Tải bản đầy đủ
CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT CÁC VẤN ĐỀ CHUNG VỀ CHỈNH LƯU

CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT CÁC VẤN ĐỀ CHUNG VỀ CHỈNH LƯU

Tải bản đầy đủ

• Mạch toàn điôt là chỉnh lưu không điều khiển.
• Mạch toàn tiristo là chỉnh lưu có điều khiển.
• Mạch gồm cả điôt và tiristo là chỉnh lưu bán điều khiển.

3. Phân loại theo sơ đồ mắc van:
• Sơ đồ hình tia : thì số van bằng số pha nguồn cấp
• Sơ đồ hình cầu: thì số van bằng 2 lần số pha nguồn cấp

1.1.3. Các tham số cơ bản của mạch chỉnh lưu.
1. Về phía tải.
– giá trị trung bình của điện áp nhận được ngay sau mạch van chỉnh lưu:
1.1.1
– giá trị trung bình của dòng điện từ mạch van cấp ra:
1.1.2
– là công suất một chiều mà tải nhận được từ mạch chỉnh lưu.
2. Về phía van.
- là giá trị trung bình của dòng điện chảy qua 1 van của mạch van.
– điện áp ngược cực đại mà van phải chịu được khi làm việc.
Đây là 2 tham số giúp ta chọn van cho mạch van
3. Về phía nguồn.
Xét về máy biến áp
Ta có công suất biểu kiến của biến áp:
1.1.3
Trong đó:

Các giá trị tính theo giá trị hiệu dụng.
Ta còn 1 tham số đánh giá sự bằng phẳng của điện áp 1 chiều nhận được,
gọi là hệ số đập mạch :
1.1.4
Trong đó:

4

là biên độ sóng hài bậc 1 theo khai triển Fourier của điện áp chỉnh lưu và
là thành phần cơ bản cũng theo khai triển này , cũng chính là giá trị trung bình
của điện áp chỉnh lưu, .
Hiệu suất của bộ chỉnh lưu :
- công suất nhận được phía 1 chiều, công
suất tiêu thụ lấy từ nguồn xoay chiều.
1.1.4. Luật dẫn của van
a)
Nhóm van đấu catot chung:
Van có khả năng dẫn là van có thế a nốt là dương nhất trong số cac van có
catot chung và chỉ dẫn khi thế a nốt dương hơn thế ở catot chung.
b)

Nhóm van đấu a nốt chung:

Van có khả năng dẫn là van có thế ở catot là âm nhất trong số các van có a
nốt chung và chỉ dẫn khi thế ở catot âm hơn thế ở a nốt chung
1.2. Các mạch chỉnh lưu
Tải thực hiện là tải RL và coi nguồn có thành phần điện cảm . Khi có thành
phần điện cảm L thì dạng dòng điện sẽ khác với điện áp ra do tính chất của điện
cảm L chống lại sự biến thiên của nguồn sinh ra nó. Nên dòng điện I sẽ biến
thiên chậm pha hơn so với điện áp nguồn 1 góc:
1.1.5
Sụt áp do điện cảm của nguồn xoay chiều :
1.1.6
– dòng điện qua tải
– thành phần điện cảm của nguồn xoay chiều
m – số pha nguồn cấp cho mạch van.
Góc trùng dẫn γ (tại đó thì có hiên tượng cả 2 van cùng dẫn):
1.1.7
m – số pha
– giá trị hiệu dụng của điện áp nguồn cung cấp
1.2.1. Tia 2 pha
1. Sơ đồ mạch van:

5

Hình 1.2.1 Sơ đồ mạch van tia 2 pha tải RL
2. Biểu thức điện áp nguồn:

3. Đồ thị:

Hình 1.2.2 Đồ thị điện áp nguồn, sau chỉnh lưu và dòng điện sau chỉnh lưu
Theo sơ đồ mạch van và đồ thị ta có:
Trong khảng từ α÷γ: thì T1 được phát xung dẫn với điện áp , T2 đang dẫn
với điện áp => xảy ra hiện tượng trùng dẫn.
Trong khoảng từ γ÷π: T1 dẫn với điện áp
6

Trong khoảng từ π÷(π+α): T2 được phát xung dẫn với điện áp, T1 đang
dẫn với điện áp => xảy ra hiện tượng trùng dẫn.
Trong khảng từ (π+α+γ)÷2π: T2 dẫn với điện áp
a.

Chế độ dòng liên tục

Điện áp sau chỉnh lưu được tính theo biểu thức:
Với (là giá trị hiệu dụng của điện áp nguồn cấp cho mạch van)
Tuy nhiên do có sụt áp do điện cảm , ta có:
Với
Góc trùng dẫn γ:
Vậy:

1.1.8

Quy luật dòng diện:
1.1.9
Dòng trung bình qua tải:
1.1.10
b.

Chế độ dòng gián đoạn

Điện áp sau chỉnh lưu :
1.1.12
Với λ được tính theo biểu thức:
1.1.13
Với:

Quy luật dòng điện trong khoảng 1 van dẫn:
1.1.14
Dòng trung bình qua van:
c.

Chế độ dòng giới hạn:
7

Là chế độ mà dòng điện qua 1 van vừa giảm về 0 thì van tiếp được phát
xung mở van. Các biểu thức tính giống như biểu thức .Từ đó ta có góc điều
khiển giới hạn:
1.1.15
Nếu α> ta có chế độ dòng gián đoạn
Nếu α< ta có chế độ dòng liên tục
Điện cảm giới hạn:
ứng với 1 tải và góc điều khiển xác định
Giá trị điện áp ngược cực đại:

1.1.16

Dòng trung bình qua van

1.1.17

1.2.2. Cầu 1 pha
1. Sơ đồ mạch van:

Hình 1.2.3 Sơ đồ mạch van cầu 1 pha tải RL
2. Biểu thức điện áp nguồn:
3. Đồ thị:

8

Hình 1.2.4 đồ thị điện áp nguồn và sau chỉnh lưu, dòng điện sau chỉnh lưu
Về quy luật điều chỉnh ta có:
Trong khảng từ α÷γ: thì T1,T2 được phát xung dẫn với điện áp(+ , T3,T4
đang dẫn với điện áp => xảy ra hiện tượng trùng dẫn.
Trong khoảng từ γ÷π: T1,T2 dẫn với điện áp (+
Trong khoảng từ π÷(π+α): T3,T4 được phát xung dẫn với điện áp , T1,T2
đang dẫn với điện áp (+ => xảy ra hiện tượng trùng dẫn.
Trong khảng từ (π+α+γ)÷2π: T3,T4 dẫn với điện áp
Các biểu thức tính cũng tương tự như mạch chỉnh lưu hình tia 2 pha ta có:
a.

Chế độ dòng liên tục

Điện áp sau chỉnh lưu được tính theo biểu thức:
Với (là giá trị hiệu dụng của điện áp nguồn cấp cho mạch van)
Tuy nhiên do có sụt áp do điện cảm , ta có:
Với
Góc trùng dẫn γ :
9

1.1.18
Vậy:

1.1.19

Quy luật dòng diện:
1.1.20
Dòng trung bình qua tải:
1.1.21
b.

Chế độ dòng gián đoạn

Điện áp sau chỉnh lưu:
1.1.22
Với λ được tính theo biểu thức:
1.1.23
Với:

Quy luật dòng điện tron khoảng 1 van dẫn:
1.1.24
Dòng trung bình qua van
c.

Chế độ dòng giới hạn:

Là chế độ mà dòng điện qua 1 van vừa giảm về 0 thì van tiếp được phát
xung mở van. Từ đó ta có góc điều khiển giới hạn:
1.1.25
Nếu α> ta có chế độ dòng gián đoạn
Nếu α< ta có chế độ dòng liên tục
Điện cảm giới hạn:
ứng với 1 tải và góc điều khiển xác định
Giá trị điện áp ngược cực đại:

1.1.26

Dòng trung bình qua van

1.1.27

1.2.3. Tia 3 pha
1. Sơ đồ mạch van:
10

Hình 1.2.5 Sơ đồ mạch van tia 3 pha tải RL
2. Biểu thức điện áp nguồn:

Mạch này bắt buộc phải sử dung biến áp để có điểm trung tính đưa ra tải.
Điểm tính góc điều khiển không còn là điểm 0 của điện áp nguồn mà chậm pha
hơn 30° điện tương tự điểm giao nhau giữa các điển áp pha nguồn theo chiều
dương. Xung điều khiển các van lệch nhau 120° điện.
3. Đồ thị:

11

Hình 1.2.6 đồ thị điện áp nguồn và sau chỉnh lưu, dòng điện sau chỉnh lưu
Góc điều khiển giới hạn:
1.2.1
Với :

;

Ở đấy ta phụ thuộc vào góc điều khiển giới hạn để biết quy luật dẫn của
mạch.
Nếu α < ta có chế độ dòng liên tục. Nghĩa là khi dòng qua van này chưa về
0 thì van được phát xung dẫn ngay. Có ảnh hưởng của điện cảm phía nguồn
xoay chiều nên xảy ra hiện tượng trung dẫn trong khoảng γ.
Nếu α > ta có chế độ dòng gián đoạn. Nghĩa là dòng có những đoạn bằng
không. Điện áp cũng có những khoảng gián đoạn nên không có trung dẫn
Nếu α = ta có chế độ dòng giới hạn. Nghĩa là khi dòng quan van này vừa
về 0 thì van kia được phát xung dẫn ngay. Có ảnh hưởng của điện cảm phía
nguồn xoay chiều nên xảy ra hiện tượng trung dẫn trong khoảng γ.
Giá trị trung bình :
1.2.2
12

Trong đó:
: sụt áp trên tải (nếu có)
Dòng trung bình qua tải
Dòng trung bình qua van:
Điện áp ngược max:
1.2.3
Góc trùng dẫn :
1.2.4
1.2.4. Cầu 3 pha
1. Sơ đồ mạch van:

Hình 1.2.7 Sơ đồ mạch van cầu 3 pha tải RL
2. Biểu thức điện áp nguồn:

Mạch này không cần sử dụng biến áp mà có thể đấu trục tiếp vào lưới điện
3 pha. Điểm mốc để tính góc điều khiển là điểm giao nhau của các điện áp pha
nguồn khi chúng ở nửa chu kỳ dương và nửa chu kỳ âm.
3. Đồ thị:
13

Hình 1.2.8 đồ thị điện áp nguồn và sau chỉnh lưu, dòng điện sau chỉnh lưu
Có thể coi quy luật dẫn của mạch chỉnh lưu cầu giống với chỉnh lưu hình
tia 3 pha chỉ khác lúc này ta có 2 mạch chỉnh lưu hình tia 3 pha dẫn cho mỗi nửa
chu kỳ của điện áp nguồn. Sụt áp gấp đôi so mới chỉnh lưu hình tia do có 2 van
cùng tham gia dẫn dòng ra tải.
Góc điểu khiển giới hạn:
1.2.5
Với :

;

Giá trị trung bình :
1.2.6
Trong đó:
: sụt áp trên tải
Dòng trung bình qua tải
Dòng trung bình qua van:
Điện áp ngược max:
1.2.7
14