THIÊT KẾ BỘ CHỈNH LƯU CẦU BA PHA ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU

L I NÓI UỜ ĐẦ
S bùng n c a ti n b khoa hoc k thu t trong các l nh v c, đi n , ự ỏ ủ ế ộ ỷ ậ ĩ ự ệ
đi n t tin h c trong nh ng n m g n đây đ nh h ng c v lý thuy t ệ ử ọ ữ ă ầ ả ưở ả ề ế
l n th c t trong các l nh v c khác nhau. t bi t trong l nh v c đi u ẫ ự ế ĩ ự Đặ ệ ĩ ự ề
khi n t đ ng, các dây chuy n khép khín ra đ i và trong l nh v c đi u ể ự ộ ề ờ ĩ ự ề
khi n đ ng c .ể ộ ơ
i u khi n đ ng c đi n m t chi u là m t l nh v c không m i, có Đ ề ể ộ ơ ệ ộ ề ộ ĩ ự ớ
r t nhi u ph ng pháp đi u khi n. Trong gi i h n đ án môn h c, v n ấ ề ươ ề ể ớ ạ ồ ọ ậ
d ng linh ki n đi n t , và các s đ đi u khi n, em thi t k b đi u ụ ệ ệ ử ơ ồ ề ể ế ế ộ ề
khi n đ ng c đi n m t chi u.ể ộ ơ ệ ộ ề
N i dung thi t k :ộ ế ế
Ch ng 1:ươ T ng quan v đ ng c đi n m t chi u và các ph ngổ ề ộ ơ ệ ộ ề ươ
pháp đi u ch nh t c đ đ ng c đi n m t chi u b ng cách thay đ i đi n áp ề ỉ ố ộ ộ ơ ệ ộ ề ằ ổ ệ
ph n ng.ầ ứ
Ch ng 2:ươ T ng quan v b ch nh l u Tiristor hình c u ba pha.ổ ề ộ ỉ ư ầ
Thi t k s đ nguyên lý h th ng ch nh l u - ng c đi n m t chi uế ế ơ ồ ệ ố ỉ ư Độ ơ ệ ộ ề
không đ o chi u đó.ả ề
Ch ng 3:ươ Tính toán ph n t m ch đ ng l c.ầ ử ạ ộ ự
Ch ng 4:ươ Tính toán ph n t m ch đi u khi n.ầ ử ạ ề ể
Ch ng 5ươ : M ch b o v v k t lu n.ạ ả ệ ế ậ
L nh v c đi u khi n đ ng c khá r ng nên hi u bi t và trình by c a ĩ ự ề ể ộ ơ ộ ể ế ủ
em c n nhi u h n ch kh ng trnh kh i nh ng thi u s t, kính mong cc ị ề ạ ế ơ ỏ ữ ế ĩ
th y, c , v cc b n gip em h n thin h n. hoàn thành đ án, em đ đ c ầ ơ ạ ồ ơ Để ồ ượ
s giúp đ t n tình c a Th y c v cc b n trong l p. t b êt là Th y ự ở ậ ủ ầ ơ ạ ớ Đặ ị ầ
Ngô ình Thnh l gio vin h ng d n cho em.Đ ướ ẫ
Em xin chân thành c m n Th y cô vá các b n.ả ơ ầ ạ
SVTH :LÊ VĂN DŨNG 03SK
2
Trang 1

: s c đi n đ ng ph n ngứ ệ ộ ầ ứ
R
ư
, R
f
: đi n tr và đi n tr ph m ch ệ ở ệ ở ụ ạ
I
ư
: dòng đi n m ch ph n ng .ệ ạ ầ ứ
S c đi n đ ng Eứ ệ ộ
ư
c a ph n ng đ ng c theo bi u th c :ủ ầ ứ ộ ơ ể ứ
E
ư
=
πα
2
.NP
.Φω = KΦω (1-2)
Trong đó : P - S đôi c c t chínhố ự ừ
N - S thanh d n tác d ng c a cu n dây ph n ngố ẫ ụ ủ ộ ầ ứ
α - S đôi m ch nhánh song song c a cu n dây ph n ngố ạ ủ ộ ầ ứ
Φ - T thông kích t d i m t c c t Wừ ừ ướ ộ ự ừ
0
ω - T c đ góc rad/ số ộ
T hai bi u th c trên ta có, ph ng trình đ c tính c đi n c a đ ng c :ừ ể ứ ươ ặ ơ ệ ủ ộ ơ
SVTH :LÊ VĂN DŨNG 03SK
2
Trang 2
Hình 1-1 : S đ n i dây c a đ ng c đi n m t chi u kích t đ c l p ơ ồ ố ủ ộ ơ ệ ộ ề ừ ộ ậ

=
ω
(1-3)
Ph ng trình đ c tính c c a đ ng c :ươ ặ ơ ủ ộ ơ
( )
M
K
RR
K
U
föö
.
2
Φ
+
−
Φ
=
ω
(1-4)
Nh v y khi thay đ i đi n áp đ t vào ph n ng đ ng c ta đ c h đ c tínhư ậ ổ ệ ặ ầ ứ ộ ơ ượ ọ ặ
c song song v i đ c tính c t nhiên :ơ ớ ặ ơ ự
SVTH :LÊ VĂN DŨNG 03SK
2
Trang 3
Hình 1-2 : t tính c c a đ ng c đi n m t chi u kích t đ c l pĐặ ơ ủ ộ ơ ệ ộ ề ừ ộ ậ
ω
M
cơ
M

ω
ω
04
ω
03
ω
02
ω
01
ω
0
M
đm
U
4
U
3
U
2
U
1
M
C
M(I)
Hình 1-3 : c tính c c a đ ng c m t chi u kích t đ c l p khi Đặ ơ ủ ộ ơ ộ ề ừ ộ ậ
gi m áp đ t vào ph n ng đ ng cả ặ ầ ứ ộ ơ
THIÊT KẾ BỘ CHỈNH LƯU CẦU BA PHA ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU
2. Kh i đ ng đ ng c m t chi u kích t đ c l p:ở ộ ộ ơ ộ ề ừ ộ ậ
Khi ta có dòng đi n ng n m ch t c là dòng đi n kh i đ ng ban đ u ng đ cệ ắ ạ ứ ệ ở ộ ầ ứ ặ
tính c t nhiên là : Iơ ự

đ nh . Ph ng pháp th nh t thích h p v i h th ng truy n đ ng đi n Thyristor -ị ươ ứ ấ ợ ớ ệ ố ề ộ ệ
ng c . Còn đ i v i ph ng pháp th hai đi n tr ph đ c ch n khi Độ ơ ố ớ ươ ứ ệ ở ụ ượ ọ ω = 0 thì :
I
đm
=
( )
ñm
fö
ñm
I
RR
U
5,22
÷≤
+
(1-5)
I =
fö
ñm
RR
EU
+
−
=
fö
ñm
RR
KU
+
Φ−

hñ
hñ
RR
E
+
−=Ι
=
fö
hñ
RR
K
+
Φ
−
(1-7)
T ng ng có moment hãm ban đ u: Mươ ứ ầ
hđ
= KΦI
hđ
< 0 (1-8)
Ph ng trình đ c tính c đi n và đ c tính c khi hãm đ ng n ng :ươ ặ ơ ệ ặ ơ ộ ă

h
fö
K
RR
Ι
Φ
+
=

Hình 1-4 :S đ hãm đ ng n ng kích t đ c l p –ơ ồ ộ ă ừ ộ ậ
a.S đ đi n khi hãm. ;b. c tính c khi hãmơ ồ ệ Đặ ơ
ω
0
0
M
hđ
2
M
hđ
1
.b
1
R
h2
R
h1
M
C
.a
ω
.b
2
.c
1
ω
hđ1
ω
hđ2
.c


I
ư
=
hKT
hKT
ö
RR
RR
R
E
+
+
−
*
=
hKT
hKT
ö
RR
RR
R
K
+
+
Φ−
*
ω
(1-11 )
Và ph ng trình đ c tính c :ươ ặ ơ

M
hđ2
M
hđ1
b
1
M(I
)
M
C
a
ω
0
ω
b
2
c
1
ω
hđ1
ω
hđ2
c
2
0
b.
THIÊT KẾ BỘ CHỈNH LƯU CẦU BA PHA ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU

Trong quá trình hãm t c đ gi m d n , dòng kích t gi m d n và do đó t thôngố ộ ả ầ ừ ả ầ ừ
Φ gi m d n và là hàm s c a t c đ . Vì v y các đ c tính c khi hãm có d ng nhả ầ ố ủ ố ộ ậ ặ ơ ạ ư

Khi thay đ i Rổ
f
thì ω
0
= const còn ∆ω thay đ i, vì v y ta s đ c các đ ng đ cổ ậ ẽ ượ ườ ặ
tính đi u ch nh có cùng ề ỉ ω
0
và d c d n khi Rố ầ
f
càng l n, v i t i nh nhau thì t c đớ ớ ả ư ố ộ
càng th p .ấ
SVTH :LÊ VĂN DŨNG 03SK
2
Trang 7
-

