tamhonbian_90hytq
New Member
Download miễn phí Bài giảng Điện tử công suất - Thiết bị chỉnh lưu
3.7 Chỉnh lưu có đảo chiều dòng điện - bốn góc phần tư
Nguyên lý điều khiển:
• Điều khiển riêng:
Từng bộchỉnh lưu làm việc độc lập, trong khi đóbộchỉnh lưu còn lại không làm việc
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
CHƯƠNG 3: THIẾT BỊ CHỈNH LƯUChức năng:
Biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều
Ứng dụng
Cấp nguồn cho các tải một chiều: Động cơ điện một chiều, bộ nạp
accu, mạ điện phân, máy hàn một chiều, nam châm điện, truyền tải
điện một chiều cao áp, …
3.1 KHÁI NIỆM CHUNG
3.2 Đặc điểm của điện áp và dòng điện chỉnh lưu
3.2.1 Điện áp chỉnh lưu
ud: Giá trị tức thời của điện áp chỉnh lưu – Bao gồm cả thành
phần xoay chiều uσ và thành phần một chiều – Giá trị trung bình
của điện áp chỉnh lưu Ud
dd Uuu += σ
Số xung đập mạch của sóng
điện áp chỉnh lưu:
(1)fp
f
σ=
• fσ(1): Tần số của sóng điều
hòa bậc 1 thành phần xoay
chiều của ud
• f: Tần số điện áp lưới
3.1.2 Dòng điện chỉnh lưu
id: Giá trị tức thời của dòng điện chỉnh lưu – Sóng dòng điện chỉnh lưu
Id: Giá trị trung bình – Thành phần một chiều của sóng dòng điện chỉnh lưu
iσ: Thành phần xoay chiều của dòng điện chỉnh lưu
d di i Iσ= +
Xét hệ thống chỉnh lưu – tải R,L,Eư:
( )dL d d
diu L u Ri E
dt
= = − + −
0; 0dd d L
diu Ri E u
dt
> + ⇒ > >−
0; 0dd d L
diu Ri E u
dt
= + ⇒ = =−
0; 0dd d L
diu Ri E u
dt
< + ⇒ < <−
• Dòng điện liên tục
• Dòng điện gián đoạn
• Dòng điện ở biên giới gián đoạn
d di i Iσ= +
d
d
U EI
R
−= − 0d dI U E≥ ⇒ ≥ −
( )
( ) 22
( )
n
n
n
U
I
R L
σ
σ
σω
=
⎡ ⎤+ ⎣ ⎦
Đối với giá trị trung bình – thành phần một chiều:
Đối với thành phần xoay chiều: • Iσ(n): Giá trị hiệu dụng của sóng điều
hòa bậc n thành phần xoay chiều của
dòng điện chỉn lưu
• Uσ(n): Giá trị hiệu dụng của sóng
điều hòa bậc n thành phần xoay chiều
điện áp chỉnh lưu.
• ωσ(n): Tần số góc của sòng điều hòa
bậc n thành phần xoay chiều.
( ) 0n d dL I i Iσ→∞ ⇒ → ⇒ =
Î Dòng điện được san phẳng tuyệt đối
3.3 Chỉnh lưu hình tia m-pha – dòng liên tục
Z
LK
RK
u1
3.3.1 Chỉnh lưu hình tia không điều khiển
Sơ đồ
1
2
3
sin
2sin( )
3
4sin( )
3
m
m
m
u U
u U
u U
θ
πθ
πθ
=
= −
= −
tθ ω=
2sin ( 1)n mu U n m
πθ⎡ ⎤= − −⎢ ⎥⎣ ⎦
Trong khoảng θ1 < θ < θ2:
• Giả sử V2 mở
2
1 2 1 1 1 2
1
0
0
0
V
V V
V
u
u u u u u u
u
= ⇒
− − = ⇒ = −
⇒ >
Tương tự khi giả thiết V3 mở.
Î V1 mởÎ Nhịp V1
Î Không hợp lý
Nhịp V1 – θ1 < θ < θ2:
1 2 2 1 3 3 1
1 1 2 3
0; ;
; ; 0
V V V
d d V d V V
u u u u u u u
u u i i I i i
= = − = −
= = = = =
Nhịp V2 – θ2 < θ < θ3:
2 1 1 2 3 3 2
2 2 1 3
0; ;
; ; 0
V V V
d d V d V V
u u u u u u u
u u i i I i i
= = − = −
= = = = =
Nhịp V3 – θ3 < θ < θ4:
3 1 1 3 2 2 3
3 3 1 2
0; ;
; ; 0
V V V
d d V d V V
u u u u u u u
u u i i I i i
= = − = −
= = = = =
Nhịp Vn:
1 1
1
0; ;
; ; 0
Vn V n Vm m n
d n d Vn d V Vm
u u u u u u u
u u i i I i i
= = − = −
= = = = =
Quá trình chuyển mạch tại các thời
điểm θ2:
Æ Điện áp chuyển mạch là uk = u2 – u1
Tương tự tại các thời điểm θ3, θ4:
điện áp chuyển mạch lần lượt là
u3 – u2 và u1 – u3
Î Chuyển mạch tự nhiên
p = mSố xung:
3.3.2 Chỉnh lưu hình tia có điều khiển
Tín hiệu
điều khiển
uc
Khâu phát xung
Thời điểm chuyển mạch tự nhiên
Góc điều khiển α: tính từ thời điểm chuyển
mạch tự nhiên đến thời điểm phát xung
mở thyristor.
Phạm vi của góc điều khiển α:
πα <≤0
ααππ coscossin 0di
m
di Um
mUU ==
0 sinmdi
mUU
m
π
π=
Udi0: Giá trị trung bình điện áp chỉnh lưu không điều khiển.
2
0 2
3 3 3 3 6sin 1.17
3 2 2
m m
di
U U UU Uππ π π= = = =
m = 3
Giá trị trung bình điện áp chỉnh lưu
2
2
sin
2
m
di m
m
mU U d
π π α
π π α
θ θπ
+ +
− +
= ∫
Các đường đặc tính
Đặc tính điều khiển: Đặc tính ngoài (đặc tính tải):
• Đầu ra: Ud
• Đầu vào: α
0 cosdi diU U α=
Chế độ
chỉnh lưu
Chế độ
nghịch lưu
6 2
π πα< < để có dòng liên tục: trong tải phải có L
3.3.3 Chế độ làm việc chỉnh lưu và nghịch lưu phụ thuộc
• Chế độ làm việc chỉnh lưu
• Chế độ làm việc nghịch lưu
d dP U I=
… chế độ nghịch lưu phụ thuộc
2
πα >
• Trong tải phải có Eư
• Eư đảo chiều2
πα⋅ > dE U⋅ >−
Điều kiện để có nghịch lưu phụ thuộc
Góc an toàn
0 α π γ≤ < −
γ
Chế độ
chỉnh lưu
Chế độ
nghịch
lưu
offtγ ω=
3.3.4 Chỉnh lưu hình tia 3 pha có diode V0
dV uu −=0
V0 sẽ mở khi trong trường hợp
không có V0 thì ud < 0
Î V0 chỉ hoạt động khi
2 m
π πα ≥ −
Chen vào giữa các nhịp V1, V2, V3 là các nhịp V0:
0 1 1 2 2 3 3
0
0; ; ;d V V V V
d V d
u u u u u u u u
i i I
= − = = = =
= =
ααππ coscossin 0di
m
di Um
mUU ==
0 sinmdi
mUU
m
π
π=
2 m
π πα• ≤ −
2 2m m
π π π πα• − ≤ ≤ +
0
2
1 sin( )
sin
2 2sin
m
di di
m
mU mU d U
m
π
π π α
πα
θ θ ππ
− +
− −
= =∫
0 sinmdi
mUU
m
π
π=
Ảnh hưởng của diode V0
• Không có chế độ nghịch lưu
• Diode V0 làm tăng hiệu suất của bộ chỉnh lưu
d dU I
mUI
λ =
U, I: giá trị hiệu dụng của điện áp và dòng điện pha
1
2
V
dI I
ψ
π= 1 0
2
V Vm
πψ ψ= −
• Diode V0 làm giảm giá trị hiệu dụng thành phần xoay chiều của điện
áp chỉnh lưu
3.4 Chỉnh lưu hình cầu trong chế độ dòng liên tục
Thiết bị chỉnh lưu sơ đồ đấu nối hình cầu về thực chất là hai bộ chỉnh lưu
hình tia mắc nối tiếp
N
hóm
K
A
TO
D
E
N
hóm
A
N
O
D
E
Nhóm
ANODE
Nhóm
KATODE
3.4.1 Chỉnh lưu hình cầu 3 pha điều khiển hoàn toàn
Sơ đồ
• Dòng điện trong các pha:
i1 = iV1 – iV4; i2 = iV3 – iV6; i3 = iV5 – iV2
• Giá trị trung bình điện áp chỉnh lưu:
p = 2m
di diA diKU U U= −
2 sin cos
diA diKU U
m U
m
π απ
= −
=
Trong trường hợp m = 3
0
0
cos
2 2 sin
di di
di
U U
mUU
m
α
π
π
=
=
0
3 6 2.34di
UU Uπ= =
• Giản đồ đóng cắt
– Xung điều khiển:
3.4.2 Chỉnh lưu hình cầu bán điều khiển
0 0
3 6 cos
2
3 6 1 cos 3 6;
2 2
diA
diK di di di
UU
U UU U U U
απ
α
π π
=
+= − ⇒ = =
3.4.3 Chỉnh lưu hình cầu điều khiển hoàn toàn có diode V0
Diode V0 sẽ hoạt động khi
623
6
sin(1
2
0 ππαππα +≤≤⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡ −−= didi UU
Tác dụng: - Giảm độ nhấp nhô của điện áp và dòng điện tải
- Tăng hiệu suất
- Không cho phép chế độ nghịch lưu phụ thuộc
0
3 6
di
UU π=
3.4.4 Chỉnh lưu cầu một pha điều khiển hoàn toàn
1 2
1
2
sin
sin
2
sin( )
2
m
m
m
u U u u
Uu
Uu
θ
θ
θ π
= = −
=
= −
1 4 2 3
d dA dK
V V V V
u u u
i i i i i
= −
= − = −
00
cos
2 2 0.9
di di
di
U U
UU U
α
π
=
= =
Giá trị trung bình điện áp chỉnh lưu
00
1 cos
2
2 2
di di
di
U U
UU
α
π
+=
=
3.4.5 Chỉnh
lưu cầu một
pha bán điều
khiển
So sánh giữa hai phương án: điều khiển hoàn toàn và bán điều khiển
• Đỉnh âm của sóng điện áp chỉnh lưu bị cắt Î đỡ nhấp nhô
• Không thể làm việc ở chế độ nghịch lưu
• Hiệu suất bộ biến đổi cao hơn.
3.5 Dòng điện liên tục và gián đoạn của chỉnh lưu p – xung
3.5.1 Thiết bị chỉnh lưu ở chế độ dòng điện gián đoạn
Sự xuất hiện của dòng điện gián đoạn
• Tải R: 0 0d di u≥ ⇒ ≥
• Tải R,L: 0d dU RI= >
Î với các α mà ở chế độ dòng liên tục Ud < 0
sẽ xuất hiện dòng điện gián đoạn
Trong nhịp “0”:
Trong nhịp “0”:
• Tải L, Eư: dU E= −
Î với các α mà ở chế độ dòng liên tục Ud < Eư
sẽ xuất hiện dòng điện gián đoạn
Trong nhịp “0”:
0;d Vi iu u u= =
0;d Vi iu u u= =
;d Vi iu E u u E= = −− −
;MIN MAXθ θ∃
3.5.2 Phân tích dòng ...