Đồ án: Thiết kế hệ thống truyền động ăn dao máy doa ngang 2620 dùng hệ Chỉnh lưu – động cơ một chiều pptx

TRƯỜNG ĐHSPKT VINH  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Đồ án: Thiết kế hệ thống truyền động ăn dao máy doa ngang 2620 dùng hệ
Chỉnh lưu – động cơ một chiều
GVHD: Th.s Vũ Anh Tuấn - 1 - SVTH: Nguyễn Thị Thắm
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Trước hết em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với các thầy giáo, cô giáo
trong Khoa Điện – trường Đại học SPKT Vinh đã dạy dỗ và trang bị cho em những
kiến thức chuyên ngành quý giá trong những năm học vừa qua. Đặc biệt là Th.S
Vũ Anh Tuấn - Người đã trực tiếp hướng dẫn em thực hiện đề tài này.
Qua đây em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè đã giúp
đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi để em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp của mình.
Do trình độ và thời gian nghiên cứu có hạn chế, nên không tránh khỏi
những thiếu sót, nhược điểm. Vì vậy, em rất mong nhận được sự quan tâm, đóng
góp ý kiến một cách thẳng thắn, chân thành của các thầy, cô giáo trong Khoa và
độc giả để đề tài ngày càng hoàn thiện, đầy đủ, có ý nghĩa cả trong lý luận và
ngoài thực tiễn.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn!
Vinh, ngày 30 tháng 3 năm 2011.
Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Thị Thắm

GVHD: Th.s Vũ Anh Tuấn - 2 - SVTH: Nguyễn Thị Thắm
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ TRONG ĐỒ ÁN
Hình 1-1: Hình dạng bên ngoài của máy doa Error: Reference source not found
DANH MỤC CHỮ CÁI VIẾT TẮT
TT KÝ HIỆU NỘI DUNG
1. Đ Động cơ
2. ĐB Đồng bộ
3. BBĐ Bộ biến đổi

4. STĐ Sức từ động
5. MFT Máy phát tốc
GVHD: Th.s Vũ Anh Tuấn - 3 - SVTH: Nguyễn Thị Thắm
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
6. MBA Máy biến áp
7. BAX Biến áp xung
8. KĐTG Khuếch đại trung gian
9. KĐTT Khuếch đại thuật toán
10. MĐKĐ Máy điện khuếch đại
MỤC LỤC
GVHD: Th.s Vũ Anh Tuấn - 4 - SVTH: Nguyễn Thị Thắm
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
LỜI NÓI ĐẦU
Cuộc cách mạng khoa học công nghệ ngày càng phát triển mạnh mẽ đáp ứng
được các yêu cầu đặt ra trong lĩnh vực hiện đại hóa các trang thiết bị máy móc phục
vụ cho quá trình sản xuất. Để đáp ứng được công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại
hóa, nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm được sức lao động và tiết kiệm chi phí,
hạ giá thành thì việc thiết kế, tính toán để chế tạo máy móc là một khâu rất quan
trọng đòi hỏi người thiết kế phải nắm vững quy trình sản xuất của từng loại máy.
Đồng thời, dựa vào việc so sánh các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của các phương án
nhằm mục đích đảm bảo được các máy móc thiết bị khi chế tạo ra là tối ưu nhất.
Chính vì vậy, qua đợt làm đồ án tốt nghiệp này là một lần nữa giúp em có
thêm cơ hội, thời gian để tìm hiểu và học tập một cách sâu hơn, cụ thể hơn về lý
thuyết trang bị điện. Đó chính là bài học kinh nghiệm quan trọng và vô cùng ý
nghĩa đối với những kỹ sư tương lai như chúng em. Nhận thức tầm quan trọng đó
em đã làm việc với tinh thần nghiêm túc, vận dụng những kiến thức của bản thân,
những ý kiến đóng góp của bạn bè và đặc biệt là sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của
Th.S Vũ Anh Tuấn đã giúp em khắc phục được những thiếu sót và yếu điểm của
mình.
Xuất phát từ những yêu cầu thực tế, bản đồ án này sẽ nghiên cứu “Thiết kế

hệ thống truyền động ăn dao máy doa ngang 2620 dùng hệ Chỉnh lưu – động cơ
một chiều”.
GVHD: Th.s Vũ Anh Tuấn - 5 - SVTH: Nguyễn Thị Thắm
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Nội dung các phần thuyết minh và tính toán cụ thể như sau:
1. Giới thiệu về máy doa 2620A
2. Thiết kế mạch lực hệ truyền động
3. Thiết kế mạch phát xung điều khiển
4. Xây dựng và thuyết minh sơ đồ nguyên lý hệ truyền động
5. Xây dựng sơ đồ cấu trúc của hệ truyền động
6. Xét ổn định và hiệu chỉnh hệ thống
7. Mô phỏng hệ thống và chạy trên phần mềm Matlab.
PHẦN I: GIỚI THIỆU VỀ MÁY DOA NGANG 2620A
1. Chức năng, công dụng của máy doa
Máy doa ngang 2620A nằm trong nhóm máy cắt gọt kim loại thứ ba. Đây là
loại máy có vai trò quan trọng trong nền công nghiệp. Loại máy này có hệ thống
trang bị điện hiện đại, nó có thể gia công được nhiều loại chi tiết khác nhau, khả
năng công nghệ của nó có thể dùng để doa, khoan, khoét, phay với các nguyên
công sau:
- Nguyên công doa: Thường doa các lỗ hình côn, hình trụ, các mặt phẳng
vuông góc với nhau có độ định tâm cao.
- Nguyên công tiện: Khi nắp lưỡi dao tiện thì có thể tiện trong, cắt mặt đầu,
cắt ren Với nguyên công cắt ren thì truyền động ăn dao được truyền từ trục chính.
- Nguyên công khoan: Khi cần gia công các lỗ có độ định tâm cao ta có thể
thực hiện trên máy doa, nguyên công này thường nặng nề nhất.
- Nguyên công phay: Phay mặt đầu, phay mặt phẳng, phay mặt trong, phay
mặt ngoài.
2. Phân loại máy doa
Máy doa có nhiều loại khác nhau với kích cỡ, công dụng và mức độ chuyên
môn hoá khác nhau. Ta có thể phân loại máy doa theo các cách sau:

- Phân loại theo chức năng, công dụng:
+ Máy khoan, khoét
+ Máy doa
GVHD: Th.s Vũ Anh Tuấn - 6 - SVTH: Nguyễn Thị Thắm
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
- Phân loại theo chuyển động:
+ Doa đứng: Dao quay theo phương thẳng đứng
+ Doa ngang: Dao quay theo phương nằm ngang
- Phân loại theo mức độ trang bị điện:
+ Loại đơn giản: Thường dùng động cơ KĐB không có điều chỉnh tốc
độ về điện.
+ Loại trung bình thường dùng động cơ KĐB điều chỉnh tốc độ bằng
cách thay đổi số đôi cực hoặc dùng động cơ một chiều nhưng là hệ thống hở.
+ Loại phức tạp: Dùng động cơ một chiều kích từ độc lập điều khiển
theo hệ kín hoặc có thể điều khiển theo chương trình. Đây là loại máy doa gia công
có độ chính xác rất cao.
- Phân loại theo trọng lượng của máy ta có:
+ Loại nhỏ: Trọng lượng của máy nhỏ hơn 10 tấn
+ Loại trung bình: Trọng lượng của máy từ 10 - 100 tấn
+ Loại lớn: Trọng lượng máy lớn hơn 100 tấn.
3. Kết cấu của máy doa 2620A
Thân máy: Là phần cố định so với bệ máy, có kết cấu hình chữ U, hai đầu có
hai ụ
Ụ chính: Nằm trên thân máy, có thể chuyển động tịnh tiến so với thân máy.
Động cơ trục chính được gắn vào thân máy cùng với hộp tốc độ, quá trình di
chuyển được thực hiện nhờ trục chính hoặc động cơ chạy dao.
Ụ trục phụ: Nằm trên thân máy, có thể chuyển động tịnh tiến nhờ động cơ ăn
dao hoặc bằng tay. Khi gia công chi tiết có đòi hỏi độ chính xác cao thì nó có tác
dụng giữ dao.
Bàn máy: Được bố trí giữa hai ụ, có thể di chuyển ngang, dọc, qua trái, qua phải.

4. Đặc điểm công nghệ
Đặc điểm của máy doa là có thể gia công đồng thời nhiều lỗ có trục song
song hoặc trục thẳng góc với nhau.
Máy doa ngang dùng để gia công các chi tiết cỡ trung bình và nặng. Hình
dạng của máy được mô tả như sau:
GVHD: Th.s Vũ Anh Tuấn - 7 - SVTH: Nguyễn Thị Thắm
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Hình 1-1: Hình dạng bên ngoài của máy doa
Trên bệ máy 1 đặt trụ trước 6, trên đó có ụ trục chính 5. Trụ sau 2 có đặt giá
đỡ 3 để giữ trục dao trong quá trình gia công. Bàn quay 4 gá chi tiết có thể dịch
chuyển theo chiều ngang hoặc dọc bệ máy. Ụ trục chính có thể chuyển động theo
chiều thẳng đứng cùng trục chính. Bản thân trục chính có thể chuyển động theo
phương ngang.
Chuyển động chính là chuyển động quay của dao doa (trục chính). Chuyển
động ăn dao có thể là chuyển động ngang, dọc của bàn máy mang chi tiết hay di
chuyển dọc của trục chính mang đầu dao. Chuyển động phụ là chuyển động thẳng
đứng của ụ dao vv…
5. Yêu cầu đối với truyền động điện máy doa
5.1. Truyền động chính
Yêu cầu cần phải đảo chiều quay, phạm vi điều chỉnh tốc độ D = 130/1 với
công suất không đổi, độ trơn điều chỉnh ϕ = 1,26. Hệ thống truyền động chính cần
phải hãm dừng nhanh.
Hiện nay hệ truyền động chính máy doa thường sử dụng động cơ không
đồng bộ Roto lồng sóc và hộp tốc độ (động cơ có một hay nhiều cấp tốc độ). Ở
những máy doa cỡ nặng có thể sử dụng động cơ điện 1 chiều, điều chỉnh tốc độ
trơn trong phạm vi rộng. Nhờ vậy có thể giảm kết cấu, mặt khác có thể hạn chế
được mômen ở vùng tốc độ thấp bằng phương pháp điều chỉnh tốc độ hai vùng.
5.2. Truyền động ăn dao
Phạm vi điều chỉnh tốc độ của truyền động ăn dao D = 1500/1.
Lượng ăn dao được điều chỉnh trong phạm vi 2mm/ph ÷ 600mm/ph. Khi di

chuyển nhanh có thể đạt tới 2,5m/ph ÷ 3m/ph.
Lượng ăn dao (mm/ph) ở những máy cỡ nặng yêu cầu được giữ không đổi
khi tốc độ trục chính thay đổi.
Đặc tính cơ cần có độ cứng cao, với độ ổn định tốc độ < 10%, hệ thống
truyền động ăn dao phải đảm bảo độ tác động nhanh cao, dừng máy chính xác đảm
bảo sự liền động với truyền động chính khi làm việc tự động.
GVHD: Th.s Vũ Anh Tuấn - 8 - SVTH: Nguyễn Thị Thắm
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Ở những máy doa cỡ trung bình và nặng, hệ thống truyền động ăn dao sử
dụng hệ thống khuếch đại máy điện - động cơ một chiều hoặc hệ thống T – Đ.
5.3. Thông số kỹ thuật
Máy doa ngang 2620A là loại máy doa vạn năng dùng để gia công lỗ đã
khoan hoặc khoét mà kích thước giữa các tâm lỗ yêu cầu độ chính xác tuyệt đối cao
từ cấp 9 đến cấp 7 và r
a
= 6,3 ÷ 1,25μm. Với dao doa có chất lượng tốt, chọn chế độ
cắt và để lượng dư phù hợp, doa có thể đạt độ chính xác cấp 6. Doa đạt độ cứng
vững cao, lưỡi cắt thường bố trí không đối xứng nên khắc phục được độ rung động.
Ngoài ra còn thực hiện một số nguyên công phụ khác như: khoan, phay
bằng dao phay mặt đầu, gia công ren
Máy doa 2620A là máy có kích thước cỡ trung bình
Đường kính trục chính: 90 (mm)
Công suất truyền động chính: 10(kw)
Tốc độ quay trục chính điều chỉnh trong phạm vi: (12,5 ÷ 1600) vg/ph
Công suất động cơ ăn dao: 2,1(kw)
Tốc độ ăn dao có thể điều chỉnh được trong phạm vi: (2,1 ÷ 1500)vg/ph và
tốc độ lớn nhất có thể đạt tới 3000vg/ph.
6. Các chế độ vận hành của máy
Truyền dộng ăn dao nhờ hai chế độ vận hành bằng tay hoặc tự động.
Trong quá trình vận hành có thể thưc hiện chạy nhanh bàn dao bằng phương

pháp giảm từ thông động cơ. Chỉnh định tọa độ của ụ, trục nhờ hệ kính phóng đại
quang học.
Điều khiển máy nhờ các nút bấm và tay gạt, chúng được bố trí trên hai ụ
máy.
7. Các yêu cầu trang bị điện cho truyền động ăn dao của máy doa 2620A
Trong máy doa ngang 2620A truyền động ăn dao là truyền động phức tạp
nhất, nó đòi hỏi hệ thống trang bị điện có mức độ tự động hoá cao. Truyền động
dùng động cơ một chiều kích từ độc lập có các yêu cầu về chỉ tiêu chất lượng như:
7.1 Phạm vi điều chỉnh tốc độ
Truyền động ăn dao của máy doa ngang 2620A có yêu cầu phạm vi tốc độ
rộng, dải điều chỉnh được đặc trưng bởi hệ số:
1
1500
min
max
==
n
n
D
7.2. Độ trơn khi điều chỉnh
GVHD: Th.s Vũ Anh Tuấn - 9 - SVTH: Nguyễn Thị Thắm
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Vì máy làm việc ở nhiều chế độ gia công khác nhau như doa lỗ có đường
kính lớn thì cần tốc độ nhỏ, còn khi phay thì cần tốc độ lớn. Để đảm bảo chất lượng
gia công bề mặt có độ bóng từ cấp 6 ÷ 9 thì tốc độ phải được điều chỉnh vô cấp.
ϕ = =
+
n
n
i

i
1
1
7.3. Độ ổn định tốc độ khi làm việc
Để đảm bảo duy trì ổn định tốc độ đạt mức chính xác cao ngay cả khi tốc độ
truyền động chính thay đổi. Khi phụ tải biến đổi từ 0 ÷ M
max
thì yêu cầu độ sụt tốc
độ là:
∆n
n n
n
i dmi
i
=
−
≤ ÷
0
0
3 5( )%
7.4. Sự phù hợp giữa đặc tính điều chỉnh và đặc tính cơ
Truyền động ăn dao của máy bao gồm các chuyển động tịnh tiến, nếu mô
men cản M
C
do lực kéo ăn dao qui định thì nó phải đảm bảo phụ tải có mô men M
lớn nhất.
Nếu yêu cầu mô men M = const thì M
max
này được xác định bởi lực ăn dao,
bao gồm: lực kéo F

x
, tổn hao ma sát trên gờ trượt của máy.
Trong hầu hết phạm vi điều chỉnh ở vùng tốc độ thấp lực ăn dao bị hạn chế
bởi chiều sâu cắt do F
x
không đạt tới trị số cực đại mà phụ tải vào tốc độ ăn dao.
Mà vùng tốc độ cao, lực ăn dao còn phụ thuộc vào công suất của truyền động
chính, vì những cấp ăn dao cực đại chỉ sử dụng với các cấp tốc độ chính xác cực
đại, do đó có thể dẫn tới quá tải và gây nguy hiểm cho truyền động chính. Mặt
khác, cũng với cấp tốc độ này thường dùng để gia công tinh lên lực ăn dao không
cần lớn, nếu có kể đến sự biến đổi của lực ma sát trên gờ trượt ảnh hưởng tới tốc độ
thì lực kéo bàn là Q
n
và được biểu diễn như hình vẽ sau:
GVHD: Th.s Vũ Anh Tuấn - 10 - SVTH: Nguyễn Thị Thắm
M
c
,P
c
n
0
n
1
n
2
m
c
p
c
F,Q

v
n
q
®m
f
®m
0
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Ở vùng tốc độ gia công ta có:
M=const ; P tỉ lệ với U
Ở vùng chạy dao nhanh:
M≈ P/n ; P=const
7.5. Yêu cầu tự động hạn chế phụ tải
Trong quá trình làm việc thường xảy ra quá tải tĩnh và quá tải động. Trong
đó:
- Quá tải tĩnh: Là do vật liệu không đồng nhất, khi dao cắt đi vào vùng chai
cứng hoặc khi nhiệt độ tăng quá làm cho công suất cắt tăng dẫn tới quá tải.
- Quá tải động: Là các quá trình khởi động, hãm, đảo chiều. Để rút ngắn thời
gian quá tải động thì cần phải rút ngắn quá trình này.
Các biện pháp hạn chế phụ tải:
+ Hạn chế phụ tải truyền động chính thông qua truyền động ăn dao.
+ Hạn chế phụ tải tĩnh và động bằng phương pháp sử dụng khâu phản hồi âm
dòng có ngắt.
7.6. Yêu cầu hãm dừng chính xác
Việc dừng máy chính xác là một yêu cầu rất quan trọng. Bởi vì khi dừng
chính xác thì đảm bảo được chất lượng sản phẩm, tăng năng suất của máy, an toàn
cho thiết bị và người vận hành.
Các biện pháp nâng cao chất lượng quá trình hãm (giảm thời gian hãm)
- Sử dụng những thiết bị khống chế.
- Tăng gia tốc của hệ thống.

- Sử dụng những vật liệu nhẹ để giảm thành phần mô men quán tính.
- Tăng lực cản bằng cơ khí.
- Hãm bằng điện, sử dụng một trong ba phương pháp:
+ Hãm ngược
+ Hãm động năng
+ Hãm tái sinh
- Giảm tốc độ bằng cách giảm điện áp đặt vào phần ứng động cơ.
7.7. Yêu cầu về đảo chiều
Đặc điểm công nghệ của máy doa 2620A là có đảo chiều, để đảm bảo năng
suất cho máy thì việc yêu cầu về đảo chiều là rất quan trọng.
7.8. Yêu cầu về kinh tế
GVHD: Th.s Vũ Anh Tuấn - 11 - SVTH: Nguyễn Thị Thắm
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Hệ thống thiết kế ra phải đảm bảo có kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, thuận thiện
cho vận hành và sửa chữa.
Vốn đầu tư mua sắm thiết bị, chi phí vận hành phải hợp lý.
Giá thành hệ thống thấp, trong khi phải thoả mãn các yêu cầu về kỹ thuật.
8. Sơ đồ truyền động ăn dao máy doa ngang 2620 dùng hệ thống máy điện
khuếch đại – động cơ một chiều
Hệ thống truyền động ăn dao thực hiện theo hệ MĐKĐ có bộ khuếch đại
điện tử trung gian, thực hiện theo hệ kín phản hồi âm tốc độ. Tốc độ ăn dao được
điều chỉnh trong phạm vi (2,2 ÷ 1760)mm/ph. Di chuyển nhanh đầu dao với tốc độ
3780mm/ph chỉ bằng phương pháp điện khí. Tốc độ ăn dao được thay đổi bằng
cách chuyển đổi sức điện động của khuếch đại máy điện khi từ thông động cơ là
định mức, còn di chuyển nhanh đầu dao được thực hiện bằng cách giảm nhỏ từ
thông động cơ khi sức điện động của MĐKĐ là định mức.
GVHD: Th.s Vũ Anh Tuấn - 12 - SVTH: Nguyễn Thị Thắm
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Hình 1-2: Sơ đồ hệ thống truyền động ăn dao máy doa 2620
Kích từ của MĐKĐ là hai cuộn 1CK và 2CK được cung cấp từ bộ khuếch

đại điện tử hai tầng. Tầng 1 là khuếch đại điện áp (đèn kép 1ĐT) và tầng hai là tầng
khuếch đại công suất (đèn 2ĐT và 3ĐT). Tín hiệu đặt vào tầng 1 là:
U
v1
= U
cđ
– γ.ω – U
m2
Trong đó: Ucđ - điện áp chủ đạo lấy trên biến trở 1BT;
γω - điện áp phản hồi âm tốc độ động cơ, lấy trên FT
Um2- điện áp phản hồi mềm, tỷ lệ với gia tốc và đạo hàm gia tốc, lấy ở
đầu ra của cuộn thứ cấp 2BO-2 và 2BO-3 của biến áp 2BO, cuộn sơ cấp của 2BO
(2BO-1) nối tiếp với mạch R, C. Do đó, dòng điện sơ cấp của biến áp vi phân 2B0-
GVHD: Th.s Vũ Anh Tuấn - 13 - SVTH: Nguyễn Thị Thắm
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1 gồm hai thành phần tỷ lệ với tốc độ và tỷ lệ với gia tốc của động cơ. Như vậy
điện áp thứ cấp biến áp 2BO sẽ tỉ lệ với gia tốc và đạo hàm của gia tốc động cơ.
Điện áp đặt vào tầng khuếch đại 2 là Uv2 được xác định bằng biểu thức:
U
v2
= U
r1
– U
m1
Trong đó: Ur1- điện áp đầu ra tầng 1, là điện áp rơi trên điện trở R8, R9.
Um1- điện áp phản hồi mềm tỷ lệ với đạo hàm dòng điện mạch ngang,
được lấy trên hai cuộn thứ cấp 1BO-2 và 1BO-3; cuộn sơ cấp 1BO-1 mắc nối tiếp
trong mạch ngang của MĐKĐ.
- Nguyên lý làm việc:
Khi điện áp chủ đạo bằng không, do sơ đồ bộ khuếch đại nối theo sơ đồ cân

bằng nên dòng điện anôt hai nửa đèn 1ĐT là như nhau (I
aP
= I
aT
), điện áp rơi trên
R8 và R
9
bằng nhau, như vậy điện áp ra tầng 1 bằng không.
U
r1
= (I
aP
- I
aT
).R
8
= 0
và tương tự dòng điện anôt hai đèn 2ĐT và 3ĐT bằng nhau (Ia2 = Ia3), hai cuộn
dây 1CK và 2CK có điện trở và số vòng như nhau, sức từ động của chúng tác dụng
ngược chiều nhau nên sức từ động tổng của KĐMĐ bằng không.
F
∑
= F
1CK
– F
2CK
= (I
a2
– I
a3

).W = 0
Khi RT = 1, → U
cđ
> 0, do sự phân cực của điện áp chủ đạo nên nửa đèn
phải thông yếu hơn nửa đèn bên trái của 1ĐT, điện áp trên R
8
lớn hơn điện áp trên
R
9
, điện áp ra của tầng 1 có cực tính làm cho đèn 3ĐT thông mạnh hơn 2ĐT tức là
I
a3
> I
a2
hay I
2CK
> I
1CK
và sức từ động F
∑
có dấu tương ứng với chiều quay thuận của
động cơ. Tốc độ động cơ lớn hay bé tuỳ thuộc vào điện áp chủ đạo.
- Khâu phản hồi âm dòng điện có ngắt:
Lợi dụng tính chất của MĐKĐ là khi có dòng điện phần ứng, điện áp ra của
nó sẽ giảm do tác dụng của phản ứng phần ứng. Mạch phản hồi âm dòng điện có
ngắt gồm có cuộn bù, cầu chỉnh lưu 1V và biến trở 2BT. Khi dòng điện phần ứng
còn nhỏ và nhỏ hơn dòng điện ngắt (I
ư
< I
ng

), sụt áp trên cuộn bù nhỏ hơn điện áp
trên biến trở 2BT(U
0
); cầu chỉnh lưu 1V không thông, và dòng điện cuộn bù hoàn
toàn tương ứng với dòng điện phần ứng, MĐKĐ được bù đủ. Với giả thiết I
b
= I
ư
thì sức từ động của cuộn bù sẽ là:
F
b
= I
b
.W
b
= I
ư
.W
b
Khi I
ư
> I
ng
thì ta có U
b
> U
0
; các van 1V thông, xuất hiện dòng điện phân
mạch I
1V

và dòng điện cuộn bù sẽ giảm đi một lượng:
I
b
= I
ư
– I
1V
GVHD: Th.s Vũ Anh Tuấn - 14 - SVTH: Nguyễn Thị Thắm
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Mức độ bù giảm đi và kết quả điện áp ra của MĐKĐ giảm nhanh khi dòng
điện phần ứng tăng làm cho dòng điện phần ứng được hạn chế.
Trong trường hợp này, sức từ động của MĐKĐ là:
F
∑
= F
12
+ F
b
- F
d
= F
12
+ (I
ư
– I
1V
).W
b
– I
ư

.W
b
= F
12
– I
1V
.W
b
Trong đó: F
12
– stđ của hai cuộn 1CK và 2CK
F
b
= I
b
.W
b
- sức từ động của cuộn bù
F
d
= I
ư
.W
b
- sức từ động dọc trục được bù đủ khi I
ư
< I
ng
.
Từ công thức F

∑
ta thấy: khi I
ư
> I
ng
thì sức từ động của MĐKĐ bị giảm đi một
lượng (I
lv
.W
b
). Như vậy có thể coi sức từ động tổng của MĐKĐ được sinh ra bởi
hai cuộn 1CK - 2CK là F
12
và cuộn bù W
b
với sức từ động (I
1V
.W
b
) ngược chiều sức
từ động F
12
.
PHẦN II: THIẾT KẾ MẠCH LỰC HỆ TRUYỀN ĐỘNG
I. KHÁI QUÁT CHUNG
GVHD: Th.s Vũ Anh Tuấn - 15 - SVTH: Nguyễn Thị Thắm
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, các máy sản xuất
ngày một đa dạng dẫn đến hệ thống trang bị điện ngày càng phức tạp và đòi hỏi sự
chính xác và tin cậy cao. Một hệ thống truyền động không những phải đảm bảo

được yêu cầu công nghệ, mà còn phải ổn định. Tuỳ theo loại máy công tác mà có
những yêu cầu khác nhau, rất cần thiết cho giữ ổn định tốc độ, mô men với độ
chính xác nào đó trước sự biến động về tải và các thông số nguồn. Do đó bộ biến
đổi năng lượng điện xoay chiều thành một chiều đã và đang được sử dụng rộng rải.
Bộ biến đổi này có thể sử dụng nhiều thiết bị khác nhau để tạo ra như hệ
thống máy phát, khuyếch đại từ, hệ thống van… Chúng được điều khiển theo
những nguyên tắc khác nhau với những ưu điểm khác nhau. Do đó để có được một
phương án phù hợp với từng loại công nghệ đòi hỏi các nhà thiết kế phải so sánh
những chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật để đưa ra phương án tối ưu.
Trong kỹ thuật, việc phân tích và lựa chọn bộ biến đổi dựa vào yêu cầu công
nghệ của quá trình sản xuất, yêu cầu của việc điều chỉnh và ổn định tốc độ, khả
năng làm việc của động cơ trong những trường hợp khác nhau đòi hỏi các đặc tính
kỹ thuật khác nhau. Trên thực tế có nhiều loại bộ biến đổi như: bộ biến đổi xoay
chiều – một chiều, bộ biến đổi một chiều – một chiều, bộ biến đổi xoay chiều –
xoay chiều. Căn cứ vào các thông số kỹ thuật cũng như các chỉ tiêu về năng lượng,
việc điều chỉnh và ổn định tốc độ động cơ nên ở đây ta chọn bộ biến đổi xoay chiều
– một chiều để biến đổi năng lượng điện xoay chiều thành năng lượng điện một
chiều bằng việc sử dung tổ hợp máy phát – động cơ, dùng bộ biến đổi một phần
ứng, dùng chỉnh lưu vv… Nhưng phổ biến nhất và có hiệu suất cao nhất là sử dụng
sơ đồ chỉnh lưu bằng các linh kiện bán dẫn. Các sơ đồ chỉnh lưu ứng dụng tính dẫn
dòng một chiều của các dụng cụ điện tử hoặc bán dẫn để biến điện áp xoay chiều
thành điện áp một chiều một cách trực tiếp. Hiện nay dụng cụ điện tử hầu như
không còn được sử dụng rộng rãi vì kích thước lớn và quá cồng kềnh, hiệu suất
thấp. Dụng cụ được sử dụng chủ yếu hiện nay là các đi ốt bán dẫn và các trisitor.
Việc sử dụng các dụng cụ đó như thế nào còn dựa trên việc lựa chọn phương án
truyền động sẽ được trình bày sau đây.
II. HỆ THỐNG CHỈNH LƯU - ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU
1. Hệ truyền động chỉnh lưu – động cơ một chiều
GVHD: Th.s Vũ Anh Tuấn - 16 - SVTH: Nguyễn Thị Thắm
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hệ truyền động chỉnh lưu – động cơ một chiều là bộ chỉnh lưu liên hệ nguồn
xoay chiều với tải một chiều, nghĩa là đổi điện áp xoay chiều của nguồn thành điện
áp một chiều trên phụ tải.
Điện áp một chiều trên tải không được lý tưởng như điện áp của ắc quy mà
có chứa các thành phần xoay chiều cùng với một chiều.
Đầu ra của các sơ đồ chỉnh lưu được coi là một chiều nhưng thực sự là điện
áp đập mạch.
Hoạt động của mạch do nguồn điện xoay chiều quyết định vì nhờ đó mà có
thể thực hiện được các chuyện mạch dòng điện giữa các phần tử lực.
Việc phân loại chỉnh lưu phụ thuộc nhiều yếu tố:
- Theo số pha có: Chỉnh lưu 1 pha, chỉnh lưu 3 pha
- Theo sơ đồ nối có: Chỉnh lưu nửa chu kỳ, chỉnh lưu 2 nửa chu kỳ,
chỉnh lưu hình cầu, chỉnh lưu hình tia
- Theo sự điều khiển có: Chỉnh lưu không điều khiển, chỉnh lưu có
điều khiển, chỉnh lưu bán điều khiển.
2. Một số hệ truyền động T – Đ
Hệ truyền động T – Đ là hệ truyền động động cơ một chiều kích từ độc lập,
điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện áp đặt vào phần ứng động cơ
hoặc thay đổi điện áp đặt vào phần cảm của động cơ thông qua các bộ biến đổi
chỉnh lưu dùng Tiristor.
Hình 2-1: Hệ truyền động T – Đ

đảo chiều bằng dòng kích từ.
Hệ có thể thay đổi tốc độ và đảo chiều quay của động cơ. Việc đảo chiều
quay của động cơ được thực hiện bằng cách đảo chiều dòng điện kích từ I
KT
qua hai
bộ chỉnh lưu 3 pha có điều khiển CL
1
và CL

2
được nối theo hình tia hoặc hình cầu.
GVHD: Th.s Vũ Anh Tuấn - 17 - SVTH: Nguyễn Thị Thắm
CL
3
E
3 fa ~
I
ư
I
KTN
KT
Đ
I
KTT
K
1
K
2
CL
1
CL
2
3 fa ~
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Cũng có thể dùng một bộ chỉnh lưu có điều khiển với phương pháp đảo cực tính
đầu ra thay cho 2 bộ chỉnh lưu CL
1
và CL
2

(được trình bày ở mục III)
Khi công suất kích từ nhỏ, có thể thay các bộ chỉnh lưu 3 pha CL
1
và CL
2
bằng các bộ chỉnh lưu Tiristor một pha.
Phương pháp đảo chiều bằng từ thông có một hạn chế do công suất của cuộn
cảm có hệ số tự cảm lớn, làm tăng thời gian đảo chiều. Vì vậy ta có thể đảo chiều
quay nhờ đảo chiều dòng phần ứng theo hình 2-2.
Hình 2-2: Sơ đồ khối của hệ thống T – Đ nhờ đảo chiều dòng phần ứng.
Động cơ được điều chỉnh tốc độ qua 2 vùng:
- Vùng dưới tốc độ cơ bản: Nhờ thay đổi điện áp đặt vào phần ứng động cơ
qua bộ chỉnh lưu 3 pha có điều khiển CL
1
(quay thuận) hoặc CL
2
(quay ngược).
Điện áp thay đổi luôn nhỏ hơn giá trị định mức U
đm
, còn từ thông là định mức Φ
đm
.
- Vùng trên tốc độ cơ bản: Nhờ thay đổi dòng điện kích từ (tức là thay đổi từ
thông) xuống dưới giá trị định mức qua bộ chỉnh lưu có điều khiển CL
3
.
Độ cứng của đặc tính là:
K
dm
XR

K
+
=
2
)(
φ
β
3. Sơ đồ khối hệ truyền động Tiristor – động cơ (T – Đ )
3.1. Giới thiệu sơ đồ:
- Đ: Động cơ một chiều kích từ độc lập kéo máy sản xuất.
- CL: Bộ biến đổi điện áp xoay chiều thành một chiều.
- TH & KĐ: Khâu tổng hợp và khuyếch đại trung gian có nhiệm vụ tổng hợp điện
áp chủ đạo U
cđ

và tín hiệu phản hồi.
GVHD: Th.s Vũ Anh Tuấn - 18 - SVTH: Nguyễn Thị Thắm
E
I
ƯT
K
1
K
2
CL
1
CL
2
3 fa ~
KT

Đ
CL
3
3 fa ~
ĐK
CL
Đ
U
d
TH
&
KĐ
U
ph
U
cđ
3 pha
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
- U
d
: Điện áp một chiều sau khi đã chỉnh lưu
Hình 2-3:
Sơ đồ khối của hệ thống T – Đ
3.2. Nguyên lý làm việc
Giả sử với sơ đồ trên ta chỉ điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách điều chỉnh
điện áp phần ứng đặt vào động cơ và khâu phản hồi chỉ có khâu phản hồi âm tốc độ
và âm dòng có ngắt.
Khâu tổng hợp khuếch đại chỉ sử dụng các vi mạch, tín hiệu vào khâu này
gồm có các tín hiệu chủ đạo U
cđ

và tín hiệu phản hồi U
ph,
tín hiệu âm dòng có ngắt.
Khi hệ thống ban đầu đã được đóng vào lưới điện với điện áp thích hợp, lúc
này động cơ vẫn chưa làm việc. Đưa vào hệ thống một điện áp đặt ứng với một tốc
độ nào đó của động cơ, thông qua khâu tổng hợp khuếch đại và mạch phát xung sẽ
xuất hiện các xung đưa đến bộ điều khiển của các bộ biến đổi. Lúc này các van
được đặt điện áp thuận sẽ mở. Đầu ra của bộ biến đổi điện áp có điện áp U
cd
đặt lên
phần ứng của động cơ làm cho động cơ làm việc với điện áp chủ đạo.
Trong quá trình làm việc, nếu do một nguyên nhân nào đó làm cho tốc độ
động cơ n giảm thì ta thấy U
đk
= U
cđ
- γ.n, nên khi n giảm
→
U
đk
tăng (α giảm
→
U
đk
tăng)
→
n tăng tới điểm làm việc yêu cầu.
Khi n tăng quá mức cho phép thì quá trình xảy ra ngược lại, nên khi n tăng
→
U

đk
giảm (α tăng
→
U
đk
giảm)
→
n giảm tới điểm làm việc yêu cầu. Đây chính
là qua trính ổn định tốc độ.
3.3. Họ đặc tính của hệ thống T – Đ
GVHD: Th.s Vũ Anh Tuấn - 19 - SVTH: Nguyễn Thị Thắm
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Trong hệ thống T – Đ, nguồn cung cấp cho phần ứng động cơ là bộ CL
Tiristor. Dòng điện chỉnh lưu cũng chính là dòng điện phần ứng động cơ. Ta có
phương trình đặc tính cơ cho hệ T – Đ ở các chế độ dòng là:
• Chế độ dòng điện liên tục:
Dòng điện chỉnh lưu I
d
chính là dòng phần ứng.
Dựa vào sơ đồ thay thế (hình 2.2) viết được sơ đồ đặc tính.
I
K
XR
K
E
n
dm
K
dm
do

φφ
α

cos.
+
−=
M
K
XR
K
E
n
dm
K
dm
do
2
).(
.
cos.
φ
φ
α
+
−=
Đặc tính cơ có độ cứng
K
dm
XR
K

+
=
2
)(
φ
β
X
k
: Đặc trưng cho sụt áp do chuyển mạch giữa các van.
Thay đổi góc điều khiển:
- Khi
πα
÷=
0
 sđđ chỉnh lưu biến thiên từ E
do
đến - E
do
và ta được một
họ đặc tính song song nhau nằm ở nửa bên phải mặt phẳng toạ độ
[ ]
M,
ω
do các van
không cho dòng điện phần ứng đổi chiều.
Các đặc tính cơ của hệ T - Đ mềm hơn các đặc tính cơ của hệ F - Đ bởi
thành phần sụt áp
k
U∆
do hiện tượng chuyển mạch giữa các van bán dẫn gây nên.

Hình 2-4: Sơ đồ đặc tính của hệ T – Đ
GVHD: Th.s Vũ Anh Tuấn - 20 - SVTH: Nguyễn Thị Thắm
W
A
W
B
W
C
0
A
B
C
α =
D
α
1
α
2
α
3
α
4
Giới hạn ω
max
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
- Khi
2
0
π
α

≤≤
: Bộ biến đổi làm việc ở chế độ chỉnh lưu, động cơ có thể làm
việc ở chế độ động cơ nếu sđđ E > 0 và ở chế độ hãm ngược nếu sđđ E đổi chiều.
- Khi
max
2
αα
π
≤≤
: Bộ biến đổi làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc, biến
cơ năng của tải thành điện năng xoay chiều cùng tần số lưới và trả về lưới điện.
Động cơ làm việc ở chế độ hãm tái sinh khi tải có tính thế năng.
Dòng điện trung bình của mạch phần ứng:
K
d
XR
EE
I
+
−
=
Phương trình đặc tính:
I
K
XR
K
E
dm
K
dm

do
.
cos.
φφ
β
ω
+
+=
• Chế độ dòng điện gián đoạn:
Trong thực tế tính toán hệ T - Đ chỉ cần xác định biên giới vùng dòng điện
gián đoạn, là đường phân cách giữa vùng dòng điện liên tục và dòng điện gián
đoạn. Trạng thái biên liên tục là trạng thái mà góc dẫn
λ
=
π
2
/p và góc chuyển
mạch
0=
µ
.
Đường biên liên tục gần là đường elip.
Để giảm độ lớn của trục nhỏ elip, tăng số pha của chỉnh lưu. Tuy nhiên khi
tăng số pha chỉnh lưu sơ đồ sẽ phức tạp.
4. Đánh giá chất lượng của hệ thống T – Đ
4.1. Ưu điểm:
- Ưu điểm nổi bật của hệ thống T – Đ là tác động nhanh, độ tin cậy cao, quán
tính nhỏ, hiệu suất lớn, không gây ồn và dễ tự động hóa do các van bán dẩn có hệ
số khuyếch đại công suất cao.
- Công suất tổn hao nhỏ, kích thước và trọng lượng nhỏ. Giá thành rẻ.

- Hệ thống T – Đ có khả năng điều chỉnh độ trơn (φ ~1) với phạm vi điều
chỉnh rộng (D ~ 10
2
÷ 10
3
).
4.2. Nhược điểm:
- Nhược điểm chủ yếu của hệ thống T – Đ là do các van bán dẫn có tính phi
tuyến, mạch điều khiển phức tạp, điện áp sau chỉnh lưu có biên độ đập mạch cao,
gây tổn thất phụ đáng kể trong máy điện, và ở các truyền động có công suất lớn còn
làm xấu dạng điện áp của nguồn và lưới xoay chiều.
- Hệ làm việc không linh hoạt, chuyển đổi làm việc khó khăn hơn do đường
đặc tính nằm trong ở mặt phẳng tọa độ. Đặc tính làm việc ở góc phần tư thứ nhất và
thứ tư. Các trạng thái làm việc của hệ phụ thuộc vào góc mở của Trisitor, đảo chiều
GVHD: Th.s Vũ Anh Tuấn - 21 - SVTH: Nguyễn Thị Thắm
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
của hệ phức tạp, trong quá trình đảo chiều có xuất hiện dòng điện xoay chiều làm
nóng động cơ.
- Trong thành phần của hệ biến đổi có máy biến áp nên hệ số cos
ϕ
thấp.
- Do vai trò chỉ dẩn dòng một chiều nên việc chuyển đổi chế độ làm việc khó
khăn đối với các hệ thống đảo chiều.
Do có vùng làm việc gián đoạn của đặc tính nên không phù hợp truyền động
động cơ tải nhỏ.
III. LỰA CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY CỦA MẠCH CHỈNH LƯU
Để cấp nguồn cho tải một chiều, chúng ta cần thiết kế các bộ chỉnh lưu với
mục đích biến đổi năng lượng điện xoay chiều thành một chiều. Các loại bộ biến
đổi này có thể là chỉnh lưu không điều khiển và chỉnh lưu có điêu khiển.
Với mục đích giảm công suất vô công, người ta thường mắc song song

ngược với tải một chiều một diot (loại sơ đồ này được gọi là sơ đồ có diot ngược).
Trong các sơ đồ chỉnh lưu có diot ngược, khi có và không có điều khiển, năng
lượng được truyền từ phía lưới xoay chiều sang một chiều, nghĩa là các loại chỉnh
lưu đó chỉ có thể làm việc ở chế độ chỉnh lưu. Các bộ chỉnh lưu có điều khiển,
không diot ngược có thể trao đổi năng lượng theo cả hai chiều. Khi năng lượng
truyền từ lưới xoay chiều sang tải một chiều, bộ nguồn làm việc ở chế độ chỉnh lưu,
khi năng lượng truyền theo chiều ngược lại (nghĩa là từ phía tải một chiều về lưới
xoay chiều) thì bộ nguồn làm việc ở chế độ nghịch lưu trả năng lượng về lưới.
Theo dạng nguồn cấp xoay chiều, chúng ta có thể chia chỉnh lưu thành chỉnh
lưu một pha hay chỉnh lưu ba pha. Các thông số quan trọng của sơ đồ chỉnh lưu là:
dòng điện và điện áp tải; dòng điện chạy trong cuộn dây thứ cấp biến áp; số lần đập
mạch trong một chu kỳ. Dòng điện chạy trong cuộn dây thứ cấp biến áp có thể là
một chiều, hay xoay chiều, có thể phân loại thành sơ đồ có dòng điện biến áp một
chiều hay, xoay chiều. Số lần đập mạch trong một chu kỳ là quan hệ của tần số
sóng hài thấp nhất của điện áp chỉnh lưu với tần số điện áp xoay chiều.
Trong kỹ thuật điện hiện nay có nhiều trường hợp phải sử dụng nguồn điện
áp một chiều có trị số thay đổi được để cung cấp cho các phụ tải khác nhau tuỳ
thuộc vào mục đích sử dụng. Các nguồn điện áp một chiều nhà máy phát điện một
chiều, các bộ biến đổi tĩnh (khuếch đại từ) có khá nhiều nhược điểm, trong đó có
nhược điểm cơ bản là tổn thất riêng khá lớn. Cùng với sự phát triển của kỹ thuật
GVHD: Th.s Vũ Anh Tuấn - 22 - SVTH: Nguyễn Thị Thắm
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
bán dẫn và vi mạch điện tử thì việc sử dụng các bộ chỉnh lưu bán dẫn có điều khiển
ngày càng được phổ biến và có nhiều ưu việt.
Để lựa chọn sơ đồ chỉnh lưu ta đưa ra 3 phương án sau:
- Mạch chỉnh lưu cầu một pha
- Mạch chỉnh lưu tia ba pha
- Mạch chỉnh lưu cầu ba pha
1. Mạch chỉnh lưu cầu một pha
1.1. Mạch chỉnh lưu cầu một pha điều khiển đối xứng

1.1.1 Sơ đồ nguyên lý
Hình 2-5: Sơ đồ chỉnh lưu cầu một pha điều khiển đối xứng
1.1.2. Nguyên lý hoạt động
Hoạt động của sơ đồ này khái quát có thể mô tả như sau. Trong nửa bán kỳ
điện áp anot của Tiristo T
1
dương (+) (lúc đó catot T
2
âm (-)), nếu có xung điều
khiển cho cả hai van T
1
, T
2
đồng thời thì các van này sẽ được mở thông để đặt điện
áp lưới lên tải, điện áp tải một chiều còn bằng điện áp xoay chiều chừng nào các
Tiristo còn dẫn (khoảng dẫn của các Tiristo phụ thuộc vào tính chất của tải). Đến
nửa bán kỳ sau, điện áp đổi dấu, anot của Tiristo T
3
dương (+) (catot T
4
âm (-)), nếu
có xung điều khiển cho cả hai van T
3
,T
4
đồng thời thì các van này sẽ được mở
thông, để đặt điện áp lưới lên tải, với điện áp một chiều trên tải có chiều trùng với
nửa bán kỳ trước.
Chỉnh lưu cầu một pha hình 2-5 có chất lượng điện áp ra hoàn toàn giống
như chỉnh lưu cả chu kỳ với biến áp có trung tính. Trong sơ đồ này điện áp ngược

van phải chịu nhỏ hơn: U
nv
= 2
2
U
2
.
Việc điều khiển đồng thời các Tiristo T
1
,T
2
và T
3
,T
4
có thể thực hiện bằng
nhiều cách, một trong những cách đơn giản nhất là sử dụng biến áp xung có hai
cuộn thứ cấp như hình 2-6.
GVHD: Th.s Vũ Anh Tuấn - 23 - SVTH: Nguyễn Thị Thắm
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Điều khiển các Tiristo trong sơ đồ hình 2-5, nhiều khi gặp khó khăn cho
trong khi mở các van điều khiển, nhất là khi công suất xung không đủ lớn. Để tránh
việc mở đồng thời các van như ở trên, mà chất lượng điện áp chừng mực nào đó
vẫn có thể đáp ứng được, người ta có thể sử dụng chỉnh lưu cầu một pha điều khiển
không đối xứng.
Hình 2-6: Phương án cấp xung chỉnh lưu cầu một pha
Chỉnh lưu cầu một pha điều khiển không đối xứng có thể thực hiện bằng hai
phương án khác nhau như hình 2-7. Giống nhau ở hai sơ đồ này là: chúng đều có
hai Tiristo và hai diot; mỗi lần cấp xung điều khiển chỉ cần một xung; điện áp một
chiều trên tải có trị số giống nhau; đường cong điện áp tải chỉ có phần điện áp

dương nên sơ đồ không làm việc với tải có nghịch lưu trả năng lượng về lưới. Sự
khác nhau giữa hai sơ đồ trên được thể hiện rõ rệt khi làm việc với tải điện cảm lớn,
lúc này dòng điện chạy qua các van điều khiển và không điều khiển sẽ khác nhau.
1.2. Mạch chỉnh lưu cầu một pha điều khiển đối xứng
1.2.1 Sơ đồ nguyên lý
Hình 2-7: Sơ đồ chỉnh lưu cầu một pha điều khiển không đối xứng.
1.2.2. Nguyên lý hoạt động
Khi điện áp anot T
1
dương và catot D
1
âm có dòng điện tải chạy qua T
1
, D
1
đến khi điện áp đổi dấu (với anot T
2
dương) mà chưa có xung mở T
2
, năng lượng
của cuộn dây tải L được xả ra qua D
2
, T
1
. Như vậy việc chuyển mạch của các van
không điều khiển D
1
, D
2
xảy ra khi điện áp bắt đầu đổi dấu. Tiristo T

1
sẽ bị khoá
khi có xung mở T
2
, kết quả là chuyển mạch các van có điều khiển được thực hiện
GVHD: Th.s Vũ Anh Tuấn - 24 - SVTH: Nguyễn Thị Thắm
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
bằng việc mở van kế tiếp. Từ những giải thích trên chúng ta thấy rằng, các van bán
dẫn được dẫn thông trong một nửa chu kỳ (các diot dẫn từ đầu đến cuối bán kỳ điện
áp âm catot, còn các Tiristo được dẫn thông tại thời điểm có xung mở và bị khoá
bởi việc mở Tiristo ở nửa chu kỳ kế tiếp). Về trị số, thì dòng điện trung bình chạy
qua van bằng I
tb
=(1/2) I
d
, dòng điện hiệu dụng của van I
hd
= 0,71. I
d
Nhìn chung các loại chỉnh lưu cầu một pha có chất lượng điện áp tương
đương như chỉnh lưu cả chu kỳ với biến áp có trung tính, chất lượng điện một chiều
như nhau, dòng điện làm việc của van bằng nhau, nên việc ứng dụng chúng cũng
tương đương nhau. Mặc dù vậy ở chỉnh lưu cầu một pha có ưu điểm hơn ở chỗ:
điện áp ngược trên van bé hơn; biến áp dễ chế tạo và có hiệu suất cao hơn. Thế
nhưng chỉnh lưu cầu một pha có số lượng van nhiều gấp hai lần, làm giá thanh cao
hơn, sụt áp trên van lớn gấp hai lần, chỉnh lưu cầu điều khiển đối xứng thì việc điều
khiển phức tạp hơn.
Kết luận: Các sơ chỉnh lưu một pha cho ta điện áp với chất lượng chưa cao,
biên độ đập mạch điện áp quá lớn, thành phần hài bậc cao lớn điều này không đáp
ứng được cho nhiều loại tải. Muốn có chất lượng điện áp tốt hơn chúng ta phải sử

dụng các sơ đồ có số pha nhiều hơn.
2. Mạch chỉnh lưu hình tia ba pha
2.1. Sơ đồ nối dây hình tia ba pha
Hình 2-8: Sơ đồ nguyên lý hệ
thống CL - Đ hình tia 3 pha và sơ đồ thay thế
- BA: Là máy biến áp 3 pha dùng để cấp cho mạch chỉnh lưu
- T
1
, T
2
, T
3
: Các Tiristor dùng để biến điện áp xoay chiều 3 pha bên thứ cấp máy
biến áp là u
a
, u
b
, u
c
, thành điện áp một chiều trên phụ tải.
- Đ, L là thành phần phụ tải.
GVHD: Th.s Vũ Anh Tuấn - 25 - SVTH: Nguyễn Thị Thắm