B CÔNG TH
NG
Ộ
TR
Ồ
ƯỜ
Khoa công ngh k thu t đi n
ƯƠ NG ĐH CÔNG NGHI P TP.H CHÍ MINH Ệ ệ ỹ
ệ
ậ
Ậ
TI U LU N ĐI N T CÔNG SU T
Ể Ệ Ử
Ấ
Đ TÀI: Ể
Ề Ạ
Ư
Ề
Ể
Ỉ
Ề TÌM HI U V M CH CH NH L U CÓ ĐI U KHI N M T Ộ PHA
SINH VIÊN
MSSV 08108531 08112281 08105681
NGUY N VĂN NGUYÊN Ễ LÊ TU N ANH Ấ LÊ VĂN LINH NGUY N CÀNH TI N Ễ
Ế
GVHD
NGUY N NG C ANH TU N Ọ
Ấ
Ễ
TP.H CHÍ MINH ngày 14 tháng2 năm 2011
Ồ
1
Ph l cụ ụ
Ph n 1: Gi ầ
i thi u v SCR: ệ ấ ạ
ặ
ề ớ A.c u t o và đ c đi m B.nguyên lí ho t đ ng C.đ c tuy n volt-ampe c a SCR ế D.các thông s cua SCR ể ................................................................. ặ ạ ộ ................................................................... ................................................... ủ ................................................................ ố
ầ ấ ề ỉ ư
Ph n 2:các v n đ chung v ch nh l u: ề ệ ụ ề ỉ ặ ứ
1.khái ni m v ch nh l u 2. ng d ng và đ c đi m 3.phân lo i s đ ch nh l u ư .............................................................. ể ............................................................... ư ..........................................................
Ph n 3.các s đ ch nh l u m t pha có đi u khi n(góc kích =45đ ) ộ ề ầ ể
2
ạ ơ ồ ỉ ư ơ ồ ỉ ộ ........................................................... 1.ch nh l u m t pha, bán kì ư ộ ......................................................................... 2.ch nh l u toàn kì ư ư ầ .............................................................................. 3.ch nh l u c u ......................................................... 4.ch nh l u c u ko đ x ng` ư ầ ố ứ ỉ ỉ ỉ ỉ
Gi
ớ
i thi u v SCR ệ ề
ấ ạ
ư ẫ ọ
ấ ố ớ c ki m soát b i c ng silicium. Các ti p xúc kim lo i đ c c u t o b i 4 l p bán d n PNPN ( có 3 n i PN ) Nh tên g i ta th y SCR là ạ ượ ạ c t o ở ổ ế ể ỉ
A. C u t o và đ c tính ặ SCR đ ở ượ ấ ạ m t diode ch nh l u đ ư ượ ộ ra các c c Anot A, catot K và c ng G. ự ổ
B. Nguyên lý ho t đ ng c a SCR
C u t o Mô hình t ng đ ng ấ ạ ươ ươ
3
. ạ ộ ủ
AA vào SCR, m t dòng đi n nh I
ộ ộ ắ ệ ệ
ớ ở ơ ẫ
ệ ề ữ ự ổ ẽ
ể ệ ư ự ổ
ệ ổ ư ậ ả
ng đ ng v i hai transistor PNP và NPN liên k t nhau ấ ư ươ ư ộ G vào c c c ng. ự ổ ớ ươ ế
ỏ ự
ớ C2 l ạ ướ ệ ạ
i là chính là dòng I c …hi n t ệ ượ ả ở
 và đi n tr t ệ
i R ệ
ở ả A. ầ ớ ủ ạ ộ ơ ế ư ấ
ắ ẫ ờ
AA sao cho dòng đi n qua SCR
ỉ ầ ồ ạ i G không c n l n và ch c n t n t ắ ỏ G thì SCR v n ti p t c d n ế ụ ẫ ủ c đi m c a ế ự ổ ệ ằ ượ ể ể ệ ộ
AA ho c gi m V ừ
ắ ặ ả
ệ ộ ọ
