thiết kế và thi công mô hình mạch kích THYRISTOR trong thiết bị chỉnh lưu có điều khiển, chương 7

Chia sẻ: Tran Quoc Kien | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

451
lượt xem 164
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong sơ đồ H.II.7a người ta dùng sáu Thyristor T1, T2, T3, T'1,T'2,T'3. Để điều khiển mở các Thyristor này người ta thường dùng một máy phát xung dòng điện điều khiển iG. Các xung dòng điện iG phát ra theo thứ tự iG1,I'G3, iG2, i'G1,iG3,i'G2 cách nhau một khoảng như H.II.7.b. Ngoài ra iG1 chậm pha hơn so u1 một góc . Cũng giống như mạch chỉnh lưu ba pha dùng diod, các Thyristor chia làm hai nhóm: - Nhóm Catod chung T1,T2,T3 và nhóm Anod chung là T'1,T'2,T'3. Mỗi Thyristor trong nhóm Catod chung sẽ mở khi điện...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: thiết kế và thi công mô hình mạch kích THYRISTOR trong thiết bị chỉnh lưu có điều khiển, chương 7

Chương 7: Maïch chænh löu caàu ba pha ñoái xöùng duøng Thyristor 1. Sô ñoà nguyeân lyù vaø hoaït ñoäng cuûa maïch: H.II.7a H.II.7b Trong sô ñoà H.II.7a ngöôøi ta duøng saùu Thyristor T1, T2, T3, T'1,T'2,T'3. Ñeå ñieàu khieån môû caùc Thyristor naøy ngöôøi ta thöôøng
duøng moät maùy phaùt xung doøng ñieän ñieàu khieån iG. Caùc xung doøng ñieän iG phaùt ra theo thöù töï iG1,I'G3, iG2, i'G1,iG3,i'G2 caùch nhau moät khoaûng  = /3 nhö H.II.7.b. Ngoaøi ra iG1 chaäm pha hôn so u1 moät goùc 1 =  / 6 + . Cuõng gioáng nhö maïch chænh löu ba pha duøng diod, caùc Thyristor chia laøm hai nhoùm: - Nhoùm Catod chung T1,T2,T3 vaø nhoùm Anod chung laø T'1,T'2,T'3. Moãi Thyristor trong nhoùm Catod chung seõ môû khi ñieän aùp pha cuûa cuoän daây thöù caáp noái vôùi noù laø lôùn nhaát vaø noù coù tín hieäu ñieàu khieån iG. Coøn moãi Thyristor trong nhoùm Anot chung seõ môû khi ñieän aùp pha cuûa cuoän daây thöù caáp noái vôùi noù laø aâm nhaát vaø noù coù tín hieäu ñieàu khieån iG. Khi moät trong ba Thyristor nhoùm môû thì hai Thyristor coøn laïi cuûa nhoùm seõ khoaù. Giaû thieát raèng phuï taûi cuûa maïch coù ñieän caûm L raát lôùn, neân maïch laøm vieäc trong cheá ñoä lieân tuïc cuûa doøng ñieän phuï taûi vaø giaù trò doøng ñieän naøy baèng trò soá trung bình cuûa noù Id. Nhö vaäy taïi goùc pha 1, T1 môû (u1 laø lôùn nhaátvaø coù tín hieäu iG1) T1 seõ môû cho ñeán  3 (taïi  3, T2 môû vaø T1 khoaù laïi) Taïi  2 thì T'3 môû (u3 laø nhoû nhaát vaø coù tín hieäu I'G3) vaø T3 seõ môû cho ñeán  4 (taïi 4, T'1 seõ môû vaø T'3 khoaù laïi). Töông töï: T2 seõ môû trong khoaûng  3 =<  =<  5 T3 môû trong khoaûng  5 =<  =<  7 T'1 môû trong khoaûng 4 =<  =<  6 T'2 môû trong khoaûng  6 =<  =
