BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH ĐTT 49 – ĐH Lời ngỏ : Để đáp ứng nhu cầu học ôn thi môn điện tử công suất xin trình bày số dạng câu hỏi thường gặp số đề thi hi vọng giúp bạn hiểu môn điện tử công suất ,nếu có ý kiến đóng góp xin gửi vào địa mail http:://daonguyenkhanh.hp90@gmai.com Phần Lý Thuyết PHẦN LÝ THUYẾT ( 40 CÂU) Trỡnh bày phân cực mặt ghép P-N Trình bày cấu trúc, ký hiệu đặc tính V-A điốt Trình bày cấu trúc, ký hiệu đặc tính V-A Transitor lưỡng cực Trình bày cấu trúc, ký hiệu đặc tính V-A Transitor MOS công suất Trình bày cấu trúc, ký hiệu đặc tính V-A tiristo Trình bày trình mở cho dòng chảy qua Tiristo Trình bày trình khoá không cho dòng chảy qua Tiristo Trình bày sơ đồ chỉnh lưu điốt pha 1/2 chu kỳ tải R Trình bày sơ đồ chỉnh lưu điốt pha 1/2 chu kỳ tải R+ L 10 Trình bày sơ đồ chỉnh lưu điốt pha hai nửa chu kỳ tải R Viết biểu thức giải tích 11 Trình bày sơ đồ chỉnh lưu điốt pha hai nửa chu kỳ tải R+L.Viết biểu thức giải tích 12 Trình bày sơ đồ chỉnh lưu điốt pha hai nửa chu kỳ tải R+E.Viết biểu thức giải tích 13 Trình bày sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt pha tải R+E 14 Trình bày sơ đồ chỉnh lưu điốt pha tia tải R+E Viết biểu thức giải tích 15 Trình bày sơ đồ chỉnh lưu điốt pha cầu tải R+E Viết biểu thức giải tích 16 Trình bày phương pháp lọc điện tụ điện 17 Trình bày phương pháp lọc điện lọc LC 18 Trình bày sơ đồ chỉnh lưu tiristo pha hai nửa chu kỳ tải R+L 19 Trình bày sơ đồ chỉnh lưu tiristo pha hai nửa chu kỳ tải R+L+E 20 Trình bày chế độ nghịch lưu phụ thuộc 21 Trình bày tượng trùng dẫn 22 Trình bày sơ đồ chỉnh lưu tiristo điều khiển cầu pha tải trở 23 Trình bày sơ đồ chỉnh lưu tiristo điều khiển cầu pha tải R+L 24 Trình bày sơ đồ chỉnh lưu tiristo điều khiển cầu pha không đối xứng 25 Trình bày phương pháp bảo vệ áp cho biến đổi 26 Trình bày phương pháp bảo vệ ngắn mạch cho biến đổi 27 Trình bày phương pháp bảo vệ tải cho biến đổi 28 Trình bày phương pháp bảo vệ nhiệt độ cho biến đổi 29 Trình bày phương pháp bảo vệ chống tốc độ tăng dòng điện cho biến đổi 30 Trình bày phương pháp bảo vệ chống tốc độ tăng điện áp mức cho biến đổi 40 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH ĐTT 49 – ĐH 31 Trình bày phương pháp bảo vệ chống tác động tương hỗ cho biến đổi 32 Trình bày phương pháp chống nhiễu Radio cho biến đổi 33 Nêu nguyên tắc điều khiển xung Trình bày nguyên tắc điều khiển thẳng đứng tuyến tính 34 Nêu nguyên tăc điều khiển xung Trình bày nguyên tắc điều khiển thẳng đứng ARCCOS 35 Trình bày phối hợp công tác tiristo chúng mắc nối tiếp 36 Trình bày phối hợp công tác tiristo chúng mắc song song 37 Trình bày nguyên lý hoạt động biến tần cầu pha 38 Trình bày sơ đồ biến tần chứa sóng hài 39 Trình bày phân loại nghịch lưu 40 Trình bày đặc điểm nghịch lưu độc lập PHẦN BÀI TẬP ( 50 BÀI) Cho sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt pha với thông số: U2 = 71V; E = 48V; R = 0,8Ω; f = 50Hz; dòng tải id liên tục Biểu thức giải tích: ud = 2U   1 + cos 2ωt  π   Tính trị trung bình dòng tải xác định giá trị điện cảm L cho Ia = 0,1Id Bài giải : Sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt pha 1/2 chu kỳ 2U 2 71 = = 63,92(V ) π π U − E 63,92 − 48 Id = d = = 20( A) R 0,8 Ud = Từ biểu thức giải tích ta có: 2U di 2U cos 2ωt = L a ; AC1 = 3π dt 3π AC1 AC1 ia = ∫ cos 2ωtdt = sin 2ωt L 2ωL AC1 Ia = ; 2ωL AC1 42,615 L= = = 24(mH ) 2ωI a 2 2.3,14 ua = Cho sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt pha với tải R+E, thông số: u2 = 2U sin ωt ; U2 = 220V; f = 50Hz; E= 120V a Tính thời gian mở cho dòng chảy qua điốt chu kỳ 40 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH ĐTT 49 – ĐH b Xác định R cho dòng tải có trị trung bình Id = 40A Bài giải : Cho sơ đồ chỉnh lưu điốt pha hai nửa chu kỳ với tải trở, thông số: U = 100V; f = 50Hz; R = 0,5Ω Tính trị trung bình điện áp chỉnh lưu, trị trung bình dòng điện tải dòng chảy qua điốt Bài giải : Cho sơ đồ chỉnh lưu điốt pha tia với thông số: U2 = 100V; E= 50V; R = 0,8Ω; f = 50Hz; Biểu thức giải tích: ud = 6U  cos 3ωt  1 +  2π   Bài tập Tính trị trung bình điện áp tải, trị trung bình dòng tải, dòng chảy qua điốt xác định giá trị điện cảm L cho Ia = 0,5Id Cho sơ đồ chỉnh lưu điốt pha cầu với thông số: U2 = 220V; E= 220V; R = 6Ω; f = 50Hz; Biểu thức giải tích: ud = 6U   1 + cos 6ωt  π  35  Tính trị trung bình điện áp tải, trị trung bình dòng tải, dòng chảy qua điốt xác định giá trị điện cảm L cho Ia = 0,3Id Cho sơ đồ chỉnh lưu pha hai nửa chu kỳ với: kc = ∆U/Um = 0,01; R = 10kΩ; f= 50Hz Tính điện dung C Cho sơ đồ chỉnh lưu pha tia với thông số: kLC= 0,01; f= 50Hz Tính LC Cho sơ đồ chỉnh lưu pha cầu với thông số: kLC= 0,03; f= 50Hz Tính LC Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo cầu pha không đối xứng với thông số: U2 = 100V; R = 1Ω; L = ∞; α = 600 40 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH ĐTT 49 – ĐH Tính trị trung bình điện áp tải, dòng tải , dòng chảy qua tiristo, dòng chảy qua điốt 10.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo pha tia với thông số: U2 = 220V; f = 50Hz; E = 220V; LC = 1mH; R = 2Ω; L = ∞; a Xác định góc mở α cho công suất động tái sinh Pd = E.Id = 5kW b Tính góc trùng dẫn µ 11.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo cầu pha không đối xứng với thông số sau: U2 = 110V; R = 1,285Ω; L = ∞; Pd = 12,85kW Xác định góc mở α, trị trung bình dòng tải, trị trung bình dòng chảy qua tiristo, trị trung bình dòng chảy qua điốt 12.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo cầu pha đối xứng với thông số: U2 = 220V; XC = 0,3Ω; R = 5Ω; L = ∞; α=0 Tính trị trung bình điện áp tải, dòng tải góc trùng dẫn µ 13.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo pha tia, mạch tải R+L với thông số: Ud = 217V; U2 = 190V; f= 50Hz; Id = 866A; α = Tính R, điện cảm chuyển mạch L C góc trùng dẫn µ 14.Một chỉnh lưu điốt cầu pha nuôi từ nguồn điện xoay chiều có điện áp dây 380V, thông qua máy biến áp pha nối tam giác- Giả thiết điện áp rơi điốt 0,7V dòng điện tải coi nắn thẳng Id = 60A Điện áp tải 300V Tính trị trung bình dòng điện chảy qua điốt điện áp ngược cực đại mà điốt phải chịu Bài giải : Trong trường hợp lý tưởng ta có: Ud = 6U π Với trường hợp xét: 6U − 2(0,7) = 300(V ) π ( 300 + 1,4)π = 128,85(V ) U2 = ' Ud = Trị trung bình dòng chảy qua điốt ID = I d 60 = = 20( A) 3 Điện áp ngược cực đại đặt lên điốt: U nm = 6U = 128,85 = 315,6(V ) 40 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH ĐTT 49 – ĐH 15.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo pha hai nửa chu kỳ với thông số: U2 = 100V; f= 50Hz; L = 1mH; α= 2π Viết biểu thức dòng tải id xác định góc tắt dòng λ Bài giải 16.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo pha hai nửa chu kỳ làm việc chế độ nghịch lưu phụ thuộc với thông số: U2 = 200V; E= 180V; f = 50Hz; LC = 1mH; R = 0,2Ω; L = ∞; Id = 200A; Tính góc mở α góc trùng dẫn µ Bài giải: Chỉnh lưu tiristo pha nửa chu kỳ, làm việc chế độ nghịch lưu phụ thuộc Do LC≠0 nên trị trung bình điện áp tải: ' U d = U d − ∆U µ = 2U X I cos α − C d π π Xác định góc mở α 2U X I cos α − c d π π Id = R ( πR + 314.Lc ) I d − πE = ( 0,2π + 0,314) 200 − 180π cos α = 2U 2 200 E+ α = 131076 Góc trùng dẫn µ cos α − cos( α + µ ) = X C Id 2U cos( α + µ ) = cos α − X C Id 0,314.200 = cos131076 − = 0,888 2U 2 200 α + µ = 1520628 µ = 20087 17 Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo pha cầu làm việc chế độ nghịch lưu phụ thuộc với thông sô: U2= 239,6V; f = 50Hz; α= 1450; XC =0,3Ω; RC = 0,05Ω; Điện áp rơi tiristo ∆UT = 1,5 V; với giả thiết dòng điện