ỏ G kích vào N u ta m c m t ngu n đi n m t chi u V ộ ồ ế c c c ng G s làm n i PN gi a c c c ng G và K d n phát kh i dòng l n h n nhi u. ề ố ẽ ự ổ n u ta đ i chi u ngu n V AA s không có dòng đi n qua SCR cho dù có dòng di n kích ồ ề ế ẫ IG. nh v y ta có th hi u SCR nh m t diode nh có thêm c c c ng G và đ SCR d n ể ể đi n ph i có dòng đi n kích I ệ Ta th y SCR có th coi nh t ể qua ngõ n n và thu. ề Khi có m t dòng đi n nh I kích vào c c n n c a transistor NPN T1 t c c ng G. dòng ứ ổ ự ề ủ ộ ệ B2 c a transistor C1 l n h n, mà I đi n Iệ G s t o da dòng c c thu I C1 l ơ ủ ẽ ạ ng này c ti p t c nên i l n h n tr PNP T2 nên t o da dòng đi n thu I ứ ế ụ ơ ạ ớ c hai transistor nhanh chóng tr nên bão hòa. Dòng b o hòa qua hai transistor chính là ả dòng anod c a SCR dòng đi n này tùy thu c vào V ộ C ch ho t đ ng nh trên c a SCR cho th y dòng I ủ trong th i gian ng n. khi SCR đã d n đi n , n u ta ng t b I ẫ đi n , nghĩa là ta không th ng t SCR b ng c c c ng, đây cũng là m t nh ắ SCR so v i transistor ớ Ta ch có th SCR b ng cách c t ngu n V ể ệ ồ ằ nh h n m t tr s nào đó ( tùy thu c vào t ng SCR ) g i là dòng đi n duy trì. ộ ị ố C. D c tuy n volt – Ampere c a SCR ế ỉ ỏ ơ ặ ủ
A theo đi n th anod – catod ế
ặ ế ủ ệ ệ
4
Đ c tuy n này trình bày s bi n thiên c a dòng đi n anod I VAK v i dòng đi n c ng I ự ế G coi nh thông s . ố ư ệ ổ ớ
GG (IG=0) , khi VAK
ỉ ị ơ ế ệ ế ệ ộ c phân c c ngh ch ( đi n th anod âm h n đi n th catod ), ch có m t
t ho c đ h ngu n V ố ắ ự ỏ ạ ự ượ ệ ỉ ấ ượ
i ta coi nh SCR ộ
ư ừ ạ ế
ố ệ ộ ị ố ự ộ
ư , SCR ụ ệ ệ ươ ứ ộ đ ng s t su ng kho ng 0,7V nh diode ả H . t ừ
ố ặ ạ ư ề BO thì đi n th V ng ng bây gi ệ
ế G, ta th y đi n th quay v nh h n và GG đ t o dòng đi n kích I ồ ấ ế ệ ệ ờ ng. ỏ ơ ế AK t chính là dòng đi n duy trì I ư ầ ế
ớ ế BO càng nh .ỏ ẫ ể ạ ệ
i đa : là dòng đi n anod I ớ ể
A trung bình l n nh t mà SCR có th ệ ầ t đ y ng h p dòng l n, SCR ph i đ ớ i đa tùy thu c vào t ng SCR, có th tuwf vài trăm mA đ n hàng
ấ c gi c liên t c. trong tr ả ườ ượ ệ ợ ả ượ Khi SCR đ dòng đi n r r t nh ch y qua SCR. c phân c c thu n , n u ta n i t Khi SCR đ ế ặ ể ở ậ ồ còn nh ch có m t dòng đi n ch y qua SCR ( trong th c t ng ự ế ườ ạ ệ ỏ ỉ không d n đi n ) , nh ng khi V AK đ t đ n m t tr s nào đó ( tùy thu c vào t ng SCR) ệ ẫ g i là đi n th quay v V ọ ế ệ bây gi ng. dòng đi n t th ờ ườ chuy n sang tr ng thái d n đi n và có đ c tuy n g n gi ng nh diode th ườ ể N u ta tăng ngu n V ề khi dòng kích IG càng l n, đi n th V D. Các thông s c a SCR ố ủ Dòng thu n t ậ ố ụ
ộ ể ừ ậ ố i nhi ế
c t i đa Đi n th ng i đa mà x y ra : Đây là đi n th phân c c ngh ch t ị ố ế ệ ự ế ượ ố ả
ẻ ữ ể ệ
tr ng thái d n đi n sau ẫ ng l n h n dòng ơ i thi u đ gi ẫ SCR ở ạ ố ườ ư ớ
BO thì SCR G. tuy nhiên trong ngứ
Dòng c ng t ế AK l n h n V ớ ố ư ệ ấ ơ
ệ ầ
g ng i thi u ể : Nh đã th y, khi đi n th V ẫ ả ạ ổ ạ ỗ i ta ph i t o ra m t dòng c ng đ SCR d n đi n ngay.tùy theo m i ể ườ ệ ộ ổ
i ta gi m đi n th V Th i gian m t SCR, ng ở: Đ t ờ ệ ố
ả ế ồ
ừ ẫ ặ ờ
sm
t SCR là th i gian t ẫ ằ ệ ố ở ạ
ng kho ng vài ch c i mà SCR không d n tr l ư ậ ụ ờ ệ ả ở
ể ệ ằ
T c đ tăng đi n th dv/dt: ệ ệ
ta có th làm SCR d n đi n b ng cách tăng ẫ ự ề BO ho c b ng cách dùng dòng kích c c ệ ớ ặ ằ ứ ế ế ệ ế ộ ế ế ả
ầ ớ
T c đ tăng dòng thu n t : Đây là tr s t ị ố ố ố ộ
i đa di/dv ể ị ư ị ố
ế ữ ư ạ ẫ
ớ ớ ể ế
ễ ị ư ỏ ả ấ
a) ch u đ ng đ ị ự đ . Dòng thu n t ủ trăm A. ệ b) s h y thác ự ủ Dòng ch t: ố Là dòng thu n t ậ ố c) tr ng thái ng ng sang tr ng thái d n. Dòng ch t th khi SCR t ạ ừ ạ duy trì chút ít d) s chuy n sang tr ng thái d n đi n mà không c n dòng kích I ễ ẽ d ng, th ẫ ườ ụ SCR. ứ ế AK su ng 0volt, t c ườ ể ắ e) dòng anod cũng b ng 0. th nh ng ta h đi n th anod xu ng 0 r i tăng lên ngay thì ố ạ ệ ế ư SCR v n d n đi n m c dù không có dòng kích. Th i gian t lúc ẫ ờ ắ i. th i gian này đi n th V ế AK su ng 0 đ n lúc lên cao tr l ế ở ạ ệ ậ . Nh v y SCR là linh ki n ch m, l n h n th i gian m , th ườ ờ ơ ớ ho t đ ng t n s th p ở ầ ố ấ ạ ộ ố ộ f) đi n th anod lên đ n đi n th quay v V ế ệ c ng. m t cách khác là tăng đi n th anod nhanh t c dv/dt l n mà b n thân đi n th ổ anod không c n l n. i đa c a t c đ tăng ủ ố ộ ậ ố g) tr ng thái dòng anod. Trên tr s này SCR có th b h . Lý do là khi SCR chuy n t ể ừ ạ ng ng sang tr ng thái d n, hi u th gi a anod và catod còn l n trong lúc dòng đi n ệ ệ ắ ầ anod tăng nhanh khi n công su t tiêu tán t c th i có th quá l n. khi SCR b t đ u ờ ứ ấ d n, công su t tiêu tán t p trung g n vùng c ng nên vùng này d b h h ng. kh ổ ở ầ ậ ẫ năng ch u đ ng c a di/dt tùy thu c vào m i SCR ộ
5
ị ự ủ ỗ
ỉ
ề
ủ
ệ ư
ổ ộ ạ ể ụ ề ỉ ư
ồ ổ ể ệ ệ ề
ụ ệ ệ Ứ
ỉ ạ ể ư
ạ ầ ư ể ỉ
ủ ữ ụ
ạ ệ
ơ ể ạ ắ ệ
ỉ
ề ể
ớ ề ợ ủ ổ đ ng cho các m ch nh :N p cqui,hàn đi n,m ư ề ử ụ ợ ư c đi u khi n b ng không (α=0º). ằ
ng h p này có th xem là tr ườ ể ị ệ ứ ớ
ị i giá tr ng đi n c a chúng.Tuy nhiên ta cũng c n quan tâm ể ả i ụ ụ ng hi u d ng đ so sánh và ng d ng trong đi u khi n t ứ ượ ế ệ ủ ể ầ ề
ơ ồ ỉ ạ
ườ ủ ủ ầ ỉ
ề ể ư ặ ộ ỉ
ộ ế ề ạ ỉ
ữ ề ạ ọ
ệ ơ ồ ỉ ệ ơ ồ ầ ế ọ ớ
ế ơ ồ ỉ ử ụ ơ ồ ọ
ỉ ư ơ ồ ọ ỉ ể ề
ư ế ơ ồ ử ụ ế ơ ồ ế ợ ể ả
ể ơ ồ ỉ
ể (v i α=45º) ớ
ư
ộ
ề
. ơ ồ ỉ ư ư
ầ
ư . I.Các v n đ chung c a ch nh l u ấ 1.Khái ni m v ch nh l u: M ch ch nh l u m t pha có công d ng chuy n đ i đi n áp AC thành ỉ đi n áp DC(có nghĩa là chuy n d i ngu n đi n xoay chi u thành ngu n ồ đi n m t chi u). ề ộ ể : 2. ng D ng và đ c đi m ặ Trong công nghi p thì m ch ch nh l u có đi u khi n dùng đ làm thay ề ệ i theo nh ng yêu c u khác nhau.M ch ch nh l u có đ i công su t c a t ấ ủ ả ổ ứ c áp d ng cách thay đ i góc kích c a SCR và ng ng đ đi u khi n th ượ ườ ể ề đ đi u ch nh t ạ ự ộ ể ỉ ề đi n,đi n phân,đi u khi n đ ng c DC,Truy n thông đi n… ộ ề ệ ệ ư Tuy nhiên trong công nghi p đôi khi còn s d ng các m ch ch nh l u ạ ệ không có đi u khi n (Diode),nh ng tr ườ ng ể h p c a SCR v i góc kích đ Nói đ n ch nh l u là nói đ n giá tr đi n DC,t c là quan tâm t ư ỉ ế trung bình các đ i l ạ ượ đ n đ i l ệ ạ ượ ế AC. 3.Phân lo i các s đ ch nh l u ư . Tùy theo s pha c a ng ư n đi n xoay chi u phía đ u vào c a ch nh l u ệ ố là m t pha,ba pha,n-pha mà ch nh l u có th là m t pha,ba pha ho c n-pha. N u dòng đi n xoay chi u ch y gi a dây pha và dây trung tính thì ch nh ữ l u đó g i là s đ hình tia.N u dòng đi n xoay chi u ch y gi a các dây ư pha v i nhau thì ch nh l u đó g i là s đ c u. ư N u s đ ch nh l u ch s d ng toàn diode thì s đ ch nh l u g i là không đi u khi n.n u s đ s d ng toàn Thyristor thì s đ g i là đi u ề ơ ồ ẽ khi n hoàn toàn.N u s đ k t h p c Thyristor và diode thì s đ s là bán đi u khi n. ề II.Các s đ ch nh l u m t pha có đi u khi n .S đ ch nh l u 1 pha,ch nh l u bán kỳ ỉ 1.T i R (Thu n tr ). ở - S đ m ch và d ng song ngõ vào ra. ạ
6
ả ơ ồ ạ
Li
v =
Ri L
L
L
i góc kích α=45º,SCR d n,ta có dòng ạ ẫ
ng) và t hai đ u c a t i t o nên đi n áp ươ ở ả ạ ệ
0=
Lv
ầ ủ ả ư i ẫ ả ằ ệ i b ng không,đi n
p
p
- Cách ho t đ ng: ạ ộ Khi V i >0 (Bán kỳ d qua t Khi V i <0 (Bán kỳ âm) SCR nh ng d n,dòng qua t th ế
4
4
V y ta th y khi này SCR d n t ÷ π và ng ng t + 2p ) ẫ ừ ấ ậ ư ừ p ÷(
i.ả
7
- Tính toán cho t + Đi n th trung bình. ế ệ
p
t
0
p
w
=
w
=
p
+
sin
w td
t
(
cos
t
)
(
cos
cos
)
p l
m
+ PT )( tv
dt
- - (cid:242)
V
Vm p 2
Vm p 2
4
1 p 2
l
4
t
0
4
p
+
V
1(
cos
)
AV
1 V AV =T p V = m p 2
4
(cid:242) =
+
=
=
)
1(
cos
AV
4
V AV R
L
L
+ Dòng trung bình qua t i.ả p I
AV ệ
p 2
V M p 2 R + Công su t trung bình trên t P AV + Đi n th hi u d ng. p 2
p 2
i. ả ấ IV=
1
w 2
t
(
w
=
=
=
w
sin
) w 2 tdt
V
w td
V
V
2 M
2 tdv iac
RMS
2 M
1 p 2
cos 2
AV ế ệ ụ 1 p 2
1 p 2
p
p
p
4
4
4
1
2
p
p
p
- (cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) (cid:242) (cid:242) (cid:242) ł Ł
p
2
2sin
2sin
V
4
4
+
=
+
=
w
=
p 2
1
t
w 2sin
t
p
2 V M p 4
p 2 3
2
4 p 2
p 4
2 V M p 4
1 2
M 2
4
(cid:246) (cid:230) ø Ø (cid:247) (cid:231) œ Œ ø Ø (cid:247) (cid:231) - - - œ Œ œ Œ (cid:247) (cid:231) ß º œ Œ (cid:247) (cid:231) œ Œ ł Ł ß º
1
2
p
+ Dòng đi n hi u d ng. ệ ụ ệ
2/1
sin
V
V
p 4
4
=
+
=
+
1
1
RMS
p 2 3 p 2
sin p 2
p 4 p 2
p 2
M R 2
M 2
L
(cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) (cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231) - - I (cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231) ł Ł (cid:247) (cid:231) ł Ł
p
sin
4
=
=
=
+
I
R
1
RMS
2 RMS
L
2 V RMS 2 R
2 V M 2 R
4 p 2
p 2
L
L
+ Công su t hi u d ng c a t ệ ụ ủ ả ấ i. p (cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231) - P (cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231) ł Ł
ệ ấ ớ
=
I
M
_!
