GVHD : PGS.TS ĐOÀN QUANG VINHSVTH : VÕ XUÂN HẢO

LÊ MINH TUẤNLỚP : 01Đ2A

1

GVHD : PGS.TS ĐOÀN QUANG VINHSVTH : VÕ XUÂN HẢO

LÊ MINH TUẤNLỚP : 01Đ2A

2

1. Phân tích thiết bị chỉnh lưu1.1 Tính chất của điện áp chỉnh lưu và dòng điện chỉnh lưu

t = 0

Z

id

Ud

Ru

Eu

Lu

t

= Q'LQLuLUi + Ridud

Rid

Ui

Hình 1.1: Điện áp chỉnh lưu và dòng điện chỉnh lưu

0

0

0

id

t

t

t

a)

b)

c)id

id

3

1.2 Thiết bị chỉnh lưu tia 3 pha có điều khiển

m2

2

m

m

2

m

2

m

2

m

uV1 uV2

0

Ud

Eu

Um

m

ud

uV3

iV3iV2iV1

V3V2V1

u1 u2 u3

Lu

Eu

Ru

Hình 1.2a: Bộ chỉnh lưu tia 3 pha có điều khiển

Hình 1.2b: Dạng sóng điện áp và dòng điện

0 1

ud

u2u1 u3

V3V2V1V3

iG3iG2iG1

iV3

u3

V3V2V1

321

iG1 iG2 iG3

iG1 iG2 iG3

u1 u2

ud

ud

iV1 iV2 iV3iV3

V3

0

0

V3 V1 V2 V3

u3u1 u2

0 1 2 3

iV3 iV1 iV2 iV3

0

iV3iV2iV1

0

0

u1 - u3uV1

u1 - u2

uV3u3 - u1

4

Hình 1.2.2: Đặc tính điều khiển và đặc tính ngoài

1.2.2 Đặc tính điều khiển và đặc tính ngoài

3

32

2

Udi0

Udi

Udi0

Id00

Cheá ñoä nghòch löu

Cheá ñoä chænh löu

0,5

1

-0,5

-1

Udi

0

Ud

Ud = Ui < 0

Ud =

-50

0 V

id = 100 A

10 V

Eu

= -

510

V

1.2.3 Bộ chỉnh lưu làm việc ở chế độ nghịch lưu

Hình 1.2.3: Bộ chỉnh lưu làm việc ở chế độ nghịch lưu

cosUU

p

πsin

π

pUU

cosp

πsin

π

pUU

di0di

mdi0

mdi

1.2.1 Điện áp chỉnh lưutrung bình

5

1.2.4 Thiết bị chỉnh lưu tia 3 pha có diode V01. Sơ đồ và dạng sóng

V3V2V1

V0Z

u1 u2 u3 udiV0

uV0

id

iV1

2 m

V0V0V0V0

V2 V1V1V3 V3

V2V1

m2

ud

u1

V3

u1

0

ud

0

m

2 m

2. Điện áp chỉnh lưu trung bình

Hình 1.2.4b: Dạng sóng điện áp chỉnh lưu

Hình 1.2.4a: Thiết bị chỉnh lưu tia 3 pha có V0

6

1.3 Thiết bị chỉnh lưu cầu 3 pha

0

2U

V1 V3 V5 V1 V3V3

id

udAu3u2u1

udK

V4 V2V6V4V2V6

V3V6 V1V2V1V6V5V6V4V5V3V4V2V3V1V2V1V6

iV4iV1

i1 = iV1 - iV4id

0

0

6U

ud = udA - udK

0

u1 - u2

Z

u1 u2 u3

u3u2u1

V2V5

Z

V1 V4

V3 V6

ud

V1 V3 V5

V2 V6 V4

Hình 1.3a: Thiết bị chỉnh lưu cầu 3 pha

Hình 1.3b: Dạng sóng điện áp và dòng điện

7

1.3.2 Giản đồ đóng cắt

1.3.1 Điện áp chỉnh lưu trung bình

cos2

U36U m

di

iGV6

iGV5

iGV4

iGV3

iGV2

iGV1

V6

V4V5

V3V2

V1

V1V2

V1V6

V5V6

V5V4

V3V4

V3V2

V1V2

V1V6

Hình 1.3.2: Giản đồ đóng cắt

8

1.4 Thiết bị chỉnh lưu cầu 3 pha có V01. Sơ đồ và dạng sóng

ud

6Uu1 - u2

V1V6V0

V5V6V0

0V0

u3u2u1

V2V5

Z

V1 V4

V3 V6

ud

2. Điện áp chỉnh lưu trung bình

Hình 1.4: Thiết bị chỉnh lưu cầu 3 pha và dạng sóng điện áp chỉnh lưu

6sin1

U33U m

di

9

1.5 Thiết bị chỉnh lưu cầu 1 pha1.5.1 Sơ đồ và dạng sóng

i = iV1 - iV4

id

iV4 = iV3iV1 = iV2

udA

udK u2

u1

V2V4V2

V1V3V1

0

0

0

u

ud = udA - udK

V3V4V1V2

0

u = u1 - u2

u2 - u1

uV1

0

m

dim

U

UU

2U

coscos2

U

di0

0di

Hình 1.5.1a: Sơ đồ cầu 1 pha

Hình 1.5.1b: Dạng sóng điện áp và dòng điện

u2u1

Z

uiiV1 iV4

V1 V4

V3 V2id ud

u dA

udK

u2u1

Z

V1 V3

V2 V4

1.5.2 Điện áp chỉnh lưu trung bình

10

1.6 Thiết bị chỉnh lưu cầu 1 pha có diode V01.6.1 Sơ đồ và dạng sóng

udK

u dA

ud

id

V2V3

V4V1

iV4iV1i u

Z

u1 u2

V0

u

V3V4V1V2

0

V0V0 V0 V1V2

Hình 1.6.1a: Bộ chỉnh lưu cầu 1 pha có V0 Hình 1.6.1b: Dạng sóng điện áp chỉnh lưu

1.6.2 Điện áp chỉnh lưu trung bình

cos1 mdi

UU

11

1.7 Chỉnh lưu trong chế độ dòng điện gián đoạn

QL=Q'LRuid

ud

u1

V1V3

id

Lu Ru

uL=ud-Ruid

ud=Ruid

ud=Ruid

V3V3 V2V1

Ru

z k kz kz

id

u1

ud

Eu

QL=Q'L

V2V1

min

max

uL=ud-Eu

Lu

Eu

54

32

1

Udi

Um

Udi0

p

0

IdpM

Ud = Ui

Id

0

Hình 1.7b: Biên giới dòng gián đoạn

Hình 1.7a: Dạng sóng điện áp và dòng điện chỉnh lưu trong chế độ gián đoạn

12

1.8 Hiện tượng trùng dẫn

Hình 1.8 Dạng sóng điện áp và dòng điện chỉnh lưu khi trùng dẫn

ud

V1

Lk

u1

iV1 iV2

u2

Lk

V2 V3

Lk

u3

L

id

iV1i1Lk

u

Z

ZL

V1 V4

V3 V2

u

0

-u

ud

QLk

0

iV1iV3

iV4

iV2iV3

0

Id

-Id

i

0

u1 + u22

u1 u2

Um

ud

QLk

p

Ukm

uk = u2 - u1

0cosIkm(cos

Ikmcos

Ikm

Id

iV2iV1

13

2. Mô phỏng thiết bị chỉnh lưu2.1 Lưu đồ thuật toán

1/ Trường hợp Lk = 0U, f, Lk, Rk, Eu, Lu, Ru, , V0

Xuaát keát quaû:Daïng soùng: id, ud, uv

Giaù trò: Id, Ud, Uvngmax

Tìm bieåu thöùc: id, ud, uv

Tính: Id, Ud, Uvngmax

Tính:Um, L, R, , Z, , ', , z

V0 = 0

k = z +id(z), piV0

p

pk = z +

id(z)

id(z)

id(z)=0Tính laïik

id(z)=0Tính laïik

id(z)

k> piV0

k> piV0

Ñuùng

Sai

Ñuùng

Sai Ñuùng

Sai

Sai

Ñuùng

Sai

Ñuùng

Tìm bieåu thöùc: id, ud, uv

Tính: Id, Ud, Uvngmax

Xuaát keát quaû:Daïng soùng: id, ud, uv

Giaù trò: Id, Ud, Uvngmax

U, f, Lk, Rk, Eu, Lu, Ru, , V0

Sai

Ñuùng

Tính id(z)id(z)=0Tính laïik

id(z)

k = z +id(z)

p

Tính:Um, L, R, , Z, , ', , z

2/ Trường hợp Lk 0

14

2.2 Mô hình mô phỏng một số thiết bị chỉnh lưu

Hình 2.2a: Mô hình thiết bị chỉnh lưu tia ba pha có diode V0

15

Hình 2.2b: Mô hình mô phỏng thiết bị chỉnh lưu cầu 3 pha

16

2.3 Kết quả mô phỏng

Hình 2.3a: Chỉnh lưu tia 3 pha không có V0, dòng điện liên tục

Hình 2.3b: Chỉnh lưu tia 3 pha có V0, dòng điện liên tục

17

Hình 2.3c: Chỉnh lưu tia 3 pha có trùng dẫn

Hình 2.3d: Chỉnh lưu cầu 1 pha có trùng dẫn

18

Hình 2.3e: Chỉnh lưu cầu 3 pha, chế độ dòng điện liên tục