a) Tiristo phân cực thuận; b) Sơ đồ tương đương
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.58 MB, 43 trang )
b) Bằng xung mồi vào cực điều khiển
Nếu dòng điện Ig có cực tính dương so với catốt đặt vào cực điều khiển thì
tiristo sẽ được mồi với điện áp mở nhỏ hơn ( hình 1.14).
điểm khởi động
Trạng thái dẫn
Trạng thái bị khoá
IH
Dòng điện duy trì
u
i
Hình 1. 13: Mồi tiristo bằng cách tăng điện áp thuận
Bằng cách tăng dòng điện điều khiển Ig các điểm khởi động của tiristo lùi về
phía trái còn khi Ig đạt tới một giá trị nào đó thì tiristo được mồi ngay lập tức.
Trạng thái bị khoá
Ig=0
Ig3 >Ig2 >Ig1
Trạng thái dẫn
i
IH
Hình 1.14: Tiristo mồi bằng dòng điện điều khiển
`
Khi tiristo đã chuyển sang trạng thái dẫn thì cực điều khiển không còn tác
dụng. Tiristo chỉ trở về trạng thái khoá nếu dòng điện I A nhỏ hơn giá trị dòng điện
duy trì IH và cần một khoảng thời gian tương đối dài để lớp điều khiển trở lại trạng
thái bị khoá trước khi có thể mồi lại. Nói chính xác hơn để khó tiristo mạch ngoài
nhận dòng điện anốt ngược trong khoảng thời gian ngắn, dòng điện ngược (hình
1.15) tạo nên sự chuyển dịch điện tích tại lớp pn và cho phép hai lớp ngoài khoá tất
cả dòng điện ngược phụ. Cần khoảng thời gian từ 10 đến 100 µs để các hạt mang
điện trong lớp điều khiển phối hợp trở lại, do đó có thể đặt điện áp thuận mà không
bị mồi ngay lập tức.
Các thông số kỹ thuật cơ bản để chọn tiristo là:
- Dòng điện định mức In (A)
- Điện áp ngược cực đại Uin. max (V)
- Điện áp rơi ∆U (V)
Hình 1.15
Biến thiên của dòng điện trong quá trình khoá
- Điện áp điều khiển Ug (V)
- Dòng điện điều khiển Ig (mA)
- Tốc độ tăng dòng điện di/dt (A/ µs)
- Tốc độ tăng điện áp dv/dt (V/ µs)
- Dòng điện rò Ico (mA)
8
8
9
9
CHƯƠNG II
THIẾT BỊ CHỈNH LƯU
2.1 MẠCH CHỈNH LƯU MỘT PHA HAI NỬA CHU KỲ
2.1.1 Sơ đồ dùng máy biến áp có điểm giữa
u
θ
0
π
2π
θ
0
ud
π
2π
HÌNH 2.2 ĐỒ THỊ BIẾN THIÊN ĐIỆN ÁP
D1
Z
ud
u22
u1
id
u21
HÌNH 2.1 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ
D2
0
u21
u22
ud
id
Các thông số của sơ đồ chỉnh lưu này bao gồm :
a) Giá trị trung bình của điện áp chỉnh lưu
10
10
U do
1
=
2π
2π
∫u
d
0
dθ =
2 2
U2
π
( 2.1)
b) điện áp ngược cực đại trên mỗi điôt Ungmax
U ng max = 2 2U 2
( 2.2)
d) Giá trị trung bình dòng điện tải
Id =
U do
R
( 2.4)
Đặc biệt trong trường hợp phụ tải là một động cơ điện một chiều có sức phản
điện E, điện trở R và điện cảm L ta có:
U do − E '
Id =
R
( 2.5)
2.1.2 Sơ đồ cầu một pha (hình 2.3)
Sơ đồ nguyên lý chỉnh lưu cầu một pha như hình 2.3
Trong sơ đồ này người ta dùng 2 nhóm điôt: nhóm catôt chung gồm 2 điôt D 1
và D2 và nhóm anôt chung gồm 2 điôt D3 và D4
θ
0
u2
π
2π
θ
0
ud
π
2π
HÌNH 2.4 ĐỒ THỊ BIẾN THIÊN ĐIỆN ÁP
HÌNH 2.3 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ
Z
ud
u2
u1
11
11
id
D1
D3
D2
D4
M
N
1
2