SCR
M
_
tai
- Tính toán cho linh ki n công su t( V i α ≤ π∕2) + Dòng qua đ nh m i SCR. ỉ ỗ
I
=
I
I
_!
AV
tai
ỗ
=
RM
1_
SCR
_
nguon
V V
8
c c c đ i đ t trên m i SCR. ượ ự ạ ặ ỗ + Dòng trung bình qua m i SCR. SCR AV _ + Đi n áp ng ệ V
ả
ả
c cho t ự ế ư ượ ả
ị ự
,nh ng chúng ta đi vào kh o sát i R-L.Trong khi các bài ủ ớ c ch n là vô cùng l n(th c ra là đ l n ớ ấ ề ổ ộ
ữ ượ đây ta khao sát m t cách t ng quát nh t đ ườ ng h p c th . ợ ụ ể
2.T i L (T i thu n tr ) ở ầ ả Đây là bài toán không có trong th c t d ng này đ có th d dàng tính toán đ ể ề ạ ể ng giá tr L đ th toán th c t ọ ự ế ườ đ i t n s tín hi u),tuy nhiên ở ệ ố ầ ố r i s đi đ n xét ri6ng nh ng tr ế ồ ẽ - S đ m ch. ơ ồ ạ
ng trình dòng t c th i qua cuôn c m. ả ờ ươ ng. ạ ượ ứ
= Lt
sin
V
v
L
M
di dt
=
w
w
di
sin
td
t
V M w L
9
- Tính toán các đ i l + Ph =
p 2
l
(cid:246) (cid:230)
)
=
w
w
=
w
- (cid:247) (cid:231)
( ti
sin
td
t
cos
cos
t
V M w L
V M w L
4
p 4
p
2
(cid:242) ł Ł
p
p
w
=
=
ø Ø (cid:246) (cid:230) ả (
(
b
)
a
+
b
cos
cos
I
cos
sin
sin
LDC
p 4
w
V M p L 2
4
4
p 4
- - - (cid:247) (cid:231) i trung bình. ) w tdt œ Œ (cid:242) ł Ł ß º + Tính dòng t V 1 M w p L 2
p
p
p
p
M
=
p
+
I
cos
cos
sin
LDC
b = : p
w
V p L 2
4
=
=
=
4 100
4 fV :
50
LHz :
20
mH
:
Vi
+ Chú ý: ø Ø - œ Œ Khi ß º
4 Thí dụ:Cho m ch ch nh l u có ạ
p
0
0
a
=
=
b
=
=
45
;
300
có góc kích ư
4
.Tính dòng trung bình qua t i.ả ỉ p 5 3
p
p
p
=
+
I
cos
sin
sin
=œ
LDC
3
p 5 3
4
4
4
p 5 3
( 14.32
c: Bài làm T đó ta có th tính đ ừ ượ ø Ø (cid:246) (cid:230) (cid:246) (cid:230) - - (cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231) Œ - 21.6(A) ł Ł ł Ł ß º
)( ) 314 ả ở ả
ả
10
ể 100 2 )( 10.20 3.T i R-L (T i tr c m) Ta có s đ sau: ơ ồ
t
nh trên ,nh ng gi ng trình vi phân. ứ ạ i ph c t p h n.Ta có ph ơ ươ
p
w
(
)
t
p
R w
L
4
)
w <
+
=
f
w
f
b
< t
sin
sin
0
e
t
LZ (L,R) i là c m kháng ả ả ng t ự ư ả ư = w sin VR M i i ph ng trình ta có nghi m t ng quát c a ph ươ ệ V ( M Z
4
b
2< p
ng trình ủ ổ ươ - - ø Ø (cid:246) (cid:230) - - (cid:247) (cid:231) œ Œ - Khi t T ươ + di L dt Gi ả ( ) ti ł Ł ß º
f
f
=
sin
cos
;
< t w w L Z
R Z
0
2
=0 = V i ớ
b
R w L
(
)
b
+
f
f
sin
sin
e
0
p
4 p
b
R w
(
)
f
b
f
=
4
sin
sin
4
p
b
.
