CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA BỘ CHỈNH LƯU VÀ HỆ QUẢ

Trong chế độ chỉnh lưu (hình H2.19a), công suất tiêu thụ đưa từ nguồn xoay chiều sang mạch một chiều. Giả thiết dòng điện tải được lọc phẳng, công suất do bộ chỉnh lưu cung cấp có giá trị Pd=Ud.Id, điều kiện của chế độ chỉnh lưu là Pd ? 0. Do dòng điện tải luôn dương, nên điều kiện trên đồng nghĩa Ud ? 0.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA BỘ CHỈNH LƯU VÀ HỆ QUẢÑieän töû coâng suaát 1 2.6 CAÙC CHEÁ ÑOÄ LAØM VIEÄC CUÛA BOÄ CHÆNH LÖU VAØ HEÄ QUAÛ 2.6.1 CHEÁ ÑOÄ CHÆNH LÖU VAØ CHEÁ ÑOÄ NGHÒCH LÖU Trong cheá ñoä chænh löu (hình H2.19a), coâng suaát tieâu thuï ñöa töø nguoàn xoay chieàu sang maïch moät chieàu. Giaû thieát doøng ñieän taûi ñöôïc loïc phaúng, coâng suaát do boä chænh löu cung caáp coù giaù trò Pd=Ud.Id, ñieàu kieän cuûa cheá ñoä chænh löu laø Pd ≥ 0. Do doøng ñieän taûi luoân döông, neân ñieàu kieän treân ñoàng nghóa Ud ≥ 0. Caùc boä chænh löu ñieàu khieån hoaøn toaøn, ñieän aùp chænh löu khoâng aâm xaûy ra vôùi caùc goùc kích ñieàu chænh trong phaïm vi: 0 ≤ α ≤ π 2 . Caùc boä chænh löu ñieàu khieån baùn phaàn, ñieàu kieän ñeå Ud>0 xaûy ra vôùi goùc kích naèm trong phaïm vi 0 ≤ α ≤ π . Taûi tieâu thuï coâng suaát Pd>0 coù theå laø taûi thuaàn trôû R hoaëc daïng noái tieáp RL hoaëc taûi goàm RLE vôùi E laø söùc ñieän ñoäng moät chieàu E>0 . Trong cheá ñoä nghòch löu, coâng suaát phaùt ra töø taûi seõ ñöa traû veà nguoàn xoay chieàu qua boä chænh löu. Vì coâng suaát boä chænh löu nhaän veà baèng Pd=Ud.Id, ñieàu kieän cuûa cheá ñoä nghòch löu xaûy ra khi Pd ≤ 0. Do doøng ñieän taûi luoân döông, neân ñieàu kieän treân ñoàng nghóa Ud ≤ 0. Ñoái vôùi caùc boä chænh löu ñieàu khieån hoaøn toaøn, ñieän aùp chænh löu seõ aâm neáu goùc kích thay ñoåi trong phaïm vi: π ≥ α ≥ π 2 . Ñoái vôùi caùc boä chænh löu ñieàu khieån baùn phaàn, ñieàu kieän ñeå UdÑieän töû coâng suaát 1 Ví duï 2.12: Cho boä chænh löu caàu moät pha ñieàu khieån hoaøn toaøn maéc vaøo nguoàn ac moät pha vôùi trò hieäu duïng 220V, f=50Hz. Taûi RLE vôùi R=1 Ω , giaû thieát doøng ñieän taûi lieân tuïc vôùi L lôùn voâ cuøng laøm doøng taûi phaúng vôùi ñoä lôùn Id=20A. Cho bieát goùc ñieàu khieån α = 120 0 , veõ quaù trình ñieän aùp taûi vaø doøng ñieän qua nguoàn ac. Xaùc ñònh ñoä lôùn söùc ñieän ñoäng E. Tính coâng suaát phaùt ra cuûa söùc ñieän ñoäng vaø coâng suaát nguoàn ac nhaän ñöôïc. Giaûi Ñoà thò caùc quaù trình ñieän aùp taûi, doøng ñieän nguoàn- xem hình veõ H2.21: Vôùi giaû thieát doøng taûi lieân tuïc, ñieän aùp trung bình treân taûi: 2 2 Ud = .220. cos120 0 = −99[V ] π Söùc ñieän ñoäng E xaùc ñònh theo heä thöùc: Ud=R.Id+E E=Ud-R.Id=-99-1.20=-119[V] Coâng suaát phaùt ra töø taûi: PE=E.Id=-119.20=-2380W=-2,38kW Coâng suaát tieâu hao treân ñieän trôû: PR=R.Id2=1.202=400W=0,4kW Coâng suaát nguoàn ac cung caáp: Pac=Ud.Id=-99.20=-1.980W=-1,98kW Daáu (-) coù nghóa laø taûi ñöa coâng suaát veà nguoàn qua boä chænh löu. 2-22Ñieän töû coâng suaát 1 Ví duï 2.13: Giaûi thích caùc cheá ñoä laøm vieäc cuûa caùc boä chænh löu theo caáu hình H2.22 a/-b/-c/- khi thay ñoåi goùc kích trong phaïm vi (0 ≤ α ≤ π 2 ) vaø (π 2 ≤ α ≤ π ) . Khi naøo toàn taïi cheá ñoä nghòch löu trong caùc caáu hình treân. Traïng thaùi coâng suaát giöõa nguoàn vaø taûi nhö theá naøo? Giaûi: ÔÛ tröôøng hôïp a/-, chieàu cuûa söùc ñieän ñoäng E vaø doøng ñieän cuûa taûi cho thaáy taûi luoân nhaän coâng suaát. Khi (0 ≤ α ≤ π 2 ) , ñieän aùp chænh löu trung bình luoân döông. Phuï thuoäc vaøo ñoä lôùn cuûa goùc ñieàu khieån, ñieän aùp chænh löu vaø doøng ñieän seõ ñaït caùc giaù trò khaùc nhau- 2-23Ñieän töû coâng suaát 1 doøng ñieän coù theå lieân tuïc hoaëc giaùn ñoaïn. Nguoàn ac cung caáp coâng suaát tieâu thuï treân R, E vaø tích luõy naêng löôïng töø tröôøng trong L. Khi (π 2 ≤ α ≤ π ) , neáu doøng taûi lieân tuïc, ñieän aùp taûi aâm, Ud vaø E cuøng daáu coù khuynh höôùng laøm giaûm lieân tuïc doøng ñieän veà 0, chieàu caùc SCR khoâng cho pheùp doøng ñieän chuyeån sang aâm döôùi taùc duïng cuûa Ud vaø E. Trong giai ñoaïn quaù ñoä naøy nguoàn ac , söùc ñieän ñoäng E vaø ñieän trôû R ñeàu nhaän coâng suaát. Toång caùc coâng suaát vöøa neâu ñöôïc cung caáp bôûi cuoän khaùng L maø theo thôøi gian doøng ñieän qua noù giaûm xuoáng. ÔÛ cheá ñoä doøng ñieän taûi giaùn ñoaïn, trò trung bình aùp treân taûi laø döông, nguoàn ac cung caáp coâng suaát cho taûi RLE. Nhö vaäy, boä chænh löu coù theå laøm vieäc trong cheá ñoä nghòch löu trong thôøi gian quaù ñoä ngaén, cheá ñoä nghòch löu khoâng theå toàn taïi ôû cheá ñoä xaùc laäp. ÔÛ tröôøng hôïp b/-, coù theå thaáy raèng cheá ñoä nghòch löu coù theå thieát laäp vôùi giaù trò goùc 2 2 kích thoûa maõn ñieàu kieän: U d = U . cos α = ( R.I d + E ) < 0 ...