tải nắn thẳng id = Id = 60A Tính E góc trùng dẫn µ 40 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH ĐTT 49 – ĐH Bài giải: Khi phần tử sơ đồ coi lý tưởng trị trung bình điện áp tải: Ud = 6U cos α =2,34.cos α π Vì biến đổi làm việc chế độ nghịch lưu phụ thuộc nên: ' U d = U d − ∆U µ − Rc I d − 2∆U T 239,6 3.0,3.60 cos145 − − 2.0,05.60 − 2.1,5 = −485,28(V ) π π ' E +Ud ' Id = ; R = 0; E = −U d = 485,28(V ) R ' Ud = Xác định góc trùng dẫn µ Từ phương trình chuyển mạch: cos α − cos( α + µ ) = X C Id 6U cos( α + µ ) = cos1450 − 2.0,3.60 = −0,88 239,6 α + µ = 15107 µ = 60 18.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo pha tia, trị trung bình điện áp pha U = 150V; f= 50Hz, điện cảm điện trở pha là: L C = 1,2mH; R= 0,07Ω; Giả thiết điện áp rơi mối tiristo ∆UT = 1,5 V trị trung bình dòng điện tải là: Id = 30A Hãy tính trị trung bình điện áp tải góc mở α 00; 300;450;600 Bài giải Do góc α ≤ 60 nên chế độ chế độ dòng liên tục nên điện áp tính đơn giản Ud=2,34.U2.cos α Điện áp rơi tiristo 1,5(V) Điện áp rơi điện trở nguồn xoay chiều: 0,07.30=2,1(V) Điện áp rơi điện cảm nguồn xoay chiều gây nên (hiện tượng trùng dẫn) ∆U µ = X c I d 3.2π 50.1,2.10 −3.30 = = 5,4(V ) 2π 2π Biểu thức điện áp tải: 40 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH 150 ' Ud = cos α − (1,5 + 2,1 + 5,4 ) 2π ' U d = 175,43 cos α − ĐTT 49 – ĐH U d = f (α ) ' α0 Ud’(V) 166,43 30 142,93 45 115,04 60 78,71 19 Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo pha cầu làm việc chế độ nghịch lưu phụ thuộc, với thông số: U2= 220V; f = 50Hz; E = 400V; R = 1Ω; L=∞; α= 1200 Tính công suất có ích trả lưới xoay chiều hai trường hợp: a Bỏ qua điện cảm chuyển mạch Lc( LC = 0) b Khi LC = 2mH Bài giải: Do dòng điện san phẳng nên ta tính chế độ liên tục LC = ( không xét tượng trùng dẫn) Biểu thức công suất: Pd = Ud.Id 6U 220 cos α = cos1200 = −257,3(V ) π π U + E 400 − 257,3 Id = d = = 142,7( A) R Pd = −257,3.142,7 = −36,7(kW ) Ud = Với LC=2mH ( có xét đến tượng trùng dẫn) ' U d = U d − ∆U µ = 3X c I d 6U cos α − π π 3X c   Id  R +  = E + U d = 400 − 257,3 = 142,7(V ) π   ' E +Ud 142,7 = = 89,18( A) 3X c 3.0,628 1+ R+ π π = −257,5 − (3.0,002.314.89) = −310,9(V ) Id = Ud ' Công suất tác dụng trả lưới xoay chiều: Pd = Ud’ Id = -310,9.89,18=-27,67(kW) 40 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH ĐTT 49 – ĐH 20 Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo cầu pha Nguồn điện xoay chiều có điện áp dây U d = 415 V, f= 50Hz, LC = 0,9mH Giả thiết dòng điện tải nắn thẳng bỏ qua điện áp rơi tiristo điện trở nguồn a b Lập bảng tính trị trung bình điện áp tải theo góc mở α0 ( 00,100,300,400,600,800) dòng điện tải Id = 60A Lập bảng tính trị trung bình điện áp tải theo dòng điện tải Id ( 0,10,20,30,40,50) góc mở α= 300 21 Cho sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt pha với thông số: U2 = 80V; E = 50V; R = 0,8Ω; f = 50Hz; dòng tải id liên tục Biểu thức giải tích: ud = 2U   1 + cos 2ωt  π   Tính trị trung bình dòng tải xác định giá trị điện cảm L cho Ia = 0,2Id 22 Cho sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt pha với tải R+E, thông số: u2 = 2U sin ωt ; U2 = 240V; f = 60Hz; E= 120V a Tính thời gian mở cho dòng chảy qua điốt chu kỳ b.Xác định R cho dòng tải có trị trung bình Id = 30A 23.Cho sơ đồ chỉnh lưu điốt pha tia với thông số: U2 = 120V; E= 60V; R = 0,5Ω; f = 50Hz; Biểu thức giải tích: ud = 6U  cos 3ωt  1 +  2π   Tính trị trung bình điện áp tải, trị trung bình dòng tải, dòng chảy qua điốt xác định giá trị điện cảm L cho Ia = 0,5Id 24.Cho sơ đồ chỉnh lưu điốt pha cầu với thông số: U2 = 110V; E= 110V; R = 9Ω; f = 50Hz; Biểu thức giải tích: ud = 6U   1 + cos 6ωt  π  35  Tính trị trung bình điện áp tải, trị trung bình dòng tải, dòng chảy qua điốt xác định giá trị điện cảm L cho Ia = 0,2Id 40 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH ĐTT 49 – ĐH 25.Cho sơ đồ chỉnh lưu pha hai nửa chu kỳ với: kc = ∆U/Um = 0,03; R = 15kΩ; f= 50Hz Tính điện dung C 26.Cho sơ đồ chỉnh lưu pha tia với thông số: kLC= 0,05; f= 50Hz Tính LC 27.Cho sơ đồ chỉnh lưu pha cầu với thông số: kLC= 0,04; f= 50Hz Tính LC 28.