(
)
f
b
f
=
R w L
R w L
2 3
sin
sin
ệ ữ ắ ạ (cid:246) (cid:230) - (cid:247) (cid:231) Liên h gi a góc kích và góc t t. ắ ( ) =ti t dòng ng trình trên cho ta có: T i góc t ươ p (cid:246) (cid:230) ł Ł ph p 4 = - - (cid:247) (cid:231) ł Ł (cid:246) (cid:230) - (cid:247) (cid:231) (cid:246) (cid:230) ł Ł - - (cid:219) (cid:247) (cid:231) ł Ł (cid:246) (cid:230) (cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231) (cid:246) (cid:230) ł Ł ł Ł - - (cid:222) (cid:247) (cid:231)
e
e
ł Ł
e L p 2 3
p
.
p
b
R w L
4
(
)
b
=
f
f
R w L
sin
sin
e
4
(cid:246) (cid:230) (cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231) (cid:246) (cid:230) ł Ł ł Ł - - (cid:247) (cid:231) ł Ł
p
+ Đi n th trung bình c a t i: ệ
=
w
w
=
b
V
V
sin
td
t
cos
cos
LDC
M
4
(cid:246) (cid:230) - (cid:247) (cid:231) (cid:242) ł Ł ủ ả V M p 2
e ế p 1 2 p 2
p
4 ệ
=
b
I
cos
cos
LDC
V M p 2
4
p
i: ả + Dòng đi n trung bình qua t p (cid:246) (cid:230) - (cid:247) (cid:231) ł Ł
b
=
p
=
+
:
V
1
cos
LDC
L .
V M p 2
4
p
p
=
b
=
+
p :2
V
cos
(cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) + Khi k t qu nh tr ng h p c a t i R ả ư ườ ế ợ ủ ả ł Ł
LDC
V p
4
M R
4
+ Khi (d n liên t c). ụ ẫ
ậ
ả ứ ư
ậ i.Ta có đi n th và dòng đi n ch m d t ứ ở ẽ ướ ệ ế
11
- Diode d p (Free wheeling diode) Đ tránh dòng c m ng kéo dài khi SCR ng ng ,ta dùng diode d p dòng ể c m ng nh hình v d ố cu i ấ ệ ư ả ứ bán kỳ,dòng c m ng s ch y qua diode.Ta có dòng qua diode. ẽ ạ ả ứ
p
p
+
p
=
p
p
4
=
=
+
I
I
1
cos
D
LDC
4 p 2
V M p R 2
4
p 2
(cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) (cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231) ł Ł (cid:247) (cid:231) ł Ł
p
p
p
+
+
p
1
cos
sin
4
4
4
=
=
0
dI D p
p 2
V M p 2 R
d
4
p
p
p
Đi u ki n đ có dòng qua diode là c c đ i thì: ự ạ ề ệ ể ø Ø (cid:246) (cid:230) (cid:246) (cid:230) - (cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231) œ Œ ł Ł ł Ł œ Œ œ Œ œ Œ ß º
+
=
+
p
1
cos
sin
4
(cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) ł Ł
.
