Đề tài Lò nấu kim loại trung tần

g suất phản kháng Q vô ích mà còn nâng cao hệ số cosj của lò vì cosj 2 ) Các phần tử sử dụng trong mạch lực của lò a ) Các phần tử sử dụng trong mạch khởi động gián tiếp: Biến áp khởi động T8 cos các thông số: 220V/2000V – 2200VA – 60HZ là biến áp có chức năng tăng áp từ 220V xoay chiều lên 2200V xoay chiều có chức năng nạp điện cho tụ điện khởi động :C22 qua cầu chỉnh lưu điôt Đ5 Cầu chỉnh lưu Đ5 là cầu chỉnh lưu điốt: có chức năng chỉnh lưu từ nguồn Xoay chiều sang nguồn một chiều nạp cho tụ C22 Điện trở hạn chế dòng R23 có thông số :5K- 200W + 2 x (41W - 120W) có chức năng hạn chế dòng nạp và nạp cho tụ khởi động C22 . Tụ khởi động C22: và có chức năng nạp đày cho các tụ lò , đảm bảo tạo ra mạch dao động cộng hưởng LC. Điện trở bảo vệ tụ khởi động: R22 có chức năng bảo vệ C22 Cuộn cảm L3,L4, là các xuyến khe hở không khí không có thông số được sử dụng: để là dòng sau chỉnh lưu có chức năng tạo ra nguồn dòng có chất lượng nạp cho tụ lò. Biến dòng: CT4 có thông số : 200A/5A 1150V-50/60Hz và có số hiệu HC-758:có chức năng đo dòng sau khi nạp cho tụ khởi động. Thyristor phụ được ghếp tich hợp bởi: TH21, TH22 sử dụng để điều khiển tiếp điểm nạp cho tụ lò khi tụ khởi động được nạp đầy, có thông số1600V – 200A. Cặp tiếp điểm 42Y1,42Y2 :là Cuộn hỳt 200á240VAC – 50/60Hz tiếp điểm lực 150A, 2 tiếp điểm phụ một thường đúng một thường hở có chức năng đóng lại khi cần nạp cho tụ lò và mở ra khi tụ lò đuợc nạp đày,có số hiệu: S-K150. Tụ C21 bảo vệ quá áp cho thyristor phụ: TH21 , TH22 có thông số : 0,5mF – 1000VAC – 1000Hz. Điện trở R21 bảo vệ quá dòng cho thyristor phụ: TH21 , TH22 có thông số 200W- 10W R24 bảo đảm dòng mở cho thyristor phụ :TH21 , TH22 có thông số 120w,4KW b) Các phần tử trong mạch lực Llò : là cuộn dây cảm ứng quấn quanh thân lò có chức năng tạo dòng điện cảm ứng để sinh nhiệt nấu chảy kim loại. DS1 , DS2 : là các khoá chuyển mạch có chức năng – tận dụng tối đa công suất của lò CM1,CM2,CM3 : là các khoá chuyển mạch được sử dụng để tăng gái trị điện dung khi giá trị điện dung của tụ lò giảm , không đảm bảo điều kiện cộng hưởng của mạch dao động LC Tụ lò : có chức năng tạo mạch dao động cộng hưởng LC Biến áp đồng pha: T1 có thông số: Ba pha D/U 220V/727V – 1320VA – 60HZ và có chức năng: dịch các xung điều khiển về gốc tọa độ giúp cho hộp điều khiển nhận biết được chúng. Biến áp xung Không có thông số có chức năng cách li mạch lực với mạch điêu khiển. Biến áp tự ngẫu : có chức năng khởi động lò với 30 á 50% công suất của lò Van sử dụng trong bộ chỉnh lưu la thyrristor có thông số: 2400V – 1712A vaf số hiệu: N640CH24 : Các phần tử đo lường , bảo vệ , làm mát trong lò nấu thép 1 . Phần tử đo điện áp: Phần tử đo điện áp vào: + Biến áo đo lường PT1,PT2 có thông số: 770V/110V – 200VA – 50HZ.có chức năng: đo điện áp đầu vào của bộ chỉnh lưu cầu ba pha, gửi đến côngtơ và hộp điều khiển báo Phần tử đo áp sau nghịch lưu: + Biến áp đo lường:PT3 có thông số :1100V/110V – 200VA – 50HZ và có chức năng: Đo áp đầu ra sau nghịch lưu ,báo về hộp điêu khiển. Phần tử đo điện áp thân lò: + Biến áp đo lường PT4 có thông số: 2640V/110V – 200VA – 50HZ .có nhiệm vụ đo điện áp thân lò từ hiện trường báo cho hộp điều khiển. 2 . Phần tử đo dòng điện: Phần tử đo dòng đầu vào: CT1; CT2 đo dòng và công suất vào bộ chỉnh lưu báo về cho hộp điều khiển báo về cho hộp điều khiển biết có dòng và đủ công suất vào bộ chỉnh lưu chưa. Phần tử đo dòng điện vào lò : CT3 đo dòng và công suất vào lò báo về cho hộp điều khiển biết có dòng và công suất vào lò chưa. Phần tử đo dòng khởi động: CT4 đo dòng và công suất sau tụ khởi động C22 báo về cho hộp điều khiển biết đủ dòng ,công suất chưa. II .Các phần tử bảo vệ. 1 . Bảo vệ ngắn mạch bằng cầu chảy tác động nhanh. F1,2,3,: có thông số 6A – 500V và có chức năng bảo vệ ngắn mạch cho biến áp đo lương PT1;PT2 F4,F5 có thông số 25A – 500V chức nằn bảo vệ ngắn mạch cho công tắc tơ 42TX. F6 có thông số 2A – 500V có chức năng bảo vệ: biến áp T2 F7 có thông số 2A – 500V có chức năng bảo vệ:động cơ làm mát. F8 có thông số 6A – 500V có chức năng bảo vệ biến áp đo lường PT3 F9 có thông số 6A – 500V có chức năng bảo vệ biến áp đo lường PT4 2.bảo vệ chống sét:có số hiệu : ERZC32EK751 bảo vệ thiết bị khi có mưa bão. 3. Bảo vệ quá tải bằng các Aptômat NFB2 có thông số: Ba pha 10A bảo vệ cho biến áp đồng pha T1 NFB3 có thông số: Ba pha 30A bảo vệ cho biến áp T3; T4; T5 và đọng cơ làm mát Chương.II.CôNG NGHỆ CHỈNH LƯU - NGHỊCH LƯU I.chỉnh lưu. 1. Khỏi niệm: Chỉnh lưu là quỏ trỡnh biến đổi năng lượng dũng điện xoay chiều thành dũng điện một chiều. Chỉnh lưu là thiết bị điện tử cụng suất đươc sư dụng rộng rói nhất trong thực tế: như trong cụng nghiệp, y tế ..vv. 2.Phõn loại Chỉnh lưu được phõn loại theo một số cỏch sau đõy: a . Phõn loại theo số pha nguồn cấp cho mạch lực: một pha, hai pha, ba pha,vv b . Phõn loại theo loại van bỏn dẫn trong mạch van. Mạch van dựng toàn đi ụt, đươc gọi là chỉnh lưu khụng điều khiển. Mạch van dựng toàn tiristo , gọi là chỉnh lưu điều khiển . Mạch chỉnh lưu dựng cả hai loại đi ụt và tiristo, gọi là chỉnh lưu bỏn điều khiển. c. Phõn loại theo sơ đồ mắc cỏc van với nhau. Sơ đồ hỡnh tia: Ở sơ đồ này số lượng van sẽ bằng số pha nguồn cấp cho mạch van. Tất cả cỏc van đều đấu chung một đầu nào đú với nhau hoặc catốt chung , anốt chung. Sơ đồ cầu: ở sỏ đồ này số lượng van nhiều gấp đụi số pha nguồn cấp cho mạch van. Trong đú một nửa số van mắc chong nhau anot nửa kia lại mắc chung nhau catot . Như vậy , khi gọi tờn một mạch chỉnh lưu , người ta dựng ba dấu hiệu trờn để chỉ cụ thể mạch đú. II . nghịch lưu độc lập 1:Khỏi niệm. Nghịch lưu độc lập là thiết bị biến đổi dũng điện một chiều thành dũng điện xoay chiều cú tần số ra cú thể thay đổi được và làm việc với phụ tải độc lập. Nguồn một chiều thụng thường là điện ỏp chỉnh lưu, ac quy và cỏc nguồn một chiều độc lập khỏc. Nghịch lưu đục lập và biến tần được sử dụng rộng rói rtrong cỏc lĩnh vực như cung cấp điện (từ cỏc nguồng độc lập như acquy). Cỏc hệ truyền động xoay chiều , giao thụng truyền tải điện năng, luyện kim 2: phõn loại . Người ta thường phõn loại nghịch lưu theo sơ đồ :như nghịch lưu một pha , nghịch lưu ba pha . Người ta cũng cú thể phõn loại chỳng theo quastrỡnh điện từ xảy ra trong nghịch lưu như :nghịch lưu ỏp , nghịc lưu dũng , nghịch lưu cộng hưởng . Ngoài ra cũn nhiều cỏch phõn loại nghịch lưu nhưng hai cỏch trờn là phổ biến hơn cả. III .lý do dùng nhiều thyristor trong chinh lưu , nghịch lưu. Mạch chỉnh lưu dựng van là đi ụt tuy đơn giản nhưng chỉ cấp ra tải một điện ỏp xỏc định:=U. Chỉ phụ thuộc vào sơ đồ mạch van và điện ỏp nguồn U khụng cho phộp thay đối hoặc giữ ổn định theo yờu cầu cụng nghệ của tải. Điều này do đi ụt luụn tự dẫn dưới tỏc động của chớnh điện ỏp nguốn xoay chiều theo hai luật dẫn gọi là mở tự nhiờn. Hinh1. 0 Nếu thay đổi đi ụt bằng tiristo ta sẽ điều khiển được điểm dẫn của van theo ý muốn , vỡ để mở được tiristo ta sẽ cần cú đồng thời hai điều kiện sau; Thư nhất : điện ỏp trờn van phải dương ,UAK > o , điều kiện này hoàn toàn như đi ụt. Thư hai: cú dũng điều khiển đủ mạnh tỏc động vào cực điều khiển của nú , điều kiện này đi ụt khụng cú .Như vậy sử dụng điều kiện thư hai ta cú thể khống chế được nhược điểm mở tiristo theo ý muốn . Để thể hiện trong mạch điều này , người ta sử dụng khỏi niệm gúc mở Gúc điều khiển α là gúc tớnh từ thời điểm mở tự nhiờn đến thời điểm tiristo được phỏt xung vào cực điều khiển để mở van .Thời điểm mở tự nhiờn là thời điểm mà ở đú nếu van là đi ụt thỡ nú bắt đầu dẫn. Theo quy ước này cỏc mạch chỉnh lưu mụt pha , hai pha cú điểm mở tự nhiờn là cỏc điểm qua o của nguồn xoay chiều. Phần 1. CễNG NGHỆ CHỈNH LƯU I. chỉnh lưu dùng điôt. 1. chỉnh lưu một pha nửa chu kì. + Sơ đồ nguyên lý và dạng đồ thị điện áp được trình bay trên hình: H.1 Điện áp sau chỉnh lưu U= ∫u(Ө)dӨ = ∫UsinӨdӨ = U= 0.45U. Dòng điện sau chinh lưu: I = . Hỡnh 1 Dòng trung bình chạy qua mỗi van: I = I. Điện áp ngược trên mỗi van: Ungmax = U. 2. Chỉnh lưu một pha hai nửa chu kỳ có điểm giữa. + sơ đồ nguyên lý và dạng đồ thị điện áp được trình bày trên hình:H.2. Điện áp sau chỉnh lưu : U = ∫UsinӨdӨ = U = 0,9U. Dòng điện sau chinh lưu: I =. b) Hình 2 Hình.3 Dòng trung bình qua van: I = . Điện áp ngược cực đại trên đi ot là: Ungmax = 2U. Chỉnh lưu cầu một pha . Sơ đồ nguyên lý và dạng đồ thị điện áp được trình bày trên Hình4. a) Điện áp sau chỉnh lưu: U = U = 0,9U. Và : I =. Dũng điện trung bình qua mỗi van: I = . Tuy nhiên điện áp ngược trên van đang khóa không tương tự .Giả sử đi ot 1,2 dẫn đi ot 3,4 khóa ta có sơ đồ thay thế trên hình 5. Rõ ràng hai đi ot 3,4 đấu song song với nguồn U2. Điện áp ngược trên mỗi van: U = . b) Hình4 H.5 Chỉnh lưu cầu một pha được sử dụng khá rộng rãi trong thực tế , nhất là với điện áp trên 10V , dòng tải có thể đến một trăm am pe. Ưu điểm của mạch là có thể không cần biến Ưu Nhược điểm của nó là có hai điôt tham gia dẫn dòng điôt nhóm lẻ dẫn dòng ra tải , đi ot nhóm chẵn dẫn dòng từ tải về nguồn .Như vậy sẽ có sụt áp do hai đi ot gây ra , chính lý do này làm cho mạch không thích hợp với chỉnh lưu điện áp thấp dưới10V khi dòng tải lớn. 4.Chỉnh lưu hình tia ba pha . Mạch van gồm 3 đi ot1,2,3 mắc thành một nhóm , ở đây là kiểu katôt chung. .