3 sơ đồ, nguyên lý mạch chỉnh lưu tia 3 pha có điều khiển dùng thyristor

Mạch chỉnh lưu 3 pha hình tia có điều khiển là gì

Mạch chỉnh lưu 3 pha hình tia có điều khiển là mạch biến hóa điện áp xoay chiều 3 pha thành điện áp một chiều dùng 3 thyristor. Điện áp trung bình ngõ ra được kiểm soát và điều chỉnh bằng cách đổi khác thời hạn đóng, mở của những thyristor .
Mỗi thyristor sẽ được mắc tiếp nối đuôi nhau với một pha nguồn, cực âm của thyristor nối lại với nhau và mắc tiếp nối đuôi nhau với tải. Trong một chu kỳ luân hồi của nguồn điện, mỗi thyristor sẽ luân phiên dẫn điện trong thời hạn thời hạn 1/3 chu kỳ luân hồi

Mạch chỉnh lưu 3 pha hình tia có điều khiển

Giả sử nguồn điện sử dụng là nguồn 3 pha 380V, tần số 50H z điện áp mỗi pha nguồn V1, V2, V3 lệch sóng nhau 120 độ điện. Phương trình điện áp mỗi pha được vẽ trong hình trên .

3 Mạch chỉnh lưu tia 3 pha dùng thyristor

1. Nguyên lý phong cách thiết kế mạch điều khiển tia 3 pha dùng thyristor

Mạch điều khiển thyristor trong mạch điện 3 pha tương đối phức tạp, do yêu cầu về góc kích của thyristor: Tín hiệu điều khiển phải đồng bộ với điện áp nguồn.

Cụ thể góc 0 độ của tín hiệu xung kích không mở màn ở đầu chu kỳ luân hồi điện áp nguồn, mà tính từ lúc điện áp pha tức thời trên thyristor cần kích lớn nhất. Ví dụ hình bên dưới sử dụng góc kích 90 độ, khi V1 mở màn lớn hơn V2 và V3 thì 90 độ sau Open xung kích thyristor 1 .

Nguyên lý mạch điều khiển mạch thyristor

Nguyên lý hoạt động giải trí của mạch điều khiển

Điện áp nguồn 3 pha 380V được chuyển thành điện áp hoàn toàn có thể đo được nhờ khối cảm ứng điện áp. Khối cảm ứng còn có tính năng dời góc 0 độ của tín hiệu kích đến vị trí điện áp chuyển pha. Bắt đầu tại điểm này điện áp pha tức thời mắc với thyristor là lớn nhất, bảo vệ khi có xung kích thì thyristor tương ứng sẽ dẫn điện .
Điện áp sau cảm ứng đo được cho vào khối so sánh, khi điện áp từ cảm ứng lớn hơn 0 thì ngõ ra khối so sánh ở mức cao. Tín hiệu mức cao này sẽ được cho phép khối tạo góc kích alpha xuất góc kích sau khoảng chừng thời hạn chờ alpha. Khoảng thời hạn này chỉnh là góc kích điều khiển thyristor nhu yếu .

Tìm hiểu về những khối chính trong mạch điều khiển :

+ Khối cảm biến điện áp: Đo điện áp mạch công suất chuyển về giá trị phù hợp cho mạch điều khiển.

+ Khối so sánh : Ngõ ra của khối so sánh ở mức 1 khi ngõ vào cổng không hòn đảo ( + ) lớn hơn cổng hòn đảo ( – ). Ở mạch này ngõ vào cổng hòn đảo ( – ) được nối với GND nên ngõ vào ở mức cao thì ngõ ra sẽ lên mức cao .
+ Khối tạo góc kích alpha : Cho phép tạo một khoảng chừng chờ alpha khi có tín hiệu được cho phép. Để đơn thuần thì ở mạch này ta nối chân tạo tín hiệu đồng nhất Sync và chân được cho phép Enable lại với nhau. Khi chân Enable ở mức 1 thì sau thời hạn alpha so với chu kỳ luân hồi sẽ Open xung kích .

3 khối chính trong mạch điều khiển tia 3 pha

2. Mạch chỉnh lưu 3 pha hình tia có điều khiển với tải thuần trở

Mạch chỉnh lưu tia sử dụng tải ngõ ra là điện trở 10 Ohm, sơ đồ nguyên lý của mạch như sau:

Mạch chỉnh lưu tia 3 pha với tải thuần trở

– Nguyên lý mạch:

+ Mỗi Thyristor chỉ hoàn toàn có thể dẫn điện trong 1/3 chu kỳ luân hồi của điện áp nguồn, thyristor hoàn toàn có thể được kích dẫn khi điện áp trên nó có giá trị tức thời lớn nhất .
+ Tại thời gian V1 là lớn nhất, khi có xung kích G1 thì thyristor 1 dẫn, điện áp trên tải bằng với điện áp nguồn. Nhưng khác với mạch chỉnh lưu 3 pha hình tia không có điều khiển : khi V1 giảm xuống nhỏ hơn V2 thì thyristor liên tục dẫn cho đến khi V1 về 0 .
Điều này là do khi V1 < V2 thì chưa có xung kích thyristor 2 nên thyristor 1 liên tục dẫn. Nói cách khác khi giảm góc kích thì V1 < V2 khi có xung kích G2 thì ngay lập tức THY1 ngưng và THY2 dẫn điện .

3. Mạch chỉnh lưu tia 3 pha dùng thyristor với tải RL

Sơ đồ mạch và dạng sóng ngõ ra của mạch được mô phỏng trên ứng dụng PSim tác dụng như hình bên dưới .

Mạch chỉnh lưu tia 3 pha tải RL dùng thyristor

– Nguyên lý hoạt động của mạch:

+ Khi có xung kích G1 thì thyristor 1 dẫn điện, đến khi điện áp V1 về 0V thyristor1 ngưng dẫn. Nhưng do tải phát dòng nguồn năng lượng duy trì THY1 dẫn, áp tải bằng với áp nguồn. THY1 dẫn cho đến khi tải phát hết nguồn năng lượng hoặc có xung kích G2 .
Trong trường hợp này khi tải phát hết nguồn năng lượng thì THY1 ngưng dẫn, điện áp tải bằng 0. Sau đó khi có xung kích G2 thì THY2 dẫn chu kỳ luân hồi được lập lại .

– Nhận xét:

Đối với tải có tính cảm thì điện áp ngõ ra thu được trên tải có phần điện áp âm. Điều này làm giảm chất lượng điện áp tải. Do đó trong mạch thực tiễn người ta sử dụng tụ điện có giá trị đủ lớn mắc song song với tải để lọc phẳng điện áp, tăng giá trị trung bình .

Tham khảo video về mạch chỉnh lưu tia 3 pha của thầy Đỗ Đức Trí

>>> Xem thêm:

Chi tiết về mạch chỉnh lưu tia 3 pha không điều khiển

10 mạch chỉnh lưu không điều khiển dùng diode

10 mạch chỉnh lưu có điều khiển sử dụng thyristor

>>> Bài viết tham khảo

3 phase half wave controlled rectifier ( 2 circuits )

Source: https://vh2.com.vn
Category : Tin Học