Tải bản đầy đủ (.pdf) (480 trang)

Sach HD thiết kế tác giả pham quoc hai

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (17.97 MB, 480 trang )

PHAM QUOC HAI

Hướng,đấn thiết kế

— Đi (ng suốt -

"4000019667 _
NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT

PHAM QUOC HAI

HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ

ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT

cà NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT
Hà Nội - 2009

LOI NOI DAU

Điện tử công suất ngày càng có vị trí khơng thể thiếu được trong các hệ
thông sản xuấi, nhất là trong lĩnh vực tự động hóa. Vì vậy u cầu đào tạo kỹ su

điện đồi hỏi sinh viên phải nằm được kiến thức cơ bản của điện lử công suất.

Cuốn sách “Hướng dẫn thiết kế điện tử công suất” nhằm phục vụ cho mục

dich nay và nằm trong bộ sách về các vấn đề lý thuyết và thực hành điện tử

công suất do bộ mơn Tự động hóa, khoa Điện trường Đại học Bách Khoa Hà
Nội thực hiện.



Cuốn sách gam 3 chương đề cập những vấn đề sau:

M WwW O RN OD Chỉnh lưu.
Điều chỉnh điện áp xoay chiều.

Băm xung một chiêu.

Nghịch lưu độc lập và biến tân.

Mô phỏng kiểm nghiệm mạch thiết kế.

ĐỂ giúp người đọc nắm được các chỉ tiết trong thiết kế, trong mỗi đề mục

chính đều có tính tốn cụ thê với tổng số hơn 100 thí dụ và cuối mỗi chương đưa
ra nhiều sơ đỗ nguyên lý tổng thể. Mặt khác, để khẳng định khá năng hoạt động

của mạch thiết kế, trong. nhiều thí đụ có đưa vào kết quả chạy mô phỏng mạch.
Đáy cũng là một yêu cầu đối với các kỹ thuật viên: biết sử dụng công cụ mô -
phỏng trên mãy tinh để kiểm chứng thiết kế. Do đó chương 3 của cuỗn sách
dành cho hướng dẫn tôm tắt cách đùng một số phân mêm thông dụng trong
nghiên cứu mạch điện tứ công suất.

Phân cuối là phụ lục tra cứu các linh kiện bản dẫn và các phân tử liên
quan đến mạch điện, điện tử và điện tử công suất.

Cuốn sách là kết quả tích lấy kinh nghiệm nhiều năm hoạt động trong lĩnh
vực điện tử công nghiệp của tập thể bộ mơn Tự động hóa mà tác giả được đại
điện thực hiện. Vì thể tắc giả xin chân thành cảm ơn các thầy cô của bộ môn đã
đóng góp cơng sức lớn cũng như động viên tác giả dé hoan thành cuỗn sách này.


Cuốn sách chắc không thể tránh khỏi có những sai sót, tác giả cảm ơn
mọi ý kiến đóng góp cho cuỗn sách của bạn đọc và xin gửi về địa chỉ: bộ môn
Tự động hóa xí nghiệp cơng nghiệp, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội.

Tác giả

Chuong I

CHỈNH LƯU

4.1. CÁC THAM SỐ CỦA CHỈNH LƯU VÀ YÊU CÀU KỸ THUẬT

1.1.1. Cấu trúc chỉnh lưu

Bộ chỉnh lưu (BCL) dùng để biến dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều cấp
cho tải. Lĩnh vực ứng dung cha BCL rat rong rãi vì chủng loại tải dùng dong điện một chiều rất
đa dạng. Đó là các động cơ điện một chiều, cuộn hút nâm châm điện, rơie điện từ, bể mạ điện,

thiết bị điện phân... Tuyệt đại đa số các thiết bị điện tử cũng hoạt động ở điện áp một chiều nên

để lấy năng lượng từ lưới điện xoay chiều cũng phải thông qua mạch chỉnh lưu. Vì vậy có thé

nói BCL là loại mạch điện tử công suất thông dụng trong thực tế. Sơ đồ cấu trúc của BCL (hình
1.1) thường bao gồm các khâu sau đây.

DỊ~ BAL U2~ MY Ud LSB Taix
Ig

MBE KHT


Hình 1.1. Sơ đỗ cầu trúc bộ chính lưu

BAL- biếná áp lực có chức năng chuyển cấp điện áp và số pha chuẩn của lưới điện sang
gid tri điện áp và số pha thích hợp với mạch chỉnh lưu- tải. Nếu cả điện áp và số pha nguồn đã
phù hợp với tải có thể không cần dùng BA lực khi sử dụng sơ đỗ đấu van kiểu cầu; trường hợp
dùng so 43 đấu van hình tỉa ln bắt buộc phải có BA.

MV - mạch van, các van bán dẫn được đấu theo một kiểu sơ đỗ nào đó, ở đây trực tiếp
thực hiện q trình biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều. Vì vậy đây là

khâu khơng thể thiếu được trong MCL.

MĐK - mạch điều khiển. Khi MV sử dụng van bán dẫn điều khiển được (như thyristor)
sẽ có mạch này để thực hiện việc cho van din dòng vào các thời điểm cần thiết nhằm khống chế
năng lượng đưa ra tải. Khi ding van didt sẽ khơng có mạch này. Tùy thuộc van sử dụng mà
các chỉnh lưu được phân thành ba loại sau:

e Nếu các van đều là thyristor thì gọi là chỉnh lưu điều khiển.

« Nếu van được đùng là điệt, gọi là chỉnh lưu không điều khiển,

« Nếu mạch van dùng cả điôt và thyristor, gọi là chỉnh lưu bản điều khiển.

LSB - mạch lọc san bằng. Khâu này nhằm đảm bảo điện áp bay dòng điện ra bằng phẳng
theo mong muốn của tải. Nếu điện áp sau MV đã đạt yêu cầu, có thể bỏ khâu LSB.

HT- khối hỗ trợ, gỗm các mạch giúp thee déi va dam bao BCL boạt động bình thường,
thí dụ như mạch tin hiệu, mạch đo Tường điện áp và dòng điện, mạch bảo vệ, nguồn một chiều


én định cho mạch điều khiển và không chế...

Nhiệm vụ của người thiết kế là xuất phát từyêu cầu kỹ thuật cụ thể của BCI. đểxây đựng

sơ đồ cấu trúc các khâu chức năng cần có. Từ đó tiến hành triển khai tính tốn tỉ mi từng khâu

để có một BCL bồn chỉnh, Trong chương này sẽ trình bày chỉ tiết trình tự thiết kế BC 1, trước

tiên người thiết kế phải có hiển biết những vẫn đề cơ bán trong thiết kế BCL được để cập trong

các mục đầu tiên dưới day.

4.1.2, Các tham số của mạch chỉnh lưu
Để phần tích và đánh giá BCL, thường dựa vào những tham số chính sau:

1. Điện áp nguồn xoay chiều định mức: Uám @).

2. Tân số điện áp nguồn định mức: f (Ho) và phạm vi biến thiên của nó.

_

3. Phạm vị biển thiên điện Áp nguồn Uimin,Vlimax hoặc độ biển thiên điện ấp tương đối so

với điện áp định mức:

Độ tăng dign dp: a, =

Độ giảm điện áp: bụ = em ~ Dinh 2

4, Điện áp đầu ra một chiều định mức: Uaám (V), sóng hải cơ bản của điệnéấp một

$. Phạm vị điều chỉnh điện áp ra: LÍandn; Lamax.
trung bình (hoặc khơng
6. Đồng điện tải định mức của bộ chỉnh lưu: lám,,
7. Phạm vi biến thiên đồng điện tải: lạmin: lamax.

§. Biên độ đập mạch điện áp ra: Utmax (day là biên độ

chiều ở đầu ra theo khai triển Furier).

9. Hệ số đập mạch điện áp ra:

Kees = U um là tỉ số giữa biên độ sóng bài cơ bản và thành phần

6

đổi) của điện áp ra. Hệ số này cảng nhỏ thì điện áp ra càng phẳng hơn,

10. Nội trở của bộ chỉnh lưu: rô,
đ

11. Điện trở động của chỉnh lưa: Tạm dy , (H số giữa độ biến thiên điện áp ra do sự đột

a
biển về đông điện tái gây ra). d

12. Hiệonu suất bộ chỉ.nh lưu: n= =P,v trong đó P4 là cơng suất nhận được phía một chiều,

cịn Py là cơng suất tiêu thự lấy từ nguồn điện xoay chiều.

1.1.3, Yêu cầu kỹ thuật cân cho thiết kế


Để có thể thiết kế một BCL hồn chỉnh, cần biết trước các số liệu và yêu cầu kỳ
thuật sau,

1.3.1.1. Các số liệu và yêu cầu của nguồn xoay chiều cấp eho BCL

1. Giá trị định mức của điện áp xoay chidu: Uam (V).

2. Số pha nguồn.

lỆ 3. Tân số hưới (Hz).

4. Độ đao động điện áp nguỗn: AU.

5, Đệ dao động tần số AE.
6, Độ mất đổi xứng giữa các pha.
7. Độ méo điện áp nguồn.
8. Sut 4p đột biến lớn nhất, AUma và thời gian tồn tại sụt áp nềy: Í4Umax.
1.3.1.2. Các số liệu và yêu cầu từ phía tải của chỉnh bro

‡ 1. Điện áp ra tải định mức (giá trị trung bình): Ủấm.

2. Phạm vì điều chỉnh điện áp ra và độ trơn điều chỉnh.

3, Phạm vi biến thiên của dòng điện tÃi: lmin + bmax.
4, Qui luật thay đổi dòng điện tải (nhanh, chậm, đột biến...)

5. Độ dao động điện áp ra cho phép AUacp khi điện áp nguồn thay đối trọng phạm vì
tối đa.


6. Nội trở nguồn chỉnh lưu hay AUj khi đồng tải biến thiên từ lumin + loan.
7. Tổng sai số điện áp ra cho phép dưới tác động của tắt cá các yếu tố ảnh hướng đến nó.

8, Điện trở động của nguồn (hay đặc tính tần số). —

9. Điều kiện môi trường làm việc của bộ chỉnh lưu: nhiệt độ, độ âm, độ rung, độ va đập...

10. Độ tin cậy của bộ chỉnh lưu, hệ sẽ dự phịng.

11. Độ chính xác điều chỉnh.

1⁄2. Phương pháp làm mất.
13. An toàn lao động (đầu ra chỉnh lưu được nổi vô hay phải cách lï vô),

14. Vấn để bảo vệ quá áp cho tải.

15. Cáo mạch tín hiệu hố cần có.

_ 16, Thời gian khởi động nhỏ nhất, lớn nhất,

17, Các yêu cầu về kích thước và trọng lượng thiết bị.

18. Phương thức theo dõi và kiểm tra điện áp và dòng điện ra tải.

19. Hiệu suất của thiết bị.

20. Hệ số đập mạch điện ắp (hay dòng điện) ra tải cho phép,
Ngồi ra cịn có những địi hỏi khơng được để cập trong u cầu kỹ thuật Song người
thiết kế bất buộc phải thực hiện (như bảo vệ ngắn mạch, bảo vệ các sự cố, phần chỉ thị trạng


thái thiết bị...). Mặt khác nhiều khi người thiết kế phải tự xác định hoặc tự đưa ra một số tham
số theo kinh nghiệm mà người đặt hàng không nắm được do không hiểu hết các vấn đề kỹ thuật

đặt ra.

1.2. NHỮNG YẾU TÓ ÄNH HƯỚNG TỚI THAM SỐ CHỈNH LƯU

Bộ chỉnh lưu công suất thường làm việc trong lưới điện công nghiệp nên phải chịu ảnh
hướng của các phụ tải khác cùng chung nguẫn với nó, hay những biến động do hệ thống cùng

cấp điện đem tới. Mặt khác tải cũng có ảnh hưởng đáng kế tới BCL. Vì vậy cần biết điều này
để có thể tiên liệu các giải pháp phủ hợp khi thiết ké.

1.2.1. Ảnh hưởng của điện áp nguồn trên thực tế ở nhiều
-20%. Dé dao động
Điện áp nguồn thường có độ dao động qui chuẩn là +5%, tuy nhiên
khu vực có độ đao động điện áp lớn hơn nhiều và có thể lên tới +10% va lưu. Ngồi ra cịn có

điện áp này ảnh hưởng trực tiếp và rõ rệt đến điện ấp ra của mạch chỉnh

tác động thêm của các yếu tổ sau:

1. Sụt áp trên đây dẫn nguồn.

2. Biến áp nguồn cung cấp thường cho phép sai số về các mức điện áp ra.
3. Các mạch chỉnh lưu có nội trở nhất định, khi nguồn biến động dẫn đến điện áp ra thay

đổi làm dòng t đ ả i i ện áp ra. biến thiên, vì vậy sụt áp trên nội trở sẽ thay đổi và tác động trở lại

4. Dòng tải thay đổi làm điện trở dây dẫn thay đãi.


VÌ vậy ngay cả khi điện áp nguồn ôn định, không thay đổi thi các yếu tế trên đã làm điện
ắp ra sai lệch từ 3% đến 15%. Nếu cộng thêm ảnh hưởng của nguồn thì sai số này lên tới 10%
đến 20%.

Khi sử hiệ d n ụn t g hêm cá s c ự s m a ạ i c l h ệch ch đ ỉ iệ n n h áp lưu ra, b m a ặt ph k a h , ác độ còn mắt làm đố t i ăng xứ đ n ộ g đậ c p ủa mạ đ c i h ệ . n áp nguồn sẽ làm xuất

Với c d á ụ c ng b c ộ ấp c đ h i ỉ ệ n n h áp lư n u guồ c n ôn c g ao s h u ơ ấ n t d l é ớn giả (2 m ch 1 ỉ 00 phí kW về ) dâ l y aidẫ ở n, xa trạm biến thể, cần cố gắng sử

Khi các bộ chỉnh lưu làm việc trong một mạng cấp điện có các động cơ điện cơng suất
lớn cần chú ý ảnh hưởng của chúng. Lúc các động cơ này khởi động sẽ làm xuất hiện Sụt áp
trên mạng có thể lên tới 20%. Độ sụt áp này có thể làm cho bộ chỉnh lưu ngừng hoạt động do
tác động của mạch báo vệ hay các phẩn tử khổng chế (như rơle, công-tấc-tơ bị nhả ra). Như
vậy ta cân thiết kế mạch tác động trễ để chống hiện tượng này: Còn khi các động cơ đang chạy
mà dừng sẽ gây ra các xung điện 4p trong thời gian ngắn (thường không quá vài giây), tuy

8

nhiên nó có thể phá hơng các phần từ nhậy áp như các van bán dẫn, tụ điện, hoặc đánh thủng
cách điện giữa các cuộn sơ cấp và thứ cấp của máy biến áp. Vì vậy khi thiết kế cần tỉnh đến nó

để chọn các phần tử có đủ độ dự trữ về điện áp.

1.3.2. Ảnh hưởng của tần số và đạng điện áp nguồn

'Tần số nguồn cung cấp ảnh hướng lớn đến chỉ tiêu về trọng lượng và kích thước bộ chính

lưu, Đa số các bộ chính lưu lâm việc với tần số 5Ø Hœ tuy nhiền cũng có một số lâm việc với

tan sé 400 Hz, có khi tới I- 2 kHz. Nếu so sánh hai bộ chính lưu có cừng cáo chỉ tiêu kỹ thuật


thì chỉnh lưu làm việc với Ần số 408 Hz có kích thước và trọng lượng nhỏ hơn 3 - 4 lần so với
loại làm việc ở tần số 50 Hz. Về bộ lọc còn giảm đi tới vải chục lần. Tuy nhiên bộ chỉnh lưu ở

tan số cao hơn có tơn hao cơng suất và sụt áp trên dây dẫn lớn hơn, còn tự lọc ở tÂn số cao cũng

có tốn thất cao hơn (và phải giảm độ đập ruạch chợ phép trên chúng).

Nếu nguỗn xoay chiều có độ méo đưới 5 + 6% thì có thể coi nguồn là hình sin. Khi độ
móo lớn hơn sẽ làm chỉ số của dụng cụ đo lưỡng (kế cả đo trị số hiệu dụng và trang bình) bị sai
lệch nhiều. Điều này thường xuất hiện khí nguồn yến hoặc trịng mạng có nhiều các thiết bị sử

dụng van thyristor hoặc các khuếch đại từ.

4.2.3. Ảnh hướng của dòng điện tải

Bất cứ một bộ chỉnh lưu nảo cũng đền có nội trở, do đó khi đồng điện tái biển thiên sẽ

làm điện áp ra bị thay đỗi, Vì vậy cần cố gắng giảm nội trở của bộ chỉnh lưu. Dây dẫn tử chỉnh
lưu đến tái cũng ảnh hưởng lớn đến nội trở chung, nhất là với các tái có điện áp làm việc thấp
và đồng tái lại lớn, trọng những trường hợp này cần đặt bộ chính lưu gần tối đa với tải.

Nếu dòng tải có khả năng biến đổi đột ngột sẽ làm tăng nội trở động của mạch chính lưu,

Đặc biệt khi có mạch lọc LC vá lại rơi vào chế độ mã tần số các xung dịng điện bằng tần sơ

dao động riêng của mạch LC sẽ dẫn đến điện trở động lớn hơn rất nhiều so với nội trở tĩnh.
Ngoài ra mạch lọc loại nây cũng sẽ lầm xuất hiện các biến động điện áp khi đóng và ngất tải,

1.2.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ


Trong bệ chỉnh lưu cổ khá nhiều phần tử chịu ảnh hưởng của nhiệt độ: tụ hoá, điện trở

và nhất là các linh kiện bán dẫn như điột, transistor, thyristor... Dé dam bao bé chinh lưu hoạt

động tìn cậy và lâu dải phải tính đến tồn bộ các yếu tổ về nhiệt như; nhiệt độ môi trường, nhiệt

độ cục bộ, độ phát nhiệt trên các phần tử... sao cho các linh kiện và các phần từ không làm việc

ở gẦn mức giới hạn cho phép về nhiệt. Thơng thường các linh kiện có độ dự trữ tối thiểu sau:
« Điện trở phải có độ dự trữ 1,5 về cơng suất phất nhiệt.

« Tụ điện phải có độ dự trữ 1,7 về điện áp.

» Van bán đẫn phải có độ dự trữ Í,7 về điện áp.

Với môi trường nhiệt đới cần tăng hệ số dự trữ cao hơn nữa.

*x 3.3. CÁC MẠCH CHỈNH LƯU CƠ BẢN VÀ PHẠM VI ỨNG DỤNG

1.3.1. Các sơ đề chỉnh lưu chính

Số lượng sơ đỗ mạch chỉnh lưu khá đa dạng, song chủ yếu là một số mạch cơ bản xem

trên hình 1.2, các tham số cơ bán để đánh giá chúng và làm cơ sở để tính tốn phân tích và thiết

kế xem trong bảng 1.1. Các mạch chỉnh lưu cơ bán gồm 9 sơ đỗ sau:

1. Chỉnh hru một pha một nửa chủ kỳ (chỉnh lưu hình tỉa một pha), hình 1.24.


oft 2. Chỉnh lưu một pha có điểm trung tính (chính lưu hình tia hai pha), hình 2b.

ge Chỉnh hru hink tia ba pha, hình 12c.

4, Chỉnh lưu cầu một pha điều khiển, hình 1.2d,

&s Chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển, hình 1.2e.
6. Chỉnh lưu 6 pha có cuộn kháng cân bằng (đấu song song hai mạch chỉnh hưu hình tia

ba pha), hinh 12g.

7... Chỉnh lưu cầu một pha bán điều khiển có thyristor đấu thẳng hàng, hình 1.2h.

8. Chính lưu câu một pha bán điều khiển với thyristor đấu katôt chung, hinh 1.2. L. RQ.

9, Chih lu cau ba pha ban diée khién céc thyristor đấu katốt chung, hình 1.2k.

st D2 []Ra oT + [Ìns ah HZ 773 [re

+ zD+ ‘D2 o a eRBAÐ2 ins

a, 4 9 *®
hộ

Hình 1.2. Các sơ đồ chỉnh lưu cơ bản

Trong các sơ đỗ trên khơng trình bây mạch chỉnh lưu khơng điểu khiển, vì chỉ cÂn thay
tồn bộ van thyristor bằng điốt là có mạch loại này; trong khi mục đích chính của chỉnh lưu là

điều chỉnh được cơng suất ra tai theo u cầu thì chỉnh lưu điệt khơng đáp ứng được. Tuy nhiên

khi tính toán, cần lưu ý rằng chỉnh lưu mang cùng tên thì dù là khơng điều khiển (đùng tồn

10

điêt), chỉnh lưu điều khiển (dùng toàn thyristor), hoặc chỉnh lưu bán điều khiển đều dùng chung
một bảng tham số của kiểu đó, sự khác nhau chỉ thể hiện ở:

e Chỉnh lưu điôt không cho phép điều chỉnh điện áp ra.
© Chỉnh lưu điều khiển và bán điều khiển cho phép điều chỉnh điện áp ra, song với qui luật

khác nhau. Tuy nhiên, khi điều chỉnh lớn nhất có thể, thì hai loại điều khiển cũng chỉ đạt

được điện áp ra bằng với chỉnh lưu điơt.

Chính vì điều này mà trong bảng 1.1 khơng có sự phân biệt về chính lưu điều khiển hay
khơng điều khiển.

Để có thể hiểu sự hoạt động của các chỉnh lưu này, cần tham khảo các tải liệu lý thuyết

liên quan. Do đó dưới đây chỉ đưa ra các nhận xét cơ bản về các mạch chỉnh lưu nhằm làm co
sở cho việc lựa chọn phương án mạch lực, và một số đồ thị làm việc đặc trưng mà khơng đi vào

phân tích chỉ tiết.

1.3.2. Các dạng tải của chỉnh lưu

Tải cho chỉnh lưu có 3 dạng thường gặp sau:

1.3.2.1. Tải thuần trở Rd, hình 1.3a. Dạng tải này được sử dụng để phân tích nguyên lý


làm việc và tính toán các tham số của mạch chỉnh lưu trong bảng 1.1. Dạng dịng điện tải ig

hồn tồn giống với dạng điện áp nhận được ua. Trong thực tế ít gặp tải thuần trở.

1.3.2.2. Tải có tính cảm kháng (RdLđ), hình 1.3b. Đặc điểm của tải dạng này là làm

dạng dòng tải ia không giống dang Ap ug, nếu điện cảm đủ lớn sẽ làm đòng điện trở nên bằng

phẳng, nên ở các hình vẽ dưới đây đồ thị dịng tải sẽ vẽ thing cho đơn giản. Sơ với tải Ra thì tai
này gặp nhiều hơn, như các cuộn dây nam châm, cuộn kích từ máy phát điện xoay chiễu, kích

từ động cơ điện một chiều...

Unc ig Đặc I Uac la

— lug [] Re — Ra — Rd

a) MV b) | MV lứa ° MV lg

La Ld

Eq

Hình 1.3. Các dạng tài của chính lưu

Tải vừa có RaLa vừa có sức điện động E4 (gọi là tải RLE), hình 1.3c. Đây là dạng tải gặp
nhiều nhất trong thực tế, như: bể điện phân, bế mạ, ácqui, sức điện động phần ứng của động cơ

điện một chiểu... Đặc điểm có dạng tải này có nhiều điểm chung với tâi RaLa, nhất là khi dòng


điện tải phẳng, tuy nhiên Ea sẽ ảnh hướng đến trị số dòng tải vì thường có chiều chống lại điện
áp chỉnh lưu ud.

Nhìn chung, với các dạng tải trên của chỉnh lưu nêu trên, trong quá trình điều chỉnh điện
áp ra sẽ xây ra hai trường hợp đối với đòng điện tải:

L. Dang tai iä bị giản đoạn, lúc cỏ lúc mắt, làm cho năng lượng không được cấp thường

xuyên cho tải, do vậy là không thuận lợi. Trường hợp này hay gặp ở tải thuần trở hoặc
tải có điện cảm La nhỏ.

il

2. Đồng tải ia lién tuc chay, tải luôn nhận được năng lượng, và do đó là thuận lợi hơn.
Trường hợp này xây ra khi điện cảm La đủ lớn. Vì dong tải liên tục /à chế độ Mơng

muốn nên thường tính tốn để có chế độ này.

Bang 1.1. Tham sé cia cde mach chỉnh lưu cơ bản

Thamsô= | Ug '% | eat) | Sta AU, hy | mam | fam | kam
4) Iv | Ungmax | 1, ly Đạ | X,lq |
(Hz)
Loại so 43 U (kp) (ky)

Một pha một 045 | ld | 1/41U2 | 157 | 4,21 3,09 9 0 1 50 1,57
nửa chu kỳ
0,9 1q/2 | 2,83 U2 | 0,58 1,11 1,48 _ 1 1 2 100 0,67
Một pha có
1

điểm giữa
0,9 Ig/2| 1,41U2 | 111 | 1.11 1,23 2 2 2 100 0,67
Một pha sơ —
đồ cầu 1T

Ba pha hình 117 | Id3| 2/4502 | 0,88 | 047 | 1385 | 3 2 J] 3 | 150 | 025

ta — |
2n 3

Ba pha sơ đồ ‘aa! 2.48 u 1 3 2 6 300 0,057
cầAu 2,34 d/i3 | 2, 2 | 0,816] 0,816) 1,05 —7 xV¬B

Sáu pha hình 2a3 2
tia 1/35 | td/6} 2,83U2 | 0,29 | 0,58 1,56 T
6 300 ¡ 0,057

Sáu pha có A u 6 3 1
cuộn kháng | 517 | l6 24- 5U2 | 02,829 | 04ụ 1 | ‡, t2 —an || =val & | 9| eh9 7

cân bằng

Chú thích bảng 1.1:

Uao - trị số trung bình của điện áp chỉnh lưu điôt hay chỉnh lưu điều khiển khi œ = 9.

U; - trị số hiệu dụng của điện áp pha cuộn thứ cấp biến áp nguồn.

ly - trị số trung bình của đòng điện qua van.


ngmax - điện áp ngược lớn nhất mà van phải chịu khi làm việc.
la - trị số hiện dụng dòng điện cuộn thứ cấp biến áp nguồn.

la - trị số trung bình dịng điện ra tải.

Ii - trị số hiệu dụng dòng điện cuộn sơ cấp biến áp nguồn,
kba - hệ số máy biến áp nguồn.

Spa _- cơng suất tính tốn máy biến áp nguồn.

Pa - công suất một chiều trên tải: Pạ = Udola.

AUy - sụt áp do điện cảm phía xoay chiêu La gay ra:

12

AUy= kyXald = ky2nf.La la cD

maạm - số lần đập mạch cửa điện áp chỉnh lưu trong một chu kỷ lưới xoay chiều.

fam - tần số sóng hài bậc 1 của điện áp chỉnh lưu, phụ thuộc vào sơ đồ chỉnh lưu theo
quan hé: fam = mamfi; trong 46 f) 14 tần số lưới điện xoay chiều. Số liệu trong bảng lấy theo tần

số lưới điện của Việt Nam Ia fi = 50 Hz.

kam - hé số đập mạch của điện áp chỉnh lưu: k„„=oe „ trong đó Uim là biên độ sóng hài

d

cơ bản của điện áp chỉnh lưu theo khai triển Furier.


hy - hệ số sơ đồ để tính góc trùng dẫn y theo biểu thức chung:

cos(0+ y) =cosa—h Xu 42)
* J2U;

1.3.3. Chỉnh lưu một pha một nửa chu kỳ (hình 1.2a)

Đồ thị làm việc với tải thuần trở trên hình 1.4. Do các chỉ tiêu kỹ thuật kém (bảng 1.1),

loại này chỉ dùng cho tải rất nhỏ (đưới 100 mA), thường dùng phương pháp lọc bằng tụ điện.

Riêng khi mạch có thêm điệt đệm Do thì có thể dùng cho tải có tính điện cảm lớn như cuộn hút
nam châm, cuộn đây kích từ của máy phát điện, ly hợp điện từ... với đòng tải lớn đến vài chục

Ampe. Luật điều chỉnh là:

Ugg =U 9) ——>—— (1.3) oN

Trong đó:

e Udo là tham số tra trong bảng 1.1 có được

Udo = 0,45U2 (U2 la tri số hiệu dung của điện áp

xoay chiều đưa vào mạch van.

« œ được gọi là “góc điều khiển”, hoặc “góc mở.
thyristor”. Thực chất đây là góc độ điện tương
ứng với thời điểm có xung điều khiển xuất hiện

kể từ khi điện áp giữa hai cực A - K của
thyristor là dương. Trên đồ thị hình 1.3 góc
này được tính từ thời điểm qua khơng của điện |
áp nguồn khi giá trị điện áp chuyển từ âm sang Hình 1.4. ĐỒ thị chỉnh lưu một pha
dương. Theo biểu thức (1.1) ta thấy rằng lễ một nữa chư kỳ tải thuần trở

tham sé điều chỉnh duy nhất của điện áp ra tải,
do tham số U¿ là cố định.
e Uao là giá trị điện áp ra tải lớn nhất mả chỉnh lưu điều khiển có thể đạt tới, tức là nó
tương ứng với trường hợp điều khiển với ø = 0, đây cũng là giá trị điện áp của chỉnh lưu
điệt. Như vậy có thể hiểu ký tự “©” ở đây vừa như điện áp Ua(œ = 0), vừa như điện áp
của chỉnh lưu “không” điều khiến.

13

Theo đỗ thị với tải thuần trở ta thấy khi điều chỉnh điện áp ra thì dịng tải ln bị gián

đoạn. `

1.3.4. Chỉnh iưu hình tia hai pha (hình 1.2b)

Mạch này được sử dụng nhiều trong dải công suất nhỏ, nhất là phần nguồn cho mạch điều

khiển. Với cấp điện áp dưới 100V và dịng tải khơng lớn hơn vài Ampe thường dùng lọc bằng

tụ điện. Trường hợp dùng lọc kiểu điện cảm thi dòng điện tải cho phép tăng đến hàng chục

Ampe. Loại chỉnh lưu này chiếm ưu thế so với chỉnh lưu sơ đỗ cầu khi điện áp ra tải thấp dưới
10 V do sut áp trong mạch van thấp hơn. Nhược điểm chính của chỉnh lưu hình tia là buộc phải


có biến áp nguồn để tạo điểm giữa cho mạch hoạt động được, mặt khác công suất của máy biến

áp lớn gấp 1,5 lần so với cơng suất một chiều cần thiết của tải. Hình 1.5 là đỗ thị minh hoạ hoạt

động với các dang tai, Ig la các xung đòng điện đưa vào cực điều khiển của các thyristor ở thời
điểm góc œ qui định, xung của hai ván cách nhau đúng một nửa chu kỳ điện áp nguồn (180°

điện).

» Với dạng tải thuần trở (hình 1.5a) dịng id đồng dạng với ua và cũng tuân theo luật (13)
với một sự khác biệt là Uao = 0,9 U; (theo bảng I.]).

« Hai dạng tải kia, với giả thiết là điện cảm La đủ lớn để coi đòng điện tải id liên tục và

phẳng (đỗ thị hình 1.5b), sẽ có chung một qui luật điều chỉnh:

Ug, = Ugg cos— aAU (1.4)

Trong đó: AUy là sụt áp do chuyển mạch trùng đẫn được tính theo biểu thức (1.2).

œ, k^ LIÊN) I 6

Hình 1.5. Đỗ thị làm việc của chỉnh lưu hình tia hai‘pha

@) Tai thudn tro; b) Tai RL hoặc RLE (dòng liên tục)

Sự khác biệt giữa hai dạng tải thế hiện ở biểu thức dòng tải:

(1.5)


(1.6)

14

4.3.5. Chỉnh lưu ba pha hình tia (hình 1.2c)

Chinh lưu dạng này có các đặc điểm tương tự chỉnh lưu tia một pha: cần có biến áp

nguồn để có điểm trung tính đưa ra tải, cơng suất máy biển áp này lớn hơn công suất một chiều

1,35 lần, tuy nhiên sụt áp trong mạch van nhỏ nên thích hợp với phạm vi điện áp làm việc thấp.
Vi sir dung nguồn ba pha nên cho phép nâng công suất tải lên nhiều (đến vài trăm Ampe), mặt
khác độ đập mạch của điện áp ra sau mạch chỉnh lưu giảm đáng, kể nên kích thước bộ lọc cũng

nhỏ đi.

Hình 1.6 là đỗ thị làm việc với các đạng tải, Có một số lưu ý sau:

e Điểm tính góc điều khiển của các van không phải ở điểm qua 0 của điện áp nguồn, mà
chậm pha hơn một góc 30° điện, tương ứng với điểm giao nhau của điện áp pha nguồn.

Xung điều khiển các van lệch nhau một phần ba chu kỳ, tức 120” điện.

ø Giá tri Uso= 1,17U2.

e Với tải thuần trở có đỏ thị hình 1.6a, có thể là:

= Dong điện tải gián đoạn khi ơ > 30° với qui luật điều chỉnh gần với (1.3):

1+ cos(œ + 309)

Ưy, =a Uạp e (1.7)

= Dòng điện tải liên tục khi œ < 30° với qui luật điều chỉnh:

Ug, = Uạp c0S Œ (1.8)

e Với tai RL hay RLE (hinh 1.6b) các qui luật tương tự chỉnh lưu hai pha hình tỉa, tức là

tuân theo các biểu thức (1.4); (1.5); (1.6).

Uực

Hình 1.6. Đồ thị làm việc của chỉnh lưa hình tỉa ba pha

a) Tài thuần trở (dòng tải giản đoạn); b) Tải RL hoặc RLE (dòng tải liên tục)

4.3.6. Chỉnh lưu cầu một pha (hình 1.2d)
Chinh lưu cầu được sử dụng rất rộng rãi trong thực tế, nhất là với cấp điện áp ra từ 10 V

trở lên. Dòng tải có thể lên tới một trăm Ampe. Một trong những ưu điểm hơn hắn của nó so

với chỉnh lưu hình tia là khơng nhất thiết phải có biến áp nguồn: khi điện áp ra tải phù hợp với

45

cấp điện áp nguồn xoay chiều ta có thể mắc trực tiếp mạch chỉnh lưu vào lưới điện. Do số

lượng van phải gap đôi sơ đồ hình tia nên sụt ấp trong mạch van cũng tăng gấp đơi, vì vậy nó

khơng thích hợp với tải cần dòng lớn nhưng điện áp ra lại nhỏ. Để đưa dịng điện ra tdi hiơn cần


có hai van dẫn, vì vậy xung điều khiển cũng phải đưa tới hai van cùng một thời điểm: lạ: đồng

thời với Iga; lạ› cùng với sa (trên đỗ thị hình 1.7 thé hiện chúng chỉ trên một trục).

QC, H2 ĨC %w số n đ

Hinh 1.7, Đề thị làm việc của chỉnh lưu hình tìa ba pha
4) Tải thuần trở (dòng tải gián đoạn); b) Tải RL hoặc RLE (dòng tải liên tục}
Qui luật điều chỉnh của chỉnh lưu cầu một pha với các dạng tải hồn tồn tương tự chỉnh
lưu hình tia hai pha (mục 1.3.4), các tham số cũng gần tương tự, chỉ khác về công suất máy

biến ấp và điện áp ngược cực đại trên van (bang 1.1).

1.3.7. Chỉnh lưu cầu ba pha (hinh 1.2e)

Đây là loại được sử dựng nhiều nhất trong thực tế.

Uầ điển:
« Cho phép đấu thẳng vào lưới điện ba pha;
® Độ đập mạch rất nhỏ (5,7%);

® Cơng suất máy c b á i c loại trên ế . n áp cũng chỉ xắp xi công suất tải, đồng thời gây méo lưới điện ít hơn

Nhược điễm: sụt áp trên van gắp đôi sơ đồ hình tia vì ln có hai van dẫn để đưa dịng ra

tải, nên sẽ khơng phù hợp với cấp điện áp ra tải đưới 10 V,

với dải công suất rất rộng, từ nhỏ đến hàng nghìn kW. Do có nhiều ưu điểm vượt trội như đã nêu, chỉnh lưu cầu ba phả được ứng dụng rộng rãi


Mạch van được đầu thành hai nhóm: nhóm van đánh số lẻ đấu chung katơt; nhóm đánh số
chin đấu chung anôt. Để điều khiển van, cần tuân thủ một số qui luật sau (xem hình 1.8).

nhau của các điện áp pha nguồn khi chúng ở nửa chu ky điện đp dương. ® Với thyristor của nhóm đấu katơt chung, điển mốc đễ tính góc điều khiến là điểm giao
của các điện áp pha nguồn khí chúng ở nửa chụ kỳ ® Với thyristor của nhóm anơt chung, điểm mốc để tính góc điều đi k ệ h n iển áp là âm. điểm giao nhau

16

`_ Hình 1.8. Đề thị làm việc của chỉnh lưu cầu ba pha

3) Góc điều khiển và dạng xung mở van; b) Dé thi đồng điện

« Xung điều khiển được phát lần lượt theo đúng thứ tự đánh số từ T¡ đến Tạ cách nhau 60°

điện; cịn trong mỗi nhóm thì xung phát cách nhau 120.

e Để thơng mạch điện tải cần hai van cùng dẫn, trong đó mỗi nhóm phải có một van tham
gia, do đó hai van có thứ tự cạnh nhau phải được phát xung cùng lúc. Vì vậy dạng xung

là xung kép: xung thứ nhất được xác định theo góc điều khiển cần có, xung thứ hai là

đảm điều kiện thông mạch, thực tế là xung của van khác gửi đến: thí dụ xung Ig cia van

T¡ đồng thời gửi đến van Tạ; sau đó đến lượt xung của Tạ sẽ gửi đến cho van Ty...

Qui luật điều chỉnh:

© Giá trị Uso = 2,34U2.

ø Với tải thuần trở (đồ thị hình 1.8a), có thể là:


= Dòng điện tải gián đoạn khi-ø > 60” với qui luật điều chỉnh dạng (1.3):

® Uạ = Uạg[1+ cos(œ + 60)] (19)

® Dong điện tải liên tục khi œ < 60° với qui luật (1.8):

Ua = Ugo cosa

Với tải RL hay RLE (để thị hình 1.8b, ở đó khơng vẽ ảnh hưởng của trùng dẫn) các qui

luật vẫn tuân theo các biểu thức (1-4); (1.5); (1.6).

4.3.8. Chỉnh lưu sáu pha có cuộn kháng cân bằng (hình 1.2g)

Trong trường hợp cẩn dòng tải rất lớn (hàng nghìn, vạn Ampe), người ta phải đầu song
song nhiều mạch chỉnh lưu cơ bản cùng loại đã kể trên. Để phân bố dòng điện đều giữa các
mạch với nhau cần dùng các cuộn kháng được gọi là cuộn kháng “cân Bằng, | Rea big với
các cuộn kháng “san bằng” làm nhiệm vụ lọc). Trong số nàysa io là chính

2TKĐT 17

lưu cầu ba pha và hình tia ba pha. Với cấp điện áp thấp người ta chỉ dùng hai sơ đỗ hình tia đấu
song song qua cuộn cắm cân bằng và có tên gọi riêng là “chỉnh lưu sáu pha có cuộn kháng cân

bằng”.

Như vậy chỉnh lưu sáu pha có cuộn kháng cân bằng thực chất là hai mạch chỉnh lưu ba
pha hình tỉa đấu song song với nhau, nhờ có cuộn kháng mà chúng hoạt động độc lập khơng bị
ảnh hưởng lẫn nhau. Hình 1.9 là đỗ thị mô tả sự hoạt động của hai mạch chỉnh lưu và điện áp ra

tải là bình quân của hai điện áp này, và điện áp ra tải chỉ bằng chính điện áp của một bộ (vì hai
bộ nguồn đấu song song ). Tuy nhiên, theo dang đỗ thị ud nhận được, thấy rằng:

* Độ bằng p hệ hẳng số đ đ ậ i p ện mạ áp ch ra c tố ủ t a hơ s n ơ đ h ồ ẳn này của bằ c n h g ỉnh với lưu sơ hìn đ h ồ t c i ầ a u ba ba pha p , ha. điều này thể hiện ở
® Dòng qua van lư ch ợ ỉ ng là van !/6 của của hai dò m n ạ g ch tả n i, gang so n v h ớ a i u: sơ sáu đồ van. cầu giảm được hai lần, trong khi số
® Chỉ có một van giờ đẫ c n ũng dồn ph g ải r c a ó t h ả a i i n v ê a n n d sụ ẫ t n. áp trên van thấp hơn sơ đỗ cầu, vì mạch cầu bao

Chính vì các đặc điểm này mà chỉnh lưu sáu pha có cuộn kháng cân bằng rất thích hợp
với đạng tải địi hỏi điện áp tải rất thấp nhưng dịng rất lớn, như cơng nghệ mạ điện...

Uy 8 b € a Vail

3) oc=09 B} oc=309

Hình 1.9. Đã thị làm việc của chữnh lưu sảu pha có cuộn khẳng cân bằng
4) Trưởng hợp œ= 0”; b) Trường hợp a= 3?

phải dùng biến áp trong khi công suất của hai thiết bị này đều lớn. Mặt khác không cho phép Nhược điểm chính của sơ đề này là địi hỏi phải có thêm cuộn kháng cân bằng và buộc

điều chỉnh điện áp đến bằng khơng, vì lúc đó cuộn kháng mắt tác dụng cách ly hai mạch chỉnh
lưu, nên mạch sẽ chuyển sang chạy ở chế độ chỉnh lưu sáu pha bình thường, và như vậy sẽ mắt

hầu hết các ưu điểm vốn có của nó.

1.3.9. Chỉnh lưu bán điều khiển (hình 1.2.h, i, k)

khiển (thyristor), nira cén lại dùng van không điều khiển (điôt). Chỉ các sơ đồ cầu có loại mang tên “bán điều khiến”, trong đó một nửa số van là điều
18

Chỉnh lưu bán điều khiển có ưu điểm là:


¢ Don giản hơn cả về lực và điều khiển;

« Cho phép đấu trực tiếp mạch điều khiển với mạch lực khi các thyristor chung katốt;

« Giá thành rẻ hơn;

© Tiết kiệm năng lượng hơn (hệ số cosg cao hơn chỉnh lưu điểu khiển). Điều này là do có
những giai đoạn làm việc, dòng tải sẽ chảy quản qua hai van mắc thẳng hàng mà không
về nguồn, tức lànăng lượng được giữ trong tải mà không mắt về nguồn. Trên đồ thị đó là
các giai đoạn mà nếu với chỉnh lưu điều khiển thì điện áp ud âm, cịn ở đây lại bằng 0, do
các van thẳng hàng dẫn làm ngắn mạch đầu ra.

Nhược điểm chung của loại này là:

« Khơng thực hiện được q trình nghịch lưu;

« Khơng ứng dụng được cho các tải địi hỏi phải đảo chiều dịng tải (chính lưu đảo chiều).

a} fl 6 | ñ ọ

my 1 a , ộ
- 1 fh Ộ "rYNtY7 & :+
“ININT GœI pK ‘

? Ị , A . i 1 , 8
va
; i tot tt HỊ +ta '
i
l t PFr Hư ẹ


TỊ 68 | 1
et 1 nanL
+ ‘
Tay ÿ 1 '‡ + , : 6
[TT.
. 1' 1toa 4 i ,: }14 + 4 ‹
'MỊ ` | ; Ìmœ , 9 †
inaty ' to + : Dts 8 Dy] | nt TU
Pho mj : : 1 Ttt "t 8
O11 1 Dt D2
02, D2 ipz— oa i1 ÿ -‘ 8

T2: ‘Tt 1124
ey. Dt D2

lạ! ld

a) 9 „ lì 9

Hình 1.10. ĐỀ thị chỉnh lưu bán điều khiển một pha
a) Sơ đồ thyristor mắc thẳng hàng; ) So dé thyristor mdc katét chung

Trong thực tế chỉnh lưu bản điều khiển khá thông dụng cho các ứng dụng khơng địi hỏi

đảo chiều dịng điện tải như các bộ điều chỉnh tốc độ cho động cơ điện một chiều, bộ nap acqui

tự động...

Cần lưu ý rằng khi tính tốn thiết kế, chỉnh lưu bán điều khiển được lấy theo tham số của

chỉnh lưu điều khiển (dùng tất cả van là thyristor) cùng loại mà khơng có bảng tham số riêng,

19

Chinh lưu bán điều khiển thường làm việc ở chế độ dịng điện liên tục và có chưng qui

luật điều chỉnh đạng:

Uta = Ugo 1+cosa

2

Còn biểu thức tinh dong tai theo (1.5) nếu là tải RL, hoặc (1.6) nếu là tải RLE.

Luật phát xung điều khiển cho cầu bán điều khiển một pha tương tự cầu điều khiển một

pha (hình 1.7). Hình 1.10 là đồ thị minh hoạ cho chỉnh lưu cầu một pha bán điều khiển với tải
RL hoặc RLE khi dòng tải là liên tục. Khoảng ngắn mạch đầu ra ở sơ đồ 1.10a là khi các điệt
Đ¡D¿ cùng dẫn, còn trong sơ đỗ 1.10b là khi T;D; hay TạD; dẫn.

Với loại ba pha thì luật phát xung điều khiển thyristor mạch bán điều khiển khác mạch
điều khiển, mặc dù mốc tính góc điều khiển thì vẫn tương tự nhau. Ở đây không cần dùng xung
kép mà chỉ dùng xung đơn là được, do các didt tự động dẫn ngay khi có thyristor dẫn. Hình
1.11 là đồ thi minh hoạ hoạt động của sơ đồ này cũng với dạng tải RL hoặc RLE và trong chế
độ dòng điện liên tục. Các thyristor thay nhau dẫn theo thứ tự, và các điêt cũng vậy. Ta thấy
vẫn có những giai đoạn mà hai van thẳng hàng dẫn, làm ngắn mạch đầu ra: T¡D¡, TạD¿, T:D;,
Có một điểm cần lưu ý là trên đỗ thị uạ điện áp ra chỉ có ba lần đập mạch chứ không phải sáu
lần'như cầu điều khiển, do đó độ bằng phẳng
điện áp ua của bán điều khiển kém hơn. tụ


Trong thực tế, để có thể lấy được các ưu ‘
điểm của chỉnh lưu bán điều khiển, đôi khi
người ta đấu song song đầu ra chỉnh lưu điều
khiển một điệt Dạ (xem hình 12a) gọi là điệt
đệm, tác dụng của điôt này làm cho mạch hoạt
động tương tự như chỉnh lưu bán điều khiển. Ud
1.4. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MẠCH LỰC

Trong các mục trên ta thấy để thiết kế một
mạch chỉnh lưu chỉ tiết cần biết khá nhiễu yêu
cầu kỹ thuật và các chỉ tiêu cu thé. Tuy nhiễn
những yêu cầu này thường khó có thể nắm bắt
được đầy đủ, vì vậy khi thiết kế trước tiên chỉ -
dựa vào một số yêu cầu tối thiểu để đưa ra một 'D
vài phương án mạch lực đủ cho thiết kế sơ bộ
ban đầu. Sau đó tiến hành thiết kế chỉ tiết các id
phương án đưa ra nhằm so sánh đầy đủ hơn để ]
đi đến một phương án cuối cùng. Những yêu cầu >
P TẢ Bên c.hối cìng
Z h B yeu H3 Hình 1.11. đĐiỗềuthkịhicểủna chính lưu cầu ba pha
sẽ được triển khai theo phương
khác án duy nhất bản (đồng liên tục)

được chọn.

1.4.1. Các yêu cầu tối thiểu
Dé có thể tiến hành thiết kế sơ bộ cần biết các yêu cầu sau;

20


1. Điện áp ra tai dinh mic (gia tri trung binh): Udam

2. Pham vi diéu chinh ua va yéu cau diéu chinh (trơn hay nhảy cấp, số cấp...)

3. Dòng điện tải định mức (giá trị trung bình): Taam

4. Tính chất tải và phạm vì thay đối tải.

5. Hệ số đập mạch ra tải (độ phẳng của điện áp ra tdi): kam
6. Nhiệt độ môi trường làm việc: tmt

Dựa vào các chỉ tiêu này đã có thể phác thảo sơ bộ phương án mạch lực. Độ chính xác

của phương án đưa ra phụ thuộc vào kiến thức tổng hợp và kinh nghiệm thực tế của người thiết

kế. Kết quả của lựa chọn phương án phải đạt hai mục đích sau:

® Chọn được sơ đồ mạch lực.

« Xác định bộ chỉnh lưu có cần bộ lọc hay khơng và nếu cần thì đùng loại gì.

1.4.2. Chọn sơ bộ phương án

Dưới đây là 4 chỉ dẫn có tính định hướng để dùng làm yêu cầu đầu bài cho giai đoạn lựa
chọn phương án:

1.4.2.1. Sử dụng hai tham số Uaám, ldạm và dựa vào bang về các tham số chính (bảng 1.1)

cho phép xác định mạch chỉnh lưu và công suất đặt của thiết bị, Từ đó:


a. Với công suất tải Pa = (Uađm.lddm) < 5 kW có thể dùng chỉnh lưu loại một pha. Cịn
trường hợp Pa > 5 kW nên đùng chỉnh lưu ba pha.

b, Nếu điện áp Uaam thấp, khoảng (10 + 30) V nên dùng các sơ đồ hình tia. Nếu điện áp

đám cao hơn nên đùng sơ đồ hình cầu, và với trị số nguồn xoay chiều phù hợp nên dùng

cách mắc thắng mạch chỉnh lưu vào lưới điện để tránh mắt thêm một biến áp nguồn.
e. Nếu dòng điện tải rất lớn (hàng nghìn Ampe) và điện áp thấp nên dùng chính lưu sáu

pha có cuộn kháng cân bằng, Trường hợp điện áp cao thì dùng sơ đề cầu, trong đó cóthể

dùng phương pháp đấu song song các van để tăng dòng hoặc đấu song song nhiều mạch
cầu để phân dòng tải.

1.4.2.2. Công suất biến áp (nếu cần) xác định sơ bộ theo quan hệ trong bảng 1.1.”

1.4.2.3. Yêu cầu về hệ số đập mạch cho ta biết có cẦn bộ lọc một chiều hay khơng. So

sánh hệ số đập mạch cần có với hệ số đập mạch của các bộ chỉnh lưu (bang 1.1).
Nếu kam của chỉnh lưu đã chọn không thoả mãn (lớn hơn so với yêu cầu) thì có hai giải

pháp:
e Một là dùng bộ lọc để giảm hệ số đập mạch tới trị số yêu cầu;

e Hai là chọn mạch chỉnh lưu khác có hệ số này phù hợp.
Thường giải pháp thứ nhất (dùng bộ lọ) là đúng đắn nếu đây là cặc bộ chỉnh lưu điều

khiển vì khi tăng góc điều khiển œ thì hệ số kam của chỉnh lưu điều khiển xấu đi nhiều.


Chủng loại lọc phụ thuộc vào dòng tải:
w Bộ lọc điện cảm (lọc L) được ding trong tồn đải cơng suất thực tế, địng tải cảng
lớn thì hiệu quả của loại lọc này càng cao.

21


×