Lò nấu kim loại

Tài liệu Lò nấu kim loại: ... Ebook Lò nấu kim loại

doc51 trang | Chia sẻ: huyen82 | Lượt xem: 1411 | Lượt tải: 0download
Tóm tắt tài liệu Lò nấu kim loại, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Tr­êng ®¹i häc b¸ch khoa hµ néi Khoa ®iÖn Bé m«n tù ®éng ho¸ xnc B¸o c¸o thùc tËp tèt nghiÖp §Ò tµi : lß nÊu kim lo¹i Gi¸o viªn h­íng dÉn: Th¹c sÜ : trÇn träng minh KÜ s­ : bïi ®¨ng quang Sv thùc hiÖn: nguyÔn ®×nh chanh Líp: T§H – K10D. §Þa ®iÓm thùc tËp: trung t©m nghiªn cøu triÓn khai c«ng nghÖ cao lêi nãi ®Çu Ngày nay dưới sự phát triÓn cña khoa häc kÜ thuËt, g¾n liÒn víi sù ph¸t triÓn kh«ng ngõng cña qu¸ tr×nh tù ®éng ho¸ trong s¶n xuÊt còng nh­ trong ®êi sèng sinh ho¹t. t®H n©ng cao n¨ng xuÊt còng nh­ chÊt l­îng s¶n phÈm. T®H thay thÕ dÇn con ng­êi lµm mét sè c«ng viÖc trong ®êi sèng vµ s¶n xuÊt ,®¨c biÖt trong c¸c ngµnh CN, khoa häc vò trô vµ th¸m hiÓm.v.v… Trong kÜ thuËt luyÖn vµ nÊu thÐp, tr­íc ®ßi hái ngµy cµng cao vÒ c¸c chØ tiªu kinh tÕ kÜ thuËt ,t®h ®· gióp con ng­êi gi¶i quyÕt nh÷ng yªu cÇu ngµy cµng ngÆt nghÌo vÒ vÊn ®Ò c«ng nghÖ ,vÊn ®Ò c«ng nghÖ cã thÓ ®­îc tho¶ m·n t¹m thêi víi sù ra ®êi cña mét sè lo¹i lß lÊu thÐp b»ng ®iÖn.®Æc biÖt víi sù ra ®êi cña lß c¶m øng.v.v… Lµ thÕ hÖ sinh viªn may m¾n ®­¬c häc tËp t×m hiÓu vÒ chuyªn ngµnh T§H. trong thêi gian th­c tËp, t×m hiÓu .d­íi s­ dÉn d¾t cña c¸c thÇy trong bé m«n. ®Æc biÖt sù chØ b¶o cña thÇy TrÇn Träng Minh vµ thÇy Bïi §¨ng Quang trong qu¸ trinh thùc tËp ®· gióp ®ì chóng em hoµn thµnh bµi b¸o cao nµy. Qua ®©y em xin göi lêi c¶m ¬n tíi c¸c thÇy ®· gióp ®ì em trong qu¸ tr×nh lµm thùc tËp võa qua. Sinh viªn: nguyÔn ®×nh Chanh Môc lôc trang Ch­¬ng I : giíi thiÖu chung vÒ lß ®iÖn I. Giíi thiÖu chung 1.®Æc diÓm lß ®iÖn 2.C¸c ph­¬ng ph¸p biÕn ®æi ®iÖn n¨ng thµnh nhiÖt n¨ng trong lß ®iÖn II. C¸c lo¹i lß ®iÖn 1.Lß ®iÖn trë 2.Lß hå quang 3.Lß c¶m øng Ch­¬ngII : Lß nÊu kiim lo¹i trung tÇn A. Nguyªn lý ho¹t ®éng B.C¸c ph­¬ng ph¸p chØnh l­u, nghÞch l­u_øng dông trong lß nÊu kim loai I. ChØnh l­u 1.Kh¸i niÖm 2.Ph©n lo¹i 3C¸c m¹ch chØnh l­u II. NghÞch l­u ®éc lËp 1. NgÞch l­u ¸p 1.1.NghÞch l­u ¸p mét pha 1.2NgÞch l­u ¸p 3 pha 2NghÞch l­u dßng 2.1NghÞch l­u song song 2.2NghÞch l­u nèi tiÕp song song 2.3NghÞch l­u dßng 3 pha 3 NghÞch l­u céng h­ëng 3.1 NghÞch l­u céng h­ëng song song 3.2 NghÞch l­u céng h­ëng nèi tiÕp III. CÊu tróc ph¸t xung më thyristor III.1.CÊu tróc ph¸t xung më cho thyristor m¹ch chØnh l­u 1.C¸c phÇn tö sö dông 2.Nguyªn lý lamd viÖc III.2. CÊu tróc ph¸t xung më cho c¸c thyristor nghÞch l­u 1.C¸c phÇn tö øng dông 2. Nguyªn lý lµm viÖc Ch­¬ng III : qu¸ tr×nh khëi ®éng vµ lµm viÖc lß nÊu thÐp I.Lß nÊu thÐp khëi ®éng theo ph­¬ng ph¸p khëi ®éng gi¸n tiÕp 1. Lý do khëi ®éng gi¸n tiÕp 2. Nguyªn lý khëi ®éng gi¸n tiÕp II. C¸c phÇn tö sö dông trong m¹ch lùc cña lß 1. PhÇn tö sö dông trong m¹ch lùc khëi ®éng gi¸n tiÕp 2. C¸c phÇn tö m¹ch lùc Ch­¬ng IV: c¸c phÇn tö ®o l­êng , b¶o vÖ trong lß nÊu thÐp I. PhÇn tö ®o l­êng 1. PhÇn tö ®o ®iÖn ¸p 2. phÇn tö ®o dßng ®iÖn 3. PhÇn tö ®o c«ng suÊt II. C¸c phÇn tö b¶o vÖ 1. b¶o vÖ ng¾n m¹ch b»ng cÇu ch¶y 2. B¶o vÖ qu¸ t¶i b»ng ap t«mat 6 6 7 10 12 12 31 31 32 33 37 37 37 37 38 38 40 43 45 45 47 48 49 50 51 51 52 ch­¬ng I : Giíi thiÖu chung vÒ lß ®IÖn. I.Giíi thiÖu chung - Trong ®êi sèng, s¶n xuÊt.yªu cÇu vÒ sö dông nhiÖt lµ rÊt lín trong c¸c ngµnh c«ng nghiÖp kh¸c nhau .nhiÖt n¨ng dïng ®Ó nung , sÊy ,nhiÖt luyÖn, nÊu chÈy kim lo¹i, hîp kim, … NhiÖt n¨ng lµ mét yªu cÇu kh«ng thÓ thiÕu, nguån nhiÖt n¨ng nµy ®uîc chuyÓn tõ ®iÖn n¨ng qua c¸c lß ®iÖn lµ rÊt phæ biÕnvµ thuËn tiÖn. - Tõ ®iÖn n¨ng cã thÓ thu ®­îc nhiÖt n¨ng b»ng nhiÒu c¸ch : nhê hiÖu øng joule dïng trong lß diÖn trë,nhê phãng ®iÖn hå quang dïng trong lß hå quang .Nhê hiÖn t­îng c¶m øng ®iÖn tõ dïng trong lß c¶m øng.vv… - Lß diÖn lµ thiÕt bÞ biÕn ®æi ®æi ®iÖn n¨ng thµnh nhiÖt n¨ng sö dông trong c«ng nghÖ nÊu ch¶y vËt liÖu, c«ng nghÖ nung nãng, c«ng nghÖ nhiÖt luyÖn vµ c¶ trong ngµnh y tÕ.vv… 1. §Æc ®iÓm cña lß ®iÖn. - Lµ thiÕt bÞ cã kh¶ n¨ng t¹o ra nhiÖt ®é cao do nhiÖt ®ä tËp chung trong mét thÓ tÝch nhá, do nhiÖt n¨ng tËp chung nªn lß cã tèc ®é nung nhanh va cã n¨ng xuÊt cao. ®¶m b¶o nung ®Òu, dÔ ®iÒu chØnh khèng chÕ nhiÖt vµ chÕ ®é nhiÖt. - Lß ®¶m b¶o ®­îc ®é kÝn vµ kh¶ n¨ng nung trong ch©n kh«ng hoÆc trong m«i tr­êng cã khÝ b¶o vÖ v× vËy mµ ®é ch¸y tiªu hao kim lo¹i kh«ng ®¸ng kÓ . - Lß cã kh¶ n¨ng c¬ khÝ ho¸vµ tù ®éng ho¸ ë møc cao. - Lß ®¶m b¶o ®­îc ®iÒu kiÖn vÖ sinh kh«ng cã bôi ,kh«ng cã khãi. 2. C¸c ph­¬ng ph­¬ng ph¸p biÕn ®æi ®iÖn n¨ng thµnh nhiÖt n¨ng trong lß ®iÖn a-ph­¬ng ph¸p ®iÖn trë Dùa trªn ®Þnh luËt joule:khi cho dßng ®iÖn ch¹y qua d©y dÉn, th× trªn d©y dÉn to¶ ra mét nhiÖt l­îng Q ,vµ Q ®­îc tÝnh theo biÓu thøc: Q = I2.R.t ,[J] Trong ®ã: I lµ C­êng ®é dßng ®iÖn ch¹y qua d©y dÉn, A R lµ §iÖn trë cña d©y dÉn, W t lµ Thêi gian dßng ®iÖn ch¹y qua d©y d·n , s b- Ph­¬ng ph¸p hå quang ®iÖn _ Dùa vµo ngän löa hå quang ,hå quang ®iÖn lµ mét trong nh÷ng hiÖn t­îng phãng ®iÖn qua chÊt khÝ .Trong nh÷ng ®iÒu kiÖn b×nh th­êng th× chÊt khÝ kh«ng dÉn ®iÖn, nh­ng nÕu i«n ho¸ chÊt khÝ d­íi ®iÖn tr­êng th× khÝ sÏ dÉn ®iÖn, khi hai ®iÖn cùc tiÕp cËn nhau th× gi÷a chóng xuÊt hiÖn ngän löa hå quang ®Ó gia nhiÖt cho vËt nung hay nÊu ch¶y. c- Ph­¬ng ph¸p c¶m øng - Dùa trªn ®Þnh luËt c¶m øng ®iÖn tõ cña faraday: Khi cho dßng ®iÖn ®i qua mét cuén c¶m th× ®iÖn n¨ng ®­îc biÕn thµnh n¨ng l­îng cña tõ tr­êng biÕn thiªn. NÕu ®Æt vµo trong tõ tr­êng biÕn thiªn ®ã mét khèi kim lo¹i th× trong khèi kim loaÞ sÏ xuÊt hiÖn dßng ®iÖn c¶m øng (dßng foucault),nhiÖt n¨ng do dßng ®iÖn nµy g©y ra sÏ nung nong khèi kim lo¹i. II.C¸c lo¹i lß ®iÖn 1. Lß ®iÖn trë -S¬ ®å nguyªn lÝ ®­îc trinh bµy ë (H-1) h×nh . 1 -S¬ ®å nguyªn lÝ ®­îc trinh bµy ë (H-1) - Nguyªn lÝ hoat ®éng :lß ®iÖn trë la thiÕt bÞ biÕn ®æi ®iÖn nang thµnh nhiÖt n¨ng th«ng qua d©y ®èt (d©y ®iÖn trë) tõ d©y ®èt, qua bøc x¹, qua ®èi l­u vµ truyÒn nhiÖt, dÉn nhiÖt. NhiÖt n¨ng ®­îc truyÒn tíi vËt cÇn gia nhiÖt. - øng dông:Lß ®iÖn trë dïng ®Ó nung ,nhiÖt luyÖn,nÊu ch¶y kim lo¹i vµ hîp kim mµu … 2. Lß hå quang H×nh 2 - S¬ ®å nguyªn lÝ ®­îc tr×nh bµy ë H×nh 2 - Nguyªn lÝ ho¹t ®éng:Lîi dông nhiÖt l­îng cña ngän löa hå quang gi÷a c¸c ®iÖn cùc hoÆc gi÷a ®iÖn cùc vµ kim lo¹i ®Ó nÊu ch¶y kim lo¹i. - øng dông:lß hå quang ®­îc dung ®Î nÊu thÐp hay hîp kim chÊt l­îng cao. 3. Lß c¶m øng. - Nguyªn lÝ ho¹t ®éng :Lß c¶m øng hay lß tÇn sè lµm viÖc dùa vµo hiÖn t­îng c¶m øng ®iÖn tõ .Khi ®Æt mét khèi kim lo¹i vµo trong tõ tr­êng biÕn thiªn th× trong khèi kim lo¹i sÏ xuÊt hiÖn c¸c dßng ®iÖn xoay chiÒu(dßng foucault),nhiÖt n¨ng do dßng ®iÖn xoay chiÒu sinh ra sÏ ®èt nãng khèi kim lo¹i. H×nh 3 - S¬ ®å nguyªn lÝ ®­îc tr×nh bµy ë H×nh 3 øng dông: NÊu ch¶y kim lo¹i trongkh«ng khÝ ,khÝ tr¬ vµ trong ch©n kh«ng. Nung ph«i ®Ó rÌn ,dËp ,Ðp. T«i ram ñ c¸c chi tiÕt c¬ khÝ Hµn, gia c«ng hãa nhiÖt SÊy nung , hµn chÊt ®iÖn m«i ,b¸n dÉn(sÊy gç ,d¸n gç,sÊy khu«n ®óc sø,khö trïng ®å hép …..) 3.1/ Ph©n lo¹i lß c¶m øng: a- Theo tÇn sè lµm viÖc thi bao gåm : Lß c¶m øng tÇn sè c«ng nghiÖp 50 – 500 Hz Lß c¶m øng trung tÇncã tÇn sè tõ 500 – 10.000 Hz Lß c¶m øng cao tÇn co tÇn sè tõ 10.000 Hz trë lªn b- Theo ph¹m vi sö dông: Lß c¶m øng ®Ó nÊu ch¶y kim lo¹i vµ hîp kim bao gåm hai lo¹i lµ lß cã lâi thÐp (lß m¸ng) vµ lß kh«ng cã lâi thÐp (lß nåi). Lß m¸ng cã dung l­îng nhá vµ nhiÖt ®é thÊp nªn hay dïng ®Ó nÊu ch¶y kim lo¹i mµu .Lß nåi cã dung l­îng cµng lín thi tÇn sè cµng gi¶m ®Ó nãng ®Òu gi÷a nåi,dung l­îng nåi cã thÓ d¹t tíi 10 tÊn,lµm viÖc ë tÊn sè 50Hz c«ng suÊt 1500Kw ThiÕt bÞ nung ph«i cho rÌn ,®¹p c¸n ph«i cµng lín th× tÇn sè lµm viÖc cµng nhá ThiÕt bÞ t«i bÒ mÆt th­êng lµm viÖc ë tÇn sè cao líp t«i cµng máng th× tÇn sè cµng cao. ThiÕt bÞ nung va sÊy chÊt b¸n dÉn 3.2/ ¦u ®iÓm cña thiÕt bÞ gia nhiÖt tÇn sè(lß c¶m øng) - Cã thÓ truyÒn n¨ng l­îngnhiÖt cho vËt cÇn gia c«ng mét c¸ch nhanh chãng vµ trùc tiÕp,kh«ngph¶i qua kh©u trung gian nªn cã thÓ tù ®éng ho¸ ë møc cao va cã thÓ tiÕn hµnh gia nhiÖt ë m«i tr­êng trung tÝnh ,ch©n kh«ng., - Cã thÓ t«i mÆt ngoµi chi tiÕt vá cøng trong ruét mÌm mét c¸ch ®¬n gi¶n nhê hiÖu øng mÆt ngoµi cña dßng cao tÇn vµ vËt t«i cã thÓ cã hÝnh d¹ng bÊt k×. t¨ng ®­îc n¨ng xuÊt lao ®éng vµ gi¶m ®­¬c lao ®éng mÖt nhäc. Ch­¬ng II . lß nÊu kim lo¹i trung tÇn Lß nÊu thÐp cã c«ng suÊt 2Mw vµ tÇn sè lµm viÖc lµ 500 Hz ho¹t ®éng dùa trªn hiÖn t­îng c¶m øng ®iÖn tõ. Lß nÊu thÐp sö dông c«ng nghÖ: chØnh l­uvµ nghÞch l­u khëi ®éng gi¸n tiÕp . A.Nguyªn lý ho¹t ®éng Lß nÊu thÐp ho¹t ®éng dùa trªn hiÖn t­îng c¶m øng ®iÖn tõ : khi cho dßng xoay chiÒu ®i qua cuén d©y trong lßng cuén d©y xuÊt hiÖn mét tõ tr­êng biÕn thiªn . NÕu ta ®Æt mét thái kim lo¹i vµo trong tõ tr­êng biÕn thiªn ®ã th× trong thái kim lo¹i sÏ xuÊt hiÖn mét søc ®iÖn ®éng c¶m øng vµ t¹o nªn dßng xoay chiÒu . NhiÖt n¨ng do dßng AC sinh ra chÝnh lµ nguån nhiÖt ®Ó nÊu ch¶y thái kim lo¹i . Tuy nhiªn nhiÖt n¨ng chuyÒn vµo thái kim lo¹i cßn phô thuéc vµo nh÷ng yÕu tè : ®iÖn trë xuÊt vµ hÖ sè tõ thÈm mo Do n¨ng l­îng nhiÖt (nhiÖt n¨ng) tØ lÖ víi b×nh ph­¬ng c­êng ®é dßng ®iÖn, do ®ã ta cã thÓ kh¾c phôc vÊn ®Ò truyÒn nhiÖt b»ng c¸ch: - T¨ng c­êng ®é dßng ®iÖn trong cuén d©y , nh­ng khi dßng c­êng ®é dßng ®iÖn t¨ng th× tiÕt diÖn cña d©y còng t¨ng , do ®ã chØ cã thÓ t¨ng c­êng ®ä dßng ®iÖn ®Õn mét gi¸ trÞ giíi h¹n cho phÐp. - Ngoµi t¨ng I ta cßn cã thÓ t¨ng gi¸ trÞ ®iÖn c¶m L cña cuén d©y nh­ng khi t¨ng gi¸ trÞ ®iÖn c¶m sÏ lµm cho sè vßng d©y t¨ng lªn , rÊt cång kÒnh vÒ kÝch th­íc . V× vËy cñng chØ t¨ng L ®Õn mét giíi h¹n nhÊt ®Þnh . - Do n¨ng l­îng nhiÖt tØ lÖ víi .Nªn khi t¨ng tÇn sè lªn 4 lÇn th× nhiÖt n¨ng chØ t¨ng lªn 2 lÇn , vµ thùc tÕ ng­êi ta sö dông ph­¬ng ph¸p nµy v× nguån cÊp cho lß c¶m øng lµ nguån ®iÖn cã tÇn sè cao . - Lß nÊu thÐp ®ang xÐt cã vµ ®­îc cÊp nguån tõ nguån ®iÖn cã U = 720V vµ f = 50Hz ®Ó cã tÇn sè f mong muèn ta cã 2 c¸ch: C¸ch 1: sö dông bé biÕn tÇn trùc tiÕp tuy nhiªn nã rÊt phøc t¹p ta kh«ng xÐt C¸ch 2: §Ó ®¬n gi¶n ng­êi ta sö dông bé biÕn tÇn gi¸n tiÕp gåm mét kh©u chØnh l­u vµ mét kh©u nghÞch l­u ®éc lËp . - Kh©u chØnh l­u ®­îc sö dông lµ chØnh l­u cÇu 3 pha sö dông thyristor : ®Ó chØnh l­u nguån ®iÖn xoay chiÒu cã ®iÖn ¸p thÊp720V vµ tÇn sè c«ng nghiÖp f = 50 Hz sang nguån ®iÖn mét chiÒu cã c«ng suÊt lín víi tÇn sè gi÷ nguyªn ®Ó cÊp cho kh©u nghÞch l­u ®éc lËp ®Ó ®iÖn ¸p ra cña kh©u nghÞch l­u ®¹t 1100V (xoay chiÒu.) - Kh©u nghÞch l­u ®éc lËp ®­îc sö dông lµ kh©u nghÞch l­u ®éc lËp cÇu mét pha, nã lµm viÖc víi phô t¶i ®éc lËp víi môc ®Ých biÕn nguån cÊp mét chiÒu cho nghÞch l­u ®éc lËp thµnh nguån ®iÖn xoay chiÒu cã c«ng suÊt vµ tÇn sè tahy ®æi ®­îc ®Õn gi¸ trÞ mong muèn cÊp cho lß nÊu thÐp. B.c¸c ph­¬ng ph¸p chØnh l­u, nghÞch l­u –øng dông trong lß lÊu kim lo¹i I.ChØnh l­u. 1. Khái niệm: Chỉnh lưu là quá trình biến đổi năng lượng dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều. Chỉnh lưu là thiết bị điện tử công suất đươc sư dụng rộng rãi nhất trong thực tế: như trong công nghiệp, y tế ..vv. 2.Phân loại Chỉnh lưu được phân loại theo một số cách sau đây: a . Phân loại theo số pha nguồn cấp cho mạch lực: một pha, hai pha, ba pha,…vv b . Phân loại theo loại van bán dẫn trong mạch van. Mạch van dùng toàn đi ôt, đươc gọi là chỉnh lưu không điều khiển. Mạch van dùng toàn tiristo , gọi là chỉnh lưu điều khiển . Mạch chỉnh lưu dùng cả hai loại đi ôt và tiristo, gọi là chỉnh lưu bán điều khiển. c. Phân loại theo sơ đồ mắc các van với nhau. Sơ đồ hình tia: Ở sơ đồ này số lượng van sẽ bằng số pha nguồn cấp cho mạch van. Tất cả các van đều đấu chung một đầu nào đó với nhau hoặc catốt chung , anốt chung. Sơ đồ cầu: ở sỏ đồ này số lượng van nhiều gấp đôi số pha nguồn cấp cho mạch van. Trong đó một nửa số van mắc chong nhau anot nửa kia lại mắc chung nhau catot . Như vậy , khi gọi tên một mạch chỉnh lưu , người ta dùng ba dấu hiệu trên để chỉ cụ thể mạch đó. 3.C¸c m¹ch chØnh l­u. 3.1 ChØnh l­u dïng ®i «t 3.1.1 ChØnh l­u mét pha mét nöa chu kú §iÖn ¸p sau chØnh l­u U= ∫u(Ө)dӨ = ∫UsinӨdӨ = U= 0.45U. Dßng ®iÖn sau chinh l­u: I = . H.1 + S¬ ®å nguyªn lý vµ d¹ng ®å thÞ ®iÖn ¸p ®­îc tr×nh bay trªn h×nh: H.1 Dßng trung b×nh ch¹y qua mçi van: I = I. §iÖn ¸p ng­îc trªn mçi van: Ungmax = U. - Nh­îc ®iÓm cña m¹ch chØnh l­u nµy lµ cã gi¸ trÞ chØ tiªu kü thuËt kÐm nªn chØ thÝch hîp víi t¶i nhá ( ®Õn mét vµi ampe). 3.1.2 Chỉnh lưu một pha hai nửa chu kỳ cã điểm giữa. S¬ ®å nguyªn lý vµ d¹ng ®å thÞ ®iÖn ¸p ®­îc tr×nh bµy trªn h×nh:H.2. §iÖn ¸p sau chØnh l­u : U = ∫UsinӨdӨ = U = 0,9U. Dßng ®iÖn sau chØnh l­u: I =. H.2a H.2b Dßng trung b×nh qua van: I = . §iện ¸p ngược cực đại trªn đi ot là: Ungmax = 2U. Tõ ®å thÞ chóng ta thÊy ®iÖn ¸p tr­íc chØnh l­u cã d¹ng h×nh sin ,nh­ng qua chØnh l­u th× cã d¹ng nöa h×nh sin .Do ë mçi nöa chu kú sÏ cã mét ®i «t dÉn mét ®i «t kho¸. 3.1.3Chỉnh lưu cầu một pha . S¬ ®å nguyªn lý vµ d¹ng ®å thÞ ®iÖn ¸p ®­îc tr×nh bµy trªn H×nh4. a) §iÖn ¸p sau chØnh l­u: U = 0,9U. Và : I =. Dòng điện trung b×nh qua mỗi van: I = . §iÖn ¸p ng­îc trªn mçi van: U = . b) H×nh4 Chỉnh lưu cầu một pha được sö dụng kh¸ rộng r·i trong thực tế , nhất là với điện ¸p trªn 10V , dßng tải cã thể đÕn một trăm am pe. - Ưu điểm của mạch là cã thể kh«ng cần biến ¸p. - Nh­îc điểm của nã là cã hai đi«t tham gia dẫn dßng đi«t nhãm lẻ dẫn dßng ra tải , đi «t nhãm chẵn dẫn dßng từ tải về nguồn .Như vậy sẽ cã sụt ¸p do hai đi «t g©y ra , chÝnh lý do này làm cho mạch kh«ng thÝch hợp với chỉnh lưu điÖn ¸p thấp dưới10V khi dßng tải lớn. - D¹ng ®iÖn ¸p ra cña t¶i ud trong m¹ch chØnh l­u cÇu mét pha gièng chØnh l­u h×nh tia hai pha . 3.1.4.Chỉnh lưu h×nh tia ba pha . H×nh5 H×nh 6 Mạch van gồm 3 đi «t §1 , §2 , §3 mắc thành một nhãm , ë ®©y lµ kiÓu cat«t chung. .Điện ¸p xoay chiều đưa vào mạch van là nguồn 3 pha đối xứng Ua,Ub,Uc. Theo sơ đå ta thấy a n«t đi «t §1 đấu với Ua , an«t đi ot2 đấu với Ub, an«t đi «t 3 đấu với Uc.V× thế : §iÖn ¸p sau chØnh l­u: Trong khoảng Ө®Õn Ө ( 30 ®Õn 150), điện ¸p Ua > Ub, Uc nªn đi «t §1, dÉn suy ra Ud = Ua. Trong khoảng Ө ®Õn Ө (150 ®Õn 270), điện ¸p Ub> Ua, Uc nªn đi «t §2dẫn suy ra Ud =Ub. Trong khoảng Ө ®Õn Ө(270 ®Õn 390), điện ¸p Uc> Ua, Ub nªn đi «t §3 dẫn, suy ra Ud = Uc. Ua = sinӨ. Ub = sin(Ө ─ 120) Uc = sin(Ө ─ 240). Như vậy điện ¸p ra tải lu«n lấy điện ¸p pha dương nhất của nguồn theo đồ thị ta cã: Ud =1,17U Dßng ®iÖn t¶i sau chØnh l­u: I =. Dßng điện trung b×nh qua mỗi van chỉ tồn tại trong 1/3 chu kỳ ®iÖn ¸p nguồn,v× vậy : I = I/3. Điện ¸p ngược trªn van dễ dàng x¸c định với giả thiết đi «t §1 dẫn ta cã sơ đồ thay thế hinh7. H×nh 7 Ở đ©y đi «t §2 , §3 sẽ đấu vào điện ¸p d©y của nguồn xoay chiÒu,do đã điện ¸p ngược trªn van bằng điện ¸p d©y nguồn .Vậy điện ¸p ngược cực đại trªn van là điện ¸p d©y cực đại. Ung max = Ud©y max = = =0,45U2. Chỉnh lưu h×nh tia ba pha cã đặc điểm tương tự chỉnh lưu h×nh tia hai pha . Để hoạt động cần cã biến ¸p đÓ đưa điểm trung tÝnh ra tải .V× mạch dßng nguồn 3 pha nªn c«ng suất cã thể tăng lªn nhiều ,dßng điện tải đÕn vài tr¨m am pe. - Ưu điểm :Vì mạch dùng nguồn ba pha nên công suất có thể tăng lên nhiều ,dòng điện tải đến vài trăm ampe. - Nhược điểm: Chỉnh lưu hình tia ba pha có đặc điểm tương tự chỉnh lưu hình tia hai pha , để hoạt động cần có biến áp đẻ đưa điểm trung tính ra tải. 3.1.5.Chỉnh lưu cầu ba pha . S¬ ®å: H×nh8 Mạch van gồm 2 nhãm đi ot Đ1 , Đ3, Đ5, đấu theo kiểu ca t«t chung (hinh8) nªn hoạt động theo quy luật dẫn l v× thế trong khoảng Ө3 ®Õn Ө5 , khi Ua dương nhất Đ5 dẫn trong khoảng Ө5 ®Õn Ө7 khi Uc dương nhất. C¸c đi «t Đ2, Đ4, Đ4, đÊu theo kiểu a n«t chung nªn : Đ2 dẫn trong khoảng Ө2 ®Õn Ө4 khi Uc ©m nhất. Đ4 dẫn trong khoảng Ө4 ®Õn Ө6 khi Ua ©m nhất . Đ6 dẫn trong khoảng Ө6 ®Õn Ө8 khi Ub ©m nhất Đối chiếu theo đồ thị dẫn c¸c van ta thấy bất kỳ ở thời điểm nào cũng cã một đi «t nhãm trªn dẫn với một đi ot của nhãm dưới nªn ta cã: - Điện ¸p trung b×nh nhận được trªn tải là: U = 2,34U2. Ung­îc max = 2,45U2 Dßng trung b×nh qua van: I = Id /3 So s¸nh gi¸ trị này với trường hợp chỉnh lưu ba pha h×nh tia , ta thấy nã cã trị số gấp 2 lần . Điều này cã thể thấy theo sơ đồ ở h×nh 8 ,sơ đồ cầu ba pha dường như là hai sơ đồ h×nh tia mắc nối tiếp nhau , nhãm đi «t lẻ chỉnh lưu lấy điện ¸p dương , nhãm đi «t chẵn chỉnh lưu lấy nốt phần điện ¸p ©m cßn lại ,v× vậy tổng ta cã hai chỉnh lưu ba pha h×nh tia nối tiếp nhau . - ĐiÖn ¸p Ud của mạch chỉnh lưu cã dạng gọn sãng , kh«ng 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 lÇn đập mạch càng cao th× dạng Ud càng phẳng tức là hệ số đập mạch kđm nhỏ hơn . 3.2 ChØnh l­u dïng thyristo(T) 3.2.1 Kh¸i niÖm vÒ gãc ®iÒu khiÓn α - Gãc ®iÒu khiÓn α lµ gãc tÝnh tõ thêi ®iÓm thyristo ®­îc ph¸t xung vµo cùc ®iÒu khiÓn ®Ó më van.Thêi ®iÓm më tù nhiªn lµ ®iÓm mµ ë ®ã nÕu van lµ ®i «t th× nã b¾t ®Çu dÉn. 3.2.2 ChØnh l­u ®iÒu khiÓn mét pha mét nöa chu kú t¶i thuÇn trë. Để so s¸nh chỉnh lưu kh«ng điều khiển và chỉnh lưu cã điều khiển , h×nh 1.1 dựng c¸c ®ồ thị U ở hai trường hợp này .H×nh 1.1b là điện ¸p chỉnh lưu nhận được khi dùng đi ôt , h×nh 1.1c là chỉnh lưu cã điều khiển. Trong sơ đồ này ở giai đoạn (0 ®Õn α) mặc dï điện ¸p trªn tiristo T đã dương , song phải đến thời điểm α th× tiristo mới nhận được tÝn hiệu điều khiển Itừ kh©u ph¸t xung Do đã:Trong giai đoạn (0 ®Õn α) tiristo kho¸: U=0 Trong giai đoạn (0 ®Õn π) tiristo dẫn: U=U(Ө) Trong giai đoạn (π ®Õn 2π) tiristo kho¸: U=0. H×nh 1.1 Như vậy điện ¸p U b©y giờ kh«ng cßn là toàn bộ nửa h×nh sin dương củađiện ¸p nguồn xoay chiều U, mà chỉ là một phần của nã với độ lớn tuỳ thuộc gãc α. Ta cã : - §iÖn ¸p sau chØnh l­u: Uα = ∫U(Ө)dӨ = ∫UsinӨdӨ - Khi điều khiển với α = 0 có gi¸ trị U U =U =0,45 U Đ©y chÝnh là biểu thức tương ứng chỉnh lưu kh«ng điều khiển dïng ®i èt V× vậy cã thể coi r»ng chỉnh lưu đi «t là trường hợp riªng của chỉnh lưu dïng thyristo với α = 0 . C¸c tham số của chỉnh lưu dïng tiristo đều lấy từ chỉnh lưu dïng đi «t , với lý do đơn giản là khi α =0 (tương ứng chỉnh lưu kh«ng điều khiển )th× điện ¸p chỉnh lưu lớn nhất và mạch cũng mang tải nặng nhất. 3.2.3.Chỉnh lưu h×nh tia hai pha . Lưu ý trong mạch chỉnh lưu nhiều pha ,gãc điều khiển α của c¸c tiristo phải bằng nhau :α=α=α.Sự sai lệch giữu chóng được ®¸nh gi¸ bằng độ mất đối xứng .Mạch điều khiển cã nhiệm vụ đảm bảo độ mất đối xứng kh«ng vượt qu¸ 1 đÕn 2 điện .Theo đồ thị ta nhận thấy được : §iÖn ¸p sau chØnh l­u: U =∫U(Ө)dӨ =∫UsinӨdӨ với U =o,9U. - Với tải thuần trở , dạng dßng điện i tương tự dạng điện ¸p U, và ta thấy dßng điện sẽ cã đoạn bằng 0 (i=0) trong toàn dải điều chỉnh α. Do vậy dßng điện này được gọi là dßng điện gi¸n đoạn. 3.2.4.Chỉnh lưu h×nh tia ba pha dïng tiristo. Đồ thị điện ¸p U vµ s¬ ®å nguyªn lÝ của mạch chỉnh lưu này thể hiện trªn h×nh 1.3 bªn d­ãi với gãc α =30.Đ©y là gãc đặc biệt . a)Nếu α ≥ 30, điện ¸p sẽ cã đoạn bằng 0, v× vậy khi tải thuần trở ,dßng điện tải isẽ gi¸n đoạn , tức là cã những đoạn i= o, và dßng điện qua van lu«n kết thóc khi điện ¸p pha về 0. Từ đồ thị h×nh 1.4a U cã dạng: Hinh1.4 b).Nếu α < 30, dạng điện ¸p U ở h×nh1.4b .Ta thấy rằng điện ¸p ulu«n lớn hơn 0. Như vậy với tải thuần trở ,dßng điện i sẽ lu«n tồn tại và chảy liªn tục qua tải ,v× vậy dạng dßng này gọi là dßng liªn tục . Ở đ©y điện ¸p U kh¸c đi , kh«ng theo biểu thức vừ cã. Ba van sẽ thay nhau dẫn trong một chu kỳ, nªn mỗi van dẫn một khoảng 2π/3, do đã : U= ∫UsinӨdӨ = Ucosα = Ucosα - Như vậy với mạch chỉnh lưu ba pha h×nh tia,quy luật điện ¸p Uphụ thuộc vào chế độ dßng: 3.2.5Sơ đồ chỉnh lưu cầu ba pha . Thay toàn bộ đi «t bằng tiristo ở sơ đồ cầu ba pha dïng đi «t .Việc x¸c định gãc điều khiển α cho từng van như c¸c trường hợp kh¸c, tuy nhiªn cần lưu ý ràng ®Ó cấp điện cho tải cần phải đảm bảo cã hai van dẫn : một của nhãm lẻ , một của nhãm chẵn. Như vậy khi ph¸t xung mở van cho mạch hoạt động cũng phải đồng thời cho hai tiristo cïng dẫn.Trªn h×nh1.7 H-17 thể hiện điều này ở chỗ mỗi tiristo được ph¸t hai xung:xung đầu tiên x¸c định gãc α, xung thư hai đảm bảo th«ng mạch tải. Ở đ©y vẫn phải đảm bảo gãc điều khiển c¸c van phải như nhau : α= α = … = α = α . Theo đồ thị u(Ө) ta thấy gãc giới hạn Ө giữa dßng liªn tục và dßng gi¸n đoạn bằng 60.Vậy: Nếu α ≤ 60 ta sẽ cã quy luật dễ nhớ là: Uα = Ucosα = 2,34Ucosα Nếu α > 60 Th× dßng điện sẽ gi¸n đoạn . Điện ¸p chỉnh lưu nhận được (xem đồ thị u với giai đoạn T T dẫn khi u = u) là : U α = ∫UsinӨdӨ hai van của hai pha thành cặp này cã điểm mở tự nhiªn trïng nhau ,do đã sẽ dẫn 3.3Chỉnh lưu với tải một chiều cã tÝnh điện cảm . 3.31Chỉnh lưu một pha một nửa chu kỳ với tải R. Trong khoảng thời gian từ 0 ®Õn π điện ¸p đặt trªn tiristo là dương .Tuy nhiªn tirristo chỉ mở tại thời điểm α khi cã xung kÝch mở đưa vào cực điều khiển . Trong khoảng thời gian từ π ®Õn 2π điện ¸p đặt trªn tiristo là ©m dẫn dến tiristo khãa nªn điện ¸p trªn tải =0. U= ∫UsinӨdӨ = U(1+cosα) Khi α = 0, th× U = U= 0,45U Khi α = 180th× U = 0 , vì vậy 0 ≤ α ≤ π 1_Chỉnh lưu một pha một nửu chu kỳ với tải R + L. Do trong mạch tải cã cuộn cảm v× vậy dßng điÖn sẽ được tăng từ 0 đến gi¸ trị cực đại rồi giảm về 0. Khi Tiristo dẫn : UsinӨ = L + Ri Dßng điện i(Ө) gồm hai thành phần : dßng cưỡng bức i và dßng tự do i: i= i= i Dßng cưỡng bức chịu sự t¸c động của nguồn u theo quy luật quen thuộc : i= sin(Ө - j) X = L.w ; j = arctg. Như vậy nếu ở trường hợp tải thuần trở , khi van lu«n khãa ở thời điểm π,và gãc dẫn l của van lu«n là π – α , th× khi cã điện cảm L,dßng điện kÐo dài qua điểm π , và gãc dẫn của van l= (Ө- Ө) > (π – α). Dạng điện ¸p ucũng kh¸c so với trường hợp tải thần trở.Do chừng nào tiristo cßn dẫn , th× vẫn cã u=u, nªn điện ¸p Ugi¶m theo đến hết điểm Ө.Như vậy điện ¸p U cã đoạn ©m . vì cã thể coi điện ¸p này cã hai chiều ,song dßng điện chỉ cã một chiều. Gi¸ trị trung b×nh của dong tải Icũng cã thể tÝnh theo với trường hợp chỉ cã R song v× Ilà thành phần kh«ng đổi nªn nã kh«ng thể g©y sụt ¸p trªn cuộn cảm do ®ã vẫn cã I=. 3.3.2_Chỉnh lưu h×nh tia hai pha với tải cã L. Trong mạch chỉnh lưu này , cũng như trong c¸c mạch chỉnh lưu nhiều pha nói chung kh¸c , điện cảm L cũng cã ảnh hưởng như chỉnh lưu một pha một nửa chu kỳ như ở trªn . Cã nghĩa là dßng điện sẽ kÐo dài hơn , nãi c¸ch kh¸c van sẽ dẫn l©u hơn so với trường hợp tải thuần trở . Tuy nhiªn ở đ©y cã điểm kh¸c biệt , thể hiện ë h×nh3.1 với hai dạng ®ßng kh¸c nhau , và được gọi tªn riªng là chế đé dßng điện liªn tục và chế độ dßng điện gi¸n đoạn. Chế ®é dßng điện gi¸n đoạn . 2 Dạng dßng thể hiện ở trªn , ở chế độ này khi van T dẫn , dßng diện i sẽ xuất hiện từ điểm α rồi tắt đi ở Ө. Sau đã một hời gian van T được dẫn ở (π + α), dßng điện lại xuất hiện từ 0 kÐo dài đến Ө th× lại tắt. Như vậy dßng điện lóc cã , lóc mất tức là gi¸n đoạn. Chế độ dßng điện liªn tục. Dạng dßng điện ở trªn là dßng ở đồ thị cuối cïng . Ở chế độ này khi van Tdẫn dßng điện chảy qua Tsẽ kÐo dài và chưa kịp tắt th× van Tđã được ph¸t xung mở dßng điện lại chuyển qua đường Tvà tăng lªn . Đến lượt m×nh dßng này chưa kịp tắt th× van T đã được ph¸t xung mở trở lại ở Ө = 2π +α. Như vậy kh«ng cßn gi¸n đoạn dßng bằng 0. Trong chế độ này dạng dßng điện và điện ¸p kh¸c đi .Dạng điện ¸p lu«n b¸m theo điện ¸p pha của nguồn cã van dẫn , do đã kh«ng cßn giÊn đoạn U=0 Dạng dßng điện là liªn tục và mỗi van dẫn một khoảng l =π. Ở trạng th¸i này cã quy luật : i(α) = i (α + π). Gi¸ trị trung b×nh của dßng tải cã thể tÝnh theo biểu thức U. I == . Nhìn chung chế độ dòng điện liên tục là mong muốn , vì thế thực tế điện cảm L thường là chọn sao cho được chế độ này . - Chế độ giới hạn. Đây là chế độ ranh giới giữa dòng liên tục và dòng giãn đoạn . Ở đây dòng điện qua một van vừa giảm tới 0 thì van tiếp theo cũng đồng thời được phát xung mở ra , có nghĩa là :i(Ө = π + α) = 0.Thay vào biểu thức dòng điện ta xác định được góc điều khiển giới hạn này: α = j = arctg. Vậy :nếu α < α ta có chế độ dòng liên tục ; nếu α >α ta có chế độ dòng gián đoạn; Ta có điện cảm giới hạn: L = tgα Như vậy nếu có L> L ta cũng đạt được chế độ dòng liên tục với một tải và góc điều khiển xác định. II . NghÞch l­u ®éc lËp NghÞch l­u ®éc lËp lµ thiÕt bÞ biÕn ®æi dßng ®iÖn mét chiÒu sang dßng ®iÖn xoay chiÒu cã tÇn sè mong muèn . nã bao gåm nghÞch l­u ¸p , nghÞch l­u dßng , nghÞch l­u céng h­ëng 1 . NghÞch l­u ¸p §Æc ®iÓm nghÞch l­u ¸p lµ ®iÖn ¸p ra trªn t¶i cã d¹ng xung ch÷ nhËt , cßn h×nh d¹ng dßng ®iÖn vµ gãc pha t¶i th× phô thuéc vµo th«ng sè cña t¶i . nguån cung cÊp cho nghÞch l­u ¸p lµ nguån ¸p . nÕu sö dông thiÕt bÞ chØnh l­u ®Ó t¹o ®iÖn ¸p nguån mét chiÒu cÊp cho nghÞch l­u ¸p th× ë ®Çu ra cña thiÕt bÞ chØnh l­u ph¶i ®Êu song song mét tô ®iÖn cã ®iÖn dung kh¸ng lín ®Ó thùc hiÖn viÖc tr¶ n¨ng l­îng vÒ nguån mét chiÒu khi t¶i kh«ng ph¶i la thuÇn trë . 1.1. NghÞch l­u ¸p mét pha §iÖn ¸p ®Æt trªn t¶i cã d¹ng sin ch÷ nhËt ®Ó t×m biÓu thøc it( t ) qua t¶i , cã thÓ dïng biÖn ph¸p biÕn ®æi laplace . Gi¸ trÞ hiÖu dông cña dßng t¶i ®­îc x¸c ®Þng nh­ sau : It = Trong ®ã it = . A = , k = , sin ; Nh­ vËy : = 1.2 nghÞch l­u ¸p 3 pha : S¬ ®å : UA = == ®Þnh ®­îc gi¸ trÞ hiÖu dông cña dßng t¶i. V× trong kho¶ng b»ng gi¸ trÞ tøc thêi cña dßng id do nguång cung cÊp còng chÝnh lµ dßng ch¹y trong pha nèi tiÕp víi hai pha kia ®Êu song song cho nªn . C«ng suÊt t¸c dông cña phô t¶i : P = UdId = C«ng suÊt toµn phÇn cña phô t¶i : S = 3UI = hÖ sè c«ng suÊt cña phô t¶i: . 2 . NghÞch l­u dßng Cã ®Æc ®iÓm ®Þnh h×nh dßng t¶i lµ xung vu«ng cßn ®iÖn ¸p vµ pha t¶i do th«ng sè t¶i quyÕt ®Þnh . nguån cung cÊp cho nghÞch l­u nguån dßng lµ nguån dßng . Muèn vËy , ë m¹ch vµo cña nghÞch l­u nguån dßng ph¶i ®Êu mét cuén kh¸ng cã ®iÖn c¶m t­¬ng ®èi lín . §iÖn kh¸ng nµy cã chøc n¨ng läc c¸c sãng hµi bËc cao vµ ng¨n chÆn sù phãng ®iÖn cña tô chuyÓn m¹ch vÒ nguån mét chiÒu . Tô chuyÓn m¹ch cã thÓ ®Êu song song hoÆc nèi tiÕp hoÆc nèi tiÕp song song víi t¶i . tuú theo c¸ch ®Êu tô chuyÓn m¹ch ng­êi ta chia nghÞch l­u nguån dßng thµnh 3 lo¹i song song , nèi tiÕp , nèi tiÕp song song . 2.1 : s¬ ®å nghÞch l­u song song NghÞch l­u song song XÐt tr­êng hîp t¶i thuÇn trë :Z = R Gi¸ trÞ cña ®iÖn ¸p T¶i (2-19) X¸c ®Þnh Uc0 .qua 2-19 thÊy r»ng khi t = 0 ta cã ut(0) = - Uc0 VËy khi t = T/2 , ta sÏ cã ut(T/2) = Uc0 Do ®ã : NÕu ®Æt ta cã: Uc0 = IdR (2-20) X¸c ®Þnh Id. (2-22) trong ®ã thay (2-21), (2-22) vµo (2-19) ta ®­îc (2-23) nh­ vËy ®iÖn ¸p t¶i biÕn thiªn chu kú theo d¹ng hµm mò vµ khi t =0 th× u(t) = - Uc0 .Cßn khi t = T/2 th× u(t) b»ng Uco C«ng suÊt bé nghÞch l­u lÊy tõ nguån ®iÖn mét chiÒu (2-37) C«ng suÊt ra cña bé nghÞch l­u: (2-38) NÕu bá qua tæn thÊt trong bé nghÞch l­u ta cã:Pd = P hoÆc :(2-39) Trong ®ã ;lµ hÖ sè tØ lÖ phô thuéc vµo vµ s¬ ®å nghÞch l­u ,blµ gãc v­ît tr­íc cña dßng nghÞch l­u so víi ®iÖn ¸p nghÞch l­u, tõ h×nh : ta cã: (2-40) coi B = lµ tØ sè phô t¶i vµ lµm phÐp biÕn ®ái ®¬n gi¶n ®ãi víi biÓu thøc (2-40) hoÆc (2-41) so s¸nh víi (2-38) ta cã (2-42) Lµ dÆc tÝnh ngoµi cña bé nghÞch l­u d­îc tr×nh bµy trªn H×nh: mÆt kh¸c tõ biªu thøc : ta cã hoÆc BiÕt r»ng: Cuèi cïng ta cã: (2-43) NhËn xÐt: Qua ®Æc tÝnh ngoµi thÊy r»ng khi gi¶m t¶I (gi¶m B) th× ®iÖn ¸p t¨ng lªn rÊt nhanh,®iÒu ®ã thÓ hiÖn c«ng suÊt thõado tô ®iÖn sinh ra khi t¶I nhá vµ cungx lµ mét nh­îc ®iÓm quan tréng cña bé nghÞch l­u song song. §èi víi nghÞch ®Æc tÝnh vµo H. dÔ nhËn thÊy gi¸ trÞ cùc tiÓu khi B = 1 tøc lµ khi Xc=Xt, s¬ ®å ®ã lµm viÖc ë chÕ ®é gÇn céng h­ëng. Nh­ vËy nghÞch l­u song song lµm viÖc trong mét vung nhÊt ®Þnh khi B nhá qu¸ th× sinh ra nguy co qu¸ ®iÖn ¸p , khi B lín thi gãc kho¸ ? l¹i qu¸ nhá kh«ng ®ñ ®Ó kh«i phôc tinh chÊt ®iÒu khiªn cña c¸c thyristor 2.2 . NghÞch l­u nèi tiÕp song song - Nguyªn t¾c lµm viÖc :nÕu coi Ui lµ gi¸ trÞ hiÖu dông cña ®iÖn ¸p nghÞch l­u ta cã thÓ viÕt gi¸ trÞ trung b×nh cña ®iÖn ¸p nghÞch l­u nh­ sau : (2-44) Do ®ã: (2-45) §èi víi tr­êng hîp t¶I dung kh¸ng ta cã: Tr­êng hîp t¶i c¶m kh¸ng : BiÓu thøc chung cña gãc v­ît: (2-46) §IÖn ¸p nghÞch l­u : (2-48) Thay 2-45 vao 2-48 ta cã: (2-49) 2.3 . NghÞch l­u dßng 3 pha - Nguyªn t¾c lµm viÖc :®iÖn ¸p ng­îc ®Æt trªn mçi thyristor b»ng Ucmax . Gi¸ trÞ hiÖu dông cña dßng c¬ b¶n : (2-66) NÕu bá qua tæn thÊt cña bé nghÞch l­u , tøc la coi c«ng suÊt vµo b»ng c«ng suÊt ra : Pd = P2 hoÆc UdId = 3U2I1cosb (2-67) ThÕ (2-66) vµ (2-67) sÏ nhËn ®­îc : (2-68) 3 . NghÞch l­u céng h­ëng Th­êng ®­îc dïng trong tr­êng hîp phô t¶i cã ®iÖn c¶m lín vµ lµm viÖc ë tÇn sè trung b×nh , tõ 1kHz ¸ hµng trôc kHz . §iÖn c¶m cña t¶i cïng víi c¸c phÇn tö chuyÓn m¹ch L,C cña s¬ ®å t¹o thµnh m¹ch vßng dao ®éng , céng h­ëng ®iÖn ¸p ( céng h­ëng trong m¹ch nèi tiÕp R – L – C ) . TÇn sè riªng cña m¹ch dao ®éng ph¶i nhá h¬n hoÆc b»ng tÇn sè lµm viÖc cña bé nghÞch l­u . C¸c thyristor sÏ bÞ kho¸ khi dßng ch¹y qua anèt cña chóng b»ng 0 . Tô chuyÓn m¹ch cã thÓ nèi nèi tiÕp hoÆc song song víi t¶i cßn ®iÖn kh¸ng L th× bè trÝ trong mach anèt cña c¸c thyristor hoÆc nèi tiÕp víi t¶i . §iÖn ¸p trªn t¶i vµ dßng t¶i cã d¹ng gÇn sin . 3.1 NghÞch l­u céng h­ëng song song - Nguyªn t¾c lµm viÖc : §Ó ®on gi¶n trong viÖc ph©n tÝch ho¹t ®äng cña s¬ ®å chóng ta gi¶ thiÕt ®iÖn ¸p uc = ut cã d¹ng sin,dßng ch¶y qua thyristo sÏ cã d¹ng xung sin víi biªn ®é im ,tøc lµ : iT = Imsinw0t trong ®ã lµ tÇn sè riªng cña m¹ch vßng dao ®éng Gãc dÉn cña thyristor : trong ®ã lµ hÖ sè phô t¶i lµ hÖ sè tÇn sè Gi¸ trÞ trung b×nh cña dßng ®iÖn vµo bé nghÞch l­u : C«ng suÊt vµo bé nghÞch l­u Pd = UdId . C«ng suÊt t¶i Pt = UtI(1)cosf(1) . C«ng suÊt ph¶n kh¸ng tô ®iÖn C tiªu thô :Qc = UtIc = Ut2wC C«ng suÊt ph¶n kh¸ng t¶i tiªu thô : QL = UtIL = Ut2ytsinj c«ng suÊt t¸c dông t¶i tiªu thô : Pt = UtItcosj = Ut2ytcosj §Æc tÝnh ra cña bé nghÞch l­u céng h­ëng song song : (2-74) Qua biÓu thøc (2-74) thÊy r»ng ®iÖn ¸p trªn t¶i, cung nh­ trªn tô chuyÓn m¹ch, ®iÖn ¸p ®Æt trªn thyrirtor khonggo nh÷ng phô thuéc vµo th«ng sè m¹ch t¶i, tÇn sè nghÞch l­u, dung l­îng cña tô chuyÓn m¹ch va cßn phô thuéc vµo gãc dÉn l. So s¸nh nghÞch l­u dßng kiÓu song song vµ nghÞch l­u céng h­ëng . KiÓu song song thÊy rt»ng nh÷ng biÓu thøc chñ yÕu cña hai lo¹i nghÞch l­u nµy gÇn gièng nhau . §èi víi nghich l­u céng h­ëng, vi \f dßng ch¹y qua thyristor d¹ng h×nh sin nªn di/dt nhá h¬n ,v× vËy kh«ng cÇn sö dông thiÕt bÞ ®Æc biÖt b¶o vÖ sù cè vÒ di/dt , vµ cã thÓ lµm viÖc ë tÇn sè cao h¬n .ngoµi ra ,nghÞch l­u céng h­ëng cã gãc kho¸ lín h¬n. Tuy nhiªn nã còng chØ thich hîp víi lo¹i pô t¶i biÕn thiªn trong ph¹m vi hÑp ,v× khi c¸c th«ng sè phô t¶i biÕn ®æi cã thÓ thu nhá gãc kho¸ thyristor. 3.2 . ._.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docDO81.DOC