Bài viết này hướng dẫn các bạn mô phỏng mạch chỉnh lưu có điều khiển bán kỳ một pha sử dùng phần mềm Psim. Nguồn điện xoay chiều 100Vac, tần số 50Hz. Điện áp trên Thyristor khi dẫn là 2V. Kết quả mô phỏng chúng ta sẽ quan sát được dạng sóng điện áp nguồn vào và điện áp ra trên tải, dòng điện tải trong hai trường hợp tải R và R+L.
Xem thêm bài viết: Mô phỏng mạch chỉnh lưu có điều khiển toàn kỳ một pha
Bước 1: Khởi động PSIM, bằng cách vào Start >> All Programs >> chọn PSIM.
Cửa sổ soạn thảo mạch nguyên lý mở ra như sau:
Bước 2: Tạo một trang soạn thảo mới bằng cách chọn File >> New hoặc chọn New bằng cách dùng chuột nhấn vào nút ở góc trên bên trái.
Cửa sổ soạn thảo có dạng:
Bước 3: Vẽ sơ đồ mạch nguyên lý
Lấy nguồn xoay chiều: Chọn menu Elements >> Sources >> Voltage >> chọn Sine (nguồn xoay chiều 1 pha hình sin).
Dùng chuột, đưa phần tử nguồn đến vị trí gần góc trên bên trái của màn hình soạn thảo.
Nhấp đúp vào ký hiệu nguồn vừa đặt vào màn hình soạn thảo, 1 cửa sổ VSIN gán
thông số cho nguồn này mở ra, nhập thông số nguồn như hình dưới đây
Lấy thyristor: Chọn menu Elements >> Power >> Switches >> chọn Thyristor.
Nhấp đúp lên thyristor, nhập các thông số như sau:
Lấy tải R+L: Chọn menu Elements >> Power >> RLC Branches >> chọn RL.
Lấy cảm biến điện áp: Chọn menu Elements >> Other >> Sensors >> chọn Voltage Sensor.
Lấy bộ so sánh: Chọn menu Elements >> Control >> chọn Comparator.
Lấy bộ điều khiển góc mở α cho Thyristor: Vào menu Elements >> Other >> Switch
Controllers >> chọn Alpha Controller.
Gán thông số cho bộ điều khiển góc mở α như sau
Lấy 1 nguồn áp một chiều làm tín hiệu điều khiển góc mở
và gán thông số cho nguồn VDC như sau
Đặt góc mở của thyristor là α = 30o
Tạo tín hiệu cho phép bộ điều khiển góc mở làm việc, sử dụng nguồn bước nhảy Step.
Lấy tín hiệu nối đất GROUND và đặt linh kiện ở các ví trí như hình dưới đây.
Nối dây, dùng bút nối dây wire ta được
Thêm các đồng hồ đo điện áp tại đầu vào nguồn, đầu ra tải và tín hiệu xung kích.
Bước 4: Mô phỏng
Để chạy mô phỏng chúng ta phải có simulation control để set thời gian mô phỏng. Bạn chọn Menu Simulate >> Simulation Control.
Sau đó di chuyển chuột để đặt ở vị trí thích hợp, và một hộp thoại được mở ra, ta set thời gian mô phỏng như sau:
Để chạy mô phỏng bạn chọn menu Simulate >> Run simulation, hoặc nhấn F8, hoặc chọn biểu tượng Run Simulation trên thanh công cụ.
Chương trình PSIM Simulator sẽ tiến hành mô phỏng mạch, rồi tự động gọi chương trình SIMVIEW hiển thị các dạng sóng.
Cửa sổ cho phép chọn sóng muốn hiển thị hiện ra
Trên cửa sổ này, ô trắng bên trái liệt kê những sóng có sẵn có thể hiển thị ngay,
ô trắng bên phải là những sóng sẽ được hiển thị.
Kích đúp lên V2 và Vd để hiển thị sóng áp vào và ra trên cùng một đồ thị, sau đó nhấp OK.
Dạng sóng điện áp nguồn V2 (màu xanh) và điện áp trên tải Vd (màu đỏ) sẽ hiển
thị trên cùng một đồ thị như sau.
Chọn menu Screen >> chọn Add Screen để hiển thị thêm sóng dòng điện chạy qua tải.
Trong cửa sổ chọn tín hiệu mô phỏng, bạn nhấp đúp vào id, rồi nhấn OK.
Dạng sóng dòng điện chạy qua tải hiện ra như sau:
Tương tự, bạn có thể thêm dạng xung kích cho SCR. Kết quả ta có dạng sóng điện áp nguồn vào V2, điện áp trên tải Vd, dòng điện qua tải id và xung kích như sau.
Kết quả mô phỏng
Dạng sóng điện áp nguồn V2 (màu xanh), điện áp trên tải Vd (màu đỏ), dòng điện chạy qua tải (màu vàng) được hiển thị trên cùng một đồ thị.
+ Trường hợp tải thuần trở R (R = 10Ω và L = 0).
+ Trường hợp tải R+L (R = 10Ω và L = 100mH).
