ĐIỆN tử CÔNG SUẤT CHƯƠNG 4 điều áp XOAY CHIỀU
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (593.82 KB, 55 trang )
Ch¬ng4.§iÒu¸pxoaychiÒu
4.1.Kh¸iqu¸tvÒ®iÒu¸pxoaychiÒu
4.2§iÒu¸pxoaychiÒumétpha
4.3.§iÒukhiÓn®iÒu¸pxoaychiÒumétpha
4.4§iÒu¸pxoaychiÒubapha
4.5.§iÒukhiÓn®iÒu¸pxoaychiÒu3pha
4.1.Kh¸iqu¸tvÒ®iÒu¸pxoaychiÒu
• C¸cph¬ng¸n®iÒu¸pxoaychiÒu
• H×nh4.1giíithiÖumétsèm¹ch®iÒu¸pxoaychiÒumétpha
Zf
U1
TBB§
U2 i Z
a
U1
i
b
Z
U2 U1
i
C
H×nh4.1C¸cs¬®å®iÒu¸pxoaychiÒu
Z
U2
4.2.ưĐiềuưápưxoayưchiềuưmộtưphaư
I.ưSơưđồưđiềuưápưxoayưchiềuưmộtưpha
II.ưĐiềuưápưmộtưphaưtảiưthuầnưtrở
III.ưĐiềuưápưmộtưphaưtảiưtrởưcảm
I.S¬®å®iÒu¸pxoaychiÒumétpha
• H×nh4.2giíithiÖuc¸cs¬®å®iÒu¸pxoaychiÒumétphab»ng
b¸ndÉn
T1
T
U1
T1
a.
D2
b.
D1
T
Z
c.
D2
D1
T2
U1
Z
U1
Z
T2
U1
D4
D3
Z
d.
H×nh4.2S¬®å®iÒu¸pxoaychiÒumétphab»ngb¸ndÉna.
b»nghaitiristorsongsongngîc;b.b»ngtriac;c.b»ngmét
tiristormétdiod;d.b»ngbèndiodméttiristor
2.ưĐiềuưápưxoayưchiềuưmộtưphaưtảiưthuầnưtrở
Khiưtảiưthuầnưtrởưhoạtưđộngưcủaưsơưđồưhìnhư4.2ưchoưđiệnưápư
T1
dạngưhìnhư4.3
U1
U
U
Tải
T2
2
1
iG1
iG2
Hìnhư4.3
R
t
Tạiưcácưthờiưđiểmư1,ư2,ưcóưxungưđiềuưkhiểnưcácưtiristorưT1,ưT2,ưcácưtiristorư
nàyưdẫn.ưNếuưbỏưquaưsụtưápưtrênưcácưtiristor,ưđiệnưápưtảiưcóưdạngưnhưưhìnhưvẽ.ư
Dòngưđiệnưtảiưđồngưdạngưđiệnưápưvàưđượcưtính:
U sin t
Khiưtiristorưdẫnưư
i= m
(4.1)
R
Khiưtiristorưkhoáưiư=ư0
Trịưsốưdòngưđiệnưhiệuưdụngưđượcưtính
U 2m
1 U 2m
2
I = 2 sin t.dt = 2
R
R
2
t sin 2t
2 4
2
U
1 sin 2
I 2 = m2
+
R 2 2
4
I=
(4.2)
U
sin 2
(4.3)
1 +
R
2
3.§iÒu¸pxoaychiÒumétphat¶i®iÖnc¶m
• NguyªnlÝ®iÒukhiÓn
A1
T1
A1
A2
T1
A2
Ut¶i
U1
T2
i
U2
a
α1
iG1
iG2
H×nh4.4
π
T2
i
ϕ1 α2
b
ϕ2 α3
• §êngcong®iÖn¸pvµdßng®iÖnkhic¸cgãcmëkh¸cnhau
Ut¶i ϕ
i
a
A1
α2
α
T1
A2
Ut¶i
U1
α>ϕ
T2
i
U2
b
ϕ
α1
a
i
α=ϕ
α2
Ut¶i
c
α
H×nh4.5
ϕ
α<ϕ
ϕ1i
Khiα>ϕ,dßng®iÖnt¶igi¸n®o¹n
• Ph¬ngtr×nhcñam¹chlµ:
L.
