HỌC PHẦN: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀUKHIỂN
ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT (EE4336)
ĐIỀU KHIỂN BỘ CHỈNH LƯU TIRISTOR
TS. Trần Trọng Minh, TS.Vũ Hoàng Phương
BM. Tự động hóa CN – Viện Điện
Trường đại học Bách khoa Hà Nội 11/2015 1 NỘI DUNG
1. Phương pháp điều chế độ rộng xung và giải pháp thực hiện trong thực tế.
2. Mô hình hóa và thiết kế mạch vòng dòng điện
3. Ví dụ cho chỉnh lưu cầu 3 pha 11/2015 2
Phương pháp điều chế độ rộng xung K Lưới điện G G Tạo Đồng pha So sánh Khuyếch đại Tạo xung răng cưa xung K A vđk
Cấu trúc của hệ thống điều khiển các bộ biến đổi phụ thuộc. 11/2015 3
Phương pháp điều chế độ rộng xung A udpA A udpA B udpB B udpB C u u dpC C dpC ud u u d A uB uC uA uB uC 0 0 udpA u u AC dpA uA 0 0 (a) (b)
Sơ đồ lấy tín hiệu đồng bộ bằng máy biến áp đồng pha cho chỉnh lưu ba pha
(a) Đấu Δ/Y, (b) Đấu Y/Y. 11/2015 4
Phương pháp điều chế độ rộng xung Uc,m u t U dk c ,m a u a 2 a 1 dk U c,m
Điện áp tựa dạng răng cưa sườn xuống. U c,m u t dk udk a a a 2 Uc,m
Điện áp tựa dạng răng cưa sườn lên.
Các dạng điện áp tựa phổ biến cho điều khiển bộ biến đổi chuyển mạch phụ thuộc 11/2015 5
Phương pháp điều chế độ rộng xung
Vấn đề về tạo xung cho mạch chỉnh lưu cầu 3 pha 600 t f x < 100µs x = 8 ÷ 12 kHz UGK,V1 a UGK,V2 Xung lặp lại UGK,V3 UGK,V4 UGK,V5 UGK,V6
Biểu đồ phát xung kép cho
Biểu đồ phát xung chùm cho
chỉnh lưu cầu ba pha.
chỉnh lưu cầu ba pha. 11/2015 6
Phương pháp điều chế độ rộng xung 1. GND chân nối đất, 2. Q2 đầu ra 2 đảo, 3. QU đầu ra U, 4. Q1 đầu ra 1 đảo
5. VSYNC đầu vào đồng bộ, 6. Inhibit đầu vào cấm, 7. QZ đầu ra Z,
8. VSTOP =VREF điện áp chuẩn, xác định biên độ của răng cưa.
9. R9 điện trở mạch tạo răng cưa,
10. C10 tụ điện mạch tạo răng cưa,
11. V11 điện áp điều khiển,
12. C12 tụ tạo độ rộng xung,
13. Tín hiệu tạo điều khiển bằng xung rộng, 14. Q1 đầu ra 1, 15. Q2 đầu ra 2, VS nguồn cung cấp 11/2015
Sơ đồ cấu trúc của TCA785. 7
Phương pháp điều chế độ rộng xung XUNG KÉP? XUNG CHÙM? Q1 Q2 a 180 11/2015 8
Đồ thị dạng xung của TCA785.
Phương pháp điều chế độ rộng xung
Sử dụng IC TCA785 mở van Triac ụ g 11/2015 9
Phương pháp điều chế độ rộng xung
Sử dụng IC TCA785 mở sơ đồ cầu 1 pha không đối xứng 11/2015 10
Mô hình hóa mạch vòng dòng điện
Điện áp trung bình đầu ra chỉnh lưu Tiristor loại p xung: p v V V a m v V sin cos a V cosa cos da da do da 2 do p Tuyến v V V cos cos a sin sina d a da do tính hóa Giả thiết cos a 1,sin a a Và V V cos da do v V sin a d do
Khi điện áp tựa có dạng sườn răng cưa đi lên mối quan udk a
hệ giữa góc mở với điện áp điều khiển tuân theo Uc,m
Mối quan hệ giữa điện áp đầu ra chỉnh lưu ud và điện áp điều khiển udk là: v U sin u K u d a do dk r dk c ,m U 11/2015 11
Mô hình hóa mạch vòng dòng điện
Mối quan hệ hàm truyền đạt giữa tín hiệu điều khiển và điện áp ra (xét cả biên độ và
góc pha) được thể hiện T v s s a K d 2 p r G s K e r r u s T dk 1 s 2 p * i u a d di G s dk Modulator Load d PI L r i v e L d d id dt (a) i s 1 d L G s * vi i d d u v s a L G s dk + PI d e s 0 - u K u d a r dk Rd r 1 s L id r E L (b)
Hệ thống điều khiển vòng kín cho chỉnh lưu Tiristor ệ g g 11/2015 12
(a) Sơ đồ khối, (b) mạch điện tương đương.