+
U
ư
R
ư
E
C
kt
R
kt
I
kt
I
ư

Nh v y : 0 < Rư ậ
f1
< R
f2
< …… thì ω
đm
> ω
1
> ω
2
> … , nh ng n u ta t ng Rư ế ă
f
đ n m tế ộ
giá tr nào đó thì s làm cho M ị ẽ ≤ M
c
và nh th đ ng c s không quay đ c và đ ng cư ế ộ ơ ẽ ượ ộ ơ
làm vi c ch đ ng n m ch, ệ ở ế ộ ắ ạ ω = 0. T lúc này, ta có thay đ i Rừ ổ
f
thì t c đ v nố ộ ẫ
b ng không, ngh a là không đi u ch nh t c đ đ ng c đ c n a do đó ph ng phápằ ĩ ề ỉ ố ộ ộ ơ ượ ữ ươ
đi u ch nh này là ph ng pháp ề ỉ ươ
đi u ch nh không tri t đề ỉ ệ ể
.
2. Ph ng pháp đi u ch nh t c đ Mươ ề ỉ ố ộ Đ
đl
b ng cách thay đ i t thôngằ ổ ừ
kích t c a đ ng c .ừ ủ ộ ơ
T ph ng trình đ c tính c t ng quát : ừ ươ ặ ơ ổ
( )
M

< ω
1
< ω
2
< … , nh ng n u gi m ư ế ả Φ quá nhỏ
thì có th làm cho t c đ đông c l n quá gi i h n cho phép, ho c làm cho đi u ki nể ố ộ ơ ớ ớ ạ ặ ề ệ
chuy n m ch b x u đi do dòng ph n ng t ng cao, ho c đ đ m b o chuy nể ạ ị ấ ầ ứ ă ặ ể ả ả ể
m ch bình th ng thì c n ph i gi m dòng ph n ng và nhu v y s làm choạ ườ ầ ả ả ầ ứ ậ ẽ
mômen cho phép trên tr c đ ng c gi m nhanh, d n đ n đ ng c b quá t i.ụ ộ ơ ả ẫ ế ộ ơ ị ả
SVTH :LÊ VĂN DŨNG 03SK
2
Trang 8
Hình 1-7: a) S đ đi u ch nh t c đ Mơ ồ ề ỉ ố ộ Đ
đl
b ng cách thay đ i ằ ổ Φ.
c tính đi u ch nh t c đ MĐặ ề ỉ ố ộ Đ
đl
b ng cách thay đ i ằ ổ Φ .
-

+
U
ư
E
C
kt
R
kt
I
kt

đm
b)
THIÊT KẾ BỘ CHỈNH LƯU CẦU BA PHA ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU
3. Ph ng pháp đi u ch nh t c đ Mươ ề ỉ ố ộ Đ
đl
b ng cách thay đ i đi n ápằ ổ ệ
ph n ng c a đ ng c .ầ ứ ủ ộ ơ
T ph ng trình đ c tính c t ng quát: ừ ươ ặ ơ ổ
( )
M
K
RR
K
U
fu
u
.
2
Φ
+
−
Φ
=
ω
ω = ω
0
- ∆ω
Khi thay đ i Uổ
ư
thì ω

