BỘ BIẾN ĐỔI MỘT CHIỀU NHIỀU PHA

Chia sẻ: Mr Mai | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

0
176
lượt xem
90
download

BỘ BIẾN ĐỔI MỘT CHIỀU NHIỀU PHA

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bộ biến đổi một chiều nhiều pha có cấu tạo gồm nhiều bộ biến đổi một chiều đơn ghép lại. Các bộ biến đổi một chiều đơn này có sóng răng cưa lệch pha nhau góc tương ứng thời gian T/m , với T là chu kỳ sóng răng cưa dùng điều khiển mỗi bộ biến đổi đơn và m là tổng số bộ biến đổi đơn có trong mạch. Phương pháp điều khiển các bộ biến đổi một chiều nhiều pha được sử dụng chủ yếu là điều khiển với tần số đóng ngắt không đổi. Theo cấu tạo,...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: BỘ BIẾN ĐỔI MỘT CHIỀU NHIỀU PHA

  1. Ñieän töû coâng suaát 1 4.7 BOÄ BIEÁN ÑOÅI MOÄT CHIEÀU NHIEÀU PHA Boä bieán ñoåi moät chieàu nhieàu pha coù caáu taïo goàm nhieàu boä bieán ñoåi moät chieàu ñôn gheùp laïi. Caùc boä bieán ñoåi moät chieàu ñôn naøy coù soùng raêng cöa leäch pha nhau goùc töông öùng thôøi gian T/m , vôùi T laø chu kyø soùng raêng cöa duøng ñieàu khieån moãi boä bieán ñoåi ñôn vaø m laø toång soá boä bieán ñoåi ñôn coù trong maïch. Phöông phaùp ñieàu khieån caùc boä bieán ñoåi moät chieàu nhieàu pha ñöôïc söû duïng chuû yeáu laø ñieàu khieån vôùi taàn soá ñoùng ngaét khoâng ñoåi. Theo caáu taïo, ta phaân bieät boä bieán ñoåi nhieàu pha khoâng söû duïng maùy bieán aùp trung gian vaø boä bieán ñoåi söû duïng maùy bieán aùp trung gian. Theo caùch gheùp caùc boä bieán ñoåi moät chieàu ta phaân bieät boä bieán ñoåi moät chieàu nhieàu pha song song vaø boä bieán ñoåi moät chieàu nhieàu pha noái tieáp. 4.7.1 BOÄ BIEÁN ÑOÅI MOÄT CHIEÀU NHIEÀU PHA SONG SONG Tröôøng hôïp khoâng söû duïng maùy bieán aùp trung gian: Boä bieán ñoåi nhieàu pha treân hình veõ H4.21 coù caáu taïo goàm 2 khoùa baùn daãn S1,S2. Moãi khoùa coù trang bò diode khoâng keøm theo D1,D2. Ngoõ ra cuûa moãi boä bieán ñoåi ñôn (Sj,Dj) maéc vaøo cuoän khaùng naén doøng Lj. Caùc cuoän khaùng ñaáu chung vaøo ñieåm nuùt vôùi taûi DC. Maëc daàu caùc khoùa Sj cuûa caùc boä bieán ñoåi ñôn ñöôïc ñieàu khieån kích daãn ôû nhöõng thôøi ñieåm khoâng hoaøn toaøn gioáng nhau, nhöng ôû cheá ñoä xaùc laäp, tæ soá thôøi gian ñoùng cuûa moãi khoùa Sj ñeàu baèng nhau. Maëc khaùc, ta bieát trò trung bình ñieän aùp treân caùc cuoän khaùng naén doøng Lj baèng zero neân ta suy ra trò trung bình ñieän aùp treân taûi khi tæ soá thôøi gian ñoùng baèng γ laø: Ut= γ .U (4.51) Doøng ñieän taûi it ñöôïc phaân boá ñoàng ñeàu treân caùc boä bieán ñoåi nhaùnh maéc song song. Trong thöïc teá, thoâng soá caùc phaàn töû treân caùc boä bieán ñoåi nhaùnh khoâng ñoàng nhaát vaø xuaát hieän söï sai bieät doøng ñieän giöõa caùc nhaùnh. Do ñoù, maïch hieäu chænh doøng ñieän 4-19
  2. Ñieän töû coâng suaát 1 seõ phaûi thöïc hieän nhieäm vuï ñieàu chænh ñoä roäng xung thích hôïp ñeå caân baèng doøng ñieän qua caùc pha nhaùnh. Heä quaû cuûa boä bieán ñoåi nhieàu pha: Vôùi giaû thieát doøng ñieän qua taûi vaø qua nguoàn DC ñöôïc naén lyù töôûng, coù theå chöùng minh raèng, bieân ñoä thaønh phaàn xoay chieàu cuûa ñieän aùp xuaát hieän treân tuï loïc Cf giaûm tæ leä vôùi bình phöông soá pha cuûa boä bieán ñoåi vaø bieân ñoä thaønh phaàn doøng xoay chieàu xuaát hieän phía taûi giaûm tuyeán tính vôùi soá pha cuûa boä bieán ñoåi. Caùc ñoà thò treân hình H4.22 moâ taû giaûn ñoà ñoùng ngaét caùc coâng taéc S1,S2 vôùi tæ soá γ 0.5. Tröôøng hôïp söû duïng maùy bieán aùp trung gian: Sô ñoà maïch boä bieán ñoåi nhieàu pha söû duïng maùy bieán aùp trung gian ñöôïc veõ minh hoïa treân hình H4.24 vôùi soá pha m 4-20
  3. Ñieän töû coâng suaát 1 baèng 2. Töø öùng duïng cuûa maùy bieán aùp trung gian trong boä chænh löu, ta thaáy raèng noù coù taùc duïng taïo ñieàu kieän phaân boá doøng ñieän ñeàu ñaën treân caùc nhaùnh pha. Ñoàng thôøi, töø vieäc phaân tích ñieän aùp treân taûi döôùi taùc duïng maùy bieán aùp trung gian, keát quaû daãn ñeán vieäc giaûm bôùt thaønh phaàn xoay chieàu ñieän aùp treân taûi DC. : Phaân tích quaù trình ñieän aùp: Phaân tích quaù trình ñieän aùp treân taûi coù theå thöïc hieän töông töï nhö phaân tích quaù trình chuyeån maïch cuûa hai nhoùm chænh löu – xem chöông 2- phaàn 2.11, 2.12). Luùc ñoù, maïch töông ñöông cuûa boä bieán ñoåi nhieàu pha coù daïng töông ñöông treân hình H4.24. Vôùi ud1 vaø ud2 coù theå suy ra töø giaûn ñoà kích ñoùng caùc linh kieän S1,S2. ⎧U khi S1 = 1 ⎧U khi S2 = 1 u d1 = ⎨ ; ud 2 = ⎨ (4.52) ⎩0 khi S1 = 0 ⎩0 khi S2 = 0 Giaû thieát cuoän daây maùy bieán aùp trung gian chia laøm 2 phaàn baèng nhau vôùi ñoä töï caûm treân moãi nöûa baèng LT/2 vaø giaû thieát caùc voøng daây quaán kín loõi töø, ta coù phöông trình aùp treân taûi trong quaù trình chuyeån maïch: uLT u u + ud 2 ut = ud1 − = ud 2 + LT = d1 (4.53) 2 2 2 Ñieän aùp treân taûi baèng trò trung bình ñieän aùp töùc thôøi cuûa hai nguoàn ñaáu vaøo noù. Caùc khaû naêng keát hôïp cuûa nguoàn ud1 vaø ud2 ñöôïc cho trong baûng B4.1: Baûng B4.1 no ud1 ud2 ut 1 U U U 2 0 U U/2 3 U 0 U/2 4 0 0 0 Nhö vaäy, neáu ñieàu khieån ñieän aùp taûi theo kieåu phoái hôïp hai traïng thaùi 1 vaø 2 hoaëc 1 vaø 3, ta coù theå laøm thay ñoåi ñieän aùp taûi trong phaïm vi (U/2;U). Töông töï, keát 4-21
  4. Ñieän töû coâng suaát 1 hôïp hai traïng thaùi 2 vaø 4 hoaëc 3 vaø 4, ta coù theå ñieàu chænh ñieän aùp treân taûi naèm trong phaïm vi (0;U/2). Giaûn ñoà ñoùng ngaét vaø quaù trình ñieän aùp taûi ut, doøng taûi it, quaù trình ñieän aùp uLT vaø doøng ñieän töø hoùa iu cuûa maùy bieán aùp, doøng ñieän qua caùc nhaùnh pha i1, i2 vaø doøng ñieän qua nguoàn DC i coù theå theo doõi treân hình H4.25 cho tæ soá γ 1/2. Phaân tích quaù trình doøng ñieän: Doøng ñieän qua maùy bieán aùp trung gian goàm doøng ñieän qua hai nhaùnh pha. Doøng qua moãi nhaùnh pha chöùa thaønh phaàn dc vaø thaønh phaàn ac. Giaû thieát caáu taïo hai nhaùnh pha laø ñoàng nhaát, thaønh phaàn doøng ñieän dc trong moãi nhaùnh seõ nhö nhau. Do ñieän aùp taïo treân moãi nöûa maùy bieán aùp trung gian baèng nhau neân suy ra doøng töø hoùa cuûa chuùng cuõng baèng nhau. Töø ñoù, ta coù: i1=id/2+iu/2 (4.54) i2=id/2-iu/2 Doøng ñieän töø hoùa maùy bieán aùp trung gian iu=i1-i2 (4.55) Trong tröôøng hôïp caûm khaùng maùy bieán aùp trung gian voâ cuøng lôùn LT → ∞ , ta boû qua doøng töø hoùa vaø doøng qua moãi nhaùnh pha baèng nöûa giaù trò doøng taûi: iu=0 i1=i2=id/2 (4.56) Quaù trình doøng ñieän qua taûi vaø moãi nhaùnh pha ñöôïc veõ minh hoïa treân hình H4.26. 4-22
  5. Ñieän töû coâng suaát 1 Coù theå daãn giaûi raèng, vôùi cuøng moät giaù trò ñoä töï caûm L maïch taûi nhö nhau, boä bieán ñoåi m pha seõ cho ñoä nhaáp nhoâ doøng ñieän taûi giaûm ñi m bình phöông (m2) laàn Boä bieán ñoåi ñieän aùp moät chieàu 4 pha söû duïng maùy bieán aùp trung gian- xem sô ñoà treân hình veõ H4.27. Baèng caùch keát hôïp ñieàu khieån 4 khoùa S1,S2,S3 vaø S4- xem baûng traïng thaùi keøm theo, ta coù theå thay ñoåi ñieän aùp treân taûi trong caùc phaïm vi (0;U/4), (U/4;U/2), (U/2;3U/4) vaø (3U/4;U) (xem baûng B4.2) Caùc ñieän aùp trung gian coù theå xaùc ñònh theo caùc heä thöùc sau: u d1 + u d 2 u + ud 4 u d12 + u d 34 u + ud 2 + ud3 + ud4 u d12 = ; u d 34 = d 3 vaø u t = = d1 2 2 2 4 (4.57) Xung kích ñoùng caùc coâng taéc ñöôïc thöïc hieän leäch pha nhau 1/m chu kyø soùng raêng cöa vôùi cuøng tæ soá γ . Treân hình H4.27 minh hoïa caùc tröôøng hôïp khaùc nhau cuûa daïng ñieän aùp taûi ut khi tæ soá thôøi gian ñoùng γ thay ñoåi. Treân hình veõ H4.28a,b minh hoïa cho tröôøng hôïp 0.75< γ
  6. Ñieän töû coâng suaát 1 Baûng B4.2 N0 S1 S2 S3 S4 ud12 ud34 ud 01 0 0 0 0 0 0 0 02 0 0 0 1 0 U/2 U/4 03 0 0 1 0 0 U/2 U/4 04 0 0 1 1 0 U U/2 05 0 1 0 0 U/2 0 U/4 06 0 1 0 1 U/2 U/2 U/2 07 0 1 1 0 U/2 U/2 U/2 08 0 1 1 1 U/2 U 3U/4 09 1 0 0 0 U/2 0 U/4 10 1 0 0 1 U/2 U/2 U/2 11 1 0 1 0 U/2 U/2 U/2 4-24
  7. Ñieän töû coâng suaát 1 12 1 0 1 1 U/2 U 3U/4 13 1 1 0 0 U 0 U/2 14 1 1 0 1 U U/2 3U/4 15 1 1 1 0 U U/2 3U/4 16 1 1 1 1 U U U 4-25

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản