Thiết kế mạch chỉnh lưu điều khiển động cơ điện một chiều, chương 1 pot

THIT K MCH CHNH LU
CU 3 PHA KHễNG O
CHIU IU
KHIN NG C MT CHIU
KCH T C LP
Chng I:
Tng quan v chinh lu cu 3 pha
khụng o
chiu v ng c mt
chiu
I - Tng quan v chnh lu cu 3 pha.
1- Khỏi nim :
Chốnh lổu laỡ dổỷa vaỡo tờnh dỏựn õióỷn mọỹt chióửu cuớa caùc
linh kióỷn baùn dỏựn (diod, thyristor) õóứ bióỳn doỡng õióỷn
xoay chióửu cọng nghióỷp thaỡnh doỡng õióỷn mọỹt chióửu.
2- Cỏc yờu cu k thut ca b chnh lu:
- Giaù trở trung bỗnh õióỷn aùp ra cuớa bọỹ chốnh lổu U
d
(E
d
)
phaới õaùp ổùng õổồỹc caùc yóu cỏửu cuớa taới õoù laỡ: phaới giổợ ọứn
õởnh cho taới hay phaới thay õọứi theo taới.
-Hóỷ sọỳ san bũng cuớa õióỷn aùp ra (K
sb
) phaới nhoớ hồn giaù
trở K
sb cho pheùp
trong õoù K
sb cho pheùp
laỡ do taới quy õởnh. K

sb
< K
sb cho pheùp
-Cọng suỏỳt cuớa bọỹ chốnh lổu phaới õaùp ổùng cọng suỏỳt cuớa taới.
3- Phõn loi b chnh lu:
Dổỷa vaỡo khaớ nng õióửu chốnh giaù trở trung bỗnh õióỷn aùp
ra cuớa bọỹ chốnh lổu U
d
(E
d
), thióỳt bở baùn dỏựn duỡng laỡm
van chốnh lổu vaỡ hỗnh daỷng cuớa õióỷn aùp ra maỡ ta phỏn
loỹai caùc bọỹ chốnh lổu nhổ sau:
3.1 Phỏn loaỷi theo thióỳt bở duỡng laỡm van chốnh lổu:
Dổỷa theo thióỳt bở duỡng laỡm van chốnh lổu ta coù thóứ chia
bọỹ chốnh lổu ra 2 loaỷi sau:
-Chốnh lổu duỡng diod (khọng õióửu chốnh õổồỹc giaù trở
õióỷn aùp ra)
-Chốnh lổu duỡng Thyristor (õióửu chốnh õổồỹc giaù trở õióỷn
aùp ra)
3.2 Phỏn loaỷi theo daỷng soùng õióỷn aùp ra:
-Chốnh lổu 1 pha (1 pha
2
1
chu kỗ)
- Chốnh lổu 2 pha ( 1 pha
2
1
2
chu kỗ) gọửm coù 2 sồ õọử: sồ

õọử hỗnh tia vaỡ sồ õọử hỗnh cỏửu
- Chốnh lổu 3 pha (3 pha
2
1
chu kỗ) hay sồ õọử chốnh lổu
ba pha hỗnh tia
- Chốnh lổu 6 pha (3 pha
2
1
2
chu kỗ) sồ õọử chốnh lổu cỏửu
ba pha (sồ õọử cỏửu õọỳi xổùng, khọng õọỳi xổùng, bọỹ bióỳn
õọứi õaớo doỡng)
Trong pham vi õóử taỡi naỡy ta seợ thióỳt kóỳ bọỹ chốnh lổu duỡng sồ
cỏửu ba pha duỡng Thyristor õọỳi xổùng.
4. Bọỹ chốnh lổu cỏửu ba pha duỡng Thyristor
4.1. Bọỹ chốnh lổu cỏửu ba pha õọỳi xổùng
4.1.1. Sồ õọử maỷch vaỡ daỷng soùng
T1 T4
T3
T5
T6
T2
u1 u2 u3
4.1.2 Nguyờn lý hot ng
Giaớ thióỳt T
5
vaỡ T
6
õang cho doỡng chaớy qua. V

F
= u
2c
, V
G
=u
2b
.
Khi




6
1
cho xung õióửu khióứn mồớ T
1
. Thyristor naỡy
mồớ vỗ u
2a
>0 sổỷ mồớ T
1
laỡm cho T
5
bở khoùa laỷi mọỹt caùch tổỷ
nhión vỗ u
2a
>u
2c
. Luùc naỡy T

6
vaỡ T
1
cho doỡng chaỷy qua.
ióỷn aùp trón taới:
u
d
= u
ab
=u
2a
-u
2b
Khi




6
3
2
cho xung õióửu khióứn mồớ T
2
. Thyristor
naỡy mồớ vỗ khi T
6
dỏựn doỡng, noù õỷt u
2b
lón anot T
2

maỡ
u
2b
>u
2c
. Sổỷ mồớ T
2
laỡm cho T
6
bở khoùa laỷi mọỹt caùch tổỷ
nhión vỗ u
2b
>u
2c
caùc xung õióửu khióứn lóỷch nhau
3

õổồỹc
lỏửn lổồỹt õổa õóỳn caùc cổỷc õióửu khióứn cuớa caùc Thyristor
theo thổù tổỷ 1,2,3,4,5,6,1
Trong mọỹt nhoùm, khi mọỹt Thyristor mồớ noù seợ khoùa ngay
Thyristor dỏựn doỡng trổồùc õoù, ta coù baớng toùm từt sau:
Thồỡi õióứm Mồớ Khoùa




6
1
T

1
T
5




6
3
2
T
2
T
6




6
5
3
T
3
T
1
Trở trung bỗnh cuớa õióỷn aùp trón taới:
ổồỡng bao phờa trón bióứu dióựn õióỷn thóỳ cuớa õióứm F laỡ v
F
.
ổồỡng bao phờa dổồùi bióứu dióựn õióỷn thóỳ õióứm G laỡ v

G
.
ióỷn aùp trón maỷch taới laỡ:
u
d
=v
F
-v
G
laỡ khoaớng caùch thúng õổùng giổợa 2 õổồỡng
bao:








cos
63
sin2
2
6
2
2
6
5
6
U

dUU
d




Do trong maỷch luọn coù õióỷn caớm L
c

0 nón trong quaù trỗnh
chuyóứn maỷch seợ coù hióỷn tổồỹng truỡng dỏựn. Sau õỏy ta seợ
xeùt maỷch khi coù hióỷn tổồỹng truỡng dỏựn.
Giaớ thióỳt T
1
vaỡ T
2
õang dỏựn doỡng. Khi
1

cho xung õióửu
khióứn mồớ T
3
. Do L
c

0 nón doỡng
3
T
i khọng thóứ tng õọỹt
ngọỹt tổỡ 0 õóỳn I

d
vaỡ doỡng i
T1
cuợng khọng thóứ õọỹt ngọỹt




6
7
4
T
4
T
2




6
9
5
T
5
T
3

6
11
6
T
6
T
4
giaớm tổỡ Id xuọỳng 0. Caớ ba Thyristor õóửu dỏựn doỡng. Hai
nguọửn e
a
vaỡ e
b
nọỳi ngừn maỷch.
Nóỳu chuyóứn gọỳc toỹa õọỹ tổỡ 0 sang
1

, ta coù:
)
6
5
sin(2
2



Ue
a
)
6
sin(2

2



Ue
b
ióỷn aùp ngừn maỷch )sin(6
2

Ueeu
abc
Doỡng õióỷn ngừn maỷch i
c
õổồỹc xaùc õởnh bồới phổồng trỗnh:


d
di
XUu
c
cc
2)sin(6
2

)]cos([cos
2
6
2

c
c
X
U
i
Doỡng õióỷn chaỷy trong T
1
laỡ
cd
iIi
T

1
Doỡng õióỷn chaỷy trong T
3
laỡ
cT
ii
3
Giaớ thióỳt quaù trỗnh truỡng dỏựn kóỳt thuùc khi
2

, vaỡ kờ hióỷu
12

laỡ goùc truỡng dỏựn. Khi



, i

T1
=0, ta coù bióứu
thổùc sau:
2
6
2
)cos(cos
U
IX
dc


(1)
Hỗnh daỷng õióỷn aùp taới u
d
trong giai õoaỷn truỡng dỏựn:
c
ba
d
e
ee
u


2
Do truỡng dỏựn nón trở trung bỗnh cuớa õióỷn aùp taới bở giaớm õi
mọỹt lổồỹng

U
Xaùc õởnh

U







dUd
ee
eU
ba
b










sin6
3
22
6
00

coscos
2
63
2
U
U
(2)
Thay (1) vaỡo (2) ta coù:


dc
IX
U
3
