Hình 5.3 Dạng sóng điều áp một pha tải R-L khi góc mở < <
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 )
việc không bình thường như chỉnh lưu một nửa chu kỳ, một nửa chu kỳ dòng điện
biến mất một cách đột ngột. Dòng điện I chuyển từ U/Z sang U/Z
2
(hình 6.4)
Hình 5.4. Điều áp một pha, tải R-L hoạt động không bình
thường
- Nếu xung điều khiển có độ rộng đủ lớn(hình 6.5), giả thiết T dãn đầu tiên và
còn dẫn ở thời điểm t=t1 như trước.
36
36
Hình 5.5: Điều áp một pha, tải R-L xung điều khiển đủ rộng
Khi t=t1, điện áp uAK của T’ trở thành dương và trên cực điều khiển của nó
vẫn có xung điều khiển từ thời điểm t=(π+ α )/ω, do vậy T’ dẫn. Thành phần i l
trong biểu thức của i vẫn như trong trường hợp T dẫn. Cũng vậy, khi t=t 2, T sẽ dẫn
trở lại. Sau một vài chu kỳ thành thành phần i l mất đi và dòng điện i trùng với dòng
cưỡng bức hình sin if. Việc chuyển từ góc α <ϕ không tạo nên hoạt động không
bình thường nữa, trị số hiệu dụng I vẫn bằng U/Z, bộ điều áp làm việc như một
khóa chuyển mạch đóng thường xuyên như khi α = ϕ
Như vậy khi tải là đông cơ muốn đảm bảo mạch không đột gnột làm việc
như mạch chỉnh lưu thì cần phải cấp xung điều khiển cho T có độ rộng đủ lớn
4.3. ĐIỀU ÁP XOAY CHIỀU BA PHA
37
37
Hình 6.6 Bộ điều áp ba pha
4.3.1.Trường hợp tải thuần trở
Hình 6.7 Dạng sóng bộ điều áp xoay chiều ba pha
38
38
Chế độ 1: 0 < α < π/3 , ba hay hai tiristor dẫn:
-
Khi α <π/3, góc kết thúc dẫn của TC lớn hơn ϕ, khi thì ba tiristor dẫn, khi thì
hai tiristor dẫn:
u’A= R.iA = uA
u’B= R.iB = uB
u’C = R.iC = uC
uThA= uThB= uThC =0
-
Khi π/3 < θ < α +π/3, TA và T’B dẫn, do đó:
u’A= - u’B=1/2 (uA-uB)
iA= - iB=u’A/R
u’C=R.iC=0
uThA= uThB = 0
uThC=3/2 .uC < 0
Khi ϕ đạt tới π/3 chế độ này sẽ ngừng dẫn vì ThC bị khoá trước khi ThA được mở
• Chế độ 2: π/3 < α < π/2 luôn có hai tiristor dẫn:
39
39
Khi α biến thiên từ π/3 đến π/2 khoảng dẫn của các tiristor không đổi và bằng
một phàn ba chu kỳ nhưng dẫn lệch pha
Khi α < θ < π+ α, các tiristor ThA và Th’B dẫn
u’A= - u’B=1/2 (uB-uC)
iA= - iB=u’A/R
u’C = R.iC=0
uThA= uThB = 0
uThC = 3/2 .uC < 0
Khi α =π/2, chế độ này sẽ ngừng dẫn, khi góc cuối của T’ B bằng α +π/3 vượt
quá 5π/6, khi đó uA- uB và iA=iB=0 mở T’C
• Chế độ 3: π/3 < α < π/2, có hai hoặc không có tiristor nào dẫn
Tồn tại khoảng dẫn sau các khoảng tất cả dòng điện triệt tiêy cần mở hai tiristor
một lúc. Để làm việc cần phải:
-
Điều khiển các tiristor bằng các tín hiệu chiều rộng lớn hơn π/3
-
Gửi các xung khẳng định. Khi gửi tín hiệu mở một tiristor để bắt đầu dẫn
phải gửi một xung lên cự điều khiển của tiristor vừa bị khoá. Như vậy T A
nhận xưng đầu tiên ở θ =α và xung thứ khảng định ở θ = α +π/3
Khi α < θ < 5π/6, các tiristor TA và TB dẫn:
u’A= - u’B=1/2 (uA-uB); iA= - iB=u’A/R; u’C=R.iC=0; uThA= uThB = 0
uThC=3/2 .uC < 0
Khi 5π/6 < θ < α +π/3 không có tiristor nào dẫn:
u’A= u’B = u’C=0; i’A= i’B = i’C=0; uThA - uThB=uA – uC>0
Để phân bố các điện áp trên cực các tiristor khi chúng bị khoá, cần nối các
cực của ba khối tiristor các điện trở lớn có trị số bằng nhau, do vậy:
uThA =uA ; uThB = uB; uThC = uC
4.3.2.Trường hợp tải R- L
R +ω L
2
Tải R-L được đặc trưng bởi tổng trở Z
2 2
và góc pha tg ϕ =
ωL
=Q
R
.