Các thông số của sơ đồ chỉnh lưu này bao gồm:
a)Giá trị trung bình của điện áp chỉnh lưu
U do
1
=
2π
2π
∫u
d
dθ =
0
2 2
U2
π
( 2.6)
b) điện áp ngược cực đại trên mỗi điôt Ungmax
U ng max = 2U 2
( 2.7)
c) Hệ số nhấp nhô của điện áp chỉnh lưu
K0 =
u d max − u d min π
=
2U do
4
( 2.8)
2.1.3. Chỉnh lưu Thyristor 2 nửa chu ky dùng mays biến áp có điểm giưa
12
12
1
Ud =
2π
2π
∫ u dθ =
d
0
2 2
U 2Cosα
π
U ng max = 2 2U 2
IT =
Id
U
Id = d
2
R
2.1.4. Chỉnh lưu Thyristor 2 nửa chu kỳ sơ đồ cầu
Hình 3.3 Chỉnh lưu cầu một pha có điều khiển
Tải
T3
T1
T4
T2
ud
id
θu
θ1
θ2
α
u
ud
u2
α
13
13
Các thông số của mạch chỉnh lưu cầu một pha dùng thyristor khi phụ tải thuần trở
1
U
I
Ud =
I d = d IT = d U
2π
R
2 ng max = 2 2U 2
2π
∫ u dθ =
d
0
2.2 Chỉnh lưu 3 pha
2.2.1.Sơ đồ chỉnh lưu điôt ba pha hình tia
u1 = Um sin θ
u2 = Um sin (θ - 120o)
u3 = Um sin (θ + 120o)
HÌNH 2.6 ĐỒ THỊ BIẾN THIÊN ĐIỆN ÁP
θ
u
0
π
2π
M
N
P
Q
u1
u2
u3
D1
D2
D3
θ1
θ2
θ3
uD1
14
14
2 2
U 2Cosα
π
Các thông số chính của sơ đồ chỉnh lưu này bao gồm :
a) Giá trị trung bình của điện áp chỉnh lưu
U do =
1
2π
2π
∫ u d dθ =
0
3
2π
θ2
∫
θ
2U 2 sin θdθ =
1
3 6
U2
2π
( θ1=π/6; θ2=5π/6)
( 2.11)
b) điện áp ngược cực đại trên mỗi điốt U
ngmax
Căn cứ vào đường đứt nét hình 2.6 của điện áp u , ta có
U ng max = 6U 2
D1
K0 =
c) Hệ số nhấp nhô của điện áp chỉnh lưu:
từ đường cong ud ta có: udmax=
K0 =
nên
0,5 2U 2
6
3
U2
π
2U 2
2U 2 sin
; udmin=
= 0,3
d) Giá trị trung bình của dòng điện tải:
15
Id =
15
U do
R
u d max − u d min
2U do
π
6
=0,5
2U 2
( 2.12)
Đặc biệt trong trường hợp phụ tải là một động cơ điện một chiều có sức phản
điện E, điện trở R và điện cảm lớn L. Với điều kiện E
Id =
U do − E
R
do
e) Trị số trung bình của dòng điện qua mỗi điôt:
Vì mỗi điôt chỉ dẫn điện trong 1/3 chu kỳ nên: i =I /3
0
d
2.2.2. Sơ đồ chỉnh lưu cầu ba pha
Sơ đồ nguyên lý chỉnh lưu cầu ba pha như hình 2.7
Trong sơ đồ này nếu ta chọn điện áp thứ cấp u1 làm gốc pha, ta có:
u1 = Um sin θ
u2 = Um sin (θ - 120o)
u3 = Um sin (θ + 120o)
Trong đó: Um là biên độ của điện áp thứ cấp của một pha máy biến áp.
Đồ thị biến thiên của các điện áp này như hình 2.8.
u1
u2
u3
Z
ud
id
D1
D3
D5
16
16
D4
D6
D2
u
HÌNH 2.7 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ
θ1
θ2
θ3
θ4
θ5
θ6
u1
u2
u3
ud
A
B
C
θ
HÌNH 2.8 DẠNG SÓNG ĐIỆN ÁP RA
Các thông số chính của sơ đồ chỉnh lưu này bao gồm :
17
17
a) Giá trị trung bình của điện áp chỉnh lưu
U do =
1
2π
2π
∫ u d dθ =
0
6
2π
θ2
∫
θ
2U 2 cos(θ −
1
π
3 6
)θdθ =
U2
3
π
( θ1=π/6; θ2=5π/6) ( 2.14)
b) điện áp ngược cực đại trên mỗi điốt U
ngmax
U ng max = 6U 2
c) Dòng điện qua tải trung bình là:
I =U /R
d
d
d) Dòng điện trung bình qua mỗi điôt:
Ud Id
=
3R
3
I =
D
2.2.3 MẠCH CHỈNH LƯU BA PHA HÌNH TIA DÙNG TIRISTOR :
T1
id
Tải
T2
T3
ud
u1
u2
u3
Hình 3.5 Sơ đồ chỉnh lưu ba pha hình tia dùng tiristor
18
18