ư
.
a)
b)
+
U
ư
E
I
ư
C
kt
I
kt
BBĐ
ω
ω
0đm
M
M
c
ω
2
ω
1
ω
đm
M
c
-ω

I. S M CH I N.Ơ ĐỒ Ạ Đ Ệ

M : ng c đi n m t chi u .Đ Độ ơ ệ ộ ề
L
sb
: Là cu n kháng san b ng dùng đ h n ch thành ph n xoay chi u c a dòngộ ằ ể ạ ế ầ ề ủ
đi n ph t i . Ngoài ra nó còn h n ch vùng gián đo n c a b bi n đ i và h n chệ ụ ả ạ ế ạ ủ ộ ế ổ ạ ế
dòng ng n m ch ch y qua sau khi ng n m ch ph t i.ắ ạ ạ ắ ạ ụ ả
II. HO T NG C A S :Ạ ĐỘ Ủ Ơ ĐỒ
1- Van ch nh l u đi u khi n tiristor .ỉ ư ề ể
đi u khi n t c đ đ ng c đi n m t chi u trong h th ng truy n đ ngĐể ề ể ố ộ ộ ơ ệ ộ ề ệ ố ề ộ
đi n thì c n ph i có b bi n đ i.M t trong các b bi n đ i đó là b ch nh l u có đi uệ ầ ả ộ ế ổ ộ ộ ế ổ ộ ỉ ư ề
khi n tiristor.Tiristor dùng đ bi n đ i dòng đi n xoay chi u thành dòng m t chi uể ể ế ổ ệ ề ộ ề
cung c p cho ph n ng c a đ ng c m t chi u,tiristor cho phép dùng các tín hi u cóấ ầ ứ ủ ộ ơ ộ ề ệ
công su t bé đ đi u ch nh nó.ấ ể ề ỉ
So v i các b bi n đ i khác thì b bi n đ i tiristor có nh ng u đi m sau :ớ ộ ế ổ ộ ế ổ ữ ư ể
Tiristor không có quán tính nh b bi n đ i máy phát ,nên h truy n đ ng T-ư ộ ế ổ ệ ề ộ Đ
có quá trình quá đ h p lý h n, không gây n. Ngoài ra nó còn có u đi m là b t đ ngộ ợ ơ ồ ư ể ộ ự ộ
hoá.
Tuy có nhi u u đi m song h truy n đ ng T- không th tránh kh i thi uề ư ể ệ ề ộ Đ ể ỏ ế
sót đó là đi n áp ra c a b ch nh l u có d ng đ p m ch gây t n hao ph , h s côngệ ủ ộ ỉ ư ạ ậ ạ ổ ụ ệ ố
su t th p, kh n ng quá t i không cao b ng h F- . có dòng đi n qua tiristorấ ấ ả ă ả ằ ệ Đ Để ệ
c n có 2 đi u ki n :ầ ề ệ
+ i n áp trên anôt d ng h n catôt .Đ ệ ươ ơ
+ Có xung đ t vào c c đi u khi n đ l n đ m đ c tiristor. ặ ự ề ể ủ ớ ể ở ượ
SVTH :LÊ VĂN DŨNG 03SK
2
Trang 11
DM
U

< θ < θ
2
đi n áp pha có giá tr l n nh t nên van Tệ ị ớ ấ
1
m thìở
U
T1
=0 ,do v y đi n th catot c a Tậ ệ ế ủ
3
và T
5
= U
0
.
SVTH :LÊ VĂN DŨNG 03SK
2
Trang 12
u
θ
θ
1
θ
2
θ
3
2
1
3
4
5

1
và T
2
không d n đi n khi Tẫ ệ
1
không đ c n i cùng lúc, vì r ng theo hình sóng c 2ượ ố ằ ả
tiristor cùng d n đi n t i đi m này. Nh v y đ kh i đ ng đ ng c thì b đi uẫ ệ ạ ể ư ậ ể ở ộ ộ ơ ộ ề
khi n ph i t o nên m t xung đ u tiên 60ể ả ạ ộ ầ
0
.M t b ch nh l u làm vi c bình th ngộ ộ ỉ ư ệ ườ
thì xung th hai b nh h ng vì tiristor đã b d n đi n r i.ứ ị ả ưở ị ẫ ệ ồ
S chuy n dòng t van này sang van khác x y ra t i đi m chuy n m ch tự ể ừ ả ạ ể ể ạ ự
nhiên, do đó hình d ng đi n áp ch nh l u là các ch m hình sin c a đi n áp các pha c aạ ệ ỉ ư ỏ ủ ệ ủ
cu n dây th c p máy bi n áp. ng cong đi n áp ch nh l u Uộ ứ ấ ế Đườ ệ ỉ ư
d
đ c minh h a trênượ ọ
hình v 2. D ng đ ng cong dòng đi n ch nh l u Iẽ ạ ườ ệ ỉ ư
d
đ c xây d ng theo Uượ ự
d
, đây
c ng là dòng đi n ch y qua cu n th c p máy bi n áp.ũ ệ ạ ộ ứ ấ ế
T hình v 2 ta thay th catôt c a các van bi n đ i theo các ch m hình sin Uừ ẽ ế ủ ế ổ ỏ
d
(đi nệ
th c c thu n c a t i )còn đi n th anôt c a các van bi n đ i theo hình sin c a cácế ự ậ ủ ả ệ ế ủ ế ổ ủ
đi n áp pha Uệ
a
, U
b

U
b
U
ng
-U
ng
-U
b
-U
c
2
63
0
U
d
u
d
u
π
==
THIÊT KẾ BỘ CHỈNH LƯU CẦU BA PHA ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU

)
3
2
sin(2
22
π
θ
−=

2
π
θθ
fabbang
UUUUUKhi1=












3
2
-sin-sin
π
θθ
⇒ θ = 4π/3 t ng t Uươ ự
ng
= U
a
- U

d
= U
d0
. Giá tr trung bình c a đi n áp ch nh l u nói chung là ph c t p, nó có ch a thành ph nị ủ ệ ỉ ư ứ ạ ứ ầ
m t chi u và xoay chi u.Vì thành ph n xoay chi u nh h ng x u đ n quá trìnhộ ề ề ầ ề ả ưở ấ ế
SVTH :LÊ VĂN DŨNG 03SK
2
Trang 14
UĐể
ng
đ t giá tr l n nh t thìạ ị ớ ấ
Giá tr c c đ i c a đi n áp ng c là:ị ự ạ ủ ệ ượ
33
π
θ
π
≤≤
−
2
3
3
2
63
cos23
2
6
UUu
d
π
θ

coscos
63
sin2
2
6
2
6
5
6
21 d
UUdUu
===
∫
+
+
THIÊT KẾ BỘ CHỈNH LƯU CẦU BA PHA ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU
phát sóng và chuy n m ch c a đ ng c đi n c n ph i h n ch nó b ng cách n i vàoể ạ ủ ộ ơ ệ ầ ả ạ ế ằ ố
m ch ph t i c a b bi n đ i cu n kháng.ạ ụ ả ủ ộ ế ổ ộ
3- S đ bi n đ i làm vi c tr ng thái dòng liên t c :ơ ồ ế ổ ệ ở ạ ụ
Ta có th thay th b ng s đ đ ng tr sau :ể ế ằ ơ ồ ẳ ị
Các ph n t c a s đ :ầ ử ủ ơ ồ
+ V : van lý t ng đ c tr ng cho tính d n đi n theo 1 chi u .ưở ặ ư ẫ ệ ề
+ ∆U
v
: s t áp trên van.Độ ụ
+ R
dt
=R
ab
+ X

- ∆U
v
– (∑R).I
ư
hay n = E/Kθ
đm
= (E
d
- ∆U
v
- (∑R).I
ư
)/ Kθ
đm
V i ớ ∑R = R
dt
+ R
ck
+ R
u

Thay I
ư
= M/ Kθ
đm
vào ta có :

( )
M
K

R
dt
R
ck
R
u
U
d
c tính t nhiênĐặ ự
U
đm
U
1
U
2
U
3
M
nm
M
c
N
0
N
01
N
02
N
03
M(I)

b

)
3
2
sin(2
22
π
θ
−=
Uu
bSVTH :LÊ VĂN DŨNG 03SK
2
Trang 16
I
d
T1
T2
T3
T4
T5
T6
U
a
U
b
U

1
θ
2
θ
3
2
1
3
4
5
6
α
U
d
T1
T2
T3
T4
T5
T6
U
a
U
b
U
c
Z
L
sb
THIÊT KẾ BỘ CHỈNH LƯU CẦU BA PHA ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU

và T
1
cho
dòng ch y qua. i n áp trên t i: uạ Đ ệ ả
d
= u
ab
= u
2a
– u
2b
.
Khi θ = θ
2
= 3π/6 + α cho xung đi u khi n m Tề ể ở
2
.Tiristor này m vì khi Tở
6
d n dòng, nó đ t uẫ ặ
2b
lên anôt T
2
mà u
2b
> u
2c
.S m c a Tự ở ủ
2
làm cho T
6

4
= 7π/6 + α T
4
T
2
θ
5
= 9π/6 + α T
5
T
3
θ
6
= 11π/6 + α T
6
T
4
• Tr trung bình c a đi n áp trên t i ị ủ ệ ả
ng bao phía trên bi u di n đi n th c a đi m F là vĐườ ể ễ ệ ế ủ ể
F
. ng bao phíaĐườ
d i bi u di n đi n th c a đi m G là vướ ể ễ ệ ế ủ ể
G
.
i n áp trên m ch t i là uĐ ệ ạ ả
d
= v
F
- v
G

không thu n m t chi u. Tr c h t ta đánh giá chung c a nó, sau đó phân tích sóng hàiầ ộ ề ướ ế ủ
b c cao ch a đ ng trong nó và cu i cùng đ a ra nh ng bi u th c tính toán b l c :ậ ứ ự ố ư ữ ể ứ ộ ọ
1-Các thành ph n c a đi n áp ch nh l u :ầ ủ ệ ỉ ư
SVTH :LÊ VĂN DŨNG 03SK
2
Trang 17
THIÊT KẾ BỘ CHỈNH LƯU CẦU BA PHA ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU
Ta có th coi đi n áp ch nh l u ch a 2 thành ph n m t chi u Uể ệ ỉ ư ứ ầ ộ ề
d
và xoay
chi u Uề
2
.
+ i v i thành ph n m t chi u ta có : Đố ớ ầ ộ ề

α
cos
0dd
Uu
=
Gi s thành ph n xoay chi u có hi u d ng Uả ử ầ ề ệ ụ
2
và giá tr hi u d ng chungị ệ ụ
c a đi n áp ch nh l u Uủ ệ ỉ ư
d
.
2
2
2
UUU

α
dhd

v i m là s l n đ p m ch .ớ ố ầ ậ ạ
S đ c u 3 pha có m = 6 t (1) ta suy ra ơ ồ ầ ừ
22
2 dhd
UUU
−=

2- Các sóng hài b c cao c a đi n áp ch nh l u : ậ ủ ệ ỉ ư
Ta tri n khai Uể
d
theo chu i Fourierỗ
θα
kbkauu
k
n
k
kdd
sincos
1
0
++=
∑
=
Trong đó :
2
63
uu


22
kkkm
bau
=
thay vào bi u th c trên quan h : ể ứ ệ
( )






−+=+=
m
uuu
d
π
αθαθ
cos2sin2
22
R i l y tích phân đó và bi n đ i các bi u th c ta đ c :ồ ấ ế ổ ể ứ ượ

222
22
0
1
1
cos2
α

km= 6k và góc m van ở αk = 1. Sóng hài có biên đ l n nh t sóng đó có t n s là fộ ớ ấ ầ ố
k=1
=
MF = 6t và g i sóng c b n các sóng b c hai tr lên có biên đ nh không đáng k , nênọ ơ ả ậ ở ộ ỏ ể
th ng không quan tâm. Góc m ườ ở α càng t ng thì thành ph n m t chi u Uă ầ ộ ề
d
càng
gi m, còn biên đ các sóng hài càng t ng .ả ộ ă
SVTH :LÊ VĂN DŨNG 03SK
2
Trang 18
THIÊT KẾ BỘ CHỈNH LƯU CẦU BA PHA ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU
3-L c ph ng dòng đi n ch nh l u và đi n áp ch nh l u:ọ ẳ ệ ỉ ư ệ ỉ ư
gi m nh thành ph n xoay chi u c a đi n áp và dòng đi n ch nh l u taĐể ả ỏ ầ ề ủ ệ ệ ỉ ư
n i đ u ra m t b l c, b l c này nh m ch y u h n ch sóng hài b c 1. Gi số ầ ộ ộ ọ ộ ọ ằ ủ ế ạ ế ậ ả ử
sau ch nh l u ta đ c đi n áp trung bình Uỉ ư ượ ệ
d
và hi u d ng sóng hài b c 1 c a đi n áp đóệ ụ ậ ủ ệ
là U
k=1
,còn sau b l c thì các đ i l ng t ng ng s là Uộ ọ ạ ượ ươ ứ ẽ
d1
và U
k=1
ánh giá p m ch c a i n áp, ta dùng h s p m ch q b ng tĐể đ độ đậ ạ ủ đ ệ ệ ố đậ ạ ằ ỉ
s gi a giá tr hi u d ng c a sóng hài b c 1 v i giá tr trung bình c a i n áp ó.ố ữ ị ệ ụ ủ ậ ớ ị ủ đ ệ đ
Nh v y tr c và sau b l c ta có :ư ậ ướ ộ ọ

d
k

S
1
11
1
2
1
∗==
=
=
Giá tr c a S càng l n càng t t, ngh a là thành ph n xoay chi u càng b gi mị ủ ớ ố ĩ ầ ề ị ả
nhi u, còn thành m t chi u ít t n th t. N u coi s t áp 1 chi u trên b l c là khôngề ộ ề ổ ấ ế ụ ề ộ ọ
đáng k , ngh a là Uể ĩ
d1
= U
d
thì S ≈ U
k=1
/U
k=11
đ c coi là thông s cho tr c đ tính bượ ố ướ ể ộ
l c.Có 3 b ch y u :ọ ộ ủ ế
+ B l c đi n c m ộ ọ ệ ả
+ B l c đi n dung ộ ọ ệ
+ B l c đi n c m và đi n dungộ ọ ệ ả ệ
Nh ng do t i c a ta làm b ngh ch l u ngu n nên ta dùng b l c đi n c m.ư ả ủ ộ ị ư ồ ộ ọ ệ ả
3- B l c đi n c m :ộ ọ ệ ả
ó là cu n kháng (l i thép)n i ti p v i ph t i (RĐ ộ ỏ ố ế ớ ụ ả
d
). i n kháng c a nó đ iĐ ệ ủ ố
v i t n s sóng hài b c 1 là Xớ ầ ố ậ

