiển thẳng đứng tuyến tớnh thỡ tại thời điểm xuất hiện sự cõn bằng giữa điện ỏp điều khiển Ucm và điện ỏp tựa (cũng chớnh là điện ỏp
đồng bộ trựng pha với điện ỏp đặt lờn A-K của Tiristor và thường đặt vào đầu đảo bộ so sỏnh. Thụng thường điện ỏp tựa thường cú dạng răng cưa. Như vậy bằng cỏch biến đổi Ucm người ta cú thể điều chỉnh được thời điểm xuất hiện xung ra theo đồ thị nguyờn tắc điều khiển thẳng đứng tuyến tớnh như sau:
Ta xỏc định gúc điều khiển α theo phương trỡnh: Với α: gúc mở của Tiristor
Uđk: điện ỏp điều khiển Usm: điện ỏp đồng bộ cực đại
Thụng thường người ta thường lấy Ucmmax =Usm. Nhận thấy rằng gúc α là một hàm tuyến tớnh của điện ỏp điều khiển Ucm.Vậy ta cú thể điều khiển gúc α thụng qua điều khiển điện ỏp một chiều
Nguyờn tắc điều khiển một hệ thống chỉnh lưu điều khiển ba pha đối xứng:
Nguyờn tắc điều khiển chỉnh lưu cầu 3 pha đối xứng gồm 6 kờnh. Một mỏy biến ỏp đồng bộ 6 pha và một nguồn điện ỏp điều khiển Ucm chung cho cả 6 kờnh. Cấu trỳc của mỗi kờnh gần giống như cấu trỳc điều khiển một Tiristor . Yờu cầu đối với sơ đồ là phải đảm bảo luụn luụn cú thể mở hai thyristor, một ở nhúm catot chung và một ở nhúm Anot chung. Cú như thế mới khởi động được thiết bị chỉnh lưu và đảm bảo hoạt động của thiết bị khi làm việc ở chế độ dũng tải giỏn đoạn. Chớnh vỡ vậy mà sơ đồ cú sử dụng 6 cổng “OR” và sự tổ hợp của cỏc tớn hiệu logic
Hỡnh : Nguyờn tắc điều khiển thẳng đứng tuyến tớnh
Vi mạch TCA780: Vi mạch TCA780 là một vi mạch phức hợp thực hiện được 4 chức năng của một mạch điều khiển : “tề đầu” điện ỏp đồng bộ, tạo điện ỏp răng cưa đồng bộ, so sỏnh và tạo xung ra. TCA780 do hóng Siemens chế tạo cú thể điều chỉnh được gúc α từ ữ 1800 . Thụng số chủ yếu của TCA780 là :
• Điện ỏp nguồn nuụi : US = 18 v. • Dũng điện tiờu thụ : IS = 10mA. • Dũng điện ra : I = 50mA.
• Điện ỏp răng cưa : Ur.max = ( US – 2 ) v.
• Điện trở trong mạch tạo điện ỏp răng cưa : R9 = ( 20 ữ 500 ) kΩ
• Điện ỏp điều khiển : U11 = - 0,5 ữ ( US – 2 ) v. • Dũng điện đồng bộ : IS = 200àA.
• Tụ điện : C10 = 0,5àF.
• Tần số xung ra : f = ( 10 ữ 500 ) Hz. Vi mạch TCA780
Theo hỡnh vẽ thỡ điều chỉnh điện ỏp tại chõn 11 sẽ thay đổi được thời điểm phỏt xung ra tại chõn 14 và chõn 15 . Mặt khỏc chỉ cần một dạng súng hỡnh sin đặt vào chõn 5 thỡ ta cú thể phỏt ra xung tại hai thời điểm α và π + α . Do đú khi chỉ cần một vi mạch thỡ ta cú thể mở được hai van. Hơn thế nữa, biến ỏp đầu vào sẽ khụng cần tới 6 pha mà biến ỏp đồng bộ chỉ cần 3 pha đồng bộ với 3 pha của điện ỏp nguồn.
Bộ phỏt xung chựm :
Để tạo điều kiện mở chắc chắn cho cỏc Tiristo người ta sử dụng bộ phỏt xung chựm. Bộ phỏt xung chựm được đưa vào kết hợp phỏt xung phối hợp với xung điều khiển mở Tiristo. Khi đú xung đưa vào cực điều khiển Tiristo là xung chựm. Bộ phỏt xung chựm được thực hiện thụng qua 2 cổng “NOT” và bộ dao động RC được đấu như hỡnh vẽ dưới. Tần số bộ phỏt xung chựm được tớnh theo cụng thức :
1 1,4
f
RC
=
Khi thay đổi giỏ trị của điện trở R thỡ ta cú thể thay đổi tần số f của xung đầu ra. Để lắp rỏp ta dựng hai cổng “NOT” của vi mạch CMOS4069, nguồn cấp 3ữ15 (v)
Mạch điều khiển cho một chiều chuyển động của thang mỏy và tớn hiệu điều khiển cho cỏc van như hỡnh vẽ: ( ở đõy chỉ dựng cho một hướng chuyển động của thang mỏy là lờn hoặc xuống, để được cả một chu trỡnh lờn xuống thỡ cần hai bộ chỉnh lưu điều khiển giống nhau như thế ).
θ
Chương 6 KẾT QUẢ Mễ PHỎNG TRấN PHẦN MỀM MATLAB
Sơ đồ khối khi thực hiện mụ phỏng bằng Simulink như sau:
.012s+1 .075s Transfer Fcn5 .07 .004s+1 Transfer Fcn4 .066 .002s+1 Transfer Fcn3 5.15 .012s+1 Transfer Fcn2 22 .003s+1 Transfer Fcn1 1 .3s Transfer Fcn Toc do Saturation -K- Gain1 -K- Gain Dong dien 10 Constant
Kết quả ta nhận được mạch vũng tốc độ:
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Điều chỉnh tự động truyền động điện. Bựi Quốc Khỏnh, Nguyễn Văn Liễn, Phạm Quốc Hải, Dương Văn Nghi. Hà nội – 2004.
2. Trang bị điện cho cỏc mỏy cụng nghiệp dựng chung. Vũ Quang Hồi, Nguyễn Văn Chất, Nguyễn Thị Liờn Anh. 2004.
3. Địờn tử cụng suất. Nguyễn Bớnh. 2000.
4. Truyền động điện. Bựi Quốc Khỏnh, Nguyễn Văn Liễn, Phạm Quốc Hải, Dương Văn Nghi. Hà nội – 2000.
5. Thang mỏy: Cấu tạo, lựa chọn, lắp đặt và sử dụng. Vũ Liờm Chớnh. 2000.
6. Hướng dẫn thiết kế đồ ỏn mụn học Điện tử cụng suất. Nguyễn Văn Thịnh.