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo cầu pha không đối xứng với thông số: U2 = 120V; R = Ω; L = ∞; α = 600 Tính trị trung bình điện áp tải, dòng tải , dòng chảy qua tiristo, dòng chảy qua điốt 29.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo pha tia với thông số: U2 = 220V; f = 50Hz; E = 220V; LC = 3mH; R = 5Ω; L = ∞; a Xác định góc mở α cho công suất động tái sinh Pd = E.Id = 4kW b Tính góc trùng dẫn µ 30.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo cầu pha không đối xứng với thông số sau: U2 = 130V; R = 1,585Ω; L = ∞; Pd = 15,85kW Xác định góc mở α, trị trung bình dòng tải, trị trung bình dòng chảy qua tiristo, trị trung bình dòng chảy qua điốt 31.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo cầu pha đối xứng với thông số: U2 = 110V; XC = 0,5Ω; R = 5Ω; L = ∞; α=0 Tính trị trung bình điện áp tải, dòng tải góc trùng dẫn µ 32.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo pha tia, mạch tải R+L với thông số: Ud = 240V; U2 = 220V; f= 50Hz; Id = 866A; α = Tính R, điện cảm chuyển mạch L C góc trùng dẫn µ 33.Một chỉnh lưu điốt cầu pha nuôi từ nguồn điện xoay chiều có điện áp dây 380V, thông qua máy biến áp pha nối tam giác- Giả thiết điện áp rơi điốt 0,5V dòng điện tải coi nắn thẳng Id = 40A Điện áp tải 280V Tính trị trung bình dòng điện chảy qua điốt điện áp ngược cực đại mà điốt phải chịu 34.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo pha hai nửa chu kỳ làm việc chế độ nghịch lưu phụ thuộc với thông số: 40 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH ĐTT 49 – ĐH U2 = 220V; E= 200V; f = 50Hz; La = 2mH; R = 0,6Ω; Ld = ∞; Id = 220A; Tính góc mở α góc trùng dẫn µ Bài giải : Do có Ld= ∞ nên ta có dòng liên tục nên ta có tính toán sau U d ' = U dα − ∆U γ = 0,9.cos α − X c I d 2.U Xác định góc mở α X I 2 cosα − a d π π Id = R o ⇒ α = −82 E+ cosα − cos ( α − γ ) = X a I d 2.U Thay số ta : γ = 27o 35.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo pha cầu làm việc chế độ nghịch lưu phụ thuộc với thông sô: 40 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH 6U 415 Ud = cos α ;U = = 239,6(V ) π 3 X c I d 3.2π 100.0,9.10 − 3.60 ∆U µ = = = 16,2 π π ' U d = 560,45 cos α − 16,2 α0 Ud’(V) 544,2 10 525,7 ĐTT 49 – ĐH 30 469,1 40 443,1 60 264 80 81,1 20 480 30 477,2 40 474,5 50 471,8 b/ Ud’= f(Id) α= 300 Ud’=485,36 - 0,27.Id Id(A) Ud’(V) 485,36 10 482,6 Bài 21 Sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt pha 1/2 chu kỳ 2U 2 80 = = 71,3(V ) π π U − E 71,3 − 50 Id = d = = 26,6( A) R 0,8 Ud = Từ biểu thức giải tích ta có: di 2U 2U 80 cos 2ωt = L a ; AC1 = = = 47,5 3π dt 3π 3.π A A i a = ∫ C1 cos 2ωtdt = C1 sin 2ωt L 2ωL AC1 Ia = ; 2ωL AC1 47,5 L= = = 10(mH ) 2ωI a 2 5,32.314 ua = Bài 22 Trong nửa chu kỳ, đường cong ud cắt đường thẳng E hai điểm θ1, θ2 nên θ1, θ2 nghiệm phương trình: 2U sin θ1 = E sin θ1 = 120 240 θ1 = 0,36(rad ) = 0,357 ωτ = π − 2θ1 = π − 2.0,36 = 2,42 2,42 τ= = 7,7(ms) 314 40 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH ĐTT 49 – ĐH Tính R, từ công thức: 2U R Id = R=  cos θ1 τ sin θ1  −   T   π 2U  cos θ1 τ sin θ1  2 240 ( 0,297 − 0,137 ) = 3,58(Ω) −  = Id  π T  30 Bài 23 Chỉnh lưu điốt pha tia 6U 120 = = 137,5(V ) 2π 2.3,14 U − E 137,5 − 60 Id = d = = 155( A) R 0,5 I 155 ID = d = = 51,6( A) 3 Ud = Từ biểu thức giải tích ta có: di 6U 6U 120 cos 3ωt = L a ; At = = = 34,4 8π dt 8π 8.π A A i a = ∫ t cos 3ωtdt = t sin 3ωt L 3ωL At Ia = ; 2ωL At 34,4 L= = = 0,33(mH ) 2ωI a 314.0,5.155 ua = Bài 24 Chỉnh lưu điốt pha cầu 6U 110 = = 252,2(V ) π 3,14 U − E 252,2 − 110 Id = d = = 15,8( A) R I 15,8 ID = d = = 5,26( A) 3 Ud = Từ biểu thức giải tích ta có: di 6U 6U 6 110 cos 6ωt = L a ; AC = = = 14,4 35π dt 35π 35.π A A i a = ∫ C cos 6ωtdt = C sin 6ωt L 6ωL AC Ia = ; 2ωL AC 14,4 L= = = 1,72(mH ) 2ωI a 314.15,8.0,2 ua = 40 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH ĐTT 49 – ĐH Bài 25 Cho sơ đồ chỉnh lưu pha hai nửa chu kỳ Tính C Áp dụng công thức:  1 −  m x 2.C.R f (m x = 2)   = 0,03  m x C.R f Biến đổi biểu thức thay số ta có phương trình bậc sau: 1,351011 C − 3.10 −6 C + = Giải phương trình bậc hai có nghiệm: C1=2.10-5 (F); C2 = 3,4.10-7(F) Bài 26 Sơ đồ chỉnh lưu pha tia: A=0,2; n=3; áp dụng công thức: A ; n ω LC A 0,2 LC = 2 = = 4,5.10 −6 n ω k LC 9.( 314) 0,05 k LC = Nếu chọn L = 4,5 mH C = 4,5.10 −6 = 1000µF 4,5.10 −3 Bài 27 Sơ đồ chỉnh lưu pha cầu A= 0,095; n=6 A ; n ω LC A 0,095 LC = 2 = = 66,9.10 −6 n ω k LC 36.( 314 ) 0,04 k LC = Nếu chọn L = 66,9 mH C = 66,9.10 −6 = 1000µF 66,9.10 −3 Bài 28 Chỉnh lưu cầu tiristo pha không đối xứng - Trị trung bình điện áp tải: Ud = 2U (1 + cos α ) = π 120   1 +  = 80,25(V ) 3,14   - Trị trung bình dòng tải: Id = U d 80,25 = = 26,75( A) R - Trị trung bình dòng chảy qua tiristo: 40 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH I ( π − α ) 26,75(180 − 60) IT = d = = 8,9( A) 2π 360 ĐTT 49 – ĐH - Trị trung bình dòng chảy qua điốt: IT = I d ( π + α ) 26,75(180 + 60 ) = = 17,8( A) 2π 360 Bài 29 Chỉnh lưu tiristo pha tia Sơ đồ làm việc chế độ nghịch lưu phụ thuộc Pd 4000 = = 18,1( A) E 220 ' Ud + E Id = R ' U d = U d − ∆U µ ; Id = ∆U µ = 3X C I d 2π Từ ta có biểu thức tính sau: ' Ud = 3X C I d 6U cos α − 2π 2π     3X C  2.3,14   3.3.10 −3 2π 50    − 220 I R + − E = 18 , +      d  2π  2π 6U    220     cos α = −0,696 cos α = 2π α = 134 01 Tính góc trùng dẫn cos α − cos( α + µ ) = 2X C Id áp dụng công thức: cos( α + µ ) = cos α − 2X C Id 6U 6U = −0,696 − 2.3.10 −3.314.18,1 220 = −0,760 α + µ = 139 µ = 503 Bài 30 Sơ đồ chỉnh lưu cầu tiristo pha không đối xứng - Xác định góc mở α 40 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH Pd = U d I d ĐTT 49 – ĐH 6U (1 + cos α ) = 149(1 + cos α ) 2π P 15850 Ud = Id R = R = 1,585 = 158,5(V ) R 1,585 Ud = 149(1 + cos α ) = 158,5 cos α = 0,06; α = 86 Trị trung bình dòng tải: I d = U d 158,5 = = 100( A) R 1,585 Trị trung bình chảy qua điốt tiristo IT = I d = I d 100 = = 33,3( A) 3 Bài 31 Chỉnh lưu tiristo cầu pha ' U d = U d − ∆U µ = R.I d 3X C I d 2π 6U 110 Ud = cos α = = 252,2(V ) π 3,14 Ud 252,2 Id = = = 46,1( A) 3X C 5,47 R+ π ' U d = R.I d = 5.46,1 = 230,5(V ) ∆U µ = Tính góc trùng dẫn cos α − cos( α + µ ) = áp dụng công thức: 2X C Id 6U α =0 cos µ = − 2X C Id 6U =1− 2.0,5.46,1 110 = 0,825 µ = 34 Bài 32 Chỉnh lưu điốt pha tia, tải R+L Do có tượng trùng dẫn (LC≠0) nên điện áp chỉnh lưu Ud’=240(V) 40 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH ' U 240 R= d = = 0,27(Ω) Id 866 ĐTT 49 – ĐH 3X C I d 6U 220 ' = Ud −Ud = − 240 = − 240 = 12,2(V ) 2π 2π 2.3,14 2π 12,2 LC = = 0,09(mH ) 3.314.866 ∆U µ = Phương trình chuyển mạch: cos α − cos( α + µ ) = 2X C Id 6U α =0 − cos µ = cos µ = − 2X C Id 6U 2.314.0,09.866 220 = 0,073 µ = 85 Bài 33 Trong trường hợp lý tưởng ta có: Ud = 6U π Với trường hợp xét: 6U − 2(0,5) = 280(V ) π ( 280 + 1)π = 122,5(V ) U2 = ' Ud = Trị trung bình dòng chảy qua điốt ID = I d 40 = = 13,3( A) 3 Điện áp ngược cực đại đặt lên điốt: U nm = 6U = 122,5 = 294(V ) Bài 34 Chỉnh lưu tiristo pha nửa chu kỳ, làm việc chế độ nghịch lưu phụ thuộc Do LC≠0 nên trị trung bình điện áp tải: ' U d = U d − ∆U µ = 2U X I cos α − C d π π Xác định góc mở α 40 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH X I 2U E+ cosα − c d π π Id = R ( πR + 314.Lc ) I d − πE = 0,6π + 314.2.10 −3 220 − 200π cos α = 2U 2 220 ( ĐTT 49 – ĐH ) α = −82 Góc trùng dẫn µ cos α − cos( α + µ ) = X C Id cos( α + µ ) = cos α − X C Id 2U 2U = cos 82 − 0,628.220 220 = −0,56 α + µ = −55 µ = 27 Bài 35 Khi phần tử sơ đồ coi lý tưởng trị trung bình điện áp tải: Ud = 6U cos α π Vì biến đổi làm việc chế độ nghịch lưu phụ thuộc nên: ' U d = U d − ∆U µ − Rc I d − 2∆U T 240 3.0,5.40 cos 145 − − 2.0,05.60 − 2.1,5 = −468(V ) π π ' E +U d ' Id = ; R = 0; E = −U d = 468(V ) R ' Ud = Xác định góc trùng dẫn µ Từ phương trình chuyển mạch: cos α − cos( α + µ ) = 2X C Id 6U cos( α + µ ) = cos145 − 2.0,5.40 240 = −0,87 α + µ = 1510 µ = 607 Bài 36 Điện áp rơi tiristo 1,5(V) Điện áp rơi điện trở nguồn xoay chiều: 0,07.30=2,1(V) Điện áp rơi điện cảm nguồn xoay chiều gây nên: 40 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH X c I d 3.2π 50.1,5.10 −3.30 ∆U µ = = = 6,75(V ) 2π 2π ĐTT 49 – ĐH Biểu thức điện áp tải: ' 170 cos α − (1,5 + 2,1 + 6,75) 2π = 194,9 cos α − 10,35 Ud = Ud ' U d = f (α ) ' α0 Ud’(V) 184,55 30 157,26 45 126,08 60 184,55 Bài 37 LC = ( không xét tượng trùng dẫn) Biểu thức công suất: Pd = Ud.Id 6U 110 cos α = cos120 = −126,1(V ) π π U + E 350 − 126,1 Id = d = = 74,6( A) R Pd = −126,1.74,6 = −9,4(kW ) Ud = Với LC=2mH ( có xét đến tượng trùng dẫn) ' U d = U d − ∆U µ = 3X c I d 6U cos α − π π 3X c   Id =  R +  = E + U d = 350 − 126,1 = 233,9(V ) π   / Ud = 110 3.314.4.10 −3 233,9 cos120 − = −406,78(V ) π π Công suất tác dụng trả lưới xoay chiều: Pd = Ud’ Id = - 406,78.233,9=-95,14(kW) Bài 38 Điện áp tải: ' a/ U d = U d − ∆U µ ; Ud’= f(α) 40 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH 6U 415 Ud = cos α ;U = = 239,6(V ) π ĐTT 49 – ĐH X c I d 3.2π 50.0,6.10 −3.50 = =9 π π = 549,4 cos α − ∆U µ = Ud ' α0 Ud’(V) 540,4 20 507,2 30 475,7 45 379,4 60 265,7 70 178,9 25 471,2 45 467,6 65 464 85 460,4 b/ Ud’= f(Id) α= 300 Ud’=475,7 - 0,18.Id Id(A) Ud’(V) 475,7 20 472,1 Bài 39 Chỉnh lưu điốt pha tia 6U 120 = = 137,5(V ) 2π 2.3,14 U − E 137,5 − 80 Id = d = = 71,8( A) R 0,8 I 71,8 ID = d = = 23,9( A) 3 Ud = Từ biểu thức giải tích ta có: di 6U 6U 6.120 cos 3ωt = L a ; At = = = 34,4 8π dt 8π 8π A A i a = ∫ t cos 3ωtdt = t sin 3ωt L 3ωL At Ia = ; 2ωL At 34,4 L= = = 1,2(mH ) 2ωI a 314.0,3.71,8 ua = Bài 40 Sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt pha 1/2 chu kỳ 2U 2 90 = = 80,25(V ) π π U − E 80,25 − 50 Id = d = = 37,8( A) R 0,8 Ud = Từ biểu thức giải tích ta có: 40 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH di 2U 2U 2.90 ua = cos 2ωt = L a ; AC1 = = = 53,5 3π dt 3π 3π A A i a = ∫ C1 cos 2ωtdt = C1 sin 2ωt L 2ωL AC1 Ia = ; 2ωL AC1 53,5 L= = = 16(mH ) 2ωI a 2 314.3,78 ĐTT 49 – ĐH Bài 41 Chỉnh lưu điốt pha cầu 6U 120 = = 275,15(V ) π 3,14 U − E 275,15 − 120 Id = d = = 51,7( A) R I 51,7 ID = d = = 17,2( A) 3 Ud = Từ biểu thức giải tích ta có: di 6U 6U 6.120 cos 6ωt = L a ; AC = = = 15,7 35π dt 35π 35.π A A i a = ∫ C cos 6ωtdt = C sin 6ωt L 6ωL AC Ia = ; 2ωL AC 15,7 L= = = 1,15( mH ) 2ωI a 314.5,17 ua = Bài 42 Chỉnh lưu tiristo cầu pha ' U d = U d − ∆U µ = R.I d 3X C I d 2π 6U 200 Ud = cos α = = 458,5(V ) π 3,14 Ud 458,5 Id = = = 132,13( A) 3X C 3,47 R+ π ' U d = R.I d = 3.132,13 = 396,39(V ) ∆U µ = Tính góc trùng dẫn 40 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH ĐTT 49 – ĐH cos α − cos( α + µ ) = áp dụng công thức: 2X C Id 6U α =0 cos µ = − 2X C Id 6U =1− 2.0,5.132,13 200 = 0,724 µ = 43 Bài 43 Chỉnh lưu điốt pha tia, tải R+L Do có tượng trùng dẫn (LC≠0) nên điện áp chỉnh lưu Ud’=217(V) ' R= Ud 200 = = 0,25(Ω) Id 800 3X C I d 6U 180 ' = U d −U d = − 200 = − 200 = 6,36(V ) 2π 2π 2.3,14 2π 6,36 LC = = 0,053(mH ) 3.314.800 ∆U µ = Phương trình chuyển mạch: cos α − cos( α + µ ) = 2X C Id 6U α =0 − cos µ = cos µ = − 2X C Id 6U (2.314.0,053.10 −3.800) 180 = 0,061 µ = 86 Bài 44 Khi T1 mở cho dòng chảy qua ta có phương trình: 2U sin ωt = L id = ∫ did di = ωL d dt dt 2U 2U sin ωtdωt + A = − cos ωt + A ωL ωL Xác định A 40 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH 2π Khiωt = α = 2U id = 0; A = cos α ωL 2U ( cos α − cos ωt ) id = ωL ĐTT 49 – ĐH Xác định góc tắt λ Khiωt = λ , id = cos λ = cos α Phương trình có nghiệm: λ=α (loại); λ=2π-α; λ = 2π − 2π 4π = 3 Bài 45 LC = ( không xét tượng trùng dẫn) Biểu thức công suất: Pd = Ud.Id 6U 240 cos α = cos120 = −275,15(V ) π π U + E 350 − 275,15 Id = d = = 74,85( A) R Pd = −275,15.74,85 = −20,6(kW ) Ud = Với LC=1mH ( có xét đến tượng trùng dẫn) ' U d = U d − ∆U µ = 3X c I d 6U cos α − π π 3X c   Id  R +  = E + U d = 350 − 275,15 = 74,85(V ) π   ' E +Ud 74,85 Id = = = 68,04( A) 3X c 3.0,314 1+ R+ π π ' U d = −275,15 − (3.0,001.314.68,04) = −339,24(V ) Công suất tác dụng trả lưới xoay chiều: Pd = Ud’ Id = -339,24.68,04 =-23,08(kW) Bài 46 Khi phần tử sơ đồ coi lý tưởng trị trung bình điện áp tải: Ud = 6U cos α π Vì biến đổi làm việc chế độ nghịch lưu phụ thuộc nên: 40 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH ' U d = U d − ∆U µ − Rc I d − 2∆U T ĐTT 49 – ĐH 239 3.0,3.40 cos145 − − 2.0,5.40 − 2.1,5 = −492,8(V ) π π ' E +Ud ' Id = ; R = 0; E = −U d = 492,8(V ) R ' Ud = Xác định góc trùng dẫn µ Từ phương trình chuyển mạch: cos α − cos( α + µ ) = 2X C Id 6U cos( α + µ ) = cos145 − 2.0,3.40 239 = −0,77 α + µ = 1410 µ = 210 Bài 47 Trong nửa chu kỳ, đường cong ud cắt đường thẳng E hai điểm θ1, θ2 nên θ1, θ2 nghiệm phương trình: 2U sin θ1 = E sin θ1 = 110 150 θ1 = 0,54(rad ) = 0,52 ωτ = π − 2θ1 = π − 2.0,54 = 2,06 2,06 τ= = 6,5(ms) 314 Tính R, từ công thức: Id = R= 2U  cos θ1 τ sin θ1  −   R  π T  2U  cos θ1 τ sin θ1  2 150 ( 0,272 − 0,169) = 0,721(Ω) −  = Id  π T  60 Bài 48 40 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH ĐTT 49 – ĐH Điện áp rơi tiristo 1,5(V) Điện áp rơi điện trở nguồn xoay chiều: 0,07.30=2,1(V) Điện áp rơi điện cảm nguồn xoay chiều gây nên: ∆U µ = X c I d 3.2π 50.1,5.10 −3.35 = = 5,25(V ) 2π 2π Biểu thức điện áp tải: ' 120 cos α − (1,5 + 2,1 + 5,25) 2π = 137,5 cos α − 8,85 Ud = Ud ' U d = f (α ) ' α0 Ud’(V) 128,65 30 110,2 45 88,3 60 59,9 Bài 49 Điện áp tải: ' a/ U d = U d − ∆U µ ; Ud’= f(α) 6U 405 cos α ;U = = 238,2(V ) π 3 X c I d 3.2π 50.0,7.10 −3.35 ∆U µ = = = 7,35 π π ' U d = 238,2 cos α − 7,35 Ud = α0 Ud’(V) 230,85 10 227,2 30 198,9 40 175,2 60 111,75 80 34,02 20 164,2 30 162,1 40 160 50 157,9 b/ Ud’= f(Id) α= 450 Ud’=168,4 - 0,21.Id Id(A) Ud’(V) 168,4 10 166,3 Bài 50 Chỉnh lưu tiristo pha tia Sơ đồ làm việc chế độ nghịch lưu phụ thuộc 40 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH P 6000 Id = d = = 25( A) E 240 ' Ud + E Id = R ' U d = U d − ∆U µ ; ∆U µ = ĐTT 49 – ĐH 3X C I d 2π Từ ta có biểu thức tính sau: ' Ud = 3X C I d 6U cos α − 2π 2π     3X C  2.3,14   3.5.10 −3 2π 50    − 240 I R + − E = 25 +      d  2π  2π 6U    240     cos α = −0,349 cos α = 2π α = 110 47 Tính góc trùng dẫn cos α − cos( α + µ ) = 2X C Id áp dụng công thức: cos( α + µ ) = cos α − 2X C Id 6U 6U = −0,349 − 0,0681 = −0,41 α + µ = 114 µ = 30 40 [...]... của điện áp pha là U = 170V; f= 50Hz, điện cảm và điện trở mỗi pha lần lượt là: L C = 1,5mH; RC= 0,07Ω; Giả thiết điện áp rơi trên mối tiristo là ∆UT = 1,5 V và trị trung bình của dòng điện tải là: Id = 30A Hãy tính trị trung bình của điện áp tải khi các góc mở α là 00; 300;450;600 Bài giải : Điện áp rơi trên tiristo là 1,5(V) Điện áp rơi trên điện trở nguồn xoay chiều: 0,07.30=2,1(V) Điện áp rơi do điện. .. π π ' U d = −275,15 − (3.0,001.314.68,04) = −339,24(V ) Công suất tác dụng trả về lưới xoay chiều: Pd = Ud’ Id = -339,24.68,04 =-23,08(kW) Nhận xét : như vậy ta thấy rằng điện áp thực tế khi có trùng dẫn sẽ nhỏ hơn 1 lượng chính là giá trị điện áp mất đi do đó chúng ta phải chú ý điều này Công suất trả về chính là công suất của dòng qua tải và điện áp thực tế 46.