Điện áp xoay chiều đưa vào mạch van là nguồn 3 pha đối xứng Ua,Ub,Uc. Theo sơ đồ ta thấy a not đi ot 1 đấu với Ua , anot đi ot2 đấu với Ub, anot đi ot 3 đấu với Uc.Vì thế : Điện áp sau chỉnh lưu: Trong khoảng Өđến Ө ( 30 đến 150), điện áp Ua > Ub, Uc nên đi ot 1 dẫn ,suy ra Ud = Ua. Trong khoảng Ө đến Ө (150 đến 270), điện áp Ub> Ua, Uc nên đi ot 2 dẫn suy ra Ud =Ub. Trong khoảng Ө đến Ө(270 đến 390), điện áp Uc> Ua, Ub nên đi ot 3 dẫn, suy ra Ud = Uc. Hình 6 Ua = sinӨ. Ub = sin(Ө ─ 120) Uc = sin(Ө ─ 240). Như vậy điện áp ra tải luôn lấy điện áp pha dương nhất của nguồn theo đồ thị ta có: Ud = ∫sinӨ = =1,17U Dòng điện tảI sau chỉnh lưu: I =. Dòng điện qua mỗi van chỉ tồn tại trong 1/3 chu kỳ điện áp nguồn,vì vậy : I = I/3. Điện áp ngược trên van dễ dàng xác định với giả thiết đi ot 1 dẫn ta có sơ đồ thay thế hinh7. Hình 7 Ở đây đi ot 2,3 sẽ đấu vào điện áp dây của nguồn xoay chiều,do đó điện áp ngược trên van bằng điện áp dây nguồn .Vậy điện áp ngược cực đại trên van là điện áp dây cực đại. Ung max = Udõy max = = . Chỉnh lưu hình tia ba pha có đặc điểm tương tự chỉnh lưu hình tia hai pha . Để hoạt động cần có biến áp để đưa điểm trung tính ra tải .Vì mạch dòng nguồn 3 pha nên công suất có thể tăng lên nhiều ,dòng điện tải đến vài trăm am pe. 5.Chỉnh lưu cầu ba pha . Mạch van gồm 2 nhóm đi ot Đ1 , Đ3, Đ5, đấu theo kiểu ca tot chung (hinh8) nên hoạt động theo quy luật dẫn l vì thế trong khoảng Ө3 đến Ө5 , khi Ua dương nhất Đ5 dẫn trong khoảng Ө5 đến Ө7 khi Uc dương nhất. Các đi ot Đ2, Đ4, Đ4, đấu theo kiểu a not chung nên : Đ2 dẫn trong khoảng Ө2 đến Ө4 khi Uc âm nhất. Đ4 dẫn trong khoảng Ө4 đến Ө6 khi Ua âm nhất . Đ6 dẫn trong khoảng Ө6 đến Ө8 khi Ub âm nhất Đối chiếu theo đồ thị dẫn các van ta thấy bất kỳ ở thời điểm nào cũng có một đi ot nhóm trên dẫn với một đi ot của nhóm dưới nên ta có: Điện áp trung bình nhận được trên tải là: U = .∫(ua – ub )dӨ = ∫[ U2msinӨ - U2msin(Ө - 120)]dӨ == 2,34U2.  H.8 So sánh giá trị này với trường hợp chỉnh lưu ba pha hình tia , ta thấy nó có trị số gấp 2 lần . Điều này có thể thấy theo sơ đồ ở hình 8 ,sơ đồ cầu ba pha dường như là hai sơ đồ hình tia mắc nối tiếp nhau , nhóm đi ot lẻ chỉnh lưu lấy điện áp dương , nhóm đi ot chẵn chỉnh lưu lấy nốt phần điện áp âm còn lại ,vì vậy tổng ta có hai chỉnh lưu ba pha hình tia nối tiếp nhau . Điẹn áp Ud của mạch chỉnh lưu có dạng gọn sóng , không phẳng , gọi là độ đập mạch .Số lần đập mạch trong một chu kỳ của nguồn xoay chiều 2π phụ thuộc vào sơ đồ chỉnh lưu. Số lần đập mạch càng cao thì dạng Ud càng phẳng , tức là hệ số đập mạch kđm nhỏ hơn . II.Chỉnh lưu điều khiển một pha một nửa chu kỳ tải thuần trở. Để so sánh chỉnh lưu không điều khiển và chỉnh lưu có điều khiển , hình 1.1 dựng các đồ thị U ở hai trường hợp này .Hình 1.1b là điện áp chỉnh lưu nhận được khi dựng đi ụt , hình 1.1c là chỉnh lưu có điều khiển. Trong sơ đồ này ở giai đoạn (0 đến α) mặc dù điện áp trên tiristo T đó dương , song phải đến thời điểm α thì tiristo mới nhận được tín hiệu điều khiển Itừ khâu phát xung Do đó:Trong giai đoạn (0 đến α) tiristo khoá: U=0 Trong giai đoạn (0 đến π) tiristo dẫn: U=U(Ө) Trong giai đoạn (π đến 2π) tiristo khoá: U=0. H-1.1 Hình 1.1 Như vậy điện áp U bây giờ không còn là toàn bộ nửa hình sin dương của điện áp nguồn xoay chiều U, mà chỉ là một phần của nó với độ lớn tuỳ thuộc góc α. Ta có : Điện áp sau chỉnh lưu: Uα = ∫U(Ө)dӨ = ∫UsinӨdӨ = U Khi điều khiển với α = 0 cú giá trị U U =U =0,45 U Đây chớnh là biểu thức tưuơng ứng chỉnh lưu không điều khiển dùng đI ốt Vì vậy có thể coi rằng chỉnh lưu đi ôt là trường hợp riêng của chỉnh lưu dùng tiristo với α = 0 U=U =Uf(α ) Biểu thức này cho thấy điện áp chỉnh lưu U là một hàm phụ thuộc vào góc điều khiển α.như vậy muốn điều chỉnh điện áp ra tải chỉ cần tác động vào tham số duy nhất là α. Ở mạch chỉnh lưu này ,bằng cách thay đổi α từ 0 đến 180 ta điều chỉnh được điện áp U từ giá trị lớn nhất U đến giá trị nhỏ nhất (bằng 0). Các tham số của chỉnh lưu dùng tiristo đều lấy từ chỉnh lưu dùng đi ôt , với lý do đơn giản là khi α =0 (tương ứng chỉnh lưu không điều khiển )thì điện áp chỉnh lưu lớn nhất và mạch cũng mang tải nặng nhất. III.Chỉnh lưu hình tia 1.Chỉnh lưu hình tia hai pha Hinh 1.2 a) , b) Lưu ý trong mạch chỉnh lưu nhiều pha ,góc điều khiển α của các tiristo phải bằng nhau :α=α=α.Sự sai lệch giữu chúng được đánh giá bằng độ mất đối xứng .Mạch điều khiển có nhiệm vụ đảm bảo độ mất đối xứng không vượt quá 1 đến 2 điện .Theo đồ thị ta nhận thấy được : Điện áp sau chỉnh lưu: U =∫U(Ө)dӨ =∫UsinӨdӨ = U= U với U =o,9U. Với tải thuần trở , dạng dòng điện i tương tự dạng điện áp U, và ta thấy dòng điện sẽ có đoạn bằng 0 (i=0) trong toàn dải điều chỉnh α. Do vậy dòng điện này được gọi là dòng điện gián đoạn. 2.Chỉnh lưu hình tia ba pha dùng tiristo. Đồ thị điện áp U và sơ đồ nguyên lí của mạch chỉnh lưu này thể hiện trên hình 1.3 bên dưói với góc α =30.Đây là góc đặc biệt . Nếu α ≥ 30, điện áp sẽ có đoạn bằng 0, vì vậy khi tải thuần trở ,dòng điện tải isẽ gián đoạn , tức là có những đoạn i= o, và dòng điện qua van luôn kết thúc khi điện áp pha về 0. Từ đồ thị hình 1.4a U có dạng: Uα =∫U(Ө)dӨ = ∫UsinӨdӨ = U[1 + cos( α + 30)] = U = U Hinh1.4 b.Nếu α < 30, dạng điện áp U ở hình1.4b .Ta thấy rằng điện áp uluôn lớn hơn 0. Như vậy với tải thuần trở ,dòng điện i sẽ luôn tồn tại và chảy liên tục qua tải ,vì vậy dạng dòng này gọi là dòng liên tục . Ở đây điện áp U khác đi , không theo biểu thức vừ có. Ba van sẽ thay nhau dẫn trong một chu kỳ, nên mỗi van dẫn một khoảng 2π/3, do đó : U= ∫UsinӨdӨ = Ucosα = Ucosα Như vậy với mạch chỉnh lưu ba pha hình tia,quy luật điện áp Uphụ thuộc vào chế độ dòng: 3.Chỉnh lưu hình tia tổng quát m pha. Mạch chỉnh lưu được cấp nguồn m pha đối xứng ,do vậy goc lệch pha giữa hai nguồn cạnh nhau phải là 2π/m .Tức là nếu nguồn đầu tiên có U = UsinӨ thì nguồn thứ i phải là : U = sin[Ө ─ (i-1)] , với i ≤ m. Hình 1.5 thể hiện điện áp các nguồn cạnh nhau và quan hệ góc pha giữa chúng .Từ đây ta thấy rằng , tuỳ thuộc góc điều khiển α so với góc tới hạn Ө cũng có hai tình trạng dòng điện . Hình1.5 a.Nếu α < Ө với Ө=─ sẽ có dòng điện liên tục hình 1.5b. Điện áp chỉnh lưu Uα : U = Usincosα =Ucosα với U = Usin b.Nếu α > Ө với Ө = - sẽ có dòng điện gián đoạn hình1.5c và điện áp chỉnh lưu Uα bằng : Uα = ∫UsinӨdӨ = Usin[1 + cos( α + Ө )] Biến đổi theo Uα từ biểu thức U =Usin ta có: Uα = U III.Chỉnh lưu điều khiển sơ đồ cầu ,tải thuấn trở. 1.Sơ đồ cầu một pha. Với sơ đồ điều khiển , khi thay các đi ôt bằng các tiristo ,ta cần phát xung mở van theo cặp và phải đồng thời như hình 1.6. Hỡnh 1.6 Dạng điện áp nhận được trên tải sẽ hoàn toàn tương tự cho trường hợp mạch chỉnh lưu hai pha hình tia, vì vậy quy luật điều chỉnh điện áp U tuân theo biểu thức U = U với U = 0,9U. 2.Sơ đồ chỉnh lưu cầu ba pha . Thay toàn bộ đi ôt bằng tiristo ở sơ đồ cầu ba pha dùng đi ôt .Việc xác định góc điều khiển α cho từng van như các trường hợp khác, tuy nhiên cần lưu ý ràng để cấp điện cho tải cần phải đảm bảo có hai van dẫn : một của nhóm lẻ , một của nhóm chẵn. Như vậy khi phát xung mở van cho mạch hoạt động cũng phải đồng thời cho hai tiristo cùng dẫn.Trên hình1.7 H-17 thể hiện điều này ở chỗ mỗi tiristo được phát hai xung:xung đầu tiờn xác định góc α, xung thư hai đảm bảo thông mạch tải. Ở đây vẫn phải đảm bảo góc điều khiển các van phải như nhau : α= α = = α = α . Theo đồ thị u(Ө) ta thấy góc giới hạn Ө giữa dòng liên tục và dòng gián đoạn bằng 60.Vậy: Nếu α ≤ 60 ta sẽ có quy luật dễ nhớ là: Uα = Ucosα = 2,34Ucosα Nếu α > 60 Thì dòng điện sẽ gián đoạn . Điện áp chỉnh lưu nhận được (xem đồ thị u với giai đoạn T T dẫn khi u = u) là : U α = ∫UsinӨdӨ = U=U 3.Chỉnh lưu cầu m pha. Ta cũng có thể xem một sơ đồ ở dạng tổng quát .Song về giá trị điện áp U thì mạch cầu luôn gấp đôi mạch chỉnh lưu hình tia nên có thể suy ra từ mạch hình tia.Sự khác biệt chỉ về dạng điện áp tức thời , về điện áp u(Ө) luôn là điện áp dây của nguồn xoay chiều cấp cho mạch van .Tuy vậy có điểm cần lưu ý là dạng điện áp này phụ thuộc cả vào số pha m của nguồn: a)Nếu số pha nguồn chẵn . Lúc này bao giờ hệ thống nguồn cũng hình thành các cặp điện áp ngược pha nhau 180. Điều này dẫn đến luôn cú hai van của hai pha thành cặp này có điểm mở tự nhiên trùng nhau ,do đó sẽ dẫn cùng nhau cả khoảng 2π/m , dẫn đến biên độ điện áp U, tuy vẫn là điện áp dây , nhưng có trị số là 2U.Thêm nữa số đập mạch của dạng Usẽ bằng số pha nguồn. tức là tương tự chỉnh lưu hình tia. Hinh1.9 Ở hinh 1.9 mô tả trường hợp khi số pha m=4 Giá trị điện áp chỉnh lưu: U= 2Usin với m=4 ta aos : U= 2Usin45=U a)Nếu số pha nguồn lẻ . Sẽ không còn hai nguồn nào ngược pha nhau 180 , vỡ vậy cũng không còn trường hợp điểm mở tự nhiên của van trùng nhau .Vì vậy một van của nhóm này sẽ phải dẫn với hai van của nhóm kia. III.Chỉnh lưu với tải một chiều có tính điện cảm . 1_Chỉnh lưu một pha một nửa chu kỳ với tải R. Trong khoảng thời gian từ 0 đến π điện áp đặt trên tiristo là dương .Tuy nhiên tirristo chỉ mở tại thời điểm α khi có xung kích mở đưa vào cực điều khiển . Trong khoảng thời gian từ π đến 2π điện áp đặt trên tiristo là âm dẫn dến tiristo khóa nên điện áp trên tải =0. U= ∫UsinӨdӨ = U(1+cosα) Khi α = 0, thì U = U= 0,45U Khi α = 180thì U = 0 , vỡ vậy 0 ≤ α ≤ π 1_Chỉnh lưu một pha một nửu chu kỳ với tải R + L. Do trong mạch tải có cuộn cảm vì vậy dòng điện sẽ được tăng từ 0 đến giá trị cực đại rồi giảm về 0. Khi Tiristo dẫn : UsinӨ = L + Ri Dòng điện i(Ө) gồm hai thành phần : dòng cưỡng bức i và dòng tự do i: i= i= i Dòng cưỡng bức chịu sự tác động của nguồn u theo quy luật quen thuộc : i= sin(Ө - j) X = L.w ; j = arctg. Thành phần tự do là hàm tắt dần theo thời gian: Nên ta có : Uw = PLI + RI Suy ra: I = i = U[sin(Ө-j) ─ sin(α- j)e] Khi Ө = l thi dòng qua tải bằng 0 U(l) = 0 đ sin(Ө - j) = sin(α - j).e giải phương trình ta được l = π – α Như vậy nếu ở trường hợp tải thuần trở , khi van luôn khóa ở thời điểm π,và góc dẫn l của van luôn là π – α , thì khi có điện cảm L,dòng điện kéo dài qua điểm π , và góc dẫn của van l= (Ө- Ө) > (π – α). Dạng điện áp ucũng khác so với trường hợp tải thần trở.Do chừng nào tiristo còn dẫn , thì vẫn có u=u, nên điện áp Ugiảm theo đến hết điểm Ө.Như vậy điện áp U có đoạn âm . vỡ có thể coi điện áp này có hai chiều ,song dòng điện chỉ có một chiều. Giá trị trung bình của dong tải Icũng có thể tính theo với trường hợp chỉ có R song vì Ilà thành phần không đổi nên nó không thể gây sụt áp trên cuộn cảm do đó vẫn có I=. 2_Chỉnh lưu hình tia hai pha với tải có L. Trong mạch chỉnh lưu này , cũng như trong các mạch chỉnh lưu nhiều pha núi chung khác , điện cảm L cũng có ảnh hưởng như chỉnh lưu một pha một nửa chu kỳ như ở trên . Có nghĩa là dòng điện sẽ kéo dài hơn , nói cách khác van sẽ dẫn lâu hơn so với trường hợp tải thuần trở . Tuy nhiên ở đây có điểm khác biệt , thể hiện ở hình3.1 với hai dạng đòng khác nhau , và được gọi tên riêng là chế độ dòng điện liên tục và chế độ dòng điện gián đoạn. Chế độ dòng điện gián đoạn . 2 Dạng dòng thể hiện ở trên , ở chế độ này khi van T dẫn , dòng diện i sẽ xuất hiện từ điểm α rồi tắt đi ở Ө. Sau đó một hời gian van T được dẫn ở (π + α), dòng điện lại xuất hiện từ 0 kéo dài đến Ө thì lại tắt. Như vậy dòng điện lúc có , lúc mất tức là gián đoạn. Chế độ dòng điện liên tục. Dạng dòng điện ở trên là dòng ở đồ thị cuối cùng . Ở chế độ này khi van Tdẫn dòng điện chảy qua Tsẽ kéo dài và chưa kịp tắt thì van Tđó được phát xung mở dòng điện lại chuyển qua đường Tvà tăng lên . Đến lượt mình dòng này chưa kịp tắt thì van T đó được phát xung mở trở lại ở Ө = 2π +α. Như vậy không còn gián đoạn dòng bằng 0. Trong chế độ này dạng dòng điện và điện áp khác đi .Dạng điện áp luôn bám theo điện áp pha của nguồn có van dẫn , do đó không còn giấn đoạn U=0. hình 3 . 2 . U= ∫UsinӨdӨ = 2Ucosα = Ucosα Dạng dòng điện là liên tục và mỗi van dẫn một khoảng l =π. Ở trạng thái này có quy luật : i(α) = i (α + π). Khi có van dẫn phương trình mạch điện và biểu thức dòng điện là: i = sin(Ө - j) + Ae Giỏ trị trung bình của dòng tải có thể tính theo biểu thức này.Tuy nhiên đơn giản hơn nếu dựa vào biểu thức U. I == . Nhỡn chung chế độ dũng điện liờn tục là mong muốn , vỡ thế thực tế điện cảm L thường là chọn sao cho được chế độ này . 3 . 