Tài liệu Thiết kế hệ truyền động một chiều Tiristor doc

Đồ án tốt nghiệp

SV. Tô Ngọc Quốc

Trường ĐHBK- HN GVHD. Cao Văn Thành
1
LỜI NÓI ĐẦU

Trong Thời đại Ngày nay truyền động điện đang ngày càng được ứng dụng
rộng rãi trong mọi lĩnh vực của đời sống nhờ những ưu thế của nó như kết cấu
gọn nhẹ, độ bền và độ tin cậy cao. Không gây ảnh hưởng xấu đến môi trường
(như : ô nhiễm, nhiễu, gây ồn). Bên cạnh đó truyề
n động điện còn có một ưu
thế nổi bậc, đặc biệt đối với truyền động điện một chiều là khả năng điều
khiển dễ dàng. Chính vì vậy mà truyền động điện một chiều cómột vai trò
quan trọng trong các dạng truyền động hiện nay đang dùng. Nhất là trong lĩnh
vực đòi hỏi khả năng điều khiển cao nh
ư trong các máy sản xuất.
Tuy nhiên truyền động điện một chiều đòi hỏi phải có nguồn điện một
chiều với các cấp điện áp khác nhau, vì vậy việc tạo ra những bộ nguồn một
chiều thích hợp đã và đang là những vấn đề đặt ra. Trong một số trường hợp
người ta dùng các nguồn điện hóa như pin, ăc qui … nhược điể
m của loại
nguồn này là giá thành khá cao mà nguồn công suất lại hạn chế. Trong một số
trường hợp khác, người ta dùng nguồn máy phát một chiều có khả năng cho
công suất lớn nhưng giá thành cũng khá cao và kết cấu lại cồng kềnh.
Ngày nay cùng với sự phát triển của ngành kỹ thuật bán dẫn các bộ nguồn
một chiều dùng chỉnh lưu bán dẫn ngày càng chiếm ưu thế nhờ có kết cấu gọ
n
nhẹ, hiệu suất và độ tin cậy cao, giá thành hạ không có tiếng ồn … cũng chính
loại nguồn này mà truyền động điện một chiều ngày càng trở nên tiện lợi và

ứng dụng rộng rãi hơn.
Xuất phát từ những vấn đề mà thực tiễn đặt ra trên bảng đồ án này sẽ
nghiên cứu, thiếc kế hệ truyền động một chiều tiristor – động cơ cho hệ thống
dị
ch cực lò quang luyện thiết với công suất của động cơ một chiều kích từ
độc lập là :
P = 2,7 kw – 1500 vòng/phút
Nội dung của bảng đồ án gồm 5 chương
Chương 1 : tổng quan về công nghệ lò hồ quang, yêu cầu của truyền động
dịch cực lò hồ quang luyện thiếc.
Chương 2 : Tổng quan về các phương pháp điều tốc động cơ một chiều.
Chương 3 : Tổng quan v
ề các sơ đồ chỉnh lưu thyristor.
Chương 4 : Tính chọn sơ đồ động lực.
Đồ án tốt nghiệp

SV. Tô Ngọc Quốc

Trường ĐHBK- HN GVHD. Cao Văn Thành
2
Chương 5 : Thiết kế mạch điều khiển hệ kín và hở.
Sau một thời gian làm việc dưới sự hướng dẫn trực tiếp của thầy cao văn
thành em đã hoàn thành đồ án của mình. Nhưng vì khả năng và thời gian có
hạn nên chắc chắn vẫn còn sai sót nhất định.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Cao Văn Thành đã tận tình giúp đỡ
cho em trong quá trình hoàn thành đồ án. Em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu
sắc đến các thầy cô giáo trong bộ môn thiết bị điện - điện tử và các thầy cô
giáo trưiờng đại học bách khoa Hà Nội đã nhiệt tình giảng dạy, giúp đỡ tạo
điều khiện trong suốt quá trình học tập và rèn luyện của em để đến ngày hôm
nay em hoàn thành được nhiệm vụ học tập của mình.

Em xin chân thành cảm ơn.

Hà Nội, tháng 5 năm 2004
Sinh viên thiết kế.
Tô Ngọc Quố
c








CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ LÒ HỒ QUANG,
YÊU CẦU CỦA TRUYỀN ĐỘNG DỊCH CỰC LÒ HỒ QUANG
LUYỆN THIẾC.

⇓1 ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ LÒ HỒ QUANG

Lò hồ quang là lò lợi dụng nhiệt của ngọn lửa hồ quang giữa các điện cực
hoặc giữa điện cực và kim loại để nấu chảy kim loại. Lò điện hồ quang dùng
để nấu thiếc hợp kim chất lượng cao.
Theo dòng điện sử dụng, hồ quang được chia thành :
- Lò hồ quang một chiều
Đồ án tốt nghiệp

SV. Tô Ngọc Quốc

Trường ĐHBK- HN GVHD. Cao Văn Thành

3
- Lò hồ quang xoay chiều
Theo cách cháy của ngọn lửa hồ quang được chia thành hai loại : lò
nung nóng gián tiếp và trực tiếp :
+ Lò nung nóng gián tiếp : Nhiệt của ngọn lửa xảy ra giữa hai điện cực
(graphit, than) được dùng để nấu chảy kim loại.
+ Lò nung nóng trực tiếp : nhiệt của ngọn lửa hồ quang xảy ra giữa điện
cực và kim loại dùng để nấu chảy kim loại.

lò nung gián tiếp lò nung trự
c tiếp

1. điện cực, 2. ngọn lửa hồ quang, 3. kim loại, 4. vỏ lò nung
1.Theo đặc điểm chất liệu vào lò, lò hồ quang được phân thành lò chất liệu
(liệu rắn, kim loại vụn) bên xườn bằng phương pháp thủ công hay máy móc
(máy chất liệu, máy trục có máng) qua cửa lò, lò chất liệu trên đỉnh lò xuống
nhờ gầu chất liệu. Loại lò này có cơ cấu nâng vùng nóc.
* về kết cấu, một lò hồ quang bấ
t kỳ có các bộ phận chính :
1. Nồi lòcó lớp vỏ cách nhiệt và có cữa lò và miệng rót.
2. vòm nóc lò có vỏ cách nhiệt.
3. Cơ cấu giữ và dịch chuyển điện cực, truyền động bằng điện hay thủy
lực.
`4. Cơ cấu nghiêng lo,ø truyền động bằng điện hay thủy lực.
5. Lò dẫn điện từ máy biến áp lò tới lò.
Ngoài ra, đối với lò hồ quang nạp liệ
u từ trên cao, còn có cơ cấu nâng,
quay vòm lò, cơ cấu rót kim loại cũng như gầu nạp liệu.
Trong các lò hồquang có nồi lò sâu, kim loại lỏng ở trạng thái tĩnh có
chênh lệch nhiệt độ theo độ cao (khoảng 100

0
C/m). trong điều kiện đó, để
tăng cường phản ứng của kim loại (với xỉ) và để đảm bảo khả năng nóng kim
3
4
2
4
3
1
2
1
Đồ án tốt nghiệp

SV. Tô Ngọc Quốc

Trường ĐHBK- HN GVHD. Cao Văn Thành
4
loại trước khi rót, cần phải khuấy trộn kim loại lỏng. Ơû các lò dung lượng
nhỏ (dưới 6 tấn) thì việc khuấy trộn thực hiện bằng tay qua cơ cấu cơ khí . với
lò dung lượng trung bình (12
÷
50 tấn) và đặc biệt lớn (100 tấn và hơn) thì
thực hiện bằng thiết bị khuấy trộn để không những giảm lao động vất vả của
thợ nấu mà còn nâng cao chất lượng của kim loại nấu.
Thiết bị khuấy trộn kim loại lỏng thường là thiết bị điện từ có nguyên
lý làm việc tương tự động cơ không đồng bộ rôto ngắn mạch. T
ừ trường chạy
tạo ra ở lò có đáy phi kim loại nhờ hai cuộn dây (stato) dòng xoay chiều tần
số 0,5
÷

1 hz lệch pha nhau góc 90
0
điện. Do từ trường này mà kim loại có lực
điện từ dọc trục lò. Khi đổi nối dòng trong các cuộn dây, có thể thay đổi
hướng chuyển động của kim loại trong nồi theo hướng ngược lại.
* các thông số quan trọng của lò hồ quang là :
+Dung lượng định mức của lò: số tấm kimloại lỏng trong một mẻ nấu
+Công suất định mức của biến áp lò : Aûnh hưởng quyết đị
nh tới thời gian
nấu luyện nghĩa là tới năng suất lò.
-Theo mức độ công suất tác dụng của máy biến áp, nấu chảy một tấm kim
loại lỏng lò hồ quang còn chia ra : lò có công suất bình thường, cao và siêu
cao. Lò hồ quang công suất cao và siêu cao còn có hệ thống làm mát.
* Chu trình làm việc của lò hồ quang gồm 3 giai đoạn với các đặc điểm
công nghệ sau :
*Giai đoạn 1 : giai đoạn nung nóng liệu và nấu chảy kim lo
ại. Trong giai
đoạn này, lò cần công suất nhiệt lớn nhất, điện năng tiêu thụ chiếm khoảng 60
÷
80% năng lượng toàn mẻ nấu. Và thời gian của nó chiếm khoảng 50
÷
60 %
toànbộ thời gian một chu trình.
Để đảm bảo công suất nấu chảy, ngọn lửa hồ quang phải cháy ổn định.
Khi cháy, điện cực bị ăn mòn dần, khoảng cách giữa điện cực và kim loại
tăng lên. Để duyhồ quang, điện cực phải điều chỉnh gần vào kim loại. Lúc đó,
dễ xảy ra hiện tượng điện cực chạ
m vào kimloại – gọi là quá điều chỉnh – và
gây ra ngắn mạch làm việc. Ngắn mạch làm việc tuy xảy ra trong thời gian
ngắn nhưng lại hay xảy ra nên các thiết bị điện trong mạch động lực thường

phải làm việc ở điều kiện nặng nề. Đây là đặc điểm nổi bậc cần lưu ý khi tính
toán và chọn thiết bị cho lò hồ quang.
Đồ án tốt nghiệp

SV. Tô Ngọc Quốc

Trường ĐHBK- HN GVHD. Cao Văn Thành
5
Ngắn mạch làm việc cũng có thể gây ra do sụt lở các thành của hố bao
quanh đầu điện cực tạo ra ở trong liệu. Rồi sự nóng chảy của các mẫu liệu
cũng có thể phá hỏng ngọn lửa hồ quang do tăng chiều dài ngọn lửa. Lúc đó
phải tiến hành mồi lại bằng cách hạ điện cực xuống cho chạm kim loại rồi
nâng lên, tạo hồ
quang.
Trong giai đoạn này, số lần ngắn mạch làm việc có thể tới 100 lần hoặc
hơn. Mỗi lần xảy ra ngắn mạch làm việc, công suất hữu ích giảm mạnh và có
khi bằng không với tổn hao cực đại. Thời gian cho phép của một lần ngắn
mạch làm việc là 2
÷
3s.

Tóm lại, giai đoạn nấu chảy là giai đoạn hồ quang cháy kém ổn định nhất,
công suất nhiệt của lò hồ quang dao động mạnh và ngọn lửa hồ quang rất
ngắn, thường từ vài mm đến 10
÷
15 mm, do vậy, trong giai đoạn này, điện áp
cấp và công suất ra của biến áp lò là lớn nhất.
*Giai đoạn 2 : giai đoạn Oxi hóa và hoàn nguyên. Đây là giai đoạn khử
cacbon của kim loại đến một giới hạn nhất định tùy theo yêu cầu công nghệ,
khử P và S, khử khí trong gang rồi tinh luyện. Sự cháy hoàn toàn của cacbon

gây sôi mạnh kim loại. Ơû giai đoạn này, công suất nhiệt yêu cầu về cơ bản là
để
bù lại các tổn hao nhiệt và nó bằng khoảng 60% công suất nhiệt của giai
đoạn 1. hồ quang cũng cần duy trì ổn định.
Trước khi thiết ra lò phải qua giai đoạn hoàn nguyên là giai đoạn khử Oxi,
khử sunFua và hợp kim hóa kim loại. Công suất yêu cầu lúc này chỉ cỡ 30%
so với giai đoạn 1. chếđộ năng lượng tương đối ổn định và chiều dài ngọn lửa
hồ quang khoảng vài chục mm.
*Giai đo
ạn 3 : Giai đoạn phụ, đây là giai đoạn lấy sản phẩm đã nấu luyện,
tu sửa, làm vệ sinh và chất liệu vào lò.
Đồ án tốt nghiệp

SV. Tô Ngọc Quốc

Trường ĐHBK- HN GVHD. Cao Văn Thành
6

Đồ thị công suất hữu công tiêu thụ ở lò hồ quang 100tấn.

