Điều chỉnh và khống chế nhiệt độ lò điện trở, chương 3

Để thay đổi công suất đưa ra tải , ta có thể thay đổi Rt hoặc U f . Tuy nhiên, trong thực tế, người ta thường chọn cách thay đổi U f để có thể thay đổi công suất ra tải. Khi có sẵn một nguồn điện xoay chiều, để có thể thay đổi điện áp ra tải ta có thể dùng bộ điều chỉnh điện áp xoay chiều ( ĐAXC ) dùng van bán dẫn. Việc điều chỉnh điện áp ra tải dựa theo nguyên tắc tương tự như ở các bộ chỉnh lưu tức là thay đổi...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Điều chỉnh và khống chế nhiệt độ lò điện trở, chương 3 Ch-¬ng 3Giíi thiÖu chung vÒ m¹ch ®iÒu ¸p xoay chiÒu ba phaI - M¹ch ®iÒu ¸p xoay chiÒu ba pha : Nh- ®· nãi ë trªn, c«ng suÊt ra t¶i cña lß ®-îc tÝnh theo c«ngthøc: U f2 P = 3. Rt Nh- vËy, ®Ó thay ®æi c«ng suÊt ®-a ra t¶i , ta cã thÓ thay ®æiRt hoÆc U f . Tuy nhiªn, trong thùc tÕ, ng-êi ta th-êng chän c¸chthay ®æi U f ®Ó cã thÓ thay ®æi c«ng suÊt ra t¶i. Khi cã s½n mét nguån ®iÖn xoay chiÒu, ®Ó cã thÓ thay ®æi®iÖn ¸p ra t¶i ta cã thÓ dïng bé ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p xoay chiÒu (§AXC ) dïng van b¸n dÉn. ViÖc ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p ra t¶i dùa theonguyªn t¾c t-¬ng tù nh- ë c¸c bé chØnh l-u tøc lµ thay ®æi ®iÓm mëcña van so víi ®iÓm qua kh«ng cña ®iÖn ¸p nguån, v× vËy cßn gäilµ ph-¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn pha (thay ®æi gãc më van ). Do diot chØ cã thÓ dÉn dßng theo mét chiÒu mµ ta l¹i yªu cÇu®iÖn ¸p ra t¶i lµ xoay chiÒu nªn trong m¹ch ®iÒu ¸p xoay chiÒung-êi ta kh«ng dïng diot mµ dïng triac v× ®©y lµ lo¹i van b¸n dÉnduy nhÊt cho phÐp dßng ®iÖn xoay chiÒu ®i qua nã. Tuy nhiªn, dotriac kh«ng th«ng dông b»ng thyristor nªn thùc tÕ ng-êi ta th-êngdïng s¬ ®å 2 thyristor ®Êu song song ng-îc nhau thay cho triacnh- h×nh d-íi : C¸c van T1, T2 lÇn l-ît dÉn dßng theo 1 chiÒu x¸c ®Þnh nªndßng qua cÆp thyristor ®Êu song song ng-îc nµy lµ dßng xoaychiÒu. C¸c van thyristor ®-îc ph¸t xung ®iÒu khiÓn lÖch nhau gãc180 ®é ®iÖn ®Ó ®¶m b¶o dßng qua cÆp van lµ hoµn toµn ®èi xøng. Mét -u ®iÓm cña viÖc sö dông hai van thyristor ®Êu songsong ng-îc nhau thay thÕ cho triac trong n¹ch ®iÒu ¸p xoay chiÒulµ kh¶ n¨ng ®iÒu khiÓn ®Ó më vµ kho¸ thyristor dÔ dµng h¬n nhiÒuso víi triac. Ta cã ®å thÞ d¹ng ®iÖn ¸p ra cña m¹ch ®iÒu ¸p xoay chiÒu : C¸c m¹ch ®iÒu ¸p xoay chiÒu cã nh-îc ®iÓm c¬ b¶n lµ trongqu¸ tr×nh ®iÒu chØnh, m¹ch lu«n lµm viÖc ë chÕ ®é dßng ®iÖn gi¸n®o¹n, c¶ d¹ng dßng ®iÖn vµ ®iÖn ¸p ra t¶i ®Òu kh«ng sin nªn chØphï hîp víi c¸c t¶i lo¹i ®iÖn trë nh- lß ®iÖn trë , bãng ®Ìn lo¹i sîi®èt v...v... Dßng ®iÖn sÏ liªn tôc vµ ®ång thêi trë thµnh h×nh sinhoµn chØnh chØ khi ®iÖn ¸p ra t¶i lÊy b»ng ®iÖn ¸p nguån. Nh- vËy,khi ®iÒu chØnh trªn t¶i nhËn ®-îc mét d¶i n sãng hµi h×nh sin. MÆcdï vËy, víi t¶i lµ ®iÖn trë thuÇn cña lß ®iÖn trë th× viÖc d¹ng ®iÖn ¸pra t¶i kh«ng sin còng kh«ng ¶nh h-ëng ®Õn chÕ ®é lµm viÖc cña lß.C¸c m¹ch ®iÒu ¸p xoay chiÒu kh«ng phï hîp víi t¶i d¹ng c¶mkh¸ng nh- biÕn ¸p hoÆc ®éng c¬ ®iÖn,... nªn chØ dïng khi ph¹m vi®iÒu chØnh ®iÖn ¸p kh«ng lín. Trong thùc tÕ c«ng nghiÖp, c¸c m¹ch ®iÒu ¸p xoay chiÒuth-êng sö dông lµ c¸c m¹ch ®iÒu ¸p xoay chiÒu ba pha, t¶i m¾ch×nh sao( Y ) hoÆc t¶i h×nh tam gi¸c (  ). Qu¸ tr×nh lµm viÖc cñam¹ch ®iÒu ¸p xoay chiÒu ba pha phøc t¹p h¬n nhiÒu so víi m¹chmét pha v× ë ®©y c¸c pha ¶nh h-ëng m¹nh sang nhau vµ nã cßn tuúthuéc vµo nhiÒu yÕu tè nh- s¬ ®å ®Êu van, gãc ®iÒu khiÓn cô thÓ,tÝnh chÊt t¶i... H×nh trªn lµ s¬ ®å th-êng dïng nhÊt, ®ã lµ s¬ ®å cã s¸uthyristor ®Êu thµnh ba cÆp song song ng-îc.II - Quan hÖ gi÷a gãc ®iÒu khiÓn vµ c«ng suÊt ra t¶i Khi ph©n tÝch ho¹t ®éng cña s¬ ®å ta cÇn x¸c ®Þnh râ xemtrong c¸c giai ®o¹n sÏ cã bao nhiªu van dÉn vµ nhê c¸c quy luËtd-íi ®©y ta cã thÓ cã ®-îc biÓu thøc ®iÖn ¸p cña tõng giai ®o¹n, tõ®ã míi tiÕn hµnh tÝnh to¸n. D-íi ®©y lµ c¸c quy luËt dÉn dßng cñavan trong m¹ch ®iÒu ¸p xoay chiÒu ba pha: NÕu mçi pha cã mét van dÉn th× toµn bé ®iÖn ¸p ba phanguån ®Òu nèi ra t¶i. NÕu chØ hai pha cã van dÉn th× mét pha nguån bÞ ng¾t ra kháit¶i, do ®ã ®iÖn ¸p ®-a ra t¶i lµ ®iÖn ¸p d©y nµo cã van ®ang dÉn. Kh«ng thÓ cã tr-êng hîp chØ cã mét pha dÉn dßng. Dùa vµo quy luËt dÉn dßng cña van trong tõng giai ®o¹n mµta cã thÓ x©y dùng ®-îc ®å thÞ ®iÖn ¸p ra cña m¹ch ®iÒu ¸p xoaychiÒu ba pha. TiÕp theo, tõ nh÷ng biÓu thøc ®iÖn ¸p cña tõng giai®o¹n ®ã ta l¹i cã thÓ tÝnh to¸n ®-îc c¸c ®¹i l-îng cÇn tÝnh nh- ®iÖn¸p, dßng ®iÖn, c«ng suÊt... Ta xÐt ho¹t ®éng cña m¹ch ®iÒu ¸p xoay chiÒu ba pha dïngs¸u thyristor ®Êu song song ng-îc, t¶i thuÇn trë ®Êu h×nh sao ë trªnvµ dùng ®å thÞ quan hÖ gi÷a c«ng suÊt t¶i vµ gãc  : C«ng suÊt t¶i lµ : P  3.I 2 .R trong ®ã I lµ trÞ sè hiÖu dông cñadßng ®iÖn t¶i. Dßng ®iÖn nµy biÕn thiªn theo hai trong ba quy luËtdÉn dßng cña van nh- sau :  NÕu mçi pha cã mét van dÉn ( hay toµn m¹ch cã ba vandÉn) : U dm i sin(  ) 3R  NÕu chØ cã hai van dÉn (hay toµn m¹ch cã hai van dÉn ) : U dm i sin(  ) 2Rtrong ®ã : U dm lµ biªn ®é ®iÖn ¸p d©y.  lµ gãc lÖch pha gi÷a ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn ë giai ®o¹n®ang xÐt. Tuú thuéc vµo gãc ®iÒu khiÓn mµ c¸c giai ®o¹n cã ba van dÉnhoÆc hai van ...