Chỉnh lưu nửa chu kì
Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ có điều khiển
Tiếp cận với chỉnh lưu nửa chu kì, phân tích và hiểu rõ nguyên lý làm việc
Nhận thấy thành phần cảm kháng làm mở rộng chu kì dẫn của dòng điện Thu hẹp chu kỳ dẫn bằng cách nào?
Công suất tiêu thụ của mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ bằng bao nhiêu % công suất đầu vào?
1.Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ không điều khiển
Lắp ráp mạch theo hình hướng dẫn, sau đó ghi lại các dạng sóng của điện áp AC đầu vào cùng với điện áp và dòng điện DC đầu ra Đặc biệt, cần xác định giá trị trung bình của điện áp đầu ra khi sử dụng tải R và tải R-L.
Hình 1.1:Dạng sóng dòng điện,điện áp mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ không điều khiển tải R Tải R = 270 Ω,L = 1.2 H
Hình 1.2:Dạng sóng dòng điện,điện áp mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ không điều khiển tải R-L
Thành phần cảm kháng làm giảm giá trị trung bình của điện áp DC đầu ra và gây trễ pha dòng điện trên tải Trong quá trình này, năng lượng điện từ được lưu giữ trong cuộn cảm và được phục hồi trong chu kỳ âm, dẫn đến việc xuất hiện điện áp âm trên tải.
6 giảm giá trị trung bình của điện áp DC
+ Giá trị trung bình điện áp DC đầu ra:
Giá trị trung bình của điện áp DC theo lý thuyết: Um2 = ……… (V)
Giá trị trung bình thực tế đo được là:
Tải R-L: Um2 = …… (V) (Khoảng dẫn được mở rộng tới δ ≈ …… o ) b Tính toán công suất tiêu thụ?
Tải R-L: (Yêu cầu sv tự tính)
So sánh với kết quả đo được thực tế đo được?
2 Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ có điều khiển
Lắp ráp mạch theo hình hướng dẫn và ghi lại các dạng sóng của điện áp AC đầu vào, cùng với điện áp và dòng điện DC đầu ra Đừng quên ghi lại điện áp trung bình đầu ra với các tải R và R-L.
Hình 1.3:Dạng sóng dòng điện,điