a) Nguyên tắc điều khiển:
Trong điều khiển chỉnh lưu thì việc tạo thời điểm để phát xung mở Tristo là một khâu rất quan trọng. Việc điều khiển chỉnh lưu thường sử dụng hai nguyên tắc đó là nguyên tắc điều khiển thẳng đứng tuyến tính và nguyên tắc điều khiển thẳng đứng arcost để điều chỉnh vị trí xung trong nửa chu khì dương của điện áp đặt lên Tristo.
Sau đây ta sẽ mô tả về 2 nguyên tắc điều khiển này: * Nguyên tắc điều khiển arccost được thể hiện như sau:
Người ta sử dụng 2 điện áp:
- Điện áp đồng bộ Us vượt trước Uak =Umsinωt của Tristo một góc bằng π/2 -> Umcosωt.
- Điên áp điều khiển là điện áp một chiều có thể điều chỉnh được biên độ theo hai chiều (dương và âm). Nếu đặt Us vào cổng đảo và Ucm vào công không đảo của một khâu so sánh thì ta sẽ nhận được một xung rất mảnh ở đầu ra của khâu so sánh khi khâu này lật trạng thái.
Usmcosωt = Ucm
Vậy khi Ucm = Usm thì α=0 Ucm = 0 thì α = π/2
Ucm = -Usm thì α = π
Nh vậy khi điều chỉnh Ucm từ giá trị Usm đến giá trị –Usm thì ta có thể điều chỉnh góc α từ 0 đến π.
* Đối với nguyên tắc điều khiển thẳng đứng tuyến tính thì tại thời điểm xuất hiện sự cân bằng giữa điện áp điều khiển Ucm và điện áp tựa (cũng chình là điện áp đồng bộ trùng ra với điện áp đặt lên A-K của Tristo và thường đặt vào cổng đảo của khâu so sánh).
Thông thường điện áp tựa thường có dạng răng cưa. Nh vậy bằng cách biến đổi Ucm người ta có thể điều chỉnh được thời điểm xuất hiện xung ra theo đồ thị nguyên tắc điều khiển thẳng đứng tuyến tính nh hình vẽ sau:
Ta xác định góc điều khiển α theo phương trình:
sm dk U U = Π α
Với : - α : góc mở của Tristo - Udk điện áp điều khiển. - Usm điện áp đồng bộ cực đại
Thông thường người ta hay lấy Ucm max =Ucm. Nhận thấy rằng góc α là một hàm tuyến tính của điện áp điều khiển Ucm. Vậy ta có thể điều khiển góc α thông qua điều khiển điện áp một chiều.
* Nguyên tắc điều khiển hệ thống chỉnh lưu 3 pha đối xứng: Nguyên tắc điều khiển chỉnh lưu cầu ba pha đối xứng gồm 6 kênh
Một máy biến áp đồng bộ 6 pha và một nguồn điện áp điều khiển Ucm cho cả 6 kênh. Cấu trúc của mỗi kênh gần giống cấu trúc điều khiển 1 Tristo. Yêu cầu đối với sơ đồ là phải đảm bảo luôn có thể mở 2 Tristo, owr một nhóm catôt chung và ở 1 nhóm anot chung. Có nh thế mới khởi động
được thiết bị chỉnh lưu và đảm bảo hoạt động của thiết bị khi làm viếc ở chế độ dòng tải gián đoạn. Chính vì vậy mà sơ đồ có sử dụng 6 cổng ỏ và sự tổ hợp của các tín hiệu logic.
* Vi mạch TCA 780:
Đây là 1 vi mạch phức hợp thực hiện được 1 chức năng của một mạch điều khiển. Đó là tạo điện áp đồng bộ, tạo điện áp răng cưa đồng bộ, so sánh và tạo xung ra. TCA780 do hãng sicmems chế tạo có thể điều chỉnh được góc α từ αmin 1800.
Thông số của TCA780 là:
+ Điện áp nguồn nuôi : Us = 18V. + Dòng điện tiêu thụ : Is = 10mA + Dòng điện ra I = 50mA
+ Dòng điện răng cưa : Uz max = (Us -2)V
+ Điện trơt trong mạch tạo điện áp răng cưa: R9 =(20 -500)kΩ TCA780
+ Điện áp điều khiển U11 = -0,5 - (Us -2)V + Dòng điện đồng bộ : Is =200μA
+ Tụ điện C10 =0,5μF
+ Tần sè xung ra : f=(10-500)Hz
Theo đồ thị điều chỉnh điện áp tại chân 11 sẽ thay đổi thời điểm phát xung ra tại chân 14 và chân 15. Mặt khác chỉ cần một dạng sóng hình sin đặt vào chân 5 thì có thể phát xung tại 2 thời điểm α+π . Do đó chỉ cần 1 vi mạch ta có thể mở được 2 van. Hơn thế nữa, biến áp đầu vào sẽ không cần tới 6 pha mà biến áp đồng bộ chỉ cần 3 pha đồng bộ với 3 pha của điện áp nguồn.
* Bộ phát xung chùm:
Để tạo điều kiện mở chắc chắn cho các Tristo ta sử dụng bộ phát xung chùm. Bộ phát xúng chùm được đưa vào kết hợp phát xung phối hợp với xung điều khiển mở Tristo. Khi đó xung đưa vào cực điều khiển Tristo là xung chùm. Bộ phát xung chùm được thực hiện qua 2 cổng NOT và bộ dao động RC được đấu nh trên hình vẽ.
Tần số phát xung chùm được tính theo công thức: f=1,41RC
Khi ta thay đổi điện trơ R thì ta có thể thay đổi tần số f của xung đầu ra. Để lắp ráp ta dùng 2 cổng NOT của vi mạch (nó 4069, nguồn 3-15V)
CHƯƠNG 6 Mô phỏng simulink