Ch ¬ng 4. §iÒu ¸p xoay chiÒu 4.1. Kh¸i qu¸t vÒ ®iÒu ¸p xoay chiÒu 4.2 §iÒu ¸p xoay chiÒu mét pha 4.3. §iÒu khiÓn ®iÒu ¸p xoay chiÒu mét pha 4.4 §iÒu ¸p xoay chiÒu ba pha 4.5. §iÒu khiÓn ®iÒu ¸p xoay chiÒu 3 pha 4.1. Kh¸i qu¸t vÒ ®iÒu ¸p xoay chiÒu • C¸c ph ¬ng ¸n ®iÒu ¸p xoay chiÒu • H×nh 4.1 giíi thiÖu mét sè m¹ch ®iÒu ¸p xoay chiÒu mét pha U 1 Z f U 2 i Z a U 2 b TBB§ U 2 U 1 C U 1 i Z Z i H×nh 4.1 C¸c s¬ ®å ®iÒu ¸p xoay chiÒu 4.2. Điều áp xoay chiều một pha I. Sơ đồ điều áp xoay chiều một pha II. Điều áp một pha tải thuần trở III. Điều áp một pha tải trở cảm I. S¬ ®å ®iÒu ¸p xoay chiÒu mét pha • H×nh 4.2 giíi thiÖu c¸c s¬ ®å ®iÒu ¸p xoay chiÒu mét pha b»ng b¸n dÉn T 2 Z T 1 U 1 Z T U 1 a. D 2 Z T U 1 D 1 D 3 D 4 d. b. H×nh 4.2 S¬ ®å ®iÒu ¸p xoay chiÒu mét pha b»ng b¸n dÉn a. b»ng hai tiristor song song ng îc; b. b»ng triac; c. b»ng mét tiristor mét diod; d. b»ng bèn diod mét tiristor Z U 1 c. D 1 T 1 T 2 D 2 2. Điều áp xoay chiều một pha tải thuần trở Khi tải thuần trở hoạt động của sơ đồ hình 4.2 cho điện áp dạng hình 4.3 U U Tải t 1 2 i G1 i G2 T 2 R T 1 U 1 Hình 4.3 Tại các thời điểm 1, 2 , có xung điều khiển các tiristor T 1 , T 2 , các tiristor này dẫn. Nếu bỏ qua sụt áp trên các tiristor, điện áp tải có dạng nh hình vẽ. Dòng điện tải đồng dạng điện áp và đ ợc tính: Khi tiristor dẫn Khi tiristor khoá i = 0 Trị số dòng điện hiệu dụng đ ợc tính R tsinU i m = = = 4 t2sin 2 t R U td.tsin R U 1 I 2 2 m 2 2 2 m 2 + = 4 2sin 22 1 R U I 2 2 m 2 + = 2 2sin 1 R U I (4.2) (4.1) (4.3) 3. §iÒu ¸p xoay chiÒu mét pha t¶i ®iÖn c¶m • Nguyªn lÝ ®iÒu khiÓn U 1 A 1 A 2 T 1 T 2 i U 2 a i G1 i G2 α 1 ϕ 1 α 2 ϕ 2 α 3 π U t¶i i b A 1 A 2 T 1 T 2 H×nh 4.4 • § êng cong ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn khi c¸c gãc më kh¸c nhau U 1 A 1 A 2 T 1 T 2 i U 2 a U t¶i i α ϕ α<ϕ U t¶i i α 1 ϕ α=ϕ U t¶i i α ϕ α>ϕ b a c H×nh 4.5 α 2 α 2 ϕ 1 Khi α>ϕ, dßng ®iÖn t¶i gi¸n ®o¹n • Ph ¬ng tr×nh cña m¹ch lµ: • NghiÖm cña ph ¬ng tr×nh dßng ®iÖn lµ: • Trong ®ã tsinUi.R dt di .L m ω=+ ( ) R L tg;LRZ 2 2 ω =ϕω+= ( ) ( )       ω α −− ϕ−α−ϕ−ω=+= t R mm tdcb L esin Z U tsin Z U iii (4.4) (4.5) (4.6) Khi <, xung mồi hẹp Nếu xung mồi dạng xung nhọn và hẹp, tiristor T 1 dẫn khi nhận đ ợc xung mồi, ph ơng trình dòng điện vẫn là: Dòng điện triệt tiêu khi t> +, do đó lớn hơn +. Xung đ a tới cực điều khiển T 2 tr ớc khi điện áp anod của nó chuyển sang +, do đó T 2 không dẫn. Việc không dẫn của T 2 là do: tại thời điểm có xung mồi t 2 cuộn dây còn đang xả năng l ợng, làm cho U AK < 0. ( ) ( ) = t R mm L esin Z U tsin Z U i (4.7) [...]