di
+ R.i = U m sin ωt
dt
(4.4)
• NghiÖmcñaph¬ngtr×nhdßng®iÖnlµ:
−
Um
Um
i = i cb + i td =
sin ( ωt − ϕ) −
sin ( α − ϕ) e
Z
Z
R α
t−
ω
L
• Trong®ã
Z = R 2 + ( ωL ) ; tgϕ =
2
ωL
R
(4.6)
(4.5)
Khiư<,ưxungưmồiưhẹpư
Nếuưxungưmồiưdạngưxungưnhọnưvàưhẹp,ưtiristorưT1ưdẫnưkhiư
nhậnưđượcưxungưmồi,ưphươngưtrìnhưdòngưđiệnưưvẫnưlà:
i=
Um
U
sin ( t ) m sin ( ) e
Z
Z
R
t
L
(4.7)
Dòngưđiệnưtriệtưtiêuưkhiưt> +,ưdoưđóưlớnưhơnư+.ưXungưđư
aưtớiưcựcưđiềuưkhiểnưT2ưtrướcưkhiưđiệnưápưanodưcủaưnóưchuyểnư
sangư+,ưdoưđóưT2ưkhôngưdẫn.
ViệcưkhôngưdẫnưcủaưT2ưlàưdo:ưtạiưthờiưđiểmưcóưxungưmồiưt2ư
cuộnưdâyưcònưđangưxảưnăngưlượng,ưlàmưchoưUAKư<ư0.
• §êngcongdßng®iÖnkhiα<ϕ
u
i
itd
icb
ϕ
ϕ1
α
A1
t1
T1
A2
t2
U1
T2
i
a
U2
H×nh4.6
Trênghîp®iÒukhiÓnb»ngxungcã®érénglín
• NÕuxungmåid¹ngxungréng,tiristorT1nhËn®îcxungmåi
dÉn,ph¬ngtr×nhdßng®iÖnvÉnlµ:
• Dßng®iÖntriÖttiªukhiωt> π+ϕ,do®ãlính¬nπ+α.Xung®a
tíicùc®iÒukhiÓnT2tríckhi®iÖn¸panodcñanãchuyÓnsang
+,nhngxungmåicã®éréng®ñlínnªn®Õnkhidßng®iÖnT1
triÖttiªuT2vÉncßntånt¹ixung®iÒukhiÓnnªnnã®îcdÉn.
Trịưhiệuưdụngưcủaưdòngưđiệnư
Khoảngưdẫnưưcủaưcácưtiristorưđượcư
xácưđịnhưtừưphươngưtrìnhưsiêuưviệt
Trịưhiệuưdụngưcủaưdòngưđiệnưđượcư
tínhưtừưbiểuưthứcưđinhưnghĩaư(4.9)
Thayư(4.7)ưvàoư(4.9)ưtaưcóư(4.10)
sin ( + ) = sin ( ) e
1 + 2
I t ả i = i t ( t ).dt
I hd =
Cácưhệưsốưtrongưbiểuưthứcư(4.10)ưcóư
dạng:
a = 0,5[ sin . cos( 2 2 + ) ];
2
b = Q sin ( ). 1 e Q ;
2Q 2
c= 2
sin ( )
Q +1
2
Q
2U
R 2 + X 2L
a + b + c(d h)
R
.
L
(4.9)
( 4.10 )
1
d = e sin ( + ) + cos( + ) ;
Q
1
h = sin ( ) + cos( );
Q
X
L
Q= L =
R
R
(4.8)
§ÆctÝnh®iÒukhiÓn
• TrÞsè®iÖn¸pt¶i®îctÝnh
U t ¶i = U 1 −
α sin 2α
+
π
2π
( 4.11)
U t ¶i = U
U
U
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
U1
U
U3
U5
U7
α
30 60 90 120 150 180
ϕ=0
0
λ sin 2( α + λ ) − sin 2α
−
π
2π
U
U1
U3
U5
U7
α
30 60 90 120 150 180
ϕ=450
( 4.12 )
Dßng ®iÖn c¬ b¶n cña c¸c ®iÒu hoµ
I1 =
I3 =
I5 =
U1
R 2 + ( 2 πf .L )
U3
R 1 + 9Q 2
U5
R 1 + 25Q 2
2
=
U1
R 1 + Q2
BiÕn thiªn c«ng suÊt theo gãc më
U
U
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
P
S
Q
α
30 60 90 120 150 180
ϕ=0
0
Q
S
P
α
30 60 90 120 150 180
ϕ=450
4.3.M¹ch®iÒukhiÓn®iÒu¸pxoaychiÒu
métpha
I.M¹ch®iÒukhiÓn®¬ngi¶n
Z
U1
U2
C2
DA2
D2
R2
VR
U1
R1
T1
DA1
C1
Z
D2
T2
D1
D4
D3
R3
T
D1
U2
U2
t2
t1
UC
t
U1
D1
T
Z
H×nh43.1
R1
VR
UJT
D4
c)
D2
R
VR
b)
C
a)
U
U2
D3
C
R2
d)
D0
• M¹ch®iÒukhiÓntriac®¬ngi¶n
R1
AT
U1
AT
T
VR
R2
R1 C1
C1
C
U2
Z
U1
T
VR
Z
U2
b)
a)
U
U
R2
DA C
U2
U2
t
+UDA
-UDA
UC
t
UC
d)
c)
H×nh43.2
II. Nguyên lí điều khiển
Vềưnguyênưlí,ưưmạchưđiềuưápưxoayưchiềuưcóưvanưbánưdẫnưđượcư
mắcưvàoưlướiưđiệnưxoayưchiều,ưnênưmạchưđiềuưkhiểnưhoànưtoànư
giốngưnhưưchỉnhưlưu.ư
Trườngưhợpưmạchưđộngưlựcưđượcưchọnưlàưhaiưtiristorưmắcưsongư
songưngượcưnhưưsơưđồưhìnhư3.2a,ưcầnưcóưhaiưxungưđiềuưkhiểnưtrongư
mỗiưchuưkì.ưMạchưđiềuưkhiểnưcóưthểưsửưdụngưsơưđồưhoànưtoànư
giốngưđiềuưkhiểnưưchỉnhưlưuưmộtưphaưcảưchuưkì,ưvớiưmỗiưtiristorư
mộtưmạchưđiềuưkhiểnưđộcưlậpư
Đốiưvớiưnhữngưtảiưcầnưưđiềuưkhiểnưđốiưxứng,ưđòiưhỏiưhaiưtiristorư
mởưđốiưxứng,ưlúcưnàyưcầnưcácưkênhưđiềuưkhiểnưtiristorưcóưgócư
mởưcàngưítưkhácưnhauưcàngưtốt.ưMongưmuốnưlàưchúngưhoànưtoànư
giốngưnhau.ưNhưngưsựưgiốngưnhauưnàyưchỉưcóưthểưđạtưđếnưmộtư
chừngưmựcưnàoưđóư
NguyªnlÝ®iÒukhiÓn
• Gi¶n®ånªunguyªnlÝ®iÒuU
khiÓngi¬ithiÖutrªnh×nh
43.3
t
Urc
U®k
t1
X®k
t2 t3
t4 t5
t6 t7
t
t8
t
Ut¶i
t
H×nh43.3NguyªnlÝ®iÒukhiÓn®iÒu¸pxoay
chiÒu.
S¬®ånguyªnlÝt¹o®iÖn¸ptùaliªntiÕphainöachuk×
Tr 1
R4
VR 1 U R 1
1
D1
R2
U ®f1
Uv
U ®f2
D2
C
+
-
A1
B
D3
R5
C
§êngcongcñac¸ckh©u
UA
U1
t
UB
t
UC
γ
t
H×nh3.11NguyªnlÝt¹o®iÖn¸ptùatrong®iÒu¸pxoaychiÒu
III. M¹ch ®iÒu khiÓn vÝ dô
UT
D5
D4
Tr1
R3
VR1
D1
A
Uv
U®f1
U®f2
D2
R2
+A
1
-
B D3
R5
R4
R1
R4
A2
+
C
R6
U®k
- A D R7
3
+
X
Tr2
Tr3
R5
Mạch điều khiển cặp tiristor song song ngợc
T1
T2
MĐKư
T2
MĐKư
T1
MĐKư
T
T1
T2
a
b
KĐXư
T1
MĐKư
T1
T2
KĐXư
T2
c
Hìnhư3.13ưCácưphươngưánưđiềuưkhiểnưcặpưtiristorưmắcưsongưsongưngược
a,ưhaiưmạchưđiềuưkhiểnưđộcưlập;ưb,-ưmộtưbiếnưápưxungưhaiưcuộnưdâyư
thứưcấp;ưcưưchungưlệnhưưmởưvan,ưưkhácưnhauưkhuếchưđại
M¹ch ®iÒu khiÓn
+15V
VR1
D1
A
UV
R1
R2
U®f1
U®f2
D2
A4
Tr1
R3
+A
1
-
B D3
A5
R5
R4
R4
-A
+ 2
C
-A D
3
+
V1
T2
R6
T1
U®k
V2
D4
+15V
