BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT CHỈNH LƯU CÓ ĐIỀU KHIỂN

2:06 AM
Chơng 2
Chng 2: CHNH LU IU KHIN
BB IN P XOAY CHIU THNH MT CHIU
2.1 TQBCL
2.2 PTKSSĐ
2.3 CLSSN
2.4 TX K
2.5 TCK
2.6 BVBCL
ắ Khái niệm: Bộ Chỉnh luđiềukhiểnlà bộ
biến đổi năng lợng điện xoay chiều thành
một chiều mà có thể điều chỉnh đợc giá trị
điện áp một chiều.
2:06 AM
Ch−¬ng 2
I. CÊu tróc vµ ph©n lo¹i
1. CÊu tróc bé biÕn ®æi
Bé §iÒu KhiÓn
Bé ChØnh L−u
§iÒu KhiÓn
§èi T−îng
Mét ChiÒu
Nguån §iÖn
Xoay ChiÒu
TÝn hiÖu ®iÒu khiÓn chñ ®¹o
2.1. Tæng quan vÒ bé chØnh l−u ®iÒu khiÓn
2.1 TQBCL
I CT vµ PL
II S¬ ®å
III dßng ¸p

IV C§LV
IV CL§K D
o
VI QTCM
vII AH§L§
2.2 PTKSS§
2.3 CLSSN
2.4 TX ĐK
2.5 TCĐK
2.6 BVBCL
2. Ph©n Lo¹i
2:06 AM
Chơng 2
III. Dòng và áp của bộ chỉnh luvàtải
2.1 TQBCL
1. Dòng điện chỉnh lu trên phụ tải một chiều
a. Chế độ dòng tải liên tục
b. Chế độ dòng tải gián đoạn
I CT và PL
II Sơ đồ
III dòng áp
IV CĐLV
IV CLĐK D
o
VI QTCM
vII AHĐLĐ
2. Điện áp chỉnh lu trên phụ tải một chiều
c. Chế độ dòng tải biên liên tục
a. Điện áp chỉnh lu tức thời u
d

b. Điện áp chỉnh lu trung bình
2.2 PTKSSĐ
2.3 CLSSN
2.4 TX K
2.5 TCK
2.6 BVBCL
2:06 AM
Chơng 2
1. Dòng điện chỉnh lu trên phụ tải một chiều
2.1 TQBCL
u
d
= U
m
.Sin(t+ )
Phơng trình cân bằng điện áp
R
d
. i
d
+ L
d
dt
di
d
+ E
d
= U
m
sin(t + ) = u

T
u
u
d
i
d
E
d
L
d
R
d
Điện áp trên Tải khi T mở
I CT và PL
II Sơ đồ
III dòng áp
IV CĐLV
IV CLĐK D
o
VI QTCM
vII AHĐLĐ
2.2 PTKSSĐ
2.3 CLSSN
2.4 TX K
2.5 TCK
2
1 )(
)sin(
+

arctg
2
1 )(
)sin(
+




+

arctgt
i
*
= [ i
*
0
+ -
].e
-t/
-[ -
]
2.6 BVBCL
2:06 AM
Chơng 2
1. Dòng điện chỉnh lu trên phụ tải một chiều

U,i
U
EF
i
d
i
d
tải R
2 3
0
t
i
T1,2
i
T34

1

2

3
X
1,2
X
3,4
2.1 TQBCL
I CT và PL
II Sơ đồ
III dòng áp
IV CĐLV

IV CLĐK D
o
VI QTCM
vII AHĐLĐ
2.2 PTKSCL
2.3 CLSSN
2.4 TX K
2.5 TCK
2.6 BVBCL
2:06 AM
Chơng 2
a. Chế độ dòng tải liên tục
ắ Khi sơ đồ chỉnh lu làm việc ở chế độ xác lập
mà dòng điện chỉnh lu trên tải là liên tục.
ắDòng lặp lại với chu kỳ bằng 1/q lần chu kì
nguồn xoay chiều nên tại t = 0 và t = 2/q
có cùng giá trị i*
0
.
i
*
0
=

+
+


22
2

11
2
)().(
).sin()/sin(
/
/
tq
tq
e
earctgarctgq
2.1 TQBCL
I CT và PL
II Sơ đồ
III dòng áp
IV CĐLV
IV CLĐK D
o
VI QTCM
vII AHĐLĐ
2.2 PTKSCL
2.3 CLSSN
2.4 TX K
2.5 TCK
22
11
2
)().(
)]sin()/[sin(
/
/

+
+


tq
t
e
earctgarctgq

+




+

22
11 )().(
)[sin(
/ tq
e
arctgt
I =
+
2.6 BVBCL
2:06 AM
Ch−¬ng 2
a. ChÕ ®é dßng t¶i liªn tôc
¾ Tr−êng hîp L
d

=
∞
∞→ωτ
*
limi
ε−
π
π
−
ψ
−
π
−
ψ
+
π
q
q
/
)/sin()//sin(
2
222
I
*
=
=
q/π.sin(π/q).cosα - ε
=
I
d

= [U
m
.(q/π).sin(π/q).cosα -E
d
]/R
d
2.1 TQBCL
I CT vµ PL
II S¬ ®å
III dßng ¸p
IV C§LV
IV CL§K D
o
VI QTCM
vII AH§L§
2.2 PTKSCL
2.3 CLSSN
2.4 TX ĐK
2.5 TCĐK
2.6 BVBCL
2:06 AM
Chơng 2
b. Chế độ dòng tải gián đoạn
Trờng hợp này xảy ra :
- Tải là điện trở thuần khi lớn
- Tải có L
d
hữu hạn mà E
d
hoặc lớn

Khi đó bắt đầu mở 1 van thì dòng qua tải đan
g

bằng 0 tức là i*
0
= 0
2.1 TQBCL
I CT và PL
II Sơ đồ
III dòng áp
IV CĐLV
IV CLĐK D
o
VI QTCM
vII AHĐLĐ
2.2 PTKSCL
2.3 CLSSN
2
1 )(
)sin(
+




arctg
2
1 )(
)sin(
+

+

arctgt
i* = [ -].e
-t/
-[ -
]
2.4 TX K
2.5 TCK
2.6 BVBCL
2:06 AM
c. Chế độ dòng tải biên liên tục
ắ Chế độ biên liên tục thì đờng cong dòng điện
có q điểm bằng không trong 1 chu kì nguồn xoay
chiều. i*
0
= 0
ắ Giá trị giới hạn của s.đ.đ

gh
=
22
2
11
2
)().(

).sin()/sin(
/
/
+
+


tq
tq
e
earctgarctgq
Dòng tải khi phụ tải là R
d
, E
d
(khi L
d
= 0)
Khi L
d
= 0 thì = 0.
Do đó dòng trên tải là: i* = sin(t+ )-
Chơng 2
2.1 TQBCL
I CT và PL
II Sơ đồ
III dòng áp
IV CĐLV
IV CLĐK D
o

VI QTCM
vII AHĐLĐ
2.2 PTKSCL
2.3 CLSSN
2.4 TX K
2.5 TCK
2.6 BVBCL
2:06 AM
Chơng 2
2. Điện áp chỉnh lutrênphụtảimộtchiều
2.1 TQBCL
a. Điện áp chỉnh lu tức thời u
d
ắ Chế độ dòng tải liên tục: u
d
= u
ắ Chếđộdòngtảigiánđoạn:
1.u
d
= u khi i
d
> 0 từ t = 0ữ
2.u
d
= E
d
khi i
d
= 0 từ t =ữ2/q
I CT và PL

I I Sơ đồ
III dòng áp
IV CĐLV
IV CLĐK D
o
VI QTCM
vII AHĐLĐ
2.2 PTKSCL
2.3 CLSSN
2.4 TX K
2.5 TCK
2.6 BVBCL
2:06 AM
Chơng 2
b. Điện áp chỉnh lu trung bình
Thành phần một chiều của điện áp chỉnh lu
U
d
=
2.1 TQBCL
I CT và PL




q
d
tdtu
q
/

)(
2
0
2
ắChế độ dòng tải liên tục:
II Sơ đồ
III dòng áp
IV CĐLV
IV CLĐK D
o
VI QTCM
vII AHĐLĐ


+

q
m
tdtU
q
/
)sin(
2
0
2

q
U
d
=

=
.U
m
sin(/q).cos = U
d0
.cos
ắChế độ dòng tải gián đoạn:
2.2 PTKSCL
2.3 CLSSN
2.4 TX K


+

0
2
tdtU
q
m
)sin(
2.5 TCK





q
d
tdE
q

/2
2
U
d
=
+
2.6 BVBCL
2:06 AM
Chơng 2
IV. Các Chế độ làm việc của bộ chỉnh lu
1. Các chế độ làm việc
2.1 TQBCL
I CT và PL
II Sơ đồ
2. Điều kiện xảy ra chế độ nghịch lu
a. Đặt vấn đề
b. Các điều kiện
ắ Chế độ Chỉnh lu: xoay chiều thành một chiều
ắ Chế độ Nghịch lu: một chiều thành xoay chiều
c. Góc nghịch lu
III dòng áp
IV CĐLV
IV CLĐK D
o
VI QTCM
vII AHĐLĐ
2.2 PTKSCL
2.3 CLSSN
2.4 TX K
2.5 TCK

2.6 BVBCL
2:06 AM
Chơng 2
2. Điều kiện xảy ra chế độ nghịch lu
2.1 TQBCL
a. Đặt vấn đề
Công suất tiêu thụ: P
d
= U
d
.I
d
- Chế độ chỉnh lu thì P
d
> 0
- Chế độ nghịch lu thì P
d
< 0
Mặt khác I
d
> 0 nên U
d
< 0
I CT và PL
II Sơ đồ
III dòng áp
IV CĐLV
IV CLĐK D
o
VI QTCM

vII AHĐLĐ
2.2 PTKSCL
2.3 CLSSN
I
d
Tải
U
d
2.4 TX K
2.5 TCK
2.6 BVBCL
2:06 AM
2. Điều kiện xảy ra chế độ nghịch lu
ắ Điều kiện thứ nhất:
Nếu dòng tải liên tục thì
U
d
= U
d0
cos
U
d
< 0 khi Cos<0 nên góc mở /2 < <
ắĐiều kiện thứ hai:
Vì U
d
<0 để I
d
= (U
d

-E
d
)/R
d
> 0 thì (U
d
-E
d
) > 0
Vậy E
d
phải đảo chiều và
b. Các điều kiện
dd
UE >
dd
UE >
dd
UE >
Chơng 2
2.1 TQBCL
2.2 PTKSCL
2.3 CLSSN
2.4 TX K
2.5 TCK
2.6 BVBCL
I CT và PL
II Sơ đồ
III dòng áp
IV CĐLV

IV CLĐK D
o
VI QTCM
vII AHĐLĐ
2:06 AM
2. Điều kiện xảy ra chế độ nghịch lu
ắ BBĐ làm việc ở chế độ nghịch lu ta
đa ra đại lợng là góc điều khiển nghịch
lu (góc nghịch lu) đợc kí hiệu là
ắCách tính

=

-

dd
UE >
dd
UE >
Chơng 2
2.1 TQBCL
c. Góc nghịch lu
I CT và PL
II Sơ đồ
III dòng áp
IV CĐLV
IV CLĐK D
o
VI QTCM
vII AHĐLĐ

2.2 PTKSCL
2.3 CLSSN
2.4 TX K
2.5 TCK
2.6 BVBCL
2:06 AM
Chơng 2
V.chỉnh lu điều khiển có điốt không D
o
1. Chỉnh lu có ĐK làm việc với D
o
2.1 TQBCL
I CT và PL
II Sơ đồ
2. Nguyên lý hoạt động của sơ đồ khi có D
o
a. Nguyên lý hoạt động
b. Nhận xét
Sơ đồ nguyên lý
III dòng áp
IV CĐLV
IV CLĐK D
o
VI QTCM
vII AHĐLĐ
2.2 PTKSCL
2.3 CLSSN
2.4 TX K
2.5 TCK
2.6 BVBCL

2:06 AM
Ch−¬ng 2
1. ChØnh l−u cã §K lµm viÖc víi D
o
T
1
B
T
2
C
T
3
A
R
L=∞
a.
D
0
b.
U
d
0
I
d
I
Do
I
1
I
2

I
3
α
1
α
2
α
3
α
4
p
1
p
1
p
2
p
3
t
t
t
t
t
t
2.1 TQBCL
I CT vµ PL
I I S¬ ®å
III dßng ¸p
IV C§LV
IV CL§K D

o
VI QTCM
vII AH§L§
2.2 PTKSCL
2.3 CLSSN
2.4 TX ĐK
2.5 TCĐK
2.6 BVBCL
2:06 AM
1. Chỉnh lu có ĐK làm việc với D
o
ắTác dụng điện cảm?
ắ Cách khắc phục dòng qua tải bị gián đoạn?
ắTính chất tải là gì khi có D
o
?
Chơng 2
2.1 TQBCL
I CT và PL
II Sơ đồ
III dòng áp
IV CĐLV
IV CLĐK D
o
VI QTCM
vII AHĐLĐ
2.2 PTKSCL
2.3 CLSSN
2.4 TX K
2.5 TCK

2.6 BVBCL
2:06 AM
2. Nguyên lý hoạt động của sơ đồ khi có D
o
a. Nguyên lý hoạt động
b. Nhận xét
ắ Tại sao L
d
càng lớn càng tốt?
ắTại sao không làm việc ở cđ Nghịch Lu?
ắ Điều kiện D
o
làm việc?
ắNguyên nhân gì làm cho D
o
làm việc?
Chơng 2
2.1 TQBCL
2.2 PTKSCL
2.3 CLSSN
2.4 TX K
2.5 TCK
2.6 BVBCL
I CT và PL
II Sơ đồ
III dòng áp
IV CĐLV
IV CLĐK D
o
VI QTCM

vII AHĐLĐ
2:06 AM
Chơng 2
V. Quá trình chuyển mạch
2.1 TQBCL
1. Khái niệm
2. Dòng qua van trong QTCM
Trùng dẫn là nhiều van cùng dẫn
3. Góc chuyển mạch
4. Điện áp chỉnh lu trong QTCM
I CT và PL
II Sơ đồ
III dòng áp
IV CĐLV
IV CLĐK D
o
VI QTCM
vII AHĐLĐ
2.2 PTKSSĐ
2.3 CLSSN
2.4 TX K
2.5 TCK
5. Ví dụ về
QTCM với SĐCL hình tia 3 pha.
2.6 BVBCL
2:06 AM
1. Khái niệm
MBA và Tải
có tính chất
cảm

Van có thời
gian mở và
khoá
Dòng tăng và giảm dần
dần nên tồn tại thời điểm
2 van cùng dẫn dòng.
Đó là quá trình chuyển
mạch hay trùng dẫn
T
1
B
T
2
C
T
3
A
R
L=
E
F
Chơng 2
2.1 TQBCL
I CT và PL
II Sơ đồ
III dòng áp
IV CĐLV
IV CLĐK D
o
VI QTCM

vII AHĐLĐ
2.2 PTKSSĐ
2.3 CLSSN
2.4 TX K
2.5 TCK
Giản đồ
2.6 BVBCL
2:06 AM
Chơng 2
Đâu là vùng chuyển mạch?
Lựa chọn máy biến áp nh thế nào? Tại sao?
T
1
B
T
2
C
T
3
A
R
L=
E
F
2.1 TQBCL
I CT và PL
II Sơ đồ
III dòng áp
IV CĐLV
IV CLĐK D

o
VI QTCM
vII AHĐLĐ
2.2 PTKSSĐ
2.3 CLSSN
2.4 TX K
2.5 TCK
2.6 BVBCL
2:06 AM
Ch−¬ng 2
α
1
α
2
α
3
t
4
t
t
t
t
t
I
d
I
1
I
2
I

3
U
d
0
-U
B
-U
C
-U
A
β
2
β
1
β
3
§©u lµ vïng chuyÓn m¹ch?
2.1 TQBCL
I CT vµ PL
II S¬ ®å
III dßng ¸p
IV C§LV
IV CL§K D
o
VI QTCM
vII AH§L§
2.2 PTKSS§
2.3 CLSSN
2.4 TX ĐK
2.5 TCĐK

2.6 BVBCL
2:06 AM
Chơng 2
2. Dòng qua van trong QTCM
Phơng trình cân bằng điện áp:
-L
S
.di
T1
/dt + L
S
.di
T2
/dt = u
2
u
1
mà i
T1
+i
T2
= I
d
ặdi
T2
/dt = -di
T1
/dt , u
2
u

1
= U
m
.sin(t+ )
Ta đợc: 2 L
S
. di
T2
/dt = U
m
.sin(t + )
ặ i
T2
= - I
m
.cos(t+ ) + C
C = I
m
.cos = (U
m
/ 2L
S
)cos
Vậy: i
T2
= I
m
.[cos -cos(t+ )]
i
T1

= I
d
-I
m
.[cos -cos(t+ )]
2.1 TQBCL
I CT và PL
II Sơ đồ
III dòng áp
IV CĐLV
IV CLĐK D
o
VI QTCM
vII AHĐLĐ
2.2 PTKSSĐ
2.3 CLSSN
2.4 TX K
2.5 TCK
2.6 BVBCL
2:06 AM
ắ Khoảng thời gian chuyển mạch quy ra góc
độ điện gọi là góc chuyển mạch kí hiệu là .
Chơng 2
3. Góc chuyển mạch
ắ Cho = 0 và thay t =
0
Thay t = ta có:

0
= arccos[1-(I

d
.2.L
S
)/U
m
]
= arccos(cos + cos
0
-1) -
ắ Cho góc chuyển mạch phụ thuộc vào I
d
, U
m
,
L
S
và .
2.1 TQBCL
I CT và PL
II Sơ đồ
III dòng áp
IV CĐLV
IV CLĐK D
o
VI QTCM
vII AHĐLĐ
2.2 PTKSSĐ
2.3 CLSSN
2.4 TX K
2.5 TCK

2.6 BVBCL