+
=
T đó rút ra: ừ
)(
122
1
H
f
SR
mf
SR
L
dd
ππ
==
SVTH :LÊ VĂN DŨNG 03SK
2
Trang 19
U
k
U
d
I
k
I
d
X
1
T iả
THIÊT KẾ BỘ CHỈNH LƯU CẦU BA PHA ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU

đi n liên t c. i n áp c a b ch nh l u không t i là:ệ ụ Đ ệ ủ ộ ỉ ư ả
U
d0
= U
d
+ ∆U
r
+ ∆U
l
+ ∆U
T
+ ∆U
sb
Trong đó: ∆U
r
= 4% : S t áp trên đi n tr dây qu n máy bi n ápụ ệ ở ấ ế
∆U
l
= 1,5%: S t áp trên đi n kháng dây qu n máy bi n ápụ ệ ấ ế
∆U
T
= 2V : i n áp s t trên 2 tiristor n i ti p .Đ ệ ụ ố ế
∆U
sb
: s t áp trên cu n san b ng.Độ ụ ộ ằ
V y : Uậ
d0
= 220 + 4%.220 + 1,5%.220 + 2 + 0,8%.220 = 234 V
Tr hi u d ng đi n áp pha th c p bi n áp :ị ệ ụ ệ ứ ấ ế


T s bi n áp : ỷ ố ế
45,0
220
100
1
2
===
U
U
m
i n áp ng c l n nh t m i tiristor ph i ch u : Đ ệ ượ ớ ấ ỗ ả ị
U
im
=
6
U
2
= 245 V
III. DÒNG I N :Đ Ệ
Dòng đi n ch nh l u đ nh m c : Iệ ỉ ư ị ứ
d
= 3,7 A
Tr trung bình c a dòng đi n ch y trong m i tiristor :ị ủ ệ ả ỗ
A
d
I
I
T
23,1
3

tb
A
U
max
KV
∆U
V
t
off
µs
I
g
A
U
g
V
di/dt
A/µs
du/dt
V/µs
10 0,5 ÷ 1 1,4 70 0,42 10 10 10
IV. TÍNH MÁY BI N ÁP:Ế
1. M ch t :ạ ừ
Công su t bi u ki n máy bi n áp :ấ ể ế ế
S
2
= 3U
2
.I
2

S
.
= 6.
50.3
909
= 14,77 cm
2

M ch t có d ng trình bày d i đây, dùng tôn silic, t n th t 1,3W/kg, tr ngạ ừ ạ ướ ổ ấ ọ
l ng riêng 7,5kg/dmượ
3
.
+ Trụ
Ti t di n thô :8.5 + 3.5 = 55 cmế ệ
2
Ti t di n hi u qu : 0,95.55 = 52,25 cmế ệ ệ ả
2

Tr ng l ng : 7,5.0,5225.1,7.3 = 20 kg.ọ ượ
+ Quylat
Ti t di n thô :8.8 = 64 cmế ệ
2
.
Ti t di n hi u qu : 0,95.64 = 60,8 cmế ệ ệ ả
2
.
Tr ng l ng 7,5.0,608.4.2 = 36 kg .ọ ượ
+ T c m ừ ả
Trong các tr , ch n Bụ ọ
m

100
.282n
2
==
vòng
Ch n m t đ dòng đi n : Jọ ậ ộ ệ
1
= J
2
= 2,75 A/mm
2
.
ng kính dây d n phía s c p :Đườ ẫ ơ ấ

6,0
2,75.3,14
8,0.4
π
4S
d
1
1
===
mm
ng kính dây d n phía th c p :Đườ ẫ ứ ấ
18,1
2,75.3,14
3,02.4
π
4S

T
=
472540
22
=+
mm
L ng vào m i tr m t ng qu n dây làm b ng v t li u cách i n dàyồ ỗ ụ ộ ố ấ ằ ậ ệ đ ệ
1mm, có bán kính trong 49 mm. V y bán kính trong c a dây qu n s c p là 50 mm.ậ ủ ấ ơ ấ
Dây qu n s c p : 282 vòng chia thành 4 l p (3.78 + 48 vòng),gi a hai l pấ ơ ấ ớ ữ ớ
đ t m t l p gi y cách đi n dày 0,1 mm .B dày c a dây qu n s c p eặ ộ ớ ấ ệ ề ủ ấ ơ ấ
1
= 8,94 mm.
Bán kính trung bình c a dây qu n s c p : 50 + 4,5 = 54,5 mm. Chi u dài c a dâyủ ấ ơ ấ ề ủ
d n s c p : 2ẫ ơ ấ π.54,5.10
-3
.282 = 96,52 m.
i n tr nhi t đ 75Đ ệ ở ở ệ ộ
0
C : r
1
= 0,00547.96,52(1+0,004.75) = 0,687 Ω
Dây qu n th c p : Gi a dây qu n s c p và th c p đ 1 kho ng cách 8mm.ấ ứ ấ ữ ấ ơ ấ ứ ấ ể ả
75 vòng chia thành 2 l p (40 + 35).Gi a 2 l p đ t gi y cách đi n 0,1mm. B dày dâyớ ữ ớ ặ ấ ệ ề
qu n th c p:eấ ứ ấ
2
= 8,5mm.Bán kính trung bình c a dây qu n th c p: 50 + 9 + 8 +ủ ấ ứ ấ
4,25 = 71,25 mm.
Chi u dài c a dây d n th c p:2ề ủ ẫ ứ ấ π71,25.10
-3
.75 = 33,56 m.