3 . Chế độ giới hạn. Đõy là chế độ ranh giới giữa dũng liờn tục và dũng gión đoạn . Ở đõy dũng điện qua một van vừa giảm tới 0 thỡ van tiếp theo cũng đồng thời được phỏt xung mở ra , cú nghĩa là :i(Ө = π + α) = 0.Thay vào biểu thức dũng điện ta xỏc định được gúc điều khiển giới hạn này: α = j = arctg. Vậy :nếu α < α ta cú chế độ dũng liờn tục ; nếu α >α ta cú chế độ dũng giỏn đoạn; Ta cú điện cảm giới hạn: L = tgα Như vậy nếu cú L> L ta cũng đạt được chế độ dũng liờn tục với một tải và gúc điều khiển xỏc định. IIII. Ưu nhược điẻm của chỉnh lưu đi ot va chinh lưu dựng tiristo. 1_Ưu điểm của chỉnh lưu dựng đi ot . a)_Trong chỉnh lưu một pha hai nửa chu kỳ . _Ưu điểm: Mạch chỉnh lưu sử dụng nhiều trong dải cụng suất nhỏ đến vài kw, nú thichs hợp với chỉnh lưu điện ỏp thấp vỡ sụt ỏp trờn tải chỉ một van . _Nhược điểm : Mạch chỉnh lưu buộc phải cú biến ỏp đổi pha .Hơn nữa một số thụng số khỏc cũng khụng tốt. b)Trong chỉnh lưu một pha ,một nửa chu kỳ. _Ưu điểm:cũng gần như chỉnh lưu một pha hai nửa chu kỳ. _Nhược điểm : mạch chỉnh lưu này cú chỉ tiờu kỹ thuật kộm nờn chỉ thớch hợp với tải nhỏ vài ampe. c)Trong chỉnh lưu cầu một pha . _Ưu điểm :Chỉnh lưu cầu một pha được sử dụng khỏ rộng rói trong thực tế ,nhất là với điện ỏp trờn 10V, dũng tải cú thể độn 100ampe.Khụng cần biến ỏp _Nhược điểm:Là nú cú hai đi ot tham gia dẫ dũng : đi ot nhom lẻ dẫn dũng ra tải , đi ot nhúm chẵn dẫn dũng từ tải về nguồn .Như vậy sẽ cú sụt ỏp do hai đi ot gõy ra , chớnh lý do này làm cho mạch cầu khụng thớch hợp với chỉnh lưu điện ỏp thấp dưới 10V khi dũng tải lớn. d)Trong chỉnh lưu hỡnh tia ba pha . _Ưu điểm :Vỡ mạch dựng nguồn ba pha nờn cụng suất cú thể tăng lờn nhiều ,dũng điện tải đến vài trăm ampe. _Nhược điểm: Chỉnh lưu hỡnh tia ba pha cú đặc điểm tương tự chỉnh lưu hỡnh tia hai pha , để hoạt động cần cú biến ỏp đẻ đưa điểm trung tớnh ra tải. e)Trong chỉnh lưu cầu ba pha . Ta cú thể thấy sơ đồ cầu ba pha dường như là hai sơ đồ hỡnh tia mắc nối tiếp nhau ,nhúm đi ot lẻ chỉnh lưu lấy điện ỏp dương ,nhúm đi ot chẵn chỉnh lưu lấy điện ỏp õm cũn lại .Vỡ vậy tổng quỏt cú hai chỉnh lưu ba pha hỡnh tia nối tiếp nhau .Nờn ưu điểm của nú la ưu điểm của chỉnh lưu tia . 1)_Ưu nhược điểm chỉnh lưu dựng tiristo. Chỉnh lưu dựng tiristo là chỉnh lưu cú thể điều khiển được điểm dẫn van theo ý muốn .Như vậy muốn điều chỉnh điện ỏp ra tải chỉ cần tỏc động vào tham số duy nhất là gúc mở α . II . nghịch lưu độc lập Nghịch lưu độc lập là thiết bị biến đổi dòng điện một chiều sang dòng điện xoay chiều có tần số mong muốn . nó bao gồm nghịch lưu áp , nghịch lưu dòng , nghịch lưu cộng hưởng 1 . nghịch lưu áp đặc điểm nghịch lưu áp là điện áp ra trên tải có dạng xung chữ nhật , còn hình dạng dòng điện và góc pha tải thì phụ thuộc vào thông số của tải . nguồn cung cấp cho nghịch lưu áp là nguồn áp . nếu sử dụng thiết bị chỉnh lưu để tạo điện áp nguồn một chiều cấp cho nghịch lưu áp thì ở đầu ra của thiết bị chỉnh lưu phải đấu song song một tụ điện có điện dung kháng lớn để thực hiện việc trả năng lượng về nguồn một chiều khi tải không phải la thuần trở . 1.1. sơ đồ nghịch lưu áp một pha sơ đồ được trình bày trên hình H-2.1 : Điện áp đặt trên tải có dạng sin chữ nhật được trình bày trên hình : để tìm biểu thức it( t ) qua tải , có thể dùng biện pháp biến đổi laplace . Theo