AÙp treân T1 laø uT1 = 0 - Trong khoaûng 3 =<  =< 4, T2, T'3 môû. Doøng ñieän ñi töø B qua T2 qua phuï taûi, qua T'3 veà C AÙp treân hai ñaàu phuï taûi laø ud = uB - uC = u 2 - u3 = u23 AÙp treân T1 laø uT1 = 0 Khi T2 môû thì uM = uB = u 2 uT1 = uA - uM = uA - uB = u1 - u2 = u12 - Trong khoaûng 4 =<  =< 5, T2, T'1 môû. Doøng ñieän ñi töø B qua T2, qua phuï taûi, qua T'1 veà A. AÙp treân hai ñaàu phuï taûi laø ud = uB - uA = u 2 - u1 = u 2 1 AÙp treân T1 laø uT1 = uA -uM = uA -uB = u 1 - u2 = u 12 - Trong khoaûng 5 =<  =< 6, T3, T'1 môû. Doøng ñieän ñi töø C qua T3, qua phuï taûi, qua T'1 veà A. AÙp treân hai ñaàu phuï taûi laø ud = uC - uA = u 3 - u1 = u31 AÙp treân T1 laø uT1 = uA -uM = uA - uC = u1 - u3 = u 13 - Trong khoaûng 6 =<  =<  1, T3, T'2 môû. Doøng ñieän ñi töø C qua T3, qua phuï taûi, qua T'2 veà B. AÙp treân hai ñaàu phuï taûi laø ud = uC - uB = u 3 - u2 = u 32 AÙp treân T1 laø uT1 = uA -uM = uA - uC = u1 - u3 = u 13
2. Caùc thoâng soá cuûa maïch: 1 2 - Giaù trò trung bình cuûa ñieän aùp chænh löu udo  2  u 0 d dt Töø ñöôøng cong H.II.7b, ta coù: 6  2 u do  2  1 (u 1  u 2 )d  t 6    / 2 2     / 6 u m 0  [ Sin  t  Sin (  t  120 )] d  t 3    / 2       / 6 u m Cos (  t   / 3 ) d  t 3 3 u do   u m Cos  Khi thay ñoåi  töø 0 ñeán  /2thì coù theå thay ñoåi giaù trò trung bình ñieän aùp chænh löu töø 3 .3 /  um ñeán 0. Ñieän aùp ngöôïc cöïc ñaïi treân moãi Thyristor ungmax = 3 um - Giaù trò trung bình cuûa doøng ñieän qua phuï taûi: u 3 3  Id  R do   R u m Cos - Trò soá cöïc ñaïi imax, giaù trò hieäu duïng I, giaù trò trung bình io cuûa doøng ñieän qua moãi Thyristor: imax = Id io = Id /3 Id I  3 - Trò soá hieäu duïng cuûa doøng ñieän thöù caáp I2 vaø coâng suaát S cuûa MBA Töø H.II.7b thaáy raèng ôû moãi chu kyø trong khoaûng 1 =< t =< 3 thì T1 môû, doøng thöù caáp i2 = Id. Coøn trong khoaûng 4 =< t =< 6 thì T'1 môû, doøng ñieän thöù caáp i2 = - Id neân ta coù:
1  3  6 2 I 2  2  [  1 I 2 d d  t   4 (  I d ) d  t  3   1   6   4  I d 2  Khi thay 3 - 1 = 6 - 4 = 2 /3 ta ñöôïc: 3 I 2  Id  0 . 816 Id 2 u 3 S  3 u I 2  3 m 2 Id 2 Thay :  Um  3 3 Cos  u do Ta coù :  1 . 05 S  3 Cos  u do I d  Cos  u do I d Heä soá coâng suaát cuûa maïch thöù caáp: Cos   P d  u do I do  O . 95 Cos  2 S 1 . 05 Cos  u do I d Vaäy neáu  caøng lôùn thì cos caøng nhoû vaø cos2 caøng nhoû: VI. Maïch chænh löu caàu ba pha khoâng ñoái xöùng:
H.II.8a H.II.8b H.II.8c Trong sô ñoà H.II.8a söû duïng ba Thyristor T1,T2,T3 vaø caùc Diode D'1,D'2, D'3. Caùc Thyristor T1,T2, T3ñöôïc ñieàu khieån baèng caùc xung doøng ñieän ñieàu khieån iG1, iG2,iG3. Moãi Thyristor chæ môû khi coù tín hieäu iG vaø ñieän aùp treân cuoän daây thöù caáp noái vôùi noù laø lôùn nhaát trong soá ba ñieän aùp u1,u2, u3. Ngoaøi ra ta cuõng giaû thieát raèng phuï taûi coù ñieän caûm L lôùn neân maïch laøm vieäc trong cheá ñoä lieân tuïc cung caáp cho phuï taûi vôùi doøng ñieän phuï taûi coù trò soá khoâng ñoåi vaø baèng giaù trò trung bình cuûa noù Id. Trong cheá ñoä naøy moãi Thyristor seõ tieáp tuïc môû cho ñeán luùc moät Thyristor khaùc môû. Coøn moãi Diode trong nhoùm ba diode D'1, D'2, D'3 seõ môû trong khoaûng thôøi gian maø ñieän aùp treân cuoän daây thöù caáp noái vôùi noù coù trò soá beù nhaát (aâm nhaát) trong soá u1,u2,u3.
Khi goùc môû cuûa Thyristor  <  / 3 ta coù ñoà thò bieán thieân cuûa ñieän aùp vaø doøng ñieän chænh löu hình H.II.8b, coøn  > /3, ta coù ñoà thò bieán thieân cuûa ñieän aùp vaø doøng ñieän chænh löu H.II.8c. Treân caùc ñoà thò naøy ngöôøi ta bieåu dieãn caùc khoaûng môû cuûa Thyristor vaø Diode. Ta thaáy raèng khi  >  /3 (H.II.8c) treân ñoà thò toàn taïi nhöõng khoaûng môû ñoàng thôøi Thyristor vaø Diode ñöôïc noái vôùi cuøng moät daây quaán thöù caáp. Ví duï trong khoaûng  3 =<  =<  4, T1 vaø D1 ñöôïc môû ñoàng thôøi. Trong khoaûng naøy phuï taûi bò noái taét bôûi T1 vaø D1 vaø ñieän aùp ôû hai ñaàu phuï taûi Ud = 0. Coøn khi  < /3 (H.II.8b) treân ñoà thò khoâng toàn taïi nhöõmg khoaûng môû ñoàng thôøi hai linh kieän Thyristor vaø Diode ñöôïc noái vôùi cuøng moät pha cuûa nguoàn ñieän. 2.Caùc thoâng soá cuûa maïch: Giaù trò trung bình cuûa ñieän aùp chænh löu: 1 2 u do 2  0 u d d  t  maø ud = uM - uN Trong khoaûng 1 =<  =< 3, T1 môû, uM = u1 3 =<  =< 5, T2 môû, uM = u2 5 =<  =< 2, T3 môû, uM = u3 Do ñoù giaù trò trung bình cuûa uM laø: 3 3 u M 2   1 u m Sin  td  t  3 5 / 6  3 3 u M 2  6   u m   Sin  td  t  2 u m cos  Vôùi :  1 =  /6 +   2 =  1 + 2 /3 Töông töï  2 =<  =<  4, D'3 môû, uN = u3  4 =<  =<  6, D'1 môû, uN = u1  6 =<  =< 2  D'2 môû, uN = u2
Vaø 0 = <  =<  2 Do ñoù giaù trò trung bình cuûa uN laø : 11  3 6 3 3 3 u N  2  4 u m Sin  td  t  2  u 7 6 6 m Sin  td  t  2 Um 3 3 Vaäy : udo u M u N   ( 1  Cos  ) 2 Khi thay ñoåi  töø 0 ñeán  ta coù theå thay ñoåi udo 3 ( 3 töø / 2 )um ñeán 0. - Ñieän aùp ngöôïc cöïc ñaïi treân moãi Thyristor hoaëc Diod. u ng max  3 u m -Trò soá trung bình cuûa doøng phuï taûi  u do  3 3 1  Cos   Id R 2 R u n - Trò soá cöïc ñaïi imax, trò soá trung bình io, trò soá hieäu duïng I cuûa doøng ñieän qua moãi Thyristor hoaëc diode Vì moãi Thyristor hoaëc Diod daãn trong 1/3 chu kyø vaø khi môû i max  I d i  I d doøng ñieän qua noù chính laø doøng phuï taûi id = Id neân : o 3 I I d 3 -Trò soá hieäu duïng cuûa doøng ñieän thöù caáp I 2 vaø coâng suaát S cuûa MBA. Coù hai tröôøng hôïp ñeå tín I2 : + Khi  <  /3 ( H.II.8b) phuï taûi khoâng bò ngaén maïch bôûi söï môû ñoàng thôøi cuûa Thyristor vaø diode ñöôïc noái cuøng moät pha cuûa nguoàn. Trong khoaûng  1 =<  =<  3, T1 môû doøng thöù caáp i 2 = I d,
Trong khoaûng  4 =<  =<  =, D'1 môû doøng thöù caáp i 2 = -Id 1  (  I d )  3  6 2  I 2 I  d t  d t 2 2 1 d 3 1  I ( 3   1   6   4 ) d 2 thay . 2 Vaäy :  3 1   6  4  3  I 2  I d 2 /3. u 2 2 , 09 S  3u I 2  3 m 2 I d 3  ( 1  Cos  ) Udo . Id + Khi  > /3 (H.II.8c) thì 4 = (7/6) < 3 = 5/6 +  Do ñoù T1 vaø D'1 môû ñoàng thôøi trong khoaûng 4 =<  =< 3. Trong khoaûng naøy phuï taûi ñöôïc noái taét qua T1 vaø D'1 vaø doøng ñieän thöù caáp i2 =0 neân ta coù: 1  (  I d )  4  6 2  I 2 I  d t  d t 2 2 1 d 3 1  I ( 4   1   6   3 ) d 2 thay . 7   4  , 1    6 6 11  5  6  , 3    6 6   I 2  I d 1 .  u  S  3u I 2  3 m 2 I d 1  2 u  2 . 56   6 ( 1  Cos  ) do I d 1   S  ( 1  Cos  ) u do I d 1  -Heä soá coâng suaát cuûa maïch thöù caáp MBA: Cos2 = Pd/S
Khi    Cos  u I do d  1  Cos  0.48(1  Cos) 3 2 2.09 2.09 1  Cos u I do d  Khi   Cos  u Ido d  1  Cos  0.39 1 (1  Cos) - 3 2 2.56    1  Cos u I 1 2.56 1  1 do d   