21
2
2
2
=






+
+=
=








+
+=
−
−
r : Kho ng cách tr c ng dây đi m gi a dây qu n s c p và th c p.ả ụ ố ể ữ ấ ơ ấ ứ ấ
a : Kho ng cách gi a hai dây qu n s c p và th c p.ả ữ ấ ơ ấ ứ ấ
h : Chi u cao m t l p c a dây qu n s c p ho c th c p.ề ộ ớ ủ ấ ơ ấ ặ ứ ấ
. i n áp r i trên đi n tr :Đ ệ ơ ệ ở

2
) . 40 = 4,25 V
i n áp ch nh l u khi y t i :Đ ệ ỉ ư đầ ả
U = 234 – 2,8 – 4,25 – 2 =225 V
T n th t trong s t t có xét 15% t n th t ph :ổ ấ ắ ừ ổ ấ ụ
p = 1,15.1,3(20kg.1,1
2
+ 36kg.0,95
2
) = 85 W
Hi u su t c a thi t b ch nh l uệ ấ ủ ế ị ỉ ư
%96,96
2.13.34,25.4085225.40
225.40
2IIΔUpIU
IU
η
ddrdd
dd
=
+++
=
+++
=
i n tr ng n m ch:Đ ệ ở ắ ạ
Ω0,1290,1060,0734RXZ
2222
2
=+=+=
SVTH :LÊ VĂN DŨNG 03SK

2
m s là :ở ẽ
at2at2d
cosuU6
3
π
6
π
ucossinU6U
=












++=
Khai tri n Furier đ i v i hàm cosuể ố ớ
at
= cosα là m t hàm ch n, chu k 2L=2ộ ẵ ỳ π/6 ta có:

e
θ2π
cosa

cosA
2
A
U
1
0
1
0
d
+=+=
U
π
66
Ucosθcos6
n
12
A
6
π
0
0
==
∫
[ ]
35π
6U6
dθcos5θcos7θ
2
1
π

+=+=
Trong đó U
d
là thành ph n 1 chi u và Uầ ề
a
là thành ph n xoay chi u :ầ ề
Ta có :
dt
L.di
dt
L.di
iu
00
0R
≈+

dt
L.di
U
0
a
=
∫ ∫∫
===
.dttcos
35Lπ
U66
.cosθ
35Lπ
U66

Trong m ch đ ng l c ngoài cu n dây san b ng dòng đi n còn có đi n c m c aạ ộ ự ộ ằ ệ ệ ả ủ
dây qu n đ ng c ,do đó : L = Lấ ộ ơ
sb
+ L
ư

trong đó: L
sb
: đi n c m cu n san b ng.ệ ả ộ ằ
L
ư
: đi n c m c a cu n dây đ ng c , giá tr c a nó đ c tính theo côngệ ả ủ ộ ộ ơ ị ủ ượ
th c: ứ
ddm
dm
u
.Ip.ω
α.U
L
=

trong đó : ch n ọ α = 0,5 ,p = 2
i s c c t :Đố ố ự ừ
293
60
02.3,14.280
60
n2π
ω
dm

===
−
Vì kích th c c a lõi thép không tiêu chu n nên ta a ra các h s ph :ướ ủ ẩ đư ệ ố ụ
b
a
l;
a
c
n;
a
h
m
===
Ta có : h = m.a = 2,5.5,5 = 13,75 cm ch n m = 2,5ọ
b = l.a = 1,5.5,5 = 8,25 cm ch n l = 1,5ọ
c = n.a = 3.5,5 = 16,5 cm ch n n = 3ọ
Ti t di n lõi thép là : Sế ệ
tt
= a.b = 5,5.8,25 = 45,375 cm
2
Chi u dài c a lõi thép là: Lề ủ
tb
= 6 cm
SVTH :LÊ VĂN DŨNG 03SK
2
Trang 25
a
b
c
h