THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN VÀ MÁY ĐIỆN Chương 3: Các bộ biến đổi công suất trong truyền động điện Trao đổi trực tuyến tại: http://www.mientayvn.com/chat_box_li.html Nội dung chính: 1. Mạch chỉnh lưu 2. Các bộ điều chỉnh điện áp xoay chiều 3. Bộ điều chỉnh xung điện áp 1 chiều 4. Biến tần và nghịch lưu độc lập 5. Mô tả toán học chỉnh lưu có điều khiển 6. Bộ băm xung điện áp 1 chiều 7. Mô tả toán học bộ biến đổi tần số 3.1 Khái niệm chung - Bộ biến đổi(BBĐ): Là thiết bị điện-điện tử dùng biến đổi và điều khiển năng lượng điện sao cho phù hợp với yêu cầu phụ tải. - Truyền động điện ứng dụng rộng rãi các BBĐ loại này nhiều nhất trong điều chỉnh tốc độ động cơ - Phần tử cơ bản chủ yếu của mạch BBĐ là diot, tiristor, transitor, triac, GTO, transitor MOSFET, IGBT Nội dung chính: 1. Mạch chỉnh lưu 2. Các bộ điều chỉnh điện áp xoay chiều 3. Bộ điều chỉnh xung điện áp 1 chiều 4. Biến tần và nghịch lưu độc lập 5. Mô tả toán học chỉnh lưu có điều khiển 6. Bộ băm xung điện áp 1 chiều 7. Mô tả toán học bộ biến đổi tần số 3.2 Mạch chỉnh lưu - Khái niệm: là quá trình biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện 1 chiều, được chia làm 3 loại: - Chỉnh lưu 0 điều khiển(Diot) - Chỉnh lưu bán điều khiển(Diot + Tiristo) - Chỉnh lưu điều khiển(Tiristo) - Khi phân tích mạch chỉnh lưu cần quan tâm: - Phía tải: giá trị trung bình của điện áp và dòng 1 chiều I d , U d thì công suất P d = I d .U d - Tham số chọn van bán dẫn, dòng trung bình qua van và U ngược max - Phía nguồn: công suất máy biến áp - U i , I i , U 2i , I 2i : giá trị hiệu dụng dòng, áp trên cuộn sơ cấp, thứ cấp - K sd : hệ số chỉnh lưu của sơ đồ. dsd n i iiba PKIUIU pp S      )( 2 1 2 1 2211 21 1. Chỉnh lưu không điều khiển: - Loại này chỉ cho ra điện áp 1 chiều cố định về giá trị, thường dùng cho phần kích từ động cơ, máy phát tốc hoặc cho các khâu khống chế điều khiển - Được chia làm 2 nhóm - Nhóm Anot chung - Nhóm Katot chung - Lưu ý xem lại luật dẫn các van - Mạch chỉnh lưu chỉ có 1 nhóm van A chung hoặc K chung gọi là chỉnh lưu hình tia còn lại gọi là chỉnh lưu cầu 3.2 Mạch chỉnh lưu 3.2 Mạch chỉnh lưu 2. Chỉnh lưu có điều khiển: - Được dùng nhiều trong truyền động điện. Sơ đồ cầu đấu được trực tiếp vào lưới điện. - Chế độ dòng gián đoạn - Chế độ dòng liên tục - Vẽ sơ đồ dòng và áp ở đầu ra của mạch chỉnh lưu 3.2 Mạch chỉnh lưu 3. Quá trình chuyển mạch với La <>0 - Trong thực tế sử dụng điện cảm của các cuộn dây trên biến áp nguồn là đáng kể La ≠ 0 - Do tính chất cản trở sự biến thiên của dòng điện nên khi van V 2 đã mở nhưng dòng I v2 không đột biến từ 0 ->I d cũng như I v1 không giảm ngay về 0 mà sẽ tồn tại thêm 1 khoảng tgian γ mà ở đó diễn ra sự chuyển dòng từ van V 1 sang van V 2 . khi đó gọi là trùng dẫn, i d = i v1 + i v2 . - Quy luật biến thiên điện áp: - Khi 2 van đều dẫn ta có: U dn L a L a U 1 U 2 i V 1 V 2 I 1 I d I 2 3. Quá trình chuyển mạch với La <>0 - Trong giai đoạn trùng dẫn, giả thiết I d = const thì Nên ta có: U dn =(U 1 + U 2 )/2. Tức U d biến thiên theo quy luật bình quân các van tham gia trùng dẫn. - Quy luật biến thiên dòng điện: n: số đập mạch của điện áp chỉnh lưu. 0 21  dt di dt di        d dn iii dt di dt di LUUU 21 21 21 )(             LX n UU X U ii X U IiII mM M M dd .);sin(2 ))cos((cos 2 ))cos((cos 2 2 2 1     [...]... chiều Bộ điều chỉnh xung điện áp 1 chiều Biến tần và nghịch lưu độc lập Mô tả toán học chỉnh lưu có điều khiển Bộ băm xung điện áp 1 chiều Mô tả toán học bộ biến đổi tần số 3.3 Các bộ điều chỉnh điện áp xoay chiều - 1 2 Dùng để biến đổi điện áp xoay chiều sử dụng loại van triac (tương đương 2 tiristo đấu song song ngược) cho phép dẫn dòng cả 2 chiều Điện áp xoay chiều có 2 dạng ứng dụng chính Dạng công. .. chỉnh lưu có điều khiển Bộ băm xung điện áp 1 chiều Mô tả toán học bộ biến đổi tần số 3.5 Biến tần và nghịch lưu độc lập - Biến tần là thiết bị biến đổi năng lượng điện xoay chiều từ tần số này sang tần số khác - Nghịch lưu độc lập là thiết bị biến dòng 1 chiều thành dòng xoay chiều có tần số cố định hoặc biến thiên - Có 2 loại biến tần là biến tần trực tiếp và biến tần gián tiếp Biến tần trực tiếp có... lệch pha khác (xem thêm trong sách tham khảo – pg 176) Nội dung chính: 1 2 3 4 5 6 7 Mạch chỉnh lưu Các bộ điều chỉnh điện áp xoay chiều Bộ điều chỉnh xung điện áp 1 chiều Biến tần và nghịch lưu độc lập Mô tả toán học chỉnh lưu có điều khiển Bộ băm xung điện áp 1 chiều Mô tả toán học bộ biến đổi tần số 3.4 Bộ điều chỉnh xung điện áp 1 chiều (ĐAMC) Do tiristo không thể khóa lại theo cách tự nhiên khi ở... sẵn sàng mở điện áp ra tải chỉ có 1 chiều xác định các biểu thức tính toán không thay đổi nhưng phương pháp này giảm độ đập mạch dòng điện 2 lần 3 Phương pháp điều khiển riêng  Chỉ có 1 cặp chẵn hoặc lẻ hoạt động cặp còn lại nghỉ hoàn toàn khi động cơ hoạt động ở 1 chiều  Nội dung chính: 1 2 3 4 5 6 7 Mạch chỉnh lưu Các bộ điều chỉnh điện áp xoay chiều Bộ điều chỉnh xung điện áp 1 chiều Biến tần và... tăng lên Khi =  thì dòng điện sẽ liên tục và điện áp bằng điện áp nguồn Để thay đổi điện áp ra ta cho  thay đổi trong khoảng φ ≤  ≤  với L   arctg ( ) R B: sóng hài tải điện áp (tham khảo thêm ) - 3.3.2 điều chỉnh điện áp xoay chiều 3 pha Xét 1 sơ đồ điện áp xoay chiều 3 pha như hình vẽ sau 1 Vùng làm việc - Khi làm việc các van sẽ được phát xung mở từ T1 tới T6 cách nhau 600 để đảm bảo sau... nguồn điện áp nên nếu ta vẫn dùng tiristo trong các bộ điều chỉnh xung áp 1 chiều thì cần phải có thêm các mạch chuyên dụng gọi là “mạch khóa cưỡng bức” các tiristo hoặc sử dụng các van điều khiển cả đóng, ngắt như MOFET, IGBT… 3.4.1 Các phương pháp điều chỉnh Xét sơ đồ nguyên lý ĐAMC: - Giá trị trung bình của điện áp tải ra - T 1 1 U d   U d dt  T 0 T 0 E 0 N dt  0 T E N  E N 3.4.1 Các phương... cho phép động cơ hoạt động theo chiều cố định Muốn có chế độ hãm phải thêm T2 - - Bằng cách thay đổi góc mở γ ta có các khả năng sau: - γEN > Ed : động cơ nhận năng lượng - γEN ≈ Ed : dòng có giái đoạn đảo chiều - γEN < Ed : dòng điện hoàn toàn đảo chiều chỉ có D1, T2 thay nhau dẫn 3.4.4 Điều chỉnh điện áp một chiều có đảo chiều Khi cần đảo chiều động cơ người ta thường dùng sơ đồ cầu cho mạch điện áp... chiều sang phía dòng xoay chiều, khi đó động cơ trở thành máy phát điện, bộ chỉnh lưu chuyển sang hoạt động ở chế độ nghịch lưu, vì nó hoạt động đồng bộ theo nguồn dòng xoay chiều nên gọi là nghịch lưu phụ thuộc Khi đó mạch có 2 nguồn sức điện động là et của lưới xoay chiều và Ed một chiều - Để có chế độ nghịch lưu cần có 2 điều kiện: Phía nguồn 1 chiều phải chuyển đổi chiều của Ed để có chiều dòng Ed... chính Dạng công tắc tơ: đóng cắt dòng điện vào ra tảidùng cho động cơ có tần số đóng cắt lớn, vì có tác động nhanh và bền Điều chỉnh điện áp bằng góc  làm thay đổi điện áp ra từ 0 tới bằng nguồn (ít ứng dụng hơn) 3.3.1 điều chỉnh điện áp xoay chiều 1 pha Xét mạch thông dụng nhất: A: Phạm vi điều chỉnh: 1  >  : các van có xung điều khiển khi UAK . MÁY ĐIỆN Chương 3: Các bộ biến đổi công suất trong truyền động điện Trao đổi trực tuyến tại: http://www.mientayvn.com/chat_box_li.html Nội dung chính: 1. Mạch chỉnh lưu 2. Các bộ điều chỉnh điện. Khái niệm chung - Bộ biến đổi( BBĐ): Là thiết bị điện- điện tử dùng biến đổi và điều khiển năng lượng điện sao cho phù hợp với yêu cầu phụ tải. - Truyền động điện ứng dụng rộng rãi các BBĐ loại này. chiều 3. Bộ điều chỉnh xung điện áp 1 chiều 4. Biến tần và nghịch lưu độc lập 5. Mô tả toán học chỉnh lưu có điều khiển 6. Bộ băm xung điện áp 1 chiều 7. Mô tả toán học bộ biến đổi tần số 3.3 Các bộ