Dòng điện bắt đầu giảm khi góc mở lớn hơn góc lệch pha giữa điện áp và dòng
điện.
Vì điện cảm L các dòng điện i A, iB và iC không còn bị gián đoạn nữa, do đó
không xảy ra chế độ 2.
TA đưa vào dẫn khi θ =α không gây khoá TC do dòng iC bị tắt đột ngột, bởi vì
dòng điện này không bị gián đoạn.
40
40
Nếu θ=α , nhờ TC và T’B dòng iC tồn tại, việc mở TA làm cho TA, T’B và TC mở
đồng thời và bắt đầu thời điẻm cả ba tiristor dẫn ở chế độ 1
Nếu iC bằng không, khi mở TA làm cho iC, iA, iB bằng không trước khi θ=α, sơ đồ
làm việc ở chế 3
Việc chuyển từ chế độ 1 sang chế độ 3 được thực hiện với giá trị giới hạn
góc mở ϕ theo phương trình:
sin(α1 – ϕ –4π/3 ) = - sin(α1 – ϕ)
1 − 2e −π / 3Q
2 − e −π / 3Q
Hình 6.8 cho đặc tính điện áp với góc ϕ =π/4 và góc giới hạn α1=11407
Hình5.8 Hình dáng iA và uA
41
41
(6-7)
Chương 5: BẢO VỆ CHO MẠCH ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT
5.1. Bảo vệ dũng điện
Để bảo vệ các van tránh dũng điện phá hoại người ta thường dùng cầu chỡ. Loại
dây chảy này làm bằng bạc, lá đặt trong vỏ sứ có chứa cát thạch anh hoặc nước cất.
Đặc điểm của cầu chỡ:
+ Phải liờn tục chịu dũng định mức của thiết bị
+ Nhiệt dung chịu đựng của cầu chỡ phải nhỏ hơn của thiết bị
+ Điện áp trong của hồ quang cầu chỡ phải tương đối lớn để giảm dũng điện và tiêu
tán năng lượng của mạch
+ Khi dũng điện bị ngắt, cầu chỡ cú thế chịu được điện áp không gây phóng điện
giữa các cực của nó.
5.2 Bảo vệ điện áp
Có 2 nguyên nhân gây quá điện áp
+ Nguyờn nhõn nội tại: là sự tích tụ điện tích trong lớp bán dẫn
+ Nguyên nhân bên ngoài: Những nguyên nhân này thường xảy ra ngẫu nhiên như
khi cắt không tải một MBA trên đường dây, khi một cầu chỡ bị chảy, khi cú sấm sột.
Để bảo vệ ta dùng mạch R-C
+ Mạch R- C đấu song song với linh kiện nhằm bảo vệ quá điện áp do tích tụ điện
tích gây nên.
+ Mạch R-C đấu giữa các pha thứ cấp MBA là để bảo vệ quá điện áp do cắt không
tải(dũng điện từ hóa) MBA gây nên.
42
42
5.3. Bảo vệ Thyristor bằng khoỏ cực điều khiển và Transistor mos.
- Bảo vệ cho Thyristor bằng khóa cực điều khiển giống như Thyristor thông
thường tức là bằng cầu chỡ tỏc động nhanh cũng có thể khóa bằng dũng điện
ngược của cực điều khiển nhưng thời gian phát hiện ra sự cố và để khóa bằng
thời gian trễ cố hữu từ linh kiện làm cho phương pháp này thiếu tin cậy.
- Để bảo vệ quá áp cho Thyrirtor bằng khóa cực điều khiển ta dùng mạch trợ giúp
chuyển mạch.
43
43
