Đang tải... (xem toàn văn)
Là môn cơ sở của chuyên ngành, giúp sinh viên có các kiến thức cơ bản của các bộ biến đổi công suất dùng bán dẫn được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp, hệ thống năng lượng và các thiết bị sinh hoạt dân dụng và là nền tảng để tiếp thu các kiến thức các môn chuyên ngành Điện công nghiệp, Kỹ thuật điện, Điều khiển tự động, Hệ thống điện. Các yêu cầu phải đạt trong môn học này: Nhận dạng được các sơ đồ cơ bản của các bộ biến đổi công suất : phần động lực gồm các khoá bán dẫn và phần điện tử điều khiển; hiểu được nguyên lý vận hành và các đặc tính của các bộ biến đổi công suất; nắm được phương pháp phân tích và thiết kế các bộ biến đổi công suất; hiểu được phương pháp điều khiển; nắm được các hệ quả tổng quát từ sự phân tích hoạt động của bộ biến đổi, có thể sử dụng phần mềm mô phỏng hoạt động các bộ biến đổi.
BÀI BÁO CÁO: Biến Đổi AC-AC một pha tải R và R+L I.Mục tiêu, yêu cầu môn học. -Là môn cơ sở của chuyên ngành, giúp sinh viên có các kiến thức cơ bản của các bộ biến đổi công suất dùng bán dẫn được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp, hệ thống năng lượng và các thiết bị sinh hoạt dân dụng và là nền tảng để tiếp thu các kiến thức các môn chuyên ngành Điện công nghiệp, Kỹ thuật điện, Điều khiển tự động, Hệ thống điện. -Các yêu cầu phải đạt trong môn học này: Nhận dạng được các sơ đồ cơ bản của các bộ biến đổi công suất : phần động lực gồm các khoá bán dẫn và phần điện tử điều khiển; hiểu được nguyên lý vận hành và các đặc tính của các bộ biến đổi công suất; nắm được phương pháp phân tích và thiết kế các bộ biến đổi công suất; hiểu được phương pháp điều khiển; nắm được các hệ quả tổng quát từ sự phân tích hoạt động của bộ biến đổi, có thể sử dụng phần mềm mô phỏng hoạt động các bộ biến đổi. II.Khái quát chung về môn Điện tử công suất. 1.Khái niệm. -Điện tử công suất là gì ? Điện tử công suất là thiết bị điện tử áp dụng cho chuyển đổi và kiểm soát năng lượng điện. Phạm vi của quy mô công suất: Milliwatt (mW) Megawatt (MW) Gigawatt (GW) Theo nghĩa rộng, nhiệm vụ của điện tử công suất là xử lý và điều khiển dòng năng lượng điện bằng cách cung cấp điện áp và dòng điện ở dạng thích hợp cho các tải. Tải sẽ quyết định các thông số về điện áp, dòng điện, tần số, và số pha tại ngõ ra của bộ biến đổi. Thông thường, một bộ điều khiển có hồi tiếp sẽ theo dõi ngõ ra của bộ biến đổi và cực tiểu hóa sai lệch giữa giá trị thực của ngõ ra và giá trị mong muốn (hay giá trị đặt). Các bộ biến đổi bán dẫn là đối tượng nghiên cứu cơ bản của điện tử công suất. - Xu hướng phát triển và phạm vi ứng dụng: a.Nguyên nhân phát triển -Các dữ liệu thực tế Sự phát triển của ĐTCS liên quan đến: – Công nghệ chế tạo các phần tử bán dẫn công suất đạt được những bước tiến lớn. – Các tiến bộ vượt bậc trong công nghệ các phần tử điều khiển và lý thuyết điều khiển. MOSFET, IGBT: tần số đóng cắt cao, chịu được điện áp cao, dòng điện lớn. Các chip vi xử lý, vi điều khiển, DSP 16 bit, 32 bit, nhanh, mạnh về điều khiển: – Tích hợp ADC, đầu vào counter, PWM built-in; – Truyền thông: I2C, CAN, UART, … b.Xu hướng: -Ví dụ: Xu hướng phát triển: dải công suất trải rộng, từ nhỏ, đến lớn và rất lớn. Ứng dụng: rộng khắp, từ các thiết bị cầm tay, dân dụng đến các hệ thống thiết bị công nghiệp. Đặc biệt: tham gia vào điều khiển trong hệ thống năng lượng. Vài W đến vài trăm W, thành phần chính trong các hệ thống Power management của các thiết bị nhỏ. Vài trăm kW đến vài chục MW. FACTS: hệ truyền tải, DG – Distributed Generation, Custom Grid, Renewable Energy System, … [...]... hình sin có trị số hiệu dụng I=U/Z b.Dạng sóng: 1 Điều đó có nghĩa là khi và độ rộng xung đủ dài thì bộ biến điều chỉnh điện áp xoay chiều được xem như một công tắc luôn đóng Việc điều chỉnh góc kích để thay đổi điện áp trên tải không có tác dụng, mạch hở nên mất điều khiển.Dòng điện qua tải không đổi là I=U/Z Tuy nhiên để tại xung phù hợp không dễ Do đó người ta sử dụng phương pháp lồng xung để tạo... ngoài ra phần mềm còn giúp chúng ta có thể dự đoán được kết quả thực trước khi thi công lắp đặt Giúp chúng tôi có thể tự tin hơn khi báo cáo Về phần nội dung chúng tôi đã hiểu rỏ hơn về bộ biến đổi và đóng ngắt điện áp xoay chiều Hiểu được nguyên lý hoạt động của mạch, công dụng của các linh kiện trọng mạch, và từ dạng sóng có thể tính toán, xây dựng được công thức tổng quát cho phần này Đối với trường... đến để có điện áp thay đổi từ tri cực đại bằng Um/Z đến 0 khi = - Để tránh trường hợp nguy hiểm ta kích SCR bằng xung rộng ứng với góc lớn hơn - Tránh dùng xung hẹp kích SCR trong bộ đóng ngắt bán dẫn, nên dùng loạt liên tục xung ngắn (kích bằng xung chùm) -Dòng qua phụ tải là dòng liên tục, không phù hợp với phụ tải cần dạng dòng sine như động cơ không đồng bộ công suất lớn, máy biến áp Trường hợp công... điểm 0 < xl0 , 0: điểm có i=0;xl0:điểm có ixl=0.Do đó khi SCR1 ngưng dẫn,SCR2 mới được kích dẫn,vậy SCR2 có thể dẫn dòng i=iSCR2 theo chiều ngược lại so với chiều dòng qua SCR1 Dòng i qua phụ tải là dòng đổi chiều và không liên tục trong khoảng từ điểm 0 đến điểm kích SCR2 với góc kích -Giải thích theo sự kích dẫn SCR,sự nạp xả của L và góc tắt dòng + ( 0 ) : Chưa có xung kích SCR1 chưa dẫn nên Ur =0... góc kích SCR khi phụ tải có thành phần cảm kháng,bộ điều chỉnh làm việc bình thường dòng qua bộ điều chỉnh không liên tục 2 khoảng trong mỗi chu kỳ Do đó không phù hợp với phụ tải yêu cầu dòng sine như biến áp,động cơ không đồng bộ.Với phụ tải là điện trở phát nhiệt thì dòng không liên tục này vẫn đạt yêu cầu.c.Xác định công thức -Giá trị trung bình của điện áp: -Giá trị trung bình của dòng điện: Ta... được.Bộ điều chỉnh chỉ dẫn điện qua 1 chiều,đó là chiều qua SCR được kích trước kể từ lúc bộ điều chỉnh hoạt động Sơ đồ hoạt động như bộ chỉnh lưu 1 pha nửa chu kỳ.Điều này rất nguy hiểm cho thiết bị điện xoay chiều c.Xác định công thức -Giá trị trung bình của điện áp Ur : -Giá trị trung bình của dòng điện qua tải : Ta có: Ur=R.Ir nên : 2.Trường hợp các xung điều khiển cho SCR là xung có độ dài đủ lớn a.Giải . Nguyên tắc điều khi n - Điều khi n toàn phần - Điều khi n bán phần 4. Phương pháp điều khi n a. Điều khi n pha - Trong phương pháp này tín hiệu điều khi n được đưa vào cực điều khi n của linh. điều khi n và lý thuyết điều khi n. MOSFET, IGBT: tần số đóng cắt cao, chịu được điện áp cao, dòng điện lớn. Các chip vi xử lý, vi điều khi n, DSP 16 bit, 32 bit, nhanh, mạnh về điều khi n: –. chứa thành phần hài bậc cao IV. Bộ điều khi n điện áp xoay chiều 1 pha ( Điều khi n pha). Bộ điều khi n điện áp xoay chiều một pha gồm 2 SCR mắc song song ngược nhau .Khi tải có công suất nhỏ