Trang 1

ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT
GVHD Đoàn Quang Vinh SVTH Đinh Tấn Toàn Lớp 01D2
Trang 2
Phần một:
TỔNG QUAN MẠCH CHỈNH LƯU CẦU MỘT PHA
1.Sơ đồ: Chỉnh lưu cầu một pha.
2.Nguyên lý hoạt động:
Trong sơ đồ có 4 Tiristor đựơc điều khiển bằng các xung dòng tương ứng i
t1,
i
t2,
i
t3,
i
t4
.
Mạch chỉnh lưu dược cung cấp một điện áp xoay chiều qua máy biến áp với điện áp
U
2
= U
2m
sin ωt (v).
Các xung điều khiển này có cùng chu kỳ với u
2
nhưng xuất hiện sau u
2

Trong nửa chu kỳ đầu của điện áp chỉnh lưu (0 < ωt < π), U
2
> 0, các Tiristor T
1
và T
3
phân cực thuận, ở trạng thái sẵn sàng mở.
Tại thời điểm α = θ
1
= ωt
1
ta cho xung điều khiển mở T
1
và T
3
: U
d
= U
2.

Dòng điện đi từ A qua T
1
đến tải rồi qua T
3
về B.
GVHD Đoàn Quang Vinh SVTH Đinh Tấn Toàn Lớp 01D2
U2
U1
T3
T2

= 0 nhưng T
1
và T
3
vẫn chưa bị khóa vì dòng qua chúng vẫn
còn lớn hơn 0.
Trong nửa chu kỳ sau của điện áp chỉnh lưu (π < ωt< 2π), U
2
< 0 , các Tiristor T
2
và T
4
phân cực thuận, ở trạng thái sẵn sàng mở.
Tại thời điểm θ = θ
2
= ωt
2
= π + α ta cho xung điều khiển mở T
2
và T
4
: U
d
= -U
2.
Dòng điện đi từ B qua T
2
đến tải rồi qua T
4
về A.

= U
A
- U
B
= U
1
< 0.
U
T3
= U
N
– U
B
= U
A
- U
B
= U
2
< 0.
Do đó làm cho T
1
và T
3
tắt một cách tự nhiên.
3. Biểu thức xác định dòng và áp:
Do điện cảm có giá tri rất lớn nên dòng qua tải i
d
là dòng liên tục, i
d

d
=
R
EU
d
−
4. Dạng đường cong điện áp và dòng chỉnh lưu:
GVHD Đoàn Quang Vinh SVTH Đinh Tấn Toàn Lớp 01D2
U
d
θ
2π
π
U
d
θ
1
θ
2
π
2π
α
π+α
θ
θ
θ
θ
θ
θ
θθ

Thực tế khi xét đến điện cảm L
c
( trên cuộn dây thứ cấp MBA), ta có thể biểu diễn
mạch như sau:

Do có điện cảm L
c
, nên tại góc α, khi ta cho xung điều khiển mở T
2
và T
4
dòng điện
qua T
1
và T
3
l à i
t1,
i
t3
không thể giảm đột ngột từ I
d
xuống 0, và dòng qua T
2
và T
4
cũng
không thể tăng đột ngột từ 0 đến I
d
. Hiện tượng mở đồng thời cả bốn Tiristor như vậy

2
2
−==⇒
∫
X
U
d
X
U
i
mm
s

- Hiện tượng trùng dẫn làm cho điện thế tại hai điển M và N bằng nhau và dòng chỉnh
lưu i
d
= 0
- Hiện tượng trùng dẫn bắt dầu từ góc α và kéo dài đến khi i
T1,3
giảm đến 0 tại π+α
GVHD Đoàn Quang Vinh SVTH Đinh Tấn Toàn Lớp 01D2
eL
T3
T2
T4
T1
1
R
1
L

và làm giảm dòng trong T
1
( )
[ ]
απα
+−=
coscos
2
2
2
4,2
c
T
X
U
i

( )
[ ]
απα
+−=
coscos
3,1 dT
Ii
(A)
Khi kết thúc giai đoạn trùng dẫn, tức là khi θ=μ, i
T1,3
= 0, phương trình chuyển mạch có
dạng:
( )

Thay (2) vào phương trình (2) ta có được:
π
µ
d
IX
2
2
=∆
Giá trị trung bình của điện áp chỉnh lưu khi kể đến hiện tượng trùng dẫn:
U’
d
= U
d
– Δuμ

π
d
d
IX
U
2
2
−=
Trong đó:
α
π
cos
22
2
U

Công suất động cơ: Pđm = 160W
Hệ số dự trữ dòng điện ( chọn) : Ku= 1,6.
Hệ số dự trữ điện áp ( chọn) : Ki=1,3. ( Ki = 1,1 ÷1,6).

2 2 0 V
U 2
T3
T4
T2
T1
Z
Mạch động lực
1Tính chọn bộ biến đổi:
1. Xát định điện áp chỉnh lưu không tải:
Bộ biến đổi điện áp chỉnh lưu Thysisto cần có giá trị điện áp không tải đảm bảo cung
cấp cho phần ứng của động cơ một chiều hoạt động.
a. Điện áp chỉnh lưu không tải được tính như sau:
U
do
= (U
dm
+ 4%U
dm
+ 1,5%U
dm
+ 0,8%U
dm
+ ∆U
rt
) (1)

cos
2
2
U
U
d
=

với α = 0.
Suy ra
V
U
U
d
1,132
22
93,118.
22
.
2
===
π
π
Do đó tỉ số MBA là: m = U
2
/U
1
= 132,1/220 = 0,6
d. Điện áp ngược lớn nhất mỗi Tiristor phải chịu:


2
= 0,6.2,35 = 1,41 A
2.Chọn Tiristor:
Dựa vào các thông số:
Hệ số dự trữ điện áp : Ku = 1,6.
Hệ số dự trữ dòng điện: Ki = 1,3.
Yêu cầu về mặt kỹ thuật các Tiristor phải chịu được :
Điện áp ngược lớn nhất : U
ng
= Ku.U
im
=1,6.186,8 = 299 V
Dòng điện trung bình I
tb
= Ki.I
0
= 1,3.1,175 = 1,5275 A
Theo bảng I.3 ĐTCS ta chọn loại Tiristor có các thông số sau:
Mã hiệu I
tb
(A)
U
im
(KV)
ΔU
(V)
t
off
(μs)
I

Trang 8
Do đó:
2
95,14
50.1
4,310
6 cmQ
==
Dựa vào bảng “ Máy biến áp công suất nhỏ” ta chọn MBA có công suất 390 W -
50Hz Với các thông số sau:
_ Bề dày lá thép: 0,35 mm
_ Chiều dài trung bình đường sức: 27,4 cm
_ Thể tích thép từ: 510cm
2
_ Trọng lượng thép từ: 4040g = 4,04 kg
_ Số lượng lá thép: 160 lá.

Mạch từ có dạng như hình vẽ với các kích thước như sau:
a(mm) h(mm) c(mm) C(mm) H(mm) B(mm)
32 80 32 128 112 64
Trụ :
_Tiết diện thô = cxB = 3,2.6,4 = 20,48 cm
2
.
_ Tiết diện hiệu quả = 0,95.20,48 = 19,5 cm
_ Trọng lượng trụ = 7,5.0,195.1,2 = 1,75 kg
Quy lat ( Quylass):
_ Tiết diện thô = axB = 3,2.6,4 = 20,48 cm
2
.

2
2
===
−
m
BQf
U
n
vòng
GVHD Đoàn Quang Vinh SVTH Đinh Tấn Toàn Lớp 01D2
c
B
C
a
a/2
c
h

H
tiết diện trụcác kích thước cơ bản