4 ỉ
4 II.Ch nh l u toàn kỳ ư 1.T i R(thu n tr ) ở
ầ ả
-V i t i ầ ạ ệ ư
p
trung bình c a t i. c đi n th ủ ả ượ ế ệ
M
+
=
=
w
w
cos
sin
td
V
V
1
t
AV
M
V p
4
p
4
I =
VA
(cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) (cid:242) ớ ả LR thu n.Ta có m ch đi n nh sau: - Tính toán cho t i.ả + Tính đ p 1 2 p ł Ł
V AV R
L
+Dòng trung bình qua t i. ả
12
i: + Đi n th hi u d ng qua t ế ệ ụ ệ ả
1
1
2
2
p
p
p
p
2sin
2sin
V
RMS
4
4
+
=
+
V
1
1
RMS
4 p
4 p
p 2
p 2
V V
M 2
L
max
(cid:246) (cid:230) (cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231) - (cid:222) - (cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231) ł Ł ł Ł
1
2
+ Dòng đi n hi u d ng qua t i. ệ ả
p
2sin
V
4
=
+
I
1
RMS
4 p
p 2
M R 2
L
ệ ụ p (cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231) - (cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231) ł Ł
p
p
p
p
2
2sin
2sin
2
RMS
4
4
=
=
+
+
P
R
1
1
RMS
L
RMS
+ Công su t trung bình qua t i. ấ ả (cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231) - (cid:222) -
I
4 p
4 p
p 2
(cid:247) (cid:231)
V M 2 R
p 2
L
P P L
max
(cid:247) (cid:231) ł Ł
ệ
=
SCR
tai
1_
M
M
_
ỗ ỉ I
I
tai
=
I
1_
AV
SCR
- Tính toán linh ki n công su t ấ + Dòng đ nh qua m i SCR I + Dòng trung bình qua m i SCR. ỗ
nguon
SCR
RM
c c c đ i trên m i SCR. ệ ượ ự ạ ỗ
ầ
AV _ 2 + Đi n áp ng 2= V V M _ 1_ 2.T i L(T i thu n tr ) ả ở ả - S đ m ch và d ng sóng sau: ơ ồ ạ
13
ạ
nh ng t ế ng h p ch nh l u bán kỳ,ta có các k t ư ợ ỉ ng. tr ư ở ườ ươ
p
p
b
b
=
cos
sin
sin
I
LDC
M w
4
4
4
p
V p L + Chú ý: Khi
i.ả ø Ø - Tính toán các đ i l ạ ượ Cách tính t ự qu sau: ả + Dòng trung bình qua t p (cid:246) (cid:230) (cid:246) (cid:230) - - - (cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231) œ Œ ł Ł ł Ł ß º
p
p
=
+
p
I
cos
sin
LDC
b = (không liên t c)ụ p V p L
4
4
4
M w p
b
=
+
p
ø Ø (cid:246) (cid:230) - (cid:247) (cid:231) œ Œ ł Ł ß º
4
Khi (d n lien t c) ụ ẫ
p
p
p
+
=
cos
sin2
I
LDC
M w
V p L
ø Ø (cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) œ Œ ł Ł ß º
4 ả ở ả
4 3.T i R-L (T i tr c m) ả - S đ m ch. ơ ồ ạ
14
p
b
<
+
p
4
(cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) 3.1.Tr ng h p d n không liên t c ườ ụ ẫ ợ ł Ł
p
nh ch nh l u bán kỳ,ta có các k t qu sau: ự ư ỉ ư ế ả
w
t
p
4
R w L
(
)
w
+
f
f
=
t
sin
e
sin
4
(cid:246) (cid:230) ø Ø - (cid:247) (cid:231) (cid:246) (cid:230) ł Ł - - œ Œ (cid:247) (cid:231) ł Ł œ Œ ng t Gi i t ả ươ )ti + Dòng ( V ) ( M ti Z ß º
p
b
p
R w L
4
(
f
b
=
f
sin
sin
e
4
t: + H th c liên h gi a góc kích va góc t ệ ữ ắ (cid:246) (cid:230) - (cid:247) (cid:231) (cid:246) (cid:230) ł Ł ệ ứ ) - - (cid:247) (cid:231) ł Ł
p
M
=
b
V
cos
LDC
4 p
+ Tr s trung bình hi u đi n th và dòng đi n: ế ệ ệ ệ (cid:246) (cid:230) - (cid:247) (cid:231) ị ố V p ł Ł
=
b
I
cos
cos
LDC
V p
4
M R
p
(cid:246) (cid:230) - (cid:247) (cid:231) ł Ł
b
=
+
p
4
(cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) 3.2.Tr ườ ng h p d n liên t c ụ ẫ ợ ł Ł
p
M
=
V
cos
LDC
4 p
M
=
I
cos
LDC
- Ta có tr trung bình. ị
ụ ư
ộ ủ
ị ắ ủ i liên t c trong m ch ch nh l u m t pha toàn kỳ ỉ ạ i R-L>do dòng ra liên t c nên lúc SCR c a bán kỳ này ụ ệ i b t đ u d n khi đó x y ra hi n ả (cid:176) ẫ = 45 ) ư ẫ
b =
p
ậ ỉ
p
p
p +
+
p
.Dòng qua diode ư ả ứ ậ
V p V p R 4 ng trùng d n. 3.3.Hi n t ẫ ệ ượ Ta ch xét khi dòng qua t ả ỉ có đi u ki n t ệ ả ề chu n b t t và SCR c a bán kỳ kia l ạ ắ ầ ẩ a t ng trùng d n và d ng song nh hình v (v i ạ ẽ ớ ượ - Diode d p trong m ch ch nh l u toàn kỳ. ạ Khi có Diode d p d n dòng c m ng ,góc t ẫ ừ p đ n ế
4
4
4
p
p
p
t s là ắ ẽ p = p - hay d p trong kho ng t ậ ả ,V y có: ậ
=
=
+
I
I
1
cos
D
AV
4 p
V M p R
4
(cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) ł Ł
4 p ể
15
Đi u ki n đ dòng diode c c đ i là: ự ạ ề ệ
p
p
p
+
1
cos
sin
4
4
4
=
=
0
(cid:222)= 0
dI D p
dI D p
p
V p
M R
d
d
4
ø Ø (cid:246) (cid:230) - (cid:247) (cid:231) œ Œ ł Ł œ Œ œ Œ œ Œ ß º
4 4.T i R-L-E
ả
p
dc
dc
=
a
a
=
p
sin
sin
4
4
V1 V
M
M
dcV cho s nẵ T i R,L và ả - Tr ườ ợ p V1 V ờ
ng h p này góc kích ph i. ả (cid:246) (cid:230) (cid:246) (cid:230) - - (cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231) ‡ - £ (cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231) và ł Ł ł Ł
16
- Dòng t c th i i(t). ứ
w
p
t
t
<
b
(
)
)
w
=
+
f
< t w
sin
( ti
Ke
t
V M Z
b
< t w
2< p
V dc 4 R =0 Khi
- - - Khi
V
V
AV
dc
=
I
AV
R
p
M
=
V
cos
AV
V 2 p
4
p
p
a =
a >
0<
LDCV
- Dòng trung bình : -
Khi ( ): Ta có:SCR không ho t đ ng đ c. ạ ộ ượ
i là đ ng c DC,thì ộ
ệ ộ ả ơ
2 4 ng h p t Trong tr ơ ợ ả ộ năng l đ ng c .Đ ng c s hoàn tr ơ ẽ ộ m ch đi n AC khu v c.Đúng h n,tr ườ ơ ự ạ DC) tr ộ ngh ch l u (Inverter) ị
dcV chính là s c đi n đ ng c a ủ ườ ứ ng tích lũy troang đ ng c vào ơ ộ ượ ng h p này đ ng c DC(máy đi n ệ ệ ơ thành máy phát đi n và b ch nh l u (b bi n đ i) ho t đ ng ạ ộ ỉ ư
p
a =
ộ ộ ế ợ ư ệ ở ổ
4
- Tóm l thì là ngh ch l u. ạ i ta có:V i góc kích ớ ư ị
ơ ồ ầ ộ
i Rả
17
III.S đ c u m t pha. 1.t S đ c u t o và d ng sóng nh sau: ơ ồ ấ ạ ư ạ
p
q
q=
q =
1
u=� du
2
)
4
p
q
p= +
Khi
;i2,4>0, T2,T4 d n ẫ
u=� du
2
4
Ta có khi ;i1,3>0,T1,T3 d nẫ ( V i ớ
p
p
=
2 sin
q q d
Nên dòng id là dòng gián đo nạ Tr trung bình đi n áp trên t ệ ị i u ả d
du
a =
=
+
u
(1
c a os )
1 p
d
p
22 u p
4
4
(cid:0) , ) v i(ớ
=
i d
u d R
Tr trung bình dòng đi n trên t ệ ị i ả
Tr trung bình dòng qua m i SCR ỗ
di 2
ị it =
t
c c c đ i trên m i SCR ượ ự ạ ỗ
ax
Đi n áp ng ệ = - u mu 22
2.Ch nh l u c u đi u khi n toàn ph n. ề ư ầ ể ầ ỉ
18
S đ c u t o và d ng sóng nh sau ơ ồ ấ ạ ư ạ
ố ứ ộ
19
3.Ch nh l u c u m t pha không đ i x ng: ư ầ S đ m ch và d ng sóng : ỉ ơ ồ ạ ạ
20
Tài li u tham kh o
ệ
ả
ấ ả
i m ch đi n t công su t công su t ạ ả ấ , Nguy n Bính ễ ệ ử , Nhà xu t b n KHKT, Hà N i. ấ , Nguy n Bính ễ ộ ấ ả , Nhà xu t b n
1. Đi n t ệ ử 2. Bài t p và gi ậ KHKT, Hà N iộ 3.giáo trình đi n t công su t,tr ệ ử ấ ườ ng dh công nghi p tp.h chí minh ệ ồ
Ậ
NH N XÉT C A GIÁO VIÊN Ủ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................
21
22