... điện áp tải đợc tính U t ải = U 1 sin 2 + 2 ( 4 .11 ) U t ải = U U U 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0 ,1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0 ,1 sin 2( + ) sin 2 2 0 U1 U U3 U5 U7 30 60 90 12 0 15 0 18 0 =0 0 U U1 U3 U5 U7 30 60 90 12 0 15 0 18 0 = 450 ( 4 .12 ) Dòng điện cơ bản của các điều hoà I1 = I3 = I5 = U1 R 2 + ( 2 f L ) U3 R 1 + 9Q 2 U5 R 1 + 25Q 2 2 = U1 R 1 + Q2 Biến thiên công suất theo... icb 1 A1 t1 T1 A2 t2 U1 T2 i a U2 Hình 4.6 Trờng hợp điều khiển bằng xung có độ rộng lớn Nếu xung mồi dạng xung rộng, tiristor T1 nhận đợc xung mồi dẫn, phơng trình dòng điện vẫn là: Dòng điện triệt tiêu khi t> +, do đó lớn hơn + Xung đa tới cực điều khiển T2 trớc khi điện áp anod của nó chuyển sang +, nhng xung mồi có độ rộng đủ lớn nên đến khi dòng điện T1 triệt tiêu T2 vẫn còn tồn tại xung điều. .. có (4 .10 ) sin ( + ) = sin ( ) e 1 + 2 I t ả i = i t ( t ).dt I hd = Các hệ số trong biểu thức (4 .10 ) có dạng: a = 0,5[ sin cos( 2 2 + ) ]; 2 b = Q sin ( ). 1 e Q ; 2Q 2 c= 2 sin ( ) Q +1 2 Q 2U R2 + X 2 L a + b + c(d h) R L (4.9) ( 4 .10 ) 1 d = e sin ( + ) + cos( + ) ; Q 1 h = sin ( ) + cos( ); Q X L Q= L = R R (4.8) Đặc tính điều khiển Trị số điện áp tải... hoà I1 = I3 = I5 = U1 R 2 + ( 2 f L ) U3 R 1 + 9Q 2 U5 R 1 + 25Q 2 2 = U1 R 1 + Q2 Biến thiên công suất theo góc mở U U 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0 ,1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0 ,1 0 P S Q 30 60 90 12 0 15 0 18 0 =0 0 Q S P 30 60 90 12 0 15 0 18 0 = 450 . ¸p xoay chiÒu 4.2. Điều áp xoay chiều một pha I. Sơ đồ điều áp xoay chiều một pha II. Điều áp một pha tải thuần trở III. Điều áp một pha tải trở cảm I. S¬ ®å ®iÒu ¸p xoay chiÒu mét pha • H×nh. tiristor Z U 1 c. D 1 T 1 T 2 D 2 2. Điều áp xoay chiều một pha tải thuần trở Khi tải thuần trở hoạt động của sơ đồ hình 4.2 cho điện áp dạng hình 4.3 U U Tải t 1 2 i G1 i G2 T 2 R T 1 U 1 Hình. 60 90 12 0 15 0 18 0 U α U 1 U 3 U 5 U 7 U 0 ,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 0 30 60 90 12 0 15 0 18 0 U α U U 3 U 5 U 7 U 1 ϕ = 0 ϕ = 45 0 ( ) ( ) 12 .4 2 2sin2sin UU i¶t π α−λ+α − π λ = ( ) 11 .4 2 2sin 1UU i¶t π α + π α −=