LÝ HỆ
Bộ điều chỉnh điện áp được chia làm 2 phần : + Mạch động lực
+ Mạch điều khiển
3.1 Thiết kế mạch động lực 3.1.1. Tính chọn van
Thông số dòng điện để cho van bán dẫn được tính là dòng điện lớn nhất trong quá trình làm việc .Trong điều khiển xung pha ,dòng điện lớn nhất khi góc mở van bán dẫn nhỏ nhất .Góc mở nhỏ nhất của van khi = 0 khi dòng điện tải là dòng điện hình sin
Dòng điện hiệu dụng chạy qua van khi tải đấu Y IHD = 3η d cosϕ đm U P = 3*0.85*380*0.81 10 * 18 3 = 39.721 (A)
Dòng chạy qua Thyristor là : IT=2
1
IHD= 19.861 (A)
ITđm =Ki*IT (hệ số ứng với điều kiện tỏa nhiệt của van )
Chon Ki=1,2 => ITdm=23.833 (A) Điện áp cuả Thyristor ở trạng thái khóa UT = 2Ud= 2*380= 537 (V)
Điện áp định mức cả Thyristor cần chọn
UTđm =KT*UT =1.8*573=966(V) (KT : là hệ số dự chữ điện áp chon =1.8) Từ các thông số trên ta chon van : Thyristor T86N có các thông số sau Dòng trung bình cho phép -Itb = 86 (A)
Điện áp ngưỡng-Uo:1 (V) Điện trở động-Rđ :2.64 (mΩ)
Điện áp cực đại cho phép đặt lên van-Umax: 1200-1800 (V) Tốc độ tăng điện áp trên van -du/dt:1000 (V/µs)
Thời gian phục hồi khóa cho van -tph:200(µs)
Tốc độ tăng dòng cực đại cho phép qua van -di/dt:150(A/µs) Sụp áp thuận trên van-∆U :1.99(V)
Nhiệt trở của van – Rt:0,3oC/W
Nhiệt độ tối đa của tinh thể bán dẫn:tj:125oC Dòng điều khiển Iđk =0.6A
Điện áp điều khiển Uđk =3V
3.1.2.Bảo vệ cho van
-Bảo vệ van bán dẫn khỏi đánh thủng do xung điện áp từ lưới bằng mạch
R1C1,để bảo vệ xung điện áp từ lưới điện mắc song song với tải ở đầu vào 1 mạch R-C nhằm lọc xung .Khi xuất hiện xung điện áp từ đường dây nhờ có mạch lọc này mà đỉnh xung gần như nằm lại trên điện trở dây.
Chọn R1=(5 -20)Ω ,C1=4µF
-Hạn chế tốc độ tăng dòng cho van: khi thyrisstor bắt đầu dẫn dòng là không cho phép dòng qua van tăng đột biến qua giới hạn cho phép nếu không van sẽ bị đánh thủng .Để bảo vệ van thì phải hạn chế tốc độ tăng dòng,muồn vậy phải mắc nối tiếp với van 1 cuộn kháng .Nó có tính chất là khi dòng qua nó nhỏ thì điện áp hai đầu cuộn kháng cân bằng hầu như bằng không và nó dẫn dòng như một dây dẫn bình thường ,khi dòng qua nó lớn thì nó thể hiện tính cảm làm hạn chế tốc độ tăng dòng .
Giá tri điện cảm L ≥di dt UTđđ
/ =966/150 = 6.44µH
xung ddienj áp do quá trình đóng cắt các van dùng mạch R-C mắc song song với các van bán dẫn tạo mạch phóng điện tích quá độ trong quá trình chuyển mạch van. Chọn R2=(5-30)Ω, C2=(0.5-4)µF
-Bảo vệ ngắn mạch,quá dòng điện cho van chọn Aptomat làm thiết bị bảo vệ : UđmA> UHD
IđmA > IHD
Chọn Atomat loai 50 AF của hãng LG có thông số : -Bảo vệ quá nhiệt cho van bán dẫn
Khi van bán dẫn làm việc có dòng chạy qua trên van có sụp áp, do tổn hao công suất ∆P.Tổn hao này sinh nhiệt .đốt nóng van bán dẫn.mặt khác van bán dẫn chỉ được làm việc dưới nhiệt độ cho phép Tcp nếu quá nhiệt độ cho phép,thì lớp bán dẫn bị phá hủy .Để van làm việc hoàn toàn không bị chọc thủng vì nhiệt phải chọn cách tản nhiệt hợp lý
Thông số cần có :
Tổn thất công suất trên 1 Thyristor : ∆P=∆U. IT= 1.99*19.861= 39.523 Diện tích bề mặt tản nhiệt : Stn=Kmτ
P
∆
( τ :là độ chênh lệch với nhiệt độ môi trường Km: là hệ số tỏa nhiệt bằng đối lưu và bức xạ ) Chọn nhiệt độ của môi trường Tmt =40oC, nhiệt độ cánh tản nhiệt Ttn= 80oC
τ = Ttn –Tmt =80 -40 =40oC Chọn Km= 8 W/m2. o C Stn= 8*40 523 , 39 = 0.124 m2=1240 cm2