1, Giới thiệu chung
Nh ta đó biết, để cho cỏc van của hai bộ chỉnh lưu mở tại những thời điểm mong muốn ta cần phải cú cỏc mạch điện phỏt ra cỏc xung điều khiển đưa đến mở cỏc tiristo tại cỏc thời điểm yờu cầu. Xung điều khiển phải đỏp ứng đủ cỏc yờu cầu
nh: biờn độ , cụng suất và thời gian tồn tại để mở chắc chắn cỏc van với mọi loại tải mà sơ đồ gặp phải khi làm việc. thụng thường đối với cỏc bộ chỉnh lưu thỡ độ rộng xung nằm trong khoảng từ (200 - 600 ) às là đảm bảo mở chắc cắn cỏc tiristo. mạch điện phỏt ra cỏc xung nh vậy gọi là mạch điều khiển.
Hiện nay cỏc hệ thống phỏt xung điều khiển được chia làm hai nhúm:
Nguyờn
+ Nhúm cỏc hệ thống điều khiển đồng bộ: là nhúm mà cỏc hệ thống điều khiển đưa ra cỏc xung suất hiện trờn cực điều khiển của cỏc tiristo đỳng thời điểm cần mở và lặp đi lặp lại với chu kỡ thường bằng chu kỡ nguồn xoay chiều cấp cho bộ chỉnh lưu ( ngoài ra trong một số trường hợp chu kỡ xung cú thể bằng 1/2 chu kỡ nguồn).
Nhúm hệ thống này được sử dụng rất phổ biến.
+ Nhúm cỏc hệ thống điều khiển khụng đồng bộ: nhúm này tạo ra cỏc chuỗi xung ddieef khiển với tần số thường cao hơn nhiều tần số nguồn cung cấp và trong quỏ trỡnh làm việc tần số xung được tự động thay đổi để đảm bảo một lượng ra nào đú (Ud , Id ... ) khụng thay đổi. Để đạt được điều này thỡ tần số xung phải được khống chế theo sai lệch giữ tớn hiệu đặt và tớn hiệu ra của đại lượng cần ổn định. Cỏc hệ thống điều khiển theo nguyờn tắc này khỏ phức tạp nờn ít được dựng, ở đõy ta chỉ nghiờn cứu hệ thống thứ nhất
2, Thiết kế mạch phỏt xung
A, Lựa chọn phương phỏp phỏt xung
Cỏc hệ thống điều khiển đồng bộ hiện nay thường sử dụng ba phương phỏp phỏt xung chớnh là:
+ Phỏt xung điều khiển theo pha đứng. + Phỏt xung điều khiển theo pha ngang.
+ Phỏt xung điều khiển sử dụng điốt hai cực gốc.
a, Phương phỏp phỏt xung điều khiển theo nguyờn tắc pha đứng
Hệ thống này tạo ra cỏc xung điều khiển nhờ việc so sỏnh giữa tớn hiệu điện ỏp tựa hỡnh răng cưa thay đổi theo chu kỳ điện ỏp lưới và cú thời điểm xuất hiện phự hợp gúc pha của lưới với điện ỏp điều khiển một chiều thay đổi được .
Hệ thống này cú nhược điểm là khỏ phức tạp, song nú cú những ưu điểm nổi bật nh:
+ khoảng điều chỉnh gúc mở α rộng , ít phụ thuộc vào sự thay đổi của điện ỏp nguồn, dễ tự động hoỏ, mỗi chu kỡ của điện ỏp anốt của tiristo chỉ cú một xung được đưa đến mở nờn giảm tổn thất trong mạch điều khiển
+Tổng hơp tớn hiệu rừ ràng
+Độ dốc sườn trước của xung đảm bảo cú hệ số khuyếc đại phự hợp làm việc tin cậy chớnh xỏc với độ nhạy cao
Do đú hệ thống này được sử dung rộng rói.
