Tài liệu Chỉnh lưu điều khiển một pha docx

I. Chỉnh lưu bán kỳ :
a. Tải R
1
α là góc mở.
2
Trị trung bình điện áp trên tải:
Trị trung bình dòng qua tải:
R
U
I
d
d
=
2
cos1
U45,0td.tsinU2
2
1
U
22d
α+
=ωω
π
=
∫
π
α
Dòng điện qua SCR : Iscr = Id
I. Chỉnh lưu bán kỳ :
b. Tải RL
u

d
u
2
T
L
R
u
1
+
-
3
α là góc mở.
4
Phương trình mạch tải:
u
d
+ e
L
= Ri
d

dt
di
LRiu
dd
+=⇔
( )
( )
[ ]
αλcosαcos

π2
U2
U
θdαθsinU2
π2
1
U
'
2
d
λ
0
2d
'
+−=
+=
∫
Trị trung bình điện áp trên tải:
Trị trung bình dòng qua tải:
R
U
I
d
d
=
5
II. Mạch chỉnh lưu hai nửa chu kỳ
a.Tải R
t
ω

π
4
π
3
π
2
π
0
0
U
0
i
( )
tu
1
R
21
i
22
i
( )
tu
21
( )
tu
22
m
U
α
α

απ
+
1
G
2
G
t
ω
( )
tu
2
m
U
π
π
2
π
3
π
4
0
( )
tu
21
( )
tu
22
2SCR
1SCR
6

Trị trung bình điện áp trên tải.
Trị trung bình dòng qua tải
R
U
I
d
d
=
Điện áp ngược cực đại trên mỗi SCR
2maxT
U22U −=
( )
πα
π
θθ
π
π
α
coscossin
1
−==
∫
m
mAV
U
dUU
7
II. Mạch chỉnh lưu hai nửa chu kỳ
u
d

u
21
T
1
L
R
u
1
+
-
u
22
T
2
+
b. Tải RL
θsinU2uu
22221
=−=
Nếu ωL >>R nên i
d
là dòng liên tục.
8
u
2
U
m
0
-U
m

π
2π
θ
u
21
u
22
i
G
α
0
θ
π+α
u
d
0
α
λ
0
’
2π
θ
i
d
α
π+α
θ
:góc mở dòng
α
λ = : góc tắt dòngπ+α

9
∫
+
=
απ
α
2d
θdθsinU2
π
1
U
Trị trung bình điện áp trên tải.
Trị trung bình dòng qua tải
R
U
I
d
d
=
αcos
π
U22
U
2
d
=
Điện áp ngược cực đại trên mỗi SCR
2maxT
U22U −=
10

c. Tải RLE:
11
12
Trị trung bình điện áp trên tải
( )
λcosαcos
π
U2
U
2
d
−=
( ) ( )
αλ
Rπ
E
λcosαcos
Rπ
U2
I
2
d
−−−=
R
EU
I
U
U
d
d

d
−
=
=
α
π
cos
22
2
Trường hợp i
d
là dòng liên tục, λ = ta có:π+α
13
u
2
U
m
-U
m
0
π
2π
θ
i
G1, 3
0
α
i
G2,4
0

π+α
u
d
0
α
π+απ
2π
θ
θ
θ
III. Mạch chỉnh lưu cầu:
a. Tải R:
R
u
2
u
d
u
1
T
1
T
2
T
3
T
4
θ= sinU2u
22
14

Dòng qua tải i
d
là dòng gián đọan
Khi θ = θ
1
; i
G1,3
> 0, T
1
dẫn & T
3
dẫn
⇒ u
d
= u
2

Khi θ = π + α i
G2,4
> 0 T
2
& T
4
dẫn ⇒ u
T2,4
= 0
⇒ u
d
= u
2

Trị trung bình điện áp trên tải U
d

∫
π
α
θθ
π
= dsinU2
1
U
2d
( )
α+
π
= cos1
U2
U
2
d
15
Trị trung bình của dòng qua tải
R
U
I
d
d
=
Trị trung bình của dòng qua mỗi SCR

2
I
I
d
T
=
Điện áp ngược cực đại trên mỗi SCR
2maxT
U2U −=
16
b.Tải RL:
17
c. Hiện tượng trùng dẫn
Hiện tượng trùng dẫn chỉ xuất hiện trong các sơ đồ mà số cuộn
dây thứ cấp máy biến áp nguồn bằng hoặc lớn hơn 2.
Giả thiết L = ∞ với giả thiết này dòng i
d
xem như được nắn
thẳng: i
d
= I
d
.
i
d
u
21
T
1
L

R
u
22
T
2
e
21
L
R
e
22
T
2
T
1
L
C
L
C
i
c
18
α
u
d
0
θ
2
2π
θ

e
22
e
21
θ
3
α
i
1
μ
μ
θ
0
I
d
i
2
θ
0
I
d
19
Giả sử T
1
dẫn i
1
=I
d



Khi θ = θ
2
= (π + α) ta có xung kích cho T
2
. SCR T
2
dẫn vì
lúc này e
22
> 0 . Kết quả là T
1
& T
2
cùng dẫn .

Hai nguồn e
21
và e
22
được nối lại theo mạch e
21
– L
c
– T
1
– T
2

– L
c

– e
22
.

Dòng i
2
tăng lên ,còn dòng i
1
giảm xuống vì i
1
+ i
2
= I
d
=
const.
Khi θ = θ
3
⇒ i
1
= 0 ⇒ T
1
tắt
i
2
= I
d
⇒ T
2
dẫn mạnh.

Vậy: dòng tải I
d
đã chuyển mạch từ T
1
sang T
2
. Quá trình này gọi
là Quá trình chuyển mạch hay gọi là Hiện tượng trùng dẫn
Góc μ = θ
3
- θ
2
: gọi là góc trùng dẫn
20
Gọi u
c
: Điện áp ngắn mạch.
i
c
: Dòng ngắn mạch
Ta có phương trình:
dt
di
L2eeu
c
c2122c
=−=
Nếu chuyển góc tọa độ từ O sang vị trí O
’
, ta có :

( )
( ) ( )
α+θ−=α+π+θ=
α+θ=
sinU2sinU2e
sinU2e
2221
222
( )
θ
==α+θ=
−=
d
di
X2
dt
di
L2sinU22u
eeu
c
c
c
c2c
2122c
Vậy
( )
θ
=α+θ
d
di

XsinU2
c
c2
21
Dòng ngắn mạch i
c

( )
∫
θ
θα+θ=
0
c
2
c
dsin
X
U2
i
( )
[ ]
α+θ−α= coscos
X
U2
i
c
2
c
Từ phương trình trên ta có phương trình chuyển mạch
( )

αµα
+−= coscos
2
2
U
IX
dc
Hình dạng của điện áp chỉnh lưu u
d
trong đọan trùng dẫn
2
ee
u
2221
d
+
=
(*)
22
Trong đọan trùng dẫn u
d
= 0 . Vậy do hiện tượng trùng dẫn nên trị
trung bình của điện áp trên tải U
d
’
sẽ nhỏ hơn trường hợp lý tưởng
U
d
một lượng là ∆U
μ

.
U
d
’
= U
d
- ∆U
μ
Xác định ∆U
μ

( )
∫
µ
µ
θα+θ
π
=∆
0
2
dsinU2
1
U
( )
[ ]
α+µ−α
π
=∆
µ
coscos

U2
U
2
π
=∆
µ
dc
IX
U
Thay vào phương trình chuyển mạch (*) , ta có:
23
III. Mạch chỉnh lưu cầu một pha không đối xứng:
a. Tải R:
24
25
Giá trị trung bình điện áp ra: