Đồ án tốt nghiệp - Nhà máy điện Phả Lại P5

Chương 5: Phương án thay thế mạch điều khiển – chỉnh lưuChương 5.PHƯƠNG ÁN THAY THẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN - CHỈNH LƯU Chức năng và những yêu cầu cơ bản đối với hệ thống điều khiển chỉnh lưu. Hệ thống điều khiển của các thiết bị biến đổi dùng để hình thành và tạo ra các xung điều khiển có độ rộng xung nhất định, phân bố các xung theo các pha và thay đổi thời điểm đưa xung kích mở thông các van. Sau khi kích thích mở thông các van thì hệ thống điều khiển được gây ảnh...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đồ án tốt nghiệp - Nhà máy điện Phả Lại P5Chương 5: Phương án thay thế mạch điều khiển – chỉnh lưu Chương 5.PHƯƠNG ÁN THAY THẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN - CHỈNH LƯU Chức năng và những yêu cầu cơ bản đối với hệ thống điều khiểnchỉnh lưu. Hệ thống điều khiển của các thiết bị biến đổi dùng để hình thànhvà tạo ra các xung điều khiển có độ rộng xung nhất định, phân bố cácxung theo các pha và thay đổi thời điểm đưa xung kích mở thông cácvan. Sau khi kích thích mở thông các van thì hệ thống điều khiển đượcgây ảnh hưởng tới trạng thái làm việc của chúng, các yêu cầu chínhcủa hệ thống điều khiển là:5-1. Yêu cầu về xung điều khiển. Độ lớn: Độ lớn điện áp trên cực điều khiển và dòng điện chạy quacực điều khiển có quan hệ Uđk = f (i đk) và được giới hạn trong phạmvi sau: Giới hạn trên của các đặc tính Điện áp điều khiển cho phép cực đại Giới hạn công suất cực đại Dòng điện điều khiển cho phép cực đại Giới hạn trên của các đặc tính IG Dòng điện điều khiển nhỏ nhất để mở ở nhiệt độ bất kỳ Điện áp điềukhiển nhỏ nhất đảm bảo mở ở nhiệt độ bất kỳ Đặc tính điều khiển 69Chương 5: Phương án thay thế mạch điều khiển – chỉnh lưu Do sai lệch về thông số chế tạo và điều kiện hoạt động ngay cảThyzitor có đặc tính này dao động giữa hai đặc tính giới hạn trên vàdưới. Các yêu cầu của áp và dòng điều khiển là: - Giá trị lớn nhất không vượt quá giá trị cho phép. - Giá trị nhỏ nhất phải đảm bảo mở được Thyzitor trong mọi điều kiện làm việc. - Tổn hao tiêu cực điều khiển phải nhỏ hơn giá trị cho phép thường độ lớn của áp 2 ÷ 10 v, dòng 20 ÷ 200 mA.5.2- Yêu cầu về độ rộng xung điều khiển: Thời gian mở Thyzitor chia thành hai giai đoạn:- Giai đoạn dòng tăng trưởng chậm, ký hiệu t1 là thời gian cần thiết đểlàm cho J2 chuyển dịch thuận (J2 là mặt tiếp giáp giữa hai lớp bán dẫnP2 và n2 của Thyzitor).- Giai đoạn tăng trưởng nhanh: ký hiệu t2 độ rộng xung điều khiểnphải lớn hơn hoặc bằng thời gian mở của Thyzitor tα ≥ tm iđk Iđk t tm 0,9 ith 0,1 ith t t1 t2 tm 70Chương 5: Phương án thay thế mạch điều khiển – chỉnh lưu5.3- Yêu cầu độ dốc xung điều khiển. Độ dốc sườn trước xung điều khiển càng cao thì việc mở Thyzitorcàng dễ dàng, đặc biệt là trong mạch có nhiều van nối tiếp hoặc songsong. Thông thường yêu cầu độ dốc sườn trứơc của dòng xung điềukhiển là: d idk ≥ 0,1A / ms dt Độ dốc sườn trước của xung càng tăng thì đốt nóng cục bộ củatizistor càng giảm.- Dải điều khiển. Dải điều khiển phải rộng và dải này xác định bởi dạng và chế độlàm việc cả các bộ biến đổi và đặc tính của tải. Tính đối xứng điều khiển: Đảm bảo được đối xứng các xung điều khiển theo pha nếu khôngđảm bảo đối xứng các xung điều khiển các tizistor qua các bộ biến đổinhiều pha sẽ gây ra sự không cân bằng giá trị trung bình của dòngtizitor đó. Độ tác động nhanh: Hệ thống điều khiển phải tác động nhanh và trong nhiều trườnghợp phải đạt tốc độ cỡ μs. Độ tin cậy. Mạch điều khiển phải làm việc tin cậy trong mọi hoàn cảnh khinhiệt độ thay đổi, nguồn tín hiệu tăng lên. Điện trở ra của kênh điều 71Chương 5: Phương án thay thế mạch điều khiển – chỉnh lưukhiển phải nhỏ để tizitor không tự phép mở khi dòng số tăng. Xungđiều khiển phải ít phụ thuộc vào dao động nhiệt độ, dao động điện ápnguồn. Cần khử các nhiễu cảm ứng để tránh mở nhầm các thyzitor. Yêu cầu về nắp ráp và vận hành. Việc nắp ráp, vận hành, sử dụng phải dễ dàng, thuận tiện choviệc điều khiển, sửa chữa, lắp khối gọn nhẹ, thay dễ dàng. Nguyên tắc điều khiển: Việc điều khiển tizitor chính là việc tạo thời điểm phát xung mởtizitor. Có hai nguyên tắc điều khiển chủ yếu sau: + Nguyên tắc điều khiển arccos. + Nguyên tắc điều khiển thẳng đứng tuyến tính.5.4- Nguyên tắc điều khiển arccos. U Uđk 0 π 2π 0 αNguyên tắc điều khiển arccos. Theo nguyên tắc này người ta dùng hai điện áp. π + Điện áp Ur vượt trứơc điện áp A-K của tizistor một góc bằng 2(nếu UAK = A. Sin ωt thì Ur = B Cosωt). Điện áp điều khiển Uc là điện 72Chương 5: Phương án thay thế mạch điều khiển – chỉnh lưuáp một chiều, có thể điều chỉnh được biên độ theo hai hướng ( dươngvà âm). Tổng đại số Ur + UC = 0 ta nhận được một xung ở đầu ra của ⎛ − UC ⎞không so sánh: UC = B.Cosα = 0 ⇒ α = arccos ⎜ ⎟ 1-1. ⎝ B ⎠ Ta lấy B = UCmax Nguyên tắc này áp dụng cho các thiết bị chỉnh lưu đòi hỏi chấtlượng cao.5.5- Nguyên tắc điều khiển thẳng đứng tuyến tính. Theo nguyên tắc này ta dùng hai điện áp. + Điện áp đồng bộ, ký hiệu Ur có dạng răng cưa, đồng bộ vớiđ ...