ĐB
KĐX
ĐAT SS
TX
~
U
đk
U
đp
U
α
Chương 4. Tính chọn mạch điều khiển
CHƯƠNG 4
TÍNH CHỌN MẠCH ĐIỀU KHIỂN
Mạch điều khiển là khâu rất quan trọng trong bộ biến đổi thysistor ( tạo ra các
xung vào ở những thời điểm mong muốn để mở các van động lực của bộ chỉnh lưu
thysistor). Chính vì vậy nó đóng vai trò chủ đạo trong việc quyết định chất lượng và độ
tin cậy của bộ biến đổi.
- Các yêu cầu đối với một mạch điều khiển:
+ Yêu cầu về độ lớn và độ rộng xung điều khiển ( với độ rộng xung điều khiển
t
x
<10μs)
+ Yêu cầu về độ dốc sườn trước của xung ( càng cao thì việc mở càng tốt, thông
thường
0,1A/μ,
dt
di
DK
≥
)
điện áp cần chỉnh lưu đều có dạng điện áp ra theo quy luật giống nhau.
- Có 2 dạng điện áp tựa:
+ Dạng răng cưa: (răng cưa sườn trước; răng cưa sườn sau )
+ Dạng hình sin. Dạng hình sin cho điện áp chỉnh lưu tuyến tính với điện áp điều
khiển nhưng có nhược điểm là phụ thuộc vào lưới điện và bị nhiễu theo nguồn. Trong
thực tế người ta hay dùng điện áp tựa dạng hình răng cưa hơn.
• Khâu so sánh
Thực hiện nhiệm vụ so sánh điện áp tựa với điện áp điều khiển để phát động tạo xung có
độ rộng thích hợp điều khiển tới van.
• Khâu tạo xung
Vì xung dương sau khối so sánh là một xung vuông có độ rộng kéo dài từ khi
xuất hiện cho đến hết nửa chu kì đang xét của điện áp chỉnh lưu, xung này chưa thích
hợp để mở thysistor. Do vậy khâu tạo xung này có nhiệm vụ:
+ Chế biến xung ra thành dạng thích hợp cho việc mở thysistor ( dạng xung kim
đơn hoặc xung chùm)
+ Khuếch đại đủ công suất mở thysistor
+ Chia xung cấp cho các thysistor
• Khâu khuyếch đại xung
Có nhiệm vụ khuyếch đại để đảm bảo về:
+ Độ lớn của xung
+ Công suất xung điều khiển
+ Cách ly mạch lực với mạch điều khiển.
4.2. Các nguyên tắc điều khiển
- Có 2 hệ điều khiển chỉnh lưu cơ bản là hệ đồng bộ và hệ không đồng bộ.
• Hệ đồng bộ: Trong hệ đồng bộ góc mở
α
luôn được xác định, xuất phát từ một
thời điểm cố định của điện áp mạch lực. Vì vậy trong mạch điều khiển phải có
một khâu thực hiện nhiệm vụ này gọi là khâu đồng bộ hay đồng pha để đảm bảo
mạch điều khiển hoạt động theo nhịp của mạch lực.
( với chỉnh lưu cầu một pha ), nên khi chúng ta sử dụng chỉnh lưu bán điều khiển
thysistor mắc thẳng hàng thì U
đb
vượt trước U
AK
một góc bằng
2
π
Nếu ta chọn ωt = 0 là thời điểm chuyển mạch tự nhiên thì khi
u
AK
= U
0
. sinωt ta sẽ có u
đk
= U
0
. cosωt; ( điện áp điều khiển là điện áp một
chiều có thể điều chỉnh theo hai hướng dương và âm)
Do vậy khi ωt = α thì U
đk
= U
0
.cosα
Nếu chọn ωt = 0 là thời điểm chuyển mạch tự nhiên thì
- Khi u
AK
= U
0