SƠ ĐỒ CẦU 3 PHA

SƠ ĐỒ CẦU 3 PHA

















Cầu 3 pha gồm 6 tiristor chia làm hai nhóm.
Nhóm catốt chung: T
1
, T
3
, và T
5
Nhóm anốt chung: T
4
, T
6
, và T
2

Điện áp các pha thứ cấp máy biến áp.
v
a
=
2
V
2
sin
θ


v
b
=
2
V
2
sin(
θ
-
3
2
π
)
v
c
=
2
V
2

sin(
θ
-
3
4
π
)
Góc mở α được tính từ giao điểm của nửa hính sinus.
Hoạt động của sơ đồ.
Giả thiết T
5
và T
6
đang cho dòng điện chảy qua V
F
= v
c
;V
G
= v
b
Khi
θ
=
θ
1
=
6
π
+ α cho xung điều khiển mở T

1
. Tiristor này mở vì v
a
> 0.
Sự mở của T
1
làm cho T
5
bị khoá lại một cách tự nhiên vì v
a
> v
c
. Lúc này T
6

và T
1
cho dòng chảy qua. Điện áp trên tải.
u
d
= u
ab
=
6
3
π
+ α cho xung điều khiển mở T
2
. Tiristor này mở vì khi T
6

dẫn dòng, nó đặt v
b
lên anốt T
2
. Khi
θ
=
θ
2
vì v
b
> v
c
. Sự mở của T
2
làm cho
T
6
bị khoá lại một cách tự nhiên vì v
b
> v
c
.
Các xung điều khiển lệch nhau
3
π
được lần lượt đưa đến các cực điều
khiển của các Tiristor theo thứ tự 1, 2, 3, 4, 5, 6, 1.....

Trong mỗi nhóm, khi một tiristor mở, nó sẽ khoá ngay tiristor dẫn dòng
trước đó, ta có bảng tóm tắt sau:
Thời điểm Mở Khoá
θ
1
=
6
π
+ α
θ
2
=
6
3
π
+ α
θ
3
=
6
5
π
+ α
θ
4
=
6
7
π
+ α

θ
5
=
6
9
π
+ α
θ
6
=
6
11
π
+ α
T
1

T
2

T
3

T
4

T
5

T

6
T
5

T
6

T
1

T
2

T
3

T
4
Giá trị trung bình của điện áp trên tải
Đường bao phía trên biểu diễn điện thế của điểm F là v
F
Đường bao phía dưới biểu diễn điện thế của điểm G là v
G
Điện áp trên mạch tải là u
d
= v
F
- v
G
là khoảng thẳng đứng giữa hai đường

bao.
U
d
=
α
π
θθ
π
α
π
α
π
cos
63
sin2
2
6
2
6
5
6
2
V
dV =
∫
+
+

Cũng có thể tính U
d

= U
d1
- U
d2
, trong đó U
d1
là giá trị trung bình của u
d1

do nhóm catốt chung tạo nên, còn U
d2
là giá trị trung bình u
d2
nhóm anốt
chung tạo ra.
U
d1
=
α
π
θθ
π
α
π
α
π
cos
2
63
sin2

2
3
2
6
5
6
2
V
dV =
∫
+
+

U
d2
=
α
π
θθ
π
α
π
α
π
cos
2
63
sin2
2
3

2
6
7
6
3
2
V
dV −=
∫
+
+

Hiện tượng trùng dẫn.
Giả thiết T
1
và T
2
đang dẫn dòng.
Khi
θ
=
θ
1
cho xung điều khiển mở T
3
. Do L
c
≠ 0 nên khi dòng i
T3
không

thể tăng từ 0 đến I
d
và dòng i
T1
không thể đột ngột giảm từ I
d
xuống 0. Cả ba
Tiristor đều dẫn dòng: T
1
, T
2
và T
3
.
Hai nguồn e
a
và e
b
nối ngắn mạch.
Nếu chuyển gốc toạ độ từ 0 sang
θ
1
ta có:
e
a
=
2
V
2
sin(

θ
+
α
π
+
3
5
)
e
b
=
2
V
2
sin(
θ
+
α
π
+
6
)
Điện áp ngắn mạch u
c
= e
b
- e
a
=
6

V
2
sin(
θ
+
α
)
Dòng ngắn mạch i
c
được xác định bởi phương trình
u
a
=
6
V
2
sin(
θ
+
α
)= 2X
c
θ
d
di
c
i
c
=
[]

αθα
+− cos(cos
2
6
2
c
X
V

Dòng điện chảy trong T
1
là i
T1
= i
d
- i
c

Dòng điện chảy trong T
3
là i
T3
= i
c
.
Giả thiết quá trình trùng dẫn kết thúc khi
θ
=
θ
2

và kí hiệu μ =
θ
2
-
θ
1
là
góc trùng dẫn.
Khi
θ
1
= μ, i
T1
= 0 ta có biểu thức sau:
cosα - cos(μ + α) =
2
6
2
V
IX
dc

+ Hình dạng điện áp trong giai đoạn trùng dẫn.
Trong khoảng
θ
1
θ
2
: T
2

dẫn dòng, T
1
và T
3
trùng dẫn dòng vậy có thể viết
phương trình sau:
e
a
- e
c
- 2L
c
d
T
u
dt
di
=
1
e
b
- e
c
- 2L
c
d
T
u
dt
di

=
3
i
T1
+ i
T3
= i
T2
= I
d
= cosnt
Từ ba phương trình trên rút ra
u
d
=
c
ba
e
ee
−
+
2

Do trùng dẫn (L
c
≠ 0) nên giá trị trung bình của điện áp tải bị giảm một
lượng ΔU
μ
.
+ Xác định ΔU

μ
ΔU
μ
=
∫∫
+=
+
−
μμ
θαθ
π
θ
π
0
2
0
)sin(6
3
)
2
(
2
6
dVd
ee
e
ba
b

ΔU

μ
=
[]
)cos(cos
2
63
2
μαα
π
+−
V

Thế biểu thức phía trên vào ta được ΔU
μ
ΔU
μ
=
π
dc
IX3

SƠ ĐỒ CẦU KHÔNG ĐỐI XỨNG
Trong sơ đồ cầu người ta có thể sử dụng 3 tiristor ( ở nhóm catốt) và 3
điốt
Có thể xem sơ đồ đang xét tương đương với hai sơ đồ 3 pha hình tia (một
sơ đồ 3 tiristor, một sơ đồ gồm 3 điôt) nối tiếp với nhau và làm việc độc lập
với nhau và làm việc độc lập với nhau trên cùng một phụ tải.
Trên hình vẽ u
d1
là thành phần điện áp tải do nhóm catốt chung tạo ra, còn

u
d2
là thành phần điện áp do tải do nhóm anốt chung tạo ra. Vì mạch tải có
điện cảm lớn nên dòng điện tải được nắn thẳng, i
d
= I
d
,
Giá trị tức thời của điện áp tải
u
d
= u
d1
- u
d2

Giá trị trung bình của điện áp tải
U
d
= U
d1
- U
d2
Trong đó:
U
d1
=
α
π
θθ

π
α
π
α
π
cos
2
63
sin2
2
3
2
6
5
6
2
V
dV
=
∫
+
+

U
d2
=
π
θθ
π
π

π
2
63
sin2
2
3
2
6
11
6
7
2
V
dV
−=
∫

U
d
=
)cos1(
2
63
2
α
π
+
V

Hoạt động của sơ đồ.

Trong khoảng 0
θ
1
: T
5
và D
6
cho dòng tải i
d
= I
ư
chảy qua D
6
đặt điện thế
v
b
lên anốt D
2
.
Khi
θ
>
θ
1
điện thế catốt D
2
là v
c
bắt đầu nhỏ hơn v
b

điốt D
2
mở , dòng
tải i
d
= I
d
chảy qua D
2
và T
5
, u
d
= 0.
Khi
θ
=
θ
2
cho xung điều khiển mở T
1

Trong khoảng thời gian
θ
2
θ
3
: T
1
và D

2
cho dòng tải I
d
chạy qua.
D
2
đặt điện thế v
c
lên anốt D
4
.
Khi
θ

>
θ
3
điện thế catốt D
4
và v
a
bắt đầu nhỏ hơn v
c
điốt D
4
mở. Dòng
tải I
d
chảy qua D
4

và T
1
u
d
= 0.
Góc mở α, về nguyên tắc, có thể biến thiên từ 0 đến π .
Điện áp chỉnh lưu có thể điều chỉnh được từ giá trị lớn nhất cho đến 0.
Ưu điểm của sơ đồ này là đơn giản và rẻ tiền hơn song điện áp chỉnh lưu
chứa nhiều thành phần sóng hài, cần bộ lọc tốt.