b, Phương phỏp phỏt xung điều khiển sử dụng diốt hai cực gốc ( UJT )
Phương phỏp này cũng tạo ra cỏc xung nhờ việc so sỏnh giữa điện ỏp răng cưa xuất hiện theo chu kỡ nguồn xoay chiều với điện ỏp mở của UJT. Phương phỏp này mặc dự đơn giản nhưng cú nhược điểm là gúc mở α cú phạm vi điều chỉnh hẹp vỡ ngưỡng mở của UJT phụ thuộc vào điện ỏp nguồn nuụi . Mặt khỏc, trong một chu kỡ điện ỏp lưới mạch thường đưa ra nhiều xung điều khiển nờn gõy tổn thất phụ trong mạch điều khiển.
c, Phương phỏp phỏt xung điều khiển theo pha ngang
ở phương phỏp này người ta tạo ra điện ỏp điều khiển hỡnh sin cú tần số bằng tần số nguồn và gúc pha điều khiển được ( dựng cỏc cầu R- C hoặc cầu R - L ) . Thời điểm suất hiện xung trựng với gúc pha đầu của điện ỏp điều khiển. Phương phỏp này cú ưu điểm là mạch phỏt xung điều khiển đơn giản nhưng cú một số nhược điểm là: khoảng điều chỉnh gúc mở α hẹp, rất nhạy với sự thay đổi của dang điện ỏp nguồn, khú tổng hợp nhiều tớn hiệu điều khiển ... do vậy thường ít được sử dụng.
Nguyờn
d, chọn phương phỏp điều khiển
Qua những phõn tớch ở trờn ta thấy rằng với yờu cầu cụng nghệ của truyền động ăn dao của mỏy doa là khoảng điều chỉnh rất rộng, độ sụt tốc độ nhỏ nờn phải sử dụng cỏc phản hồi - tức là cần phải tổng hợp nhiều tớn hiệu điều khiển. Do vậy, phương phỏp điều khiển theo nguyờn tắc pha đứng là phự hợp hơn cả, ta chọn phương phỏp này.
B, Sơ đồ khối mạch điều khiển theo pha đứng
Khối 1: khối đồng bộ hoỏ và phỏt súng răng cưa. Khối này cú nhiệm vụ lấy tớn hiệu đồng bộ hoỏ và phỏt ra súng điện ỏp hỡnh răng cưa để đưa vào khối so sỏnh.
Khối 2: khối so sỏnh, cú nhiệm vụ so sỏnh giữa tớn hiệu điện ỏp tựa hỡnh răng cưa với điện ỏp điều khiển uđk để phỏt ra tớn hiờu xung điện ỏp đưa tới mạch tạo xung.
Khối 3: khối tạo xung, cú nhiệm vụ tạo ra cỏc xung điều khiển đưa tới chõn điều khiển của tiristo.
a, Mạch đồng bộ hoỏ
SV thiết kế:Trrương Nhật Tiờn Trang 44
u1 ĐBH & FSRC SS TX urc uđk XĐK
Để thực hiện chức năng đồng bộ hoỏ, ta cú thể sử dụng mạch phõn ỏp bằng điện trở hay kết hợp giữa điện trở và điện dung, điện cảm.Tuy nhiờn, phương phỏp này cú nhược điểm là khụng cỏch ly được diện ỏp cao giữa mạch điều khiển với mạch động lực, do vậy phương phỏp này ít được dựng.
Phương phỏp phổ biến hiện nay là sử dụng mỏy biến ỏp đồng bộ trong đú cuộn sơ cấp nối vào lưới cũn cuộn thứ cấp là điện ỏp đồng bộ. Gúc lệch pha giữa cuộn sơ và cuộn thứ được tớnh toỏn sao cho gúc pha của uđb phự hợp với thời điểm mở tự nhiờn của cỏc tiristo.
Với sơ đồ chỉnh lưu hỡnh tia ba pha ta cú thể dựng một mỏy biến ỏp đấu ∆
- YO để thực hiện chức năng này. Sơ đồ đấu dõy và đồ thị vộctơ như hỡnh vẽ: