Bài giảng Chương I :Quy trình công nghệ lò trung tần
Khối tạo xung mồi nghịch lưu có nhiệm vụ phát ra một chùm xung đưa đến cực điều khiển của Thyristor mồi nghịch lưu để cấp năng lượng tạo dao động ban đầu cho mạch dao động cộng hưởng L – C .
- Khối nguồn lấy điện áp ba pha thông qua biến áp cấp điện áp đồng bộ ba pha cho mạch phát xung chỉnh lưu và cấp điện áp một chiều cho toàn bộ mạch điều khiển lò trung tần.
- Mạch thao tác nhận các yêu cầu công nghệ để điều khiển quá trình hoạt động của lò nấu thép.
- Dùng máy phát điện tần số cao: Do hạn chế về kích thước và số vòng quay nên giải tần số của máy phát điện quay không quá 10KHz. Hiệu suất của máy phát này có thể đạt cỡ h = 70 á 80%. Do vậy máy phát này được chế tạo với tần số, công xuất điện áp nhất định do vậy khi cần gia nhiệt với điện áp khác thấp hơn, thường cần có biến áp để phối hợp các tham số giữa nguồn và phụ tải. - Dùng đèn phát điện tử: khi cần tần số lớn hơn 10kHz. Hiệu suất của đèn phát điện tử chỉ đạt khoảng h ằ 60% vì quá nhiều khau biến đổi và tổn hao nhiệt lớn. - Dùng Thyristor: Còn hạn chế ở giải tần số cao và công suất lớn. Sử dụng tốt ở các lò trung tần công suất nhỏ và vừa. 4. Ưu điểm của thiết bị gia nhiệt bằng tần số - Có thể chuyền năng lượng nhiệt cho vật cần gia công một cách nhanh chóng và trực tiếp không phải qua khâu trung gian nên có thể tự động hoá ở mức độ cao và có thể tiến hành gia nhiệt ở môi trường trung tính, chân không. - Có thể tôi bề mặt chi tiết (vỏ ngoài cứng, trong ruột mềm) một cách đơn giản nhờ hiệu ứng mặt ngoài của dòng cao tần. Vật tôi có thể có hình dạng bất kì. 5. ứng dụng của thiết bị gia nhiệt tần số. (rất rộng rãi và phổ biến) Nấu chảy kim loại trong không khí, khí trơ, chân không. Nung phôi để rèn, dập. ép. Tôi, ram, ủ các chi tiết cơ khí. Hàn. Gia công hoá nhiệt. Sấy, nung, hàn chất điện môi, bán dẫn (như: sấy gỗ, dán gỗ, sấy khuôn đúc, sứ, sấy bột, thóc giống, gạo khử trùng đồ hộp, lưu hoá cao su, hàn dán nhựa, ni lông...) Việc gia nhiệt chất điện môi (sấy, nung...) thực hiện nhờ điện trường biến thiên (một thành phần của điện từ). Trong điện trường biến thiên, các phần tử điện của điện trường và cần một năng lượng. Năng lượng này làm nóng điện môi hoặc chất bán dẫn lên. Tần số gia nhiệt điện môi tới 1MHz. 6. Phân loại thiết bị gia nhiệt tần số. (có thể theo tần số làm việc hay phạm vi sử dụng) a) Theo tần số làm việc có: Thiết bị tần số công nghiệp lấy điện từ lưới hoặc qua máy biến áp. Thiết bị trung tần với tần số làm việc 500 á 10.000Hz. Thiết bị này thường dùng máy phát điện tần số hay dùng Thyristor khi công xuất nhỏ và vừa. Thiết bị cao tần với tần số làm việc trên 10.000Hz, thường dùng đèn phát hoặc Thyristor. b) Theo phạm vi sử dụng có: + Thiết bị tần số để nấu chẩy kim loại và hợp kim + Thiết bị nung phôi rèn, dập, cán. Phôi càng lớn thì tần số làm việc càng nhỏ. + Thiết bị tôi bề mặt thường làm việc ở tần số cao. Lớp tôi càng mỏng thì tần số làm việc càng cao. + Thiết bị nung, sấy chất điện môi và bán dẫn. II. Các phần tử chính trong thiết bị gia nhiệt bằng tần số. Các bộ biến tần Hiện nay trong các thiết bị gia nhiệt bằng dòng điện cao tần, nguồn cao tần (các bộ biến tần ) có thể là máy phát điện quay, đèn phát điện tử hay biến tần dùng Thyristor. a.) Máy phát điện tần số cao. Được chế tạo ở dải công suất 0,5 á 1500kW và ở dải tần số 500 á 8000 Hz. Đối với tần số dưới 500Hz, người ta dùng máy phát đồng bộ cực lồi có số cặp cực lớn và số vòng quay cao vì: Trong đó: p – số cặp cực; n – tốc độ quay rotor, vg/ph. Đối với tần số cao hơn thì việc chế tạo các máy phát như trên sẽ gặp nhiều khó khăn vì số cặp cực tăng sẽ làm tăng kích thước máy và việc tăng tốc độ quy cũng bị hạn chế do độ bền cơ khí v.v Vì vậy ở tần số trên 500Hz người ta dùng máy phát cảm ứng có từ trường đạp mạch theo thời gian (máy phát sóng điều hoà răng). Ta có tần số làm việc của máy phát: Trong đó w là tần số góc, (rad/s). Từ thông trong các răng rotor không bị thay đổi theo thời gian nên hầu như không có dòng xáy Foucault trong rotor do vậy rô to có thể đúc liền hoặc từ những lá thép mỏng ghép lại. Còn ở hai rãnh stator, từ thông là đạp mạch và gây ra tổn thất trong thép nên stator được ghép lại từ những lá thép mỏng. Việc làm mát máy phát có thể bằng quạt khí qua các rãnh gần vùng răng hoặc làm mát bằng nước khi máy có công suất lớn. Kéo máy phát công xuất lớn (trên 100kW) dùng động cơ không đồng bộ. Máy phát công xuất nhỏ hơn dùng động cơ đồng bộ. Động cơ kéo và máy phát có thể được ghép chung tạo thành một thể thống nhất biến đổi tần số. Các bộ biến đổi tần số trên 100kW thường có trục thẳng đứng để giảm diện tích lắp đặt. Ưu điểm của bộ biến tần máy phát là đơn giản về cấu trúc, độ tin cậy cao, dễ sử dụng, có thể làm việc song song các máy phát, vốn thấp nhất là khi công suất lớn. Thiếu sót của bộ biến tần này là có phần tử quay, khó xửa chữa có diện tích lắp đặt lớn, làm việc ồn, hiệu suất thấp khi tải nhỏ, bôi trơn và làm lạnh phức tạp không thay đổi được tần số. F(f) C BA 1.C.Ư 2.C.Ư Hình 1: Sơ đồ khối của thiết bị gia nhiệt dùng máy phát Hướng hoàn thiện của bộ biến tần máy điện là sử dụng các vật liệu tốt để nâng cao hiệu suất đến 85%. Sơ đồ khôi của thiết bị gia nhiệt bằng tần số dùng máy phát điện quay ở hình 1 trong đó máy phát dòng điện cao tần F(f) cấp cho vòng cảm ứng qua máy biến áp phối hợp BA (để thay đổi điện áp phù hợp với vòng cảm ứng). Bộ tụ C dùng để bù cosj. Máy cấp cho hai vòng cảm ứng 1C.Ư và 2C.Ư làm việc luân phiên để tận dụng công suất. (Một vòng nấu luyện thì vòng kia lấy sản phẩm chuẩn bị mẻ sau) b.) Đèn phát tần số. Dùng trong thiết bị gia nhiệt bằng tần số thường là đèn 3 cực chân không. Tần số phát từ vài trục kHz đến vài trăm MHz. Khi làm việc nhiệt độ catôt tăng từ nhiệt độ môi trường tới hơn 20000C và điện trở của nó tăng tới 10 lần. Do đó khi bắt đầu làm việc, không được cấp ngay điện áp định mức vì dòng catôt sẽ quá lớn gây hỏng đèn mà phải qua nhiều nấc tăng dần. Lúc làm việc cũng cần ổn định điện áp sợi đốt vì tăng điện áp quá 1% sẽ làm tuổi thọ đèn giảm hơn 10%. Khuyết điểm quan trọng của đèn phát là hiệu suất thấp và tuổi thọ nhỏ. Sợi đốt của đèn tiêu thụ từ 8 á 30% công suất đèn. Các đèn có công suất dưới 200kW thường kín và hút chân không khi chế tạo. Các đèn có công suất lớn hơn đến 500kW thường hở. Có thể thay thế các bộ phận bên trong đèn lúc hư hỏng. Khi đèn làm việc, đèn mới được hút chân không. Mạch điện của đèn phức tạp. Năng lượng từ lưới qua nhiều khâu mới tới vật gia nhiệt do vậy hiệu suất thiết bị thấp. C.Ư FH KC ĐF CL ~ BA Hình 2:Sơ đồ khối thiết bị gia nhiệt dùng đèn phát Sơ đồ khối thiết bị gia nhiệt dùng đèn phát như hình 2. Điện áp lưới qua máy biến áp BA đưa lên 6 hay 10 kV rồi được nắn thành dòng một chiều nhờ chỉnh lưu cao áp CL để cấp cho đèn phát ĐF. Đèn phát dòng cao tần cấp cho vòng cảm ứng C.Ư. Mạch khống chế KC để đóng cắt và điều chỉnh điện áp chỉnh lưu. Mạch phản hồi FH về lưới đèn phát nhằm ổn định tần số phát và điều chỉnh chế độ gia nhiệt khi các thông số tải thay đổi cũng như đmr bảo hiệu suất đèn cao. c.) Biến tần Thyristor. Phổ biến nhất gồm hai khâu cơ bản: Chỉnh lưu có điều khiển và nghịch lưu độc lập hình 3. Khi Thyristor 1T thông, tụ C được nạp đến điện áp 2U. như sơ đồ thì bản cực bên trái có cực tính (+). Lúc Thyristor 2T thông thì tụ C phóng điện qua cả 2 Thyristor. Dòng qua 1T ngược chiều với dòng phóng của tụ C sẽ nhanh chóng giảm về 0 và 1T khoá. Dòng qua 1T ngược chiều với dòng phóng của tụ C sẽ nhanh chóng giảm về 0 và 1T khoá. Dòng qua 2T cùng chiều với dòng phóng của tụ C sẽ nhanh chóng tăng tới trị số định mức, nạp điện cho tụ C với cực tính ngược lại. Khối phát xung FX cấp các xung điều khiển 1T, 2T lệch nhau 1800. Khi đó cuộn sơ cấp biến áp 2BA có dòng xoay chiều có tần số của các xung mở các Thyristor. Cuộn thứ cấp sẽ cảm ứng dòng cùng tần số cấp cho vòng C. Ư. C.Ư FX NL 1T 2T 2BA 1BA CL K Hình 3: Sơ đồ bộ biến tần Thyristor Tóm lại với sơ đồ này dòng điện có tần số công nghiệp được chỉnh lưu và biến đổi thành dòng cao tần. Công suất của bộ chỉnh lưu Thyristor có thể tới 12.000kW, hiệu suất 0,9 á 0,95% điện áp thấp hơn 1000V, tần số tới 10kHz. Vì việc khoá Thyristor cần thời gian 12 á 25ms nên tần số giới hạn của bộ nghịch lưu Thyristor là 10 á 12kHz. 2. Vòng cảm ứng Vì dòng qua vòng cảm ứng cỡ hàng ngàn Ampe nên tổn hao điện chiếm tới 25 á 30% công xuất hữu ích của thiết bị do vậy cần làm mát vòng cảm ứng. Làm mát bằng không khí cho phép mật độ dòng điện 2 á 5A/mm2. Làm mát bằng nước trong vòng cảm ứng rỗng tiết diện tròn ô van hay chữ nhật cho phép mật độ dòng điệ tới 50 á 70 A/mm2. Dây dẫn làm vòng cảm ứng có thể rỗng vì dòng cao tần chỉ phân bố phía ngoài dây. Trong giải tần số radio, thường dùng ống dầy từ 1 á 0,5mm. 3. Tụ điện Tụ điện dùng trong các sơ đồ của thiết bị gia nhiệt tần số nhằm làm chức năng phân li dòng điện một chiều hoặc bù cosj. Các tụ này phải là các tụ chịu điện áp cao (tới 1000V) và chịu tần số cao (tới 10kHz) tuỳ theo thiết bị gia nhiệt. 4. Dây dẫn cao tần Đặc trưng của dây dẫn cao tần là có cảm kháng đặc biệt lớn do hiệu ứng bề mặt, hỗ cảm và chúng phụ thuộc vào tần số. Dây dẫn cao tần trong thiết bị gia nhiệt bằng tần số thường là thanh cái phẳng, ống rỗng có nước làm mát, cáp đồng trục cao tần hay cáp một ruột, nhiều ruột thông thường. Cáp đồng trục có trở kháng và cảm kháng nhỏ so với các laọi dây dẫn khác nhưng nó có cấu tạo phức tạp và tốn vật liệu hơn. Hiện nay, đã có những cáp lực cao tần đặc biệt chịu dòng tới 500A, tần số 10kHz và điện áp tới 2kV. Chương II Thuyết minh tính toán thiết kế lò trung tần 1000Hz, 160kw I. Sơ đồ khối Sơ đồ khối của hệ thống được thể hiện ở hình 2.1, bao gồm các thiết bị đóng, cắt, đo lường, bảo vệ và cầu chỉnh lưu, nghịch lưu và các cuận kháng . Theo hệ thống này nguồn điện xoay chiều ba pha 380V tần số công nghiệp qua aptômat, qua cuộn kháng CK (Hạn chế sự ảnh hưởng của thiết bị đến lưới điện và ngược lại) được đưa đến cầu chỉnh lưu ba pha tạo ra điện áp một chiều biến đổi từ 0 á 514V với tần số 300Hz. Khi làm việc bình thường, cầu chỉnh lưu sinh ra điện áp dương (làm việc ở chế độ chỉnh lưu), cầu nghịch lưu biến đổi điện áp một chiều thành điện áp xoay chiều chuyển năng lượng cho tải qua cuộn kháng Lk (lò nấu thép), để hạn chế tốc độ tăng dòng (khi nghịch lưu thất bại, cầu nghịch lưu sinh ra dòng ngắn mạch khá lớn chạy qua cuộn kháng Ld, lúc đó cầu chỉnh lưu phải làm việc ở chế độ nghịch lưu trả năng lượng về lưới điện, nên cuộn kháng này khá lớn ). Phụ tải là một mạch cộng hưởng song song do điện cảm và điện dung hợp thành (L - C). Tụ điện để bù hệ số công suất của phụ tải làm cho mạch tải mang tính điện dung (dòng điện vượt trước điện áp) để các Thyristor cắt một cách chắc chắn và nâng cao hệ số công suất lò. - Khối phát xung chỉnh lưu có tác dụng phát ra các dãy xung đồng bộ với điện áp đặt lên các Thyristor. Thay đổi trị số của góc điều khiển a (thời điểm xuất hiện xung điều khiển so với các mốc thời gian) sẽ thay đổi được giá trị điện áp trung bình đầu ra bộ chỉnh lưu hay thay đổi công suất nấu, luyện theo yêu cầu của công nghệ. - Khối bảo vệ có nhiệm vụ chỉ cho phép hệ thống làm việc khi nhiệt độ nước, áp lực nước, dòng điện và điện áp ra sau nghịch lưu nằm trong giới hạn cho phép. - Khối tạo xung nghịch lưu nhận các tín hiệu dòng điện và điện áp cao tần nhằm xác định thời điểm bù năng lượng cho mạch mạch cộng hưởng (thời điểm xuất hiện xung điều khiển Thyristor mạch nghịch lưu). - Khối tạo xung mồi nghịch lưu có nhiệm vụ phát ra một chùm xung đưa đến cực điều khiển của Thyristor mồi nghịch lưu để cấp năng lượng tạo dao động ban đầu cho mạch dao động cộng hưởng L – C . - Khối nguồn lấy điện áp ba pha thông qua biến áp cấp điện áp đồng bộ ba pha cho mạch phát xung chỉnh lưu và cấp điện áp một chiều cho toàn bộ mạch điều khiển lò trung tần. - Mạch thao tác nhận các yêu cầu công nghệ để điều khiển quá trình hoạt động của lò nấu thép. Mạch phát xung chỉnh lưu Mạch phát xung nghịch lưu Nguồn một chiều Mạch bảo vệ Tạo xung mồi nghịch lưu Mạch thao tác II. Mạch điều khiển chỉnh lưu. 1.) Mạch chỉnh lưu cầu ba pha có điều khiển. 1V 6V 3V 4V A B C Lt ud ia ib ic id 5V 2V Hình 2.2 Sơ đồ mạch chỉnh lưu cầu ba pha có điều khiển Rt Et Mạch chỉnh lưu cầu ba pha có nhiệm vụ tạo ra nguồn điện áp một chiều tương đối bằng phẳng công suất ra lớn, đồng thời điện áp đầu ra của cầu chỉnh lưu khi cần có thể thay đổi được tuỳ theo yêu cầu công nghệ. Nguyên lý làm việc: ở đây ta xét trường hợp với giả thiết điện cảm phụ tải là vô cùng lớn (Ld = Ơ). Mạch làm việc ở chế độ xác lập và bỏ qua chuyển mạch. Khi đó nguyên lý hoạt động của mạch như sau: + Ta xét nguyên lý làm việc của sơ đồ trong trường hợp giả thiết tải có Ld = Ơ và xem rằng sơ đồ đã làm việc ở chế độ xác lập trước thời điểm ta bắt đầu xét với đồ thị điện áp nguồn và giá trị góc điều khiển a như trên hình 2.3. Ta có nguyên lý làm việc của sơ đồ như sau: Giả sử trước thời điểm v1 nhóm A chung có 6V dẫn dòng, còn nhóm K chung có 5V dẫn dòng còn các van khác ở trạng thái khoá. + Tại thời điểm wt = a = v1, nhóm van K chung có van 1V được đặt điện áp thuận dương nhất (vì u1v = ua – uc = uac và tại wt = v1 = a thì uac > 0 nên u1V > 0 ), nhóm van A chung van 6V vẫn ở trạng thái được đặt điện áp thuận. Lúc này ta cấp xung điều khiển đến 1V, van này mở vì có đủ các điều kiện (được đặt điện áp thuận, có xung điều khiển). 1V mở và u1V giảm về bằng không đồng thời 6V vẫn đang tiếp tục dẫn dòng do 6V vẫn đang được đặt điện áp thuận nên ud = uac và từ xơ đồ ta xác định được điện áp trên 5V là u5V = uc – ua = uac tại V1 thì uac < 0 tức 5V bị đặt điện áp ngược nên khoá lại. Dòng điện qua tải lúc này chính là dòng qua hai van 1V và 6V : id = i1V = i6V. Từ thời điểm wt = v1 á wt < v2 hai van 1V và 6V dẫn dòng ta có: ud = ua – ub = uab . i2V = i3V = i4V = i5V = 0. u1V = 0, u2V = ubc , u3V = uba , u4V = uba , u5V = uca , u6V = 0. + Đến thời điểm wt = v2 , nhóm van A chung có van 2V được đặt điện áp thuận (uc đang âm nhất). Tại thời điểm v2, 2V được cấp xung điều khiển nên 2V mở. 2V mở dẫn đến 6V bị khoá do uc < ub . Nhóm van K chung, van 1V vẫn được đặt điện áp thuận nên 1V vẫn dẫn dòng. Từ thời điểm wt = v2 á wt < v3 hai van 1V và 2V dẫn dòng, ta có dòng điện, điện áp trên tải. ud = ua – uc = uac . u1V = 0, u2V = 0, u3V = uba , u4V = uca , u5V = uca , u6V = ucb . i1V = i2V = id = Id , i3V = i4V = i5V = i6V = 0. + Thời điểm wt = v3, nhóm van K chung có van 3V được đặt điện áp thuận (điện áp pha B (ub) đang dương nhất). Tại thời điểm v3, 3V được cấp xung điều khiển nên 3V mở do 3V mở dẫn đến 1V bị khoá do ua < ub . Nhóm van A chung, van 2V vẫn được đặt điện áp thuận nên 2V vẫn dẫn dòng. Từ thời điểm wt = v3 á wt < v4 hai van 2V và 3V dẫn dòng, ta có dòng điện, điện áp trên tải. ud = ub – uc = ubc . u1V = uab , u2V = u3V = 0, u4V = uca , u5V = uca , u6V = ucb . i2V = i3V = id = Id , i1V = i4V = i5V = i6V = 0. + Tại thời điểm wt = v4, nhóm van A chung có van 4V được đặt điện áp âm nhất (ua đang âm nhất). ở thời điểm v4, 4V được cấp xung điều khiển nên 4V mở, 4V mở dẫn đến 2V bị khoá do ua < uc . Nhóm van K chung, van 3V vẫn được đặt điện áp thuận nên 3V vẫn dẫn dòng. Từ thời điểm wt = v4 á wt < v5 hai van 3V và 4V dẫn dòng, ta có dòng điện, điện áp trên tải. ud = ub – ua = uba . u1V = uab , u2V = uac,, u3V = u4V = 0, u5V = ucb , u6V = uab . i3V = i4V = id = Id , i1V = i2V = i5V = i6V = 0. + Đến thời điểm wt = v5 , nhóm van K chung có van 5V được đặt điện áp thuận (điện áp pha C (uc) đang dương nhất). Tại thời điểm v5 , 5V được cấp xung điều khiển nên 5V mở. Khi 5V mở dẫn đến 3V bị khoá do ub < uc . Nhóm van A chung, van 4V vẫn được đặt điện áp thuận, 4V vẫn dẫn dòng. Từ thời điểm wt = v5 á wt < v6 hai van 4V và 5V dẫn dòng qua tải, ta có dòng điện, điện áp trên tải. ud = uc – ua = uca . u4V = u5V = 0, u1V = uac , u2V = uac , u3V = ubc , u6V = uab . i4V = i5V = id = Id , i1V = i2V = i3V = i6V = 0. + Tại thời điểm wt = v6, nhóm van A chung có van 6V được đặt điện áp âm nhất (pha B đang âm nhất). ở thời điểm v6, 6V được cấp xung điều khiển nên 6V mở, 6V mở dẫn đến 4V bị khoá do ub < ua. Nhóm van K chung, van 5V vẫn được đặt điện thuận nên 5V vẫn dẫn dòng. Từ thời điểm wt = v6 á wt < v7 hai van 5V và 6V mở dẫn dòng qua tải, điều này giống như giả thiết ban đầu tại thời điểm từ 0 á wt <v1, điện áp trên tải ud = uc – ub = ucb . u1V = uca , u2V = ubc,, , u3V = ubc , u4V = uba u5V = u6V = 0. i3V = i4V = id = Id , i1V = i2V = i5V = i6V = 0. + ở thời điểm wt = v7 , nhóm van K chung có van 1V được đặt điện áp dương nhất (ua đang dương nhất). Tại thời điểm v7, 1V được cấp xung điều khiển nên 1V mở. 1V mở dẫn đến 5V bị khoá do uc < ua . Nhóm van A chung, van 6V vẫn được đặt điện áp âm nhất, 6V vẫn dẫn dòng. Từ thời điểm wt = v7 á wt < v8 hai van 1V và 6V mở dẫn dòng qua tải sơ đồ lặp lại trạng thái ban đầu từ wt = v1 á wt < v2. Trạng thái làm việc của sơ đồ cứ lặp đi lặp lại với chu kỳ làm việc là 2p tương ứng với khoảng thời gian từ wt = v1 á wt = v7. Đồ thị điện áp chỉnh lưu, dòng qua các van, dòng qua các pha nguồn xoay chiều, điện áp trên các van như hình 4-2. * Tóm lại: + Trong khoảng thời gian wt = v1 á wt < v2 hai van 1V và 6V dẫn dòng qua tải. + Từ wt = v2 á wt < v3 hai van 1V và 2V dẫn dòng qua tải. + Từ thời điểm wt = v3 á wt < v4 hai van 2V và 3V mở dẫn dòng. + Trong khoảng wt = v4 á wt < v5 hai van 3V và 4V mở dẫn dòng qua tải. + Từ thời điểm wt = v5 á wt < v6 hai van 4V và 5V mở dẫn dòng. + Thời điểm wt = v6 á wt < v7 hai van 5V và 6V mở dẫn dòng. + Đến thời gian wt = v7 á wt < v8 hai van 1V và 6V mở dẫn dòng qua tải. Đến thời điểm wt = v8 sơ đồ hoàn thành song một chu kỳ biến đổi điện áp và gắt đầu một chu kỳ mới với nguyên lý lặp lại như chu kỳ trước. Hình 4-3 là thứ tự dẫn dòng của các cặp van trong sơ đồ chỉnh lưu cầu 3 pha. a b c Zt 4V T1 3V 5V T6 2V a b c Zt 4V T1 3V T5 T6 T2 a b c Zt 4V T1 3V T5 T6 T2 a b c Zt 4V T1 3V T5 T6 T2 a b c Zt 4V T1 3V T5 T6 T2 a b c Zt 4V T1 3V T5 T6 T2 Hình 4-3: Sơ đồ thứ tự dẫn dòng của các cặp van. * Các biểu thức tính toán: + Ud = Ud0 . cosa với . + ITtb = Id/3. . + . Nhìn vào biểu thức điện áp ra Ud của mạch chỉnh lưu ta thấy điện áp này tỉ thuận với cosa, hay nói cách khác là tỉ lệ nghịch với góc a. Khi a tăng thì Ud giảm, cón khi a giảm thì Ud tăng, Ud đạt giá trị max khi a = 0, Ud = 0 khi a = 900. Như ta đã biết trong trường hợp dòng tải là liên tục thì hai nhóm van trong sơ đồ chỉnh lưu cầu ba pha làm việc tương tự như hai sơ đồ chỉnh lưu hình tia ba pha tương ứng. Dòng qua các van, điện áp trên các van hoàn toàn giống như ở sơ đồ hình tia ba pha tương ứng. Để xác định điện áp chỉnh lưu tức thời ta có thể dựa vào các phương pháp khác nhau ví dụ dựa vào thứ tự làm việc của các van ta xác định được trong từng khoảng thời gian hai van nào của sơ đồ dẫn dòng ta sẽ tìm được Ud bằng hiệu điện áp 2 pha mắc với hai van dẫn dòng đó: hoặc ta có thể lựa chọn điện thế điểm trung tính nguồn làm mốc ( j0 = 0 ) lúc đó ta có thể tính được hai điểm A và K trên sơ đồ hình 2.3, ta có jk bằng điện áp chỉnh lưu của sơ đồ hình tia 3 pha các van nối katôt chung UdK, còn -jA bằng điện áp chỉnh chỉnh lưu sơ đồ hình tia 3 pha các van nối Anôt chung UdA (jK = UdK; jA = -UdA).Ta có thể tóm tắt sự hoạt động của sơ đồ trong hơn một chu kỳ như sau: Từ wt = 0 á wt = V0 và từ wt = V5 á wt = V6 hai van 4V và 5V cùng dẫn dòng: Ud = UC - UA = UCA i1V = 0 ; i2V = 0; i3V = 0 ; i4V = id = Id ; i5V = id = Id ; i6V = 0. U1V = UAC ; U2V = UAC ; U3V = UBC ; U4V = 0 ; U5V = 0 ; U6V = UAB; Từ wt = V0 á wt = V1 và từ wt = V6 á wt = V7 hai van 5V và 6V cùng dẫn dòng: Ud = UC - UB = UCB i1V = 0 ; i2V = 0; i3V = 0 ; i4V = 0 ; i5V = id = Id ; i6V = id = Id . U1V = UAC ; U2V = UBC ; U3V = UBC ; U4V = UBA ; U5V = 0 ; U6V = 0 Từ wt = V1 á wt = V2 và sau wt = V7 hai van 1V và 6V cùng dẫn dòng: Ud = UA - UB = UAB . i1V = id = Id ; i2V = 0; i3V = 0 ; i4V = 0 ; i5V =0; i6V = id = Id . U1V = 0; U2V = UBC ; U3V = UBA ; U4V = UCA ; U5V = UCA ; U6V = 0 Từ wt = V2 á wt = V3 hai van 1V và 2V cùng dẫn dòng: Ud = UA - UC = UAC i1V = id = Id ; i2V = id = Id; i3V = 0 ; i4V = 0 ; i5V = 0; i6V = 0. U1V = 0; U2V = 0; U3V = UBA ; U4V = UCA ; U5V = UCA ; U6V = UCB; Từ wt = V3 á wt = V4 hai van 2V và 3V cùng dẫn dò
File đính kèm:
- Thiet ke lo.doc