⇓1.2 SƠ ĐỒ ĐIỆN (THIẾT BỊ CHÍNH MẠCH LỰC) LÒ HỒ QUANG
Điện cấp cho lò là hồ quang lấy từ trạm biến áp lò. Điện áp vàp là 6;
10; 35 hay 110 KV là tùy theo công suất lò.
Sơ đồ có các thiết bị chính sau :
0
10

2
1

Nấu chảy
ôxi hoá
20
30

P(MW)
Tu sửa làm vệ sinh

4
3
Tinh luyện

t(h)
Đồ án tốt nghiệp

SV. Tô Ngọc Quốc

Trường ĐHBK- HN GVHD. Cao Văn Thành
7

Sơ đồ điện lò hồ quang
CL : cầu dao cách ly dùng phân cách mạch động lực của lò với lưới khi cần
thiết, như lúc sửa chữa.
1MC : máy cắt dùng để bảo vệ lò hồ quang khỏi ngắn mạch sự cố, và dùng
đóng mạch lực dưới tải.
2MC : mở ra để cuộn kháng K tham gia vào mạch, hạn chế dòng ngắn mạch.
3MC, 4MC : là máycắt dùng để đổi nối cuộ
n sơ cấp thành Δ hay Y, và nối
với các điện cực của lò qua mạch ngắn (MN) không có mối hàn .
K : cuộn kháng dùng hạn chế dòng điện khi ngắn mạch làm việc và ổn định

sự cháy hồ quang.


3
∼
6 - 10 kV
CL
1MC
1TI
2MC
3MC
4MC
BAL
K
A
A
A
A
V
V
V
W
KWh
MN
2TI
TU
ĐKBV
Đồ án tốt nghiệp

SV. Tô Ngọc Quốc

Trường ĐHBK- HN GVHD. Cao Văn Thành
8
BAL : biến áp lò dùng để hạ áp và điều chỉnh điện áp.
TI : biến dòng điện
TU : biến điện áp
ĐKBV : điều khiển bảo vệ
MN : mạch ngắn
Ở giai đoạn hoàn nguyên, công suất lò yêu cầu ít hơn thì 2MC lại mở ra
để đưa vào cuộn kháng K vào mạch, làm giảm công suất cấp cho lò. Với
những lò hồ quang công suất lớn hơn nhiều thì không có cuộ
n kháng K. việc
ổn định hồ quang và hạn chế dòng ngắn mạch làm việc do các phần tử cảm
kháng của sơ đồ lòđảm nhiệm
Biến áp lò BAL dùng để hạ áp và điều chỉnh điện áp . Việc đổi nối cuộn
sơ cấp thành hình tam giác hay sao thực thiện nhờ các máy cắc 3MCvà4MC
.Cuộn thứ cấp củabiến áp lò nối với các điện cực của lò qua một mạch ng
ắn
(MN) không phân nhánh, không có mối hàn.
Phía sơ cấp BAL có đặc rơle dòng điện cực đại để tác động lên cuộn
ngắt máy cắt 1MC. Rơle này có duy trỳ thời gian. Thời gian duy trỳ này giảm
khi bội số quá tái dòng tăng. Nhờ vậy ,1MC ngắt mạch lực của lò HQ chỉ khi
có ngắn mạch sự cố và ngắn mạch làm việc kéo dài mà không sử lý được. Với
ngắn mạch làm việc trong một thờigian tương đố
i ngắn ,1MC không cắt mạch
mà chi có tín hiệu đèn và chuông. Phía sơ cấp BAL còn có các dụng cụ đo
lường ,kiểm tra : như vonkế, ampe kế ,công tắctơ ,pha kế…vv.phíathứ cấp nối
các ampekế đo dòng HQ, cuộn dòng điện của bộ điều chỉnh tự động và rơle
cực đại. Dòng tác động và thời gian duy trỳ của rơle được chọn sao cho khi
ngắn mạch thời gian ngắn ,bộ

điều chỉnh làm giảm dòng điện của lò chỉ sau
thời gian duy trỳ của rơle. Nhiều khí cụ điều khiển, kiểm tra và bảo vệ
khác(trong khối ĐKBV) cũng được nối với máy biến điện áp TU và các máy
biến dòng 1TI,2TI.
*. Máy biến áp lo ø(BAL).
Máy BAL dùng cho lò hồ quang phải làm việc trong các điều kiện đặc biệt
nặng nề nên có các đặc điểm sau:
-Công suất thường r
ất lớn (có thể tới hàng chục MW) và dòng điện thứcấp
rất lớn (tới hàng trăm KA).
Đồ án tốt nghiệp

SV. Tô Ngọc Quốc

Trường ĐHBK- HN GVHD. Cao Văn Thành
9
-Điện áp ngắn mạch lớn để hạn chế dòng ngắn mạch dưới (2,5 ÷ 4)I
đm
có
độ bền cơ học cao để chịu được các lực điện từ phát sinh trong các cuộn dây ,
thanh dẫn khi có ngắn mạch.
-Có khả năng điều chỉnh điện áp sơ cấp dưới tải trong một giới hạn rộng.
-Phải làm mát tốt vì dòng lớn , hay có ngắn mạch và vì biến áp đặt ở nơi
kín lại gần lò.
Công suất BAL có thể xác định gần đúng từ đ
iều kiện nhiệt trong giai đoạn
nấu chảy vì ở các giai đoạn khác, lò đòi hỏi công suất tiêu thụ ít hơn.
Nếu coi rằng, trong giai đoạn nấu chảy tổn thất năng lượng lò hồ quang
trong BALvà cuộn kháng K được bù trừ bởi năng lượng của phần ứng tỏa
nhiệt thì công suất BAL có thể xác định bởi biểu thức :

bal
nc sd
W
S
t.K.cos
=
ϕ
(KVA)
Trong đó :
t
nc
– thời gian nấu chảy (h).
k
sd
– hệ số sử dụng công suất BAL trong giai đoạn nấu chảy.
Cosϕ – hệ số công suất của thiết bị lò hồ quang.
W – năng lượng hữu ích và tổn hao nhiệt trong thời gian nấu
chảy và dừng lò giữa hai mẻ nấu (KW- h).

W = w.G.
Trong đó : G – khối lượng kim loại nấu (tấn).
w – suất chi phí điện năng để nấu chảy (KWh/tấn).
Suất chi phí đ
iện năng giảm đối với lò có dung lượng lớn, thường w = (400 ÷
600) (KWh/tấn).
+ Thời gian nấu thường từ (1÷ 3h) tùy dung lượng lò.
+ Hệ số sử dụng công suất BAL thường 0,8 ÷ 0,9.
Hiện nay công suất BAL ngày càng có xu hướng tăng vì nó cho phép giảm
thời gian nấu chảy, giảm suất chi phí năng lượng do hạ tổn hao nhiệt.

Cuộn dây thứ cấp BAL thường nối Δ vì dòng ngắn mạch được phân ra hai
pha và như vậy điều kiện làm việc của các cuộn dây sẽ nhe hơn. BAL thường
phải làm việc trong trình trạng ngắn mạch và phải có khả năng quá tải nên
thường chế tạo to , nặng hơn các máy biến áp động lực cùng công suất.
Đồ án tốt nghiệp

SV. Tô Ngọc Quốc

Trường ĐHBK- HN GVHD. Cao Văn Thành
10
*. Mạch ngắn(MN).
Mạch ngắn hay dây dẫn dòng thứ cấp có dòng điện làm việc rất lớn , tới hàng
chục và ngay cả hàng trăm nghìn ampe.
Tổn hao công suất ở mạch ngắn
ΔP
mn
= I
2
mn
.r
rmn

Do vậy BAL phải đặt gần lò để giảm bớt tổn hao.ngoài ra mạch ngắn còn
phải đảm bảo sự cân bằng r
m
và x
m
giữa các pha đe åco ùcác thông số
điện(công suất , điện áp, dòng) như nhau của các hồ quang.
Khi 3 pha mạch ngắn phân bố đối xứng thì hổ cảm giưa hai pha bất kỳ sẻ

bằng nhau và sức điện động hổ cảm bằng không. Trường hợp nếu khoảng
cách giữa các pha không như nhau, hổ cảm giữa các pha sẻ khác nhau.
Trong một pha nào đó sẻ xuất hiện sưc điện
động phụ ngược chiều dòng điện
trong pha đó và tạo ra một xụp áp phụ trên điện trở thuần trên pha đó. Kết quả
là pha này như thể tăng điện trở tác dụng, gây ra một tổn hao công suất phụ và
công suất hồ quang của pha này sẻ giảm so với pha
khác . Đồng thời , ở một pha khác sđđ Phụ lại cùng chiều với dòng điện của
pha, đi
ện trở tác dụng như bị giảm và công suất hồ quang pha này tăng lên.
Hiện tượng trên gây ra sự mất đôùi xứng và điện áp giưã các hồ quang , sự
phân bố công suất không đồng đều giữa các pha , giảm hiệu suất lò và với lò
công suất càng lớn thì sự mất đối xứng điện từ ở mạch ngắn sẻ càng lớn.
Để chống hiện tượng trên bằng cách phân bố
đối xứng về mặt hình học
và về mạch điện từ của mạch ngắn và các điện cực đặc ở 3 đỉnh một tam giác
đều với lò dung lượng dưới 10 tấn thì mạch ngắn thường được nối theo sơ đồ
Δ . lò dung lượng lớn , ngắn mạch thường được nối Δ ơ ûcác điện cực.


⇓1.3 YÊU CẦU VỚI CÁC SƠ ĐỒ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN CỰC LÒ HỒ QUANG
Các lò hồ quang nấu luyện kim loại đều có các bộ đều chỉnh tự động
việc dịch điện cực . vì nó cho phép giảm thời gian nấu luyện , nâng cao năng
suất lò , giảm năng suất chi phí năng lượng , giãm thấm các bon cho kim loại ,
nâng cao chất lượng thiết, giảm lao động công suất khi nấu chảy, cải thiện
điều kiện lao động…vv.
Đồ án tốt nghiệp

SV. Tô Ngọc Quốc

Trường ĐHBK- HN GVHD. Cao Văn Thành
11
Chất lượng thiết nấu luyện phụ thuộc vào công suất và sự phân bố nhiệt
hay nhiệt độ trong nồi lò.
Điều chỉnh công suất lò hồ quang có thể thực hiện bằng cách thay đổi
điện áp ra BAL hoặc bằng sự dịch chuyển điện cực để thay đổi chiều dài ngọn
lửa hồ quang và như vậy sẻ thay đổi điện áp hồ quang , dòng đi
ện hồ quang
và công suất tác dụng của hồ quang.
Về nguyên tắc , việc duy trì công suất lò hồ quang có thể thông qua một
trong các thông số sau: Dòng điện hồ quang Ihq ,điện áp hồ quang Uhq, tỉ số
giữa dòng điện và điện áp hồ quang,
hq
hq
h
q
U
Z
I
=
Bộ điều chỉnh này duy trì
dòng hồ quang không đổi (I
hq
= const) sẻ không mồi hồ quang được. Ngoài ra,
khi dòng điện trong một pha nào đó sẻ thay đổi sẻ kéo theo dòng

điện trong 2 pha còn lại thay đổi. Ví dụ, khi hồ quang trong một pha bị đứt thì
lò hồ quang làm việc như một phụ tải một pha với 2 pha còn lại nối tiếp vào
điện áp dây. Lúc đó các bộ điều chỉnh 2 pha còn lại sẻ tiến hành hạ điện cực
mặc dù không cần việc

đó. Các bộ điều chỉnh này chỉ dùng cho lò hồ quang
một pha và chủ yếu dùng trong lò hồ quang chân không.
Bộ điều chỉnh duy trì điện áp hồ quang không đổi (U
hq
= const) có khó
khăn trong việc đo thông số này . thực tế , cuộn dây đo được nối giữa thân
kim loại của lò và thanh cái thứ cấp BAL . Do vậy , điện áp đo phụ thuộc
dòng tải và sự thay đổi dòng của một pha sẻ ảnh hưởng tới hai pha còn lại như
đã trình bày đối với bộ điều chỉnh giữ I
hq
= const Phương pháp tốt nhất là
dùng bộ điều chỉnh duy trì
hq
h
q
hq
U
Z
I
=
= const Thông qua hiệu số cáctín hiệu
dòng áp:

a.I
hq
– b.U
hq
= b.I
hq
(Z

ohq
-Z
hq
)
trong đó:
a,b - hệ số phụ thuộc hệ số các biến áp đo lường (biến dòng ,
biến điện áp) và điện trở điều chỉnh trên mạch (thay đổi bằng tay khi điều
chỉnh).
Z
ohq
, Z
hq
– gía trị đặt và gía trị thực của tổng trở hồ quang.
Đồ án tốt nghiệp

SV. Tô Ngọc Quốc

Trường ĐHBK- HN GVHD. Cao Văn Thành
12
Từ phuơng trình trên suy ra :

hq hq
ohq hq hq
hq
a.I b.U
ZZ Z
b.I
−
=−=Δ

Như vậy, việc điều chỉnh thực hiện theo độ lệch của tổng trở hồ quang so
với giá trị đặt (điều chỉnh vi sai). Phương pháp này dễ mồi hồ quang, duy trì
được công suất, ít chịu ảnh hưởng của dao động điện áp nguồn cũng như ảnh
hưởng lẫn nhau giữa các pha.
Mỗi giai đoạn làm việc của lò hồ quang (nấu chảy, Oxi hóa, hoàn nguyên)
đòi hỏi một công suất nhất định, mà công suất này lại phụ thuộc

chiều dài ngọn lửa hồ quang. Như vậy, điều chỉnh dịch điện cực tức là điều
chỉnh chiều dài ngọn lửa hồ quang, do đó điều chỉnh được công suất lò hồ
quang. Đó là nhiệm vụ cơ bản của các bộ điều chỉnh tự
động các lò hồ quang.
*.Các yêu cầu chính đề ra cho một bộ điều chỉnh công suất lò hồ quang
là :
1.Đủ nhạy để đảm bảo chế độ làm việc đủ cho lò. Duy trì dòng điện hồ
quang không tụt quá (4
÷
5)% trị số dòng điện làm việc. Vùng không nhạy của
bộ điều chỉnh không quá
±
(2
÷
4)% trong các giai đoạn khác.
2.Tác động nhanh, đảm bảo khử ngắn mạch hay đứt hồ quang trong thời
gian 1,5
÷
3 s. điều đó sẽ làm giảm số lần ngắt máy cắt chính, giảm sự thấm C
của kim loại …vv. Các lò hồ quang hiện đại không cho phép ngắt máy cắt
chính quá 2 lần trong giai đoạn nấu chảy. Đảm bảo yêu cầu này nhờ tốc độ
dịch cực nhanh, tới 2,5
÷

3 m/ph trong giai đoạn nấu chảy (khi dùng truyền
động điện cơ) và 5
÷
6 m/ph (truyền động bằng thủy lực). Dòng điện hồ quang
càng lệch xa trị số đặt thì tốc độ dịch cực càng phải nhanh.
3. thời gian điều chỉnh ngắn.
4. Hạn chế tối thiểu sự dịch cực không cần thiết như khi chế độ làm việc
bị phá vỡ trong thời gian rất ngắn (vài phần giây) hay trong chế độ thay đổi
tính đối xứng. Yêu cầu này càng cầ
n đối với lò 3 pha không có dây trung tính.
Chế độ hồ quang của một pha nào đó bị phá hủy sẽ dẫn theo phá hủy chế độ
hồ quang của các pha còn lại. Điện cực các pha còn lại đang ở vị trí chủ cũng
có thể bị dịch chuyển. Do vậy mỗi pha cần có hệ điều chỉnh độc lập để sự làm
việc của nó không ảnh hưởng tới chế
độ làm việc của các pha khác.
Đồ án tốt nghiệp

SV. Tô Ngọc Quốc

Trường ĐHBK- HN GVHD. Cao Văn Thành
13
5. Thay đổi công suất lò bằng phẳng trong giới hạn 20
÷
125 % trị số định
mức với sai số không quá 5%.
6. Có thể chuyển đổi nhanh từ chế độ điều khiển tự động sang chế độ điều
khiển bằng tay do phải thực hiện thao tác phụ nào đó (chẳng hạn nâng điệu
cực trước khi chất liệu vào lò) và ngược lại, chuyển nhanh chế độ tự động.
7. tự động châm lửa hồ quang khi bắ
t đầu làm việc và sau khi hồ quang bị

đứt. Khi ngắn mạch thì được nâng điện cực lên không làm đứt hồ quang.
8. Dừng mọi điện cực khi mất lưới điện.
Cơ cấu chấp hành (cơ cấu dịch cực) có thể truyền động bằng điện – cơ hay
thủy lực. Trong cơ cấu điện – cơ, động cơ được dùng phổ biến là độ
ng cơ một
chiều kích từ độc lập vì nó có mômen khởi động lớn, dải điều chỉnh rộng,
bằng phẳng, dễ điều chỉnh và có thể dễ mở máy, đảo chiều, hãm. Đôi khi
cũng dùng động cơ không đồng bộ có mômen quán tính của rôto nhỏ.

⇓1.4 YÊU CẦU ĐIỀU CHỈNH 3 ĐIỆN CỰC LÒ HỒ QUANG DÙNG 3 ĐỘNG CƠ
MỘT CHIỀU TRÊN 3 ĐIỆN CỰC.

Trong quá trình nung luyện thiếc, 3 điện cực bị ăn mòn không đồng đều,
cho nên ta nâng hạ 3 điện cực này không đồng bộ với nhau. Vì vậy ta thường
điều khiển từng cực, trong quá trình điều khiển điện cực có thể có cực được
hạ xuống sâu vì điện cực bị ăn mòn. Để điều khiển 3 điện cực này ta dùng 3
động cơ đ
iện một chiều trên 3 điện cực (mỗi điện cực gắn một động cơ). Là
động cơ điện một chiều kích từ độc lập vì nó co mômen khởi động lớn, dải
điều chỉnh rộng, bằng phẳng, dễ điều chỉnh và có thể dễ mở máy, đảo chiều
quay hãm.







CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU
CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU.

Đồ án tốt nghiệp

SV. Tô Ngọc Quốc

Trường ĐHBK- HN GVHD. Cao Văn Thành
14

⇓ 2.1 ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
.
Trong quá trình làm việc tốc độ của động cơ điện thường bị thay đổi do
sư biến thiên của tải, của nguồn và do đó gây ra sự sai lệch về tốc độ thực so
với tốc độ đặt, hay tốc độ mong muốn (tốc độ làm việc của hệ thống truyền
động điện do công nghệ yêu cầu). Bởi vậy, việc điều chỉnh t
ốc độ là một
trong những vấùn đề quan trọng trong truyền động điện tự động.
Một yêu cầu đatê ra khi thiết kế hệ truyền đôïng là sự phù hợp giữa đặc
tính điều chỉnh của động cơ điện và đặc tính của tải. Người ta thường chọn hệ
truyền động cũng như phương pháp điều chỉnh nào cho đặ
c tính điều chỉnh
bám sát yêu cầu của tải. Mặc khác , vẫn phải luôn đãm bảo được tính ổn định
công tác trong chế độ làm việc xác lập cũng như quá trình quáđộ.
Đối với động cơ điện một chiều kích từ động lập, về phương diện điều
chỉnh tốc độ có nhiều ưu việc do khả năng điều chỉnh t
ốc độ dễ dàng, cấu trúc
mạch lạc, mạch điều khiển đơn giản, chất lượng điều chỉnh cao trong dải điều
chỉnh tốc độ rộng. Sau đây là các phương pháp điều chỉnh động cơ điện một
chiều kích từ độc lập.

⇓ 2.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỐI VỚI ĐỘNG CƠ ĐIỆN
MỘT CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP.

Để có những phương pháp điều chỉnh tốc độ hợp lý thì ta phải xem xét
đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập, nó biểu thị quan hệ
giữa tốc độ quay và mômen. n = f(M) và được viết dưới dạng :

−
2
e
Me
R.M
U
n =
C.
C.C.
−
φ
φ
(2-1)
Với những điều kiện U = C
te
, It = C
te
, khi M (hoặc Iư) thay đổi, từ thông
của động cơ điện một chiều cũng hầu như không đổi vì thực ra ảnh hưởng làm
giảm bớt từ thông của phần ứng ngang trục rất nhỏ cho nên biểu thức (2 –1)
có thể viết dưới dạng :

==
ö
o
R.M

nn
K
(2-2)
Và đặc tính cơ của động cơ điện kích từ là một đường thẳng như hình vẽ
(hình 2 -1).
Đồ án tốt nghiệp

SV. Tô Ngọc Quốc

Trường ĐHBK- HN GVHD. Cao Văn Thành
15

Hình2-1.Đặc tính cơ(và đặc tính tốc độ)

Đường đặc tính cơ trên ứng với trường hợp mạch của phần ứng không
có điện trở phụ và được gọi là đường đặc tính cơ tự nhiên. Do R
ư
rất nhỏ nên
khi thay đổi từ thông đến định mức, tốc độ giảm rất ít (khoảng 2
÷
8% tốc độ
định mức) cho nên đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập rất
cứng.

1
. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông.
Muốn thay đổi từ thông động cơ, ta tiến hành thay đổi dòng điện kích từ của
động cơ qua một điện trở mắc nối tiếp ở mạch kích từ (hình 2 – 2a). rõ ràng,
phương pháp này chỉ cho phép tăng điện trở vào mạch kích từ nghĩa là chỉ có
thể giảm dòng điện kích từ (I

kt

≤
I
ktđm
) do đó chỉ có thể thay đổi
về phía giảm từ thông. Khi giảm từ thông, đặc tính dốc hơn và có tốc độ
không tải lớn hơn. Họ đặc tính cơ khi giảm từ thông như (hình 2- 2b)

n
n
o

n

đm

M
đm
I
ưđm
M(I

ư

)

Đồ án tốt nghiệp

SV. Tô Ngọc Quốc

Trường ĐHBK- HN GVHD. Cao Văn Thành
16

Hình2-2.Điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều kích từ độc lập bằng
phương pháp thay đổi từ thông.
Phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi từ thông có đặc điểm :
+Từ thông càng dảm thì tốc độ không tải lý tưởng của đặc tính cơ càng tăng,
tốc độ động cơ càng lớn.
+Độ cứng
đặc tiùnh cơ giảm khi giảm từ thông
+Có thể điều chỉnh trơn trong dải điều chỉnh
D
≈
3:1
+chỉ thay đổi được tốc độ về phía tăng theo phương pháp này.
+Do độ dốc đặc tiùnh cơ tăng lên khi giảm từ thông nên các đặc tính sẽ cắt
nhau và do vậy, với tải không lớn (M
đm1
) thì tốc độ tăng khi từ thông giảm
(hình2 – 2b), còn ở vùng tải lớn (M
đm2
) tốc độ có thể tăng hoặc giảm tùy theo
tải. thực tế, phương pháp này chỉ sử dụng ở vùng tải không quá lớn so với
định mức.
Phương pháp này rất kinh tế vì việc điều chỉnh tốc độ thực hiện ở mạch kích
từ với dòng kích từ là (1
÷
10)% dòng định mức của phần ứng. Tổn hao điều
chỉnh thấp.

R
KT
E
CKT
I
KT
ω
ω
ω
ω
02
01
0
Iư
hình a.
M
đm2
M
đm1
M
nm1

M
nm2
M
nm
M
0
2
1

hình b.
φφ
φ
Đồ án tốt nghiệp

SV. Tô Ngọc Quốc

Trường ĐHBK- HN GVHD. Cao Văn Thành
17


Hình 2-2c. Đặc tính cơ.

2. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở ở mạch phần ứng.
Sơ đồ nguyên lý nối dây như (hình 2 – 3a). khi tăng mạch phần ứng, đặc tính
cơ dốc hơn nhưng vẫn giữ nguyên tốc độ không tải lý tưởng. Họ đặc tính cơ
khi thay dổi điện trở mạch phần ứ
ng (hình 2 – 3b).
Khi có thêm điện trỏ phụ Rf vào mạch phần ứng thì biểu thức (2 – 2) trở
thành :

+
=−
öf
o
(R R ).M
nn
K

Ứng với các trị số khác nhau của R

f
thì có các đường đặc tính cơ khác nhau.
Trong đó ứng với R
f
= 0 là đường đặc tính cơ tự nhiên. Điều này thể hiện ở
(hình 2 – 3b)
Ta thấy rằng nếu Rf càng lớn đặc tính cơ sẽ có độ dốc càng cao và do đó
mền hơn và ngược lại.

Nghĩa là tốc độ sẽ thay đổi nhiều khi tải thay đổi. Cũng như trên giao điểm
của những đường đó với đường M
0
=f(n) cho biết trị số tốc độ xác lập khi
điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi điện trở phụ Rf.

TN
Inm
ω
ω

ω
ω

02
01
0
I
φ
φ

φ

đm
1
2
Đồ án tốt nghiệp

SV. Tô Ngọc Quốc

Trường ĐHBK- HN GVHD. Cao Văn Thành
18


Hình 2-3. Điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều kích từ độc lập bằng
phương pháp thay đổi điện trở mạch phần ứng.

3. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp :
Phương pháp này chỉ áp dụng được với động cơ điện 1 chiều kích từ độc
lập hoặc động cơ kích t
ừ song song làm việc ở chế độ kích từ độc lập.

Hình 2-4.Đặc tính cơ (và đặc tinh tốc độ) động cơ một chiều kích từ độc
lập ở những điện áp trên phần ứng khác nhau.

Khi thay đổi U ta có một hệ đặc tính cơ có cùng độ dốc đường 1 ứng
với U
đm
, đường 2,3 ứng với U
đm
> U

2
> U
3
và đường 4 ứng với U
4
>U
đm
.
Nhưng không cho phép vượt quá điện áp định mức nên việc điều chỉnh tốc
độ trên tốc độ định mức không được áp dụng hoặc chỉ được thực hiện trong
một
M
I
1 U
đm
n
2
3
4
n
01

n

02
n

03

n

04

E
hình a.
CKT
I
KT
R
KT
Hình b.
n
n
o
0
M
R
f1
R
f2
R
f3
R
f4
R
f=
0
Đồ án tốt nghiệp

SV. Tô Ngọc Quốc

Trường ĐHBK- HN GVHD. Cao Văn Thành
19
phạm vi rất hẹp. Phương pháp này lúc điều chỉnh tốc độ, mômen không đổi vì
φ
và Iư điều không đổi. I
ư
không đổi là vì giảm U, tốc độ n giảm làm E cũng
giảm nên :

−
=≈
te
ö
ö
UE
IC
R

Phương pháp thay đổi điện áp để mở máy và điều chỉnh tốc độ của động
cơ điện 1 chiều kích từ độc lập còn có thể thực hiện được nhờ các bộ biết đổi
tiristor nối theo sơ đồ (hình 2-5) hai bộ biến đổi A và B được nối song song
nguợc, trong đó bộ biến đổi B được dùng khi cần thay đổi đấu của điện áp Uc
để động cơ đổi chiều quay. Trường hợp không cần đổi chiều quay thì chỉ cần
bộ biến đổi A.
Điện áp một chiều Uc đặt vào phần ứng động cơ có quan hệ với điện áp
xoay chiều U theo biểu thức :
U
c
= U

co
. cos
α

Trong đó : U
co
= 1,35 U ; 0 <
α
< 90
0

Khi mở máy cần điều chỉnh góc mở
α
lớn để có Uc nhỏ, đủ để khắc phục
điện áp rơi trên điện trở phần ứng và hạn chế dòng điện mở máy, sau đó giảm
dần
α
để tăng tốc độ của động cơ đến giá trị mong muốn.
Để điều chỉnh tốc độ cần thay đổi các giá trị của
α
để có giá trị Uc và đặc
tính cơ khác nhau như (hình 2-4).




Đồ án tốt nghiệp

SV. Tô Ngọc Quốc

Trường ĐHBK- HN GVHD. Cao Văn Thành
20


Hình 2 Bộ biến đổi A Bộ biến đổi B

Hinh-5.Dùnh bộ biến đổi tiristor thay đổi Uc điều chỉnh tốc độ động cơ
điện một chiều.
* Điềuchỉnh tốc độ động cơ một chiều kích từ độc lập bằng biện pháp thay
đổi điện áp phần ứng có các đặc điểm:
- Điện áp ph
ần ứng càng giảm, tốc độ động cơ càng nhỏ.
Điều chỉnh trơn trong toàn bộ dải điều chỉnh .
- Độ cứng đặc tính cơ giữ không đổi trong toàn dải điều chỉnh.
- Độ sụt tốc tuyệt đối trên toàn dải điều chỉnh ứng với một mômen là như
nhau. Độ sụt tốc tương đối sẽ lớn nhất tạ
i đặc tính cơ thấp nhất của dải điều
chỉnh. Do vậy, sai số tốc độ tương đối (sai số tĩnh) của đặc tính cơ thấp nhất
không vượt quá sai số cho phép cho toàn dải điều chỉnh.
- Dải điều chỉnh của phương pháp này có thể : D
∼
10 : 1
- Chỉ thay đổi được tốc độ về phía giảm (vì chỉ có thể thay đổi với U
ư

≤

U
đm
).

- Phương pháp điều chỉnh này cần một bộ nguồn có thể thay đổi trơn điện
áp ra.
CHƯƠNG 3 : TỔNG QUAN VỀ CÁC SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU
THYRISTOR.

TT
T
T
TT
T
T
T
T
T
T
U
Đồ án tốt nghiệp

SV. Tô Ngọc Quốc

Trường ĐHBK- HN GVHD. Cao Văn Thành
21

♣
3.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP CHỈNH LƯU

Để cấp nguồn cho tải một chiều (động cơ kích từ độc lập) 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 điều khiển. Với m

ục đích giảm công suất vô công, người ta
thường mắc song song ngược với tải một chiều một điôt (loại sơ đồ này được
gọi là sơ đồ điôt ngược). Trong các sơ đồ chỉnh lưu có điôt ngược. Khi có và
không có điều khiển, năng lượng được truyền từ phía xoay chiều sang một
chiều, nghĩa là các loại chỉnh lưu đó chỉ có thể làm việc đượ
c ở chế độ chỉnh
lưu. Đối với các bộ chỉnh lưu có điều khiển, không điôt 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, còn khi năng lượng
truyền theo chiều ngược lại (từ phía tải một chiều v
ề phía lưới xoay chiều) thì
bộ nguồn làm việc ở chế độ chỉnh lưu trả năng lượngvề lưới.
Theo dạng nguồn cấp xoay chiều chúng ta có thể chia chỉnh lưu thành
một trong 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 (nếu có), số lần
đập mạch trong mộ
t chu kỳ. 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.
Theo hình dạng của các sơ đồ chỉnh lưu với chuyển mạch tự nhiên chúng ta
có thể phân loại chỉnh lưu thành các loại sơ đồ sau:

Đồ án tốt nghiệp

SV. Tô Ngọc Quốc

Trường ĐHBK- HN GVHD. Cao Văn Thành
22
1. CHỈNH LƯU MỘT PHA NỬA CHU KỲ :
* sơ đồ nối dây:

*Nguyên lý hoạt động: khi tải R-L, góc
α
là góc mở Tiristor, khoảng dẫn
dòng của Tiristor là từ
θ
1
÷
θ
2
.
u
2
=
2
U
2

sin
ω

Từ 0÷
θ
1
Tiristor khóa do chưa phát xung điều khiển, tại
θ
1
ta phát xung mở
Tiristor và nó dẫn dòng, đáng lẽ Tiristor sẽ bị khóa tại
Π
nhưng do tải mang
tính chất cảm kháng nên khi dòng điện đổi chiều thì Tiristor vẫn còn dẫn dòng
do cuộn dây xả năng lượng.
Trong khoảng từ
Π
÷
θ
2
cuộn dây xả năng lượng nên tiristor vẩn thông.
Tại
θ
2
tiristor bị khóa do cuộn dây xã hết năng lượng và điện áp đặt lên tiristor
lúc này là điện áp ngược, tại 2
Π
điện áp bắt đầu đổi dấu nhưng tiristor vẫn
chưa dẫn dòng do chưa phát xung điều khiển.

2.CHỈNH LƯU CẢ CHU KÌ VỚI BIẾN ÁP CÓ TRUNG TÍNH.
* Sơ đồ nối dây:


Hinh 3.1: sơ đồ nối dây và dạng sóng ra của điện áp và dòng điện tải.
i
d
T

U
d
L
R
U
u
d
0
∏ 2Π
ω t =θ
i
d
0
α
U
d

I
d
0
i

d
θ
θ
1
θ
2
θ
4
θ
3
U
1
A
F
E
F
Z
T
1
U
2
U
d
Đồ án tốt nghiệp

SV. Tô Ngọc Quốc

Trường ĐHBK- HN GVHD. Cao Văn Thành
23

* Nguyên lý hoạt động: với hình vẽ trên thì nó tương ứng với tải thuần trở.
Trong khoảng từ 0
÷Π
thì điện áp U
AF
> 0, U
BF
< 0 lúc này ta phát xung mở
T
1

và T
1
dẫn dòng từ khi phát xung mở
α
1 đến
Π
, tại
Π
T
1
bắt đầu chuyển
trạng thái từ mở sang khóa và lúc này điện áp U
AF
< 0, U
BF
>0 ta phát xung mở
T
2
và T
2
dẫn dòng từ
α
2
cho đến 2
Π
và chu kì sau lai tiếp tục lập lại.
Điện áp trung bình trên tải, khi tải thuần trở dòng điện gián đoạn được tính:

(1 cos )
2

do
d
U
U
α
+
=

với:- Udo là điện áp chỉnh lưu khi không điều khiển và bằng U
do
= 0,9.U
2

-
α
góc mở của Tiristor.
Khi tải điện cảm lớn dòng điện liên tục hơn, điện áp tải liên tục hơn, lúc này
điện áp một chiều được tính:
I

U

t

o

t

α
1

α
2
α
3
α
4
Π

2Π

3Π

4Π

i
d
t

t

i
T1
i
T2
o

o

o

U
AF
U
T1
Hình 3.2: sơ đồ nối dây và dạng sóng ra của chỉnh lưu cả chu kì
với biến áp có trung tính
Đồ án tốt nghiệp

SV. Tô Ngọc Quốc

Trường ĐHBK- HN GVHD. Cao Văn Thành
24

cos
ddo
UU α
=

Trong các loai sơ đồ chỉnh lưu thì sơ đồ này có điện áp ngược của van phải
chịu là lớn nhất:

2
22
nv
UU
=

Mổi van dẫn thông trong một nửa chu kỳ do vậy dòng điện mà van bán dẫn
phải chịu tối đa bằng I/2 dòng điện tải, trị hiệu dụng dòng chạy qua van:
I

hd
=0,71I
d
.
So với chỉnh lưu nửa chu kỳ thì loại chỉnh lưu này có chất lượng điệ áp tốt
hơn dòng điện chạy qua van không quá lớn, tổng điện áp rơi trên van nhỏ. Đối
với sơ đồ chỉnh lưu có điều khiển thì sơ đồ này tương đối đơn giản. Tuy nhiên
việc chế tạo máy biến áp với hai cuộn dây thứ cấp có các thông số giố
ng hệt
nhau hơi khó khăn và hiệu suất sử dụng máy biến áp xấu, cho nên sơ đồ này ít
dùng trong thực tế.
Đồ án tốt nghiệp

SV. Tô Ngọc Quốc

Trường ĐHBK- HN GVHD. Cao Văn Thành
25
3.CHỈNH LƯU ĐIỀU KHIỂN CẦU MỘT PHA:
1). Chỉnh lưu điều khiển đối xứng:


1

*Nguyên lý hoạt động của sơ đồ:
Trong nửa bán chu kì đầu điện áp anod của tiristor T
1
dương, lúc này điện áp
catod của T
1
âm, ta phát xung mở hai tiristor T
1
và T
2
đồng thời, thì các van
này sẽ được mở thông, T
1
và T
2
dẫn dòng từ
α
1
÷Π
nhưng vì tải có tính cảm
nên hai van này vẫn dẫn dòng cho đến khi cuộn dây xả hết năng lượng thì hai
tiristor này bắt đầu chuyển trạng thái từ mở sang khóa.
Đến nửa bán chu kì sau điện áp đổi dấu anod của T
3
dương, catod của T
4

mang dấu âm, ta phát xung mở cả hai van này thì các van này sẽ được mở
thông để đặt điện áp một chiều lên tải có chiều cùng với nửa bán chu kì

trước.
Chỉnh lưu cầu một pha có chất lượng điện áp ra hoàn toàn giống như chỉnh
lưu cả chu kì với biến áp có trung tính.
Dòng điện chạy qua van giống như hình 3.2:
I
hd
= 0,7.I
d

Nhưng điện áp ngựơc của van phải chịu nhỏ hơn: U
nv
=
2
U
2

2). Chỉnh lưu cầu một pha điều khiển không đối xứng:



T
4
T
T
2
T
3
A
B
Z

E

F

D
2
D
1
T
1
T
2
R

L

U
2
U
1
T
1
T
2
D
2
D
1
R

L

U
1
U
2
t
t
t
o
o
o
i
i
u
α
1
α
2
α
α
4
3Π

2Π

Π

4Π

Hình3.3:sơ đồ nối dây và dạng sóng điện áp và dong của
chỉnh lưu cầu một pha điều khiển đối xứng.