NGHIÊN CỨU VỀ ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT VÀ ỨNG DỤNG CỦA ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT ĐỂ ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP, chương 10

Chia sẻ: Tran Van Duong | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:12

Thêm vào BST

Báo xấu

273
lượt xem 116
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chỉnh lưu ba pha hình cầu – động cơ muốn khởi động hệ thống ta phải kích đồng thời 2 tiristor: 1 tiristor ở nhóm lẻ T1, T3, T5 và 1 tiristor ở nhóm chẳn T2, T4, T6. Đầu tiên ta kích T1 cho T1 dẫn, sau 600 điện ta kích tiếp T3 nghĩa là các tiristor được kích cách nhau 1/6 chu kỳ. Ngoại trừ 1 trong 2 tiristor lần đầu tiên chỉ dẫn trong 600 điện còn tất cả các tiristor khác khi đã được kích nó phải dẫn trong 1200 điện. Ở các thời điểm bình thường...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: NGHIÊN CỨU VỀ ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT VÀ ỨNG DỤNG CỦA ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT ĐỂ ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP, chương 10

Chương 10: Heä thoáng chænh löu ba pha hình caàu – ñoäng cô I. 2. a Sô ñoà nguyeân lyù: Sô ñoà nguyeân lyù cuûa heä thoáng chænh löu ba pha hình caàu – ñoäng cô coù ñieàu khieån, sô ñoà ñaúng trò maïch thöù caáp maùy bieán aùp vaø phaàn öùng ñoäng cô ñöôïc bieåu dieãn nhö sau: U1, f1     BA  u2a u2b u2c  T1  T4   T3  T6     T5  T2      C0 ÑK Ñ Uñk BKC n +   - CKÑ RKÑ CCSX
Hình 3. 11 Sô ñoà nguyeân lyù cuûa heä thoáng chænh löu ba pha hình caàu – ñoäng cô.  u2a u2b u2c Rtñ Rtñ Rtñ xtñ xtñ xtñ I1 I3 I5       T1 T4 T3 T6 T5 T2  I4  I6  I2    + XÑK RKÑ  EÑ CKÑ    - Hình 3. 12 Sô ñoà ñaúng trò maïch thöù caáp maùy bieán aùp vaø phaàn öùng ñoäng cô. Caàu chænh löu coù ñieàu ba pha goàm 6 tiristor ñöôïc chia laøm hai nhoùm: - Nhoùm anoát chung ( nhoùm chaún ): T2, T4 vaø T6. - Nhoùm katoát chung ( nhoùm leû): T1, T3 vaø T5.
Goùc kích  ñöôïc tính töø giao ñieåm cuûa caùc nöûa hình sin soùng ñieän aùp. I. 2. b Nguyeân lyù hoaït ñoäng vaø daïng soùng: Chænh löu ba pha hình caàu – ñoäng cô muoán khôûi ñoäng heä thoáng ta phaûi kích ñoàng thôøi 2 tiristor: 1 tiristor ôû nhoùm leû T1, T3, T5 vaø 1 tiristor ôû nhoùm chaún T2, T4, T6. Ñaàu tieân ta kích T1 cho T1 daãn, sau 600 ñieän ta kích tieáp T3 nghóa laø caùc tiristor ñöôïc kích caùch nhau 1/6 chu kyø. Ngoaïi tröø 1 trong 2 tiristor laàn ñaàu tieân chæ daãn trong 600 ñieän coøn taát caû caùc tiristor khaùc khi ñaõ ñöôïc kích noù phaûi daãn trong 1200 ñieän. ÔÛ caùc thôøi ñieåm bình thöôøng coù 2 tiristor daãn: 1 ôû nhoùm chaún vaø 1 ôû nhoùm leû, rieâng trong thôøi gian chuyeån maïch ñieän töû öùng vôùi goùc chuyeån maïch  coù 3 tiristor cuøng daãn: - 1 tiristor ñöôïc kích ñang daãn daàn leân. - 1 tiristor daàn ñang daãn vaø taét daàn. - 1 tiristor seõ daãn tieáp. Giaû söû T5 vaø T6 ñang daãn ñieän. Khi ta cho  = 1 = /6 + , kích xung ñieàu khieån cho T1. T1 môû vì Ua > 0. T1 môû seõ laøm cho T1 bò khoùa moät caùch töï nhieân vì Ua > Uc. Luùc naøy T1 vaø T6 cho doøng chaïy qua. Ñieän aùp treân taûi Ud = Uab = Ua – Ub. Khi cho  = 2 = 3/6 + , kích xung ñieàu khieån cho T2, T2 môû vì khi T6 daãn doøng, noù ñaët leân anoát cuûa T2 ñieän aùp Ub, khi  = 2 thì Ub > Uc, T2 môû laøm cho T6 bò khoùa laïi. Caùc xung ñieàu khieån leäch nhau /3 ñöôïc laàn löôït ñöa ñeán cöïc ñieàu khieån cuûa caùc tiristor theo thöù töï 1, 2, 3, 4, 5, 6, 1… Trong moãi nhoùm coù moät tiristor môû noù seõ khoùa ngay tiristor daãn doøng tröôùc noù theo baûng toùm taét sau:
Thôøi ñieåm M ôû Khoùa 1 = /6 +  T1 T5 2 = 3/6 +  T2 T6 3 = 5/6 +  T3 T1 4 = 7/6 +  T4 T2 5 = 9/6 +  T5 T3 6 =11/6 +  T6 T4 Ñoà thò ñieän aùp ngoõ ra, doøng ñieän cöïc ñieàu khieån vaø doøng ñieän chaïy qua caùc tiristor ñöôïc trình baøy nhö sau:
Hình 3. 13 Ñoà thò daïng soùng ñieän aùp ngoõ ra, doøng ñieän cöïc ñieàu khieån vaø doøng ñieän chaïy qua caùc tiristor.
Töông töï nhö trong heä thoáng chænh löu ba pha hình tia – ñoäng cô, ñeå tìm hieåu nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa heä thoáng chænh löu ba pha hình caàu – ñoäng cô ta xeùt goùc kích  trong caùc tröôøng hôïp sau: * Khi  = 0: Ta kích taïi thôøi ñieåm chuyeån maïch töï nhieân. m  U d 0c  U d 0c max  3E2 d sin ( 3. 25 )  m m: Soá pha cuûa heä thoáng chænh löu, trong tröôøng hôïp naøy thì m = 6. * Khi   0: m  U d 0c  U d 0c max cos  3E2 d sin cos ( 3. 26 )  m Ta xeùt trong caùc khoaûng thôøi gian: Trong khoaûng thôøi gian O1O2, caëp T1, T6 daãn cho  U d (O1O2 )  U a  U b  U ab  6U 2 sin(  ) 6 doøng ñieän chaïy qua. Khi ñoù giaù trò cuûa ñieän aùp chænh löu: Trong khoaûng thôøi gian O2O3, caëp T1, T2 daãn cho doøng ñieän chaïy qua neân: Töông töï, ta ñöôïc:  U d (O2O3 )  U ac  6U 2 sin(  ) 6  U d (O3O4 )  U bc  6U 2 sin(  ) 2 5 U d (O4O5 )  U ba  6U 2 sin(  ) 6 7 U d (O5O6 )  U ca  6U 2 sin(  ) 6 3 U d (O6O7 )  U cb  6U 2 sin(  ) 2
Giaù trò trung bình cuûa ñieän aùp chænh löu:     6 6 3  3 6 Ud  2   6U 2 sin(  6 )d   U 2 cos ( 3. 27 )  6 Do ñoù, ta thaáy khi thay ñoåi goùc kích  thì ta coù theå thay ñoåi ñöôïc giaù trò trung bình cuûa ñieän aùp ñaët vaøo phaàn öùng ñoäng cô. Khi  bieán ñoåi töø 0 ñeán  thì giaù trò ñieän aùp trung bình Ud bieán thieân töø +Udmax ñeán –Udmax. Ñieän aùp ngöôïc ñaët leân T1 khi T1 ngöng daãn ñöôïc bieåu dieãn nhö sau:
Hình 3. 14 Ñieän aùp ngoõ ra cuûa chænh löu vaø ñieän aùp ngöôïc ñaët leân tiristor T1. Trong khoaûng thôøi gian OO1, T5 daãn ñieän neân UngT1 = U c – U a. Trong khoaûng thôøi gian O3O5, T3 daãn ñieän neân: UngT1 = Ub –Ua. Giaù trò cuûa ñieän aùp ngöôïc cöïc ñaïi ñaët leân moãi tiristor laø: U ng max  6U 2 Ñeå sô ñoà chænh löu ba pha hình caàu coù theå laøm vieäc ñöôïc, caùc xung ñieàu khieån caàn coù ñoä roäng lôùn hôn 600 ñieän môùi coù theå ñaûm baûo cho vieäc môû ñoàng thôøi 2 tiristor ôû hai nhoùm. I. 2. c Hieän töôïng chuyeån maïch: Ñoái vôùi sô ñoà chænh löu ba pha hình caàu – ñoäng cô coù ñieàu khieån, ñoái xöùng, quaù trình chuyeån maïch chæ xaûy ra giöõa caùc tiristor trong cuøng moät nhoùm. Ñoà thò bieåu dieãn daïng soùng ñieän aùp ra cuûa chænh löu, doøng ñieän chaïy qua tiristor vaø ñieän aùp ngöôïc ñaët leân moãi tiristor nhö sau:
Hình 3. 15 Ñoà thò ñieän aùp chænh löu, doøng ñieän qua caùc tiristor vaø ñieän aùp ngöôïc ñaët leân T1 khi xaûy ra hieän töôïng chuyeån maïch. Khi heä thoáng hoaït ñoäng, giaû söû van T1, T2 ñang môû. Taïi thôøi ñieåm O1, ta kích xung ñeå T3 môû. Luùc naøy seõ baét ñaàu xaûy ra söï chuyeån maïch cuûa doøng ñieän töø T1 sang T3. T1 vaø T3 môû ñoàng thôøi seõ laøm ngaén maïch hai ñaàu cuoän thöù caáp cuûa maùy bieán
aùp. Trong thôøi gian naøy doøng ñieän chaïy qua T3 taêng daàn töø 0 ñeán Id, ñoàng thôøi doøng qua T1 giaûm daàn töø Id xuoáng 0, T1 baét ñaàu ngöng daãn. Sau moät khoaûng thôøi gian chuyeån maïch naøo ñoù thì doøng iT1 môùi thöïc söï giaûm veà 0 vaø doøng iT3 ñaït ñeán giaù trò Id. 6 iT 1  I d  U 2 [cos  cos(   )] ( 3. 28 ) 2 X td 6 iT 3  U 2 [cos  cos(   )] ( 3. 29 ) 2 X td Moái töông quan giöõa goùc chuyeån maïch  vôùi caùc ñaïi 2X löôïng cuûa heä thoáng: cos(   )  td I d cos  ( 3. 30 ) 6U 2 Neáu choïn O1 laøm goác thôøi gian, ta ñöôïc:  Ua  2U 2 sin(     ) 6  U a  2U 2 sin(     ) 6 Giaù trò trung bình cuûa suït aùp do hieän töôïng truøng daãn gaây neân: 3 6 U   U 2 [cos   cos(   )] ( 3. 31 ) 2 Thay giaù trò bieåu thöùc ( 3. 30 ) vaøo ( 3. 31 ) ta ñöôïc: 3 X td I d U   ( 3. 32 )  Xeùt trong khoaûng thôøi gian O2O3: UT1 = ub – ua Trong khoaûng thôøi gian O3O4: T2 vaø T4 truøng daãn neân ta coù: UT1 = ub – ua vaø UT1 = ub – uc neân UT1 = ub – ( ua + uc )/2. Xeùt trong khoaûng thôøi gian O4O5: UT1 = ub – uc Trong khoaûng thôøi gian O5O6: T3 vaø T5 truøng daãn neân ta coù:
UT1 = ub – ua vaø UT1 = uc – ua neân UT1 = ( ub + uc )/2 – ua. Töông töï cho caùc khoaûng coøn laïi. Khi keå ñeán söï chuyeån maïch ñieän töû, giaù trò trung bình cuûa ñieän aùp chænh löu ba pha hình caàu: 3 6 3 X td I d Ud  U 2 cos  ( 3. 33 )   I. 2. d Soùng haøi vaø vieäc san baèng ñieän aùp ra cuûa boä chænh löu: Do tính chaát töông töï nhö heä thoáng chænh löu ba pha hình tia – ñoäng cô, trong heä thoáng chænh löu ba pha hình caàu – ñoäng cô ta vaãn söû duïng boä loïc LC ñeå loïc soùng haøi, san baèng ñieän aùp ra cuûa boä chænh löu. L +   U ( 1 )m.v + C Taûi U ( 1 )m.r -   Hình 3. 16 Sô ñoà nguyeân lyù cuûa boä loïc LC. Heä soá san baèng cuûa boä loïc: U (1) m.v 1 1 K sb   1  Z1 (  ) ( 3. 34 ) U (1) m.r r Z2 Trong ñoù: - U(1)m.v: Bieân ñoä soùng cô baûn ( soùng baäc 1 ) cuûa ñieän aùp chænh löu. - U(1)m.r: Bieân ñoä lôùn nhaát cuûa xung aùp soùng cô baûn ôû ñaàu ra cuûa boä loïc. U (1) m.v Z 1 (Z 2  r ) U (1) m.r  U (1) m.v  ( 3. 35 ) Z1 ( Z 2  r )  Z 2 r
- Z1 = jmxL. - Z2 = 1/( jmxC). - mx: Xung aùp cuûa ñieän aùp chænh löu trong moät chu kyø ñieän aùp nguoàn xoay chieàu. Ñoái vôùi sô ñoà chænh löu ba pha hình caàu thì mx = 6. - : Taàn soá goác cuûa nguoàn xoay chieàu. Thay caùc giaù trò cuûa Z1, Z2 vaøo ( 3. 35 ) vaø xem nhö 1/r  0 ta ñöôïc bieåu thöùc tính heä soá san baèng nhö sau: Ksb = 1 – m2x2LC 10 K sb  LC  m2 x vôùi giaù trò cuûa L ñöôïc tính baèng Henry ( H ) vaø C tính baèng F. Ñeå xaùc ñònh L ta döïa vaøo caùc ñieàu kieän sau: Id0 > I(1)m.v ( 3. 36 ) Ta coù bieåu thöùc tính bieân ñoä soùng cô baûn cuûa doøng ñieän chaïy qua ñieän khaùng khi coi Z1 >> Z2: U (1) m.v I (1) m.v  mxL Thaønh phaàn doøng moät chieàu chaïy qua ñieän khaùng khi khoâng tính ñeán toån thaát naêng löôïng laø: Id0 = Udv/r. Thay caùc giaù trò cuûa Id0 vaø I(1)m.v vaøo bieåu thöùc ( 3. 36 ), ta ñöôïc: U (1) m.v U d U r   L  (1) m.v m L r U dv mx U (1) m.vx 2 2r Vì K v  2 L ( 3. 37 ) U dv m x 1 (m x  1)m x 2 Bieåu thöùc ( 3. 37 ) chính laø ñieàu kieän ñeå xaùc ñònh giaù trò L cuûa boä loïc.