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 3 pha cầu... chiều trong hai trường hợp: a.Bỏ qua điện cảm chuyển mạch Lc( LC = 0) b.Khi LC = 4mH 38.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo cầu 3 pha Nguồn điện xoay chiều có điện áp dây U d = 415 V, f= 50Hz, LC = 0,6mH Giả thiết dòng điện tải được nắn thẳng và bỏ qua điện áp rơi trên các tiristo và điện trở nguồn Lập bảng tính trị trung bình của điện áp tải theo góc mở α0 ( 00,200,300,450,600,700) khi dòng điện tải Id = 50A Lập... số: U2= 240V; f = 50Hz; E = 350V; R = 1Ω; L=∞; α= 1200 Tính công suất có ích trả về lưới xoay chiều trong hai trường hợp: a.Bỏ qua điện cảm chuyển mạch Lc( LC = 0) b.Khi LC = 1mH Bài giải : Do có L=∞ nên dòng là liên tục ta áp dụng công thức tính dòng liên tục cho chỉnh lưu tiristo 3 pha LC = 0 ( không xét hiện tượng trùng dẫn) Biểu thức công suất: Pd = Ud.Id 40 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH 3 6U 2 3... pha tia, trị trung bình của điện áp pha là U = 120V; f= 60Hz, điện cảm và điện trở mỗi pha lần lượt là: L C = 1,5mH; R= 0,06Ω; Giả thiết điện áp rơi trên mối tiristo là ∆UT = 1,5 V và trị trung bình của dòng điện tải là: Id = 35A Hãy tính trị trung bình của điện áp tải khi các góc mở α là 00; 300;450;600 49.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo cầu 3 pha Nguồn điện xoay chiều có điện áp dây U d = 405 V, f= 50Hz,... dây U d = 405 V, f= 50Hz, LC = 0,7mH Giả thiết dòng điện tải được nắn thẳng và bỏ qua điện áp rơi trên các tiristo và điện trở nguồn 40 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH a b ĐTT 49 – ĐH Lập bảng tính trị trung bình của điện áp tải theo góc mở α ( 0 ,10 ,30 ,40 ,60 ,80 ) khi dòng điện tải Id = 35A Lập bảng tính trị trung bình của điện áp tải theo dòng điện tải Id ( 0,10,20,30,40,50) 0 0 0 0 0 0 0 khi góc... α + µ ) = cos1450 − 2.0,3.60 = −0,88 6 239,6 α + µ = 15107 µ = 60 7 Bài 18 Điện áp rơi trên tiristo là 1,5(V) Điện áp rơi trên điện trở nguồn xoay chiều: 0,07.30=2,1(V) Điện áp rơi do điện cảm nguồn xoay chiều gây nên: ∆U µ = 3 X c I d 3.2π 50.1,2.10 −3.30 = = 5,4(V ) 2π 2π 40 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH ĐTT 49 – ĐH Biểu thức của điện áp tải: 3 6 150 cos α − (1,5 + 2,1 + 5,4 ) 2π ' U d = 175,43 cos... α + µ ) = cos145 0 − 2.0,5.40 6 240 = −0,87 α + µ = 1510 7 µ = 607 Bài 36 Điện áp rơi trên tiristo là 1,5(V) Điện áp rơi trên điện trở nguồn xoay chiều: 0,07.30=2,1(V) Điện áp rơi do điện cảm nguồn xoay chiều gây nên: 40 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH 3 X c I d 3.2π 50.1,5.10 −3.30 ∆U µ = = = 6,75(V ) 2π 2π ĐTT 49 – ĐH Biểu thức của điện áp tải: ' 3 6 170 cos α − (1,5 + 2,1 + 6,75) 2π = 194,9 cos α...BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH ĐTT 49 – ĐH U2= 240V; f = 50Hz; α= 145 ; XC =0,5Ω; RC = 0,05Ω; Điện áp rơi trên mỗi tiristo là ∆UT = 1,5 V; với giả thiết dòng điện tải được nắn thẳng id = Id = 40A 0 Tính E và góc trùng dẫn µ Bài giải Khi các phần tử trong sơ đồ được coi là lý tưởng thì trị trung bình của điện áp tải: Ud = 3 6U 2 cos α =2,34.U2.cos α π Vì bộ biến đổi làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ...   2π  2π 3 6U 2    3 6 240     cos α = −0,349 cos α = 2π α = 110 0 47 Tính góc trùng dẫn cos α − cos( α + µ ) = 2X C Id áp dụng công thức: cos( α + µ ) = cos α − 2X C Id 6U 2 6U 2 = −0,349 − 0,0681 = −0,41 α + µ = 114 0 2 µ = 30 7 PHẦN BÀI TẬP (50 BÀI) Bài 1 40 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH ĐTT 49 – ĐH Sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt 1 pha 1/2 chu kỳ 2 2U 2 2 2 71 = = 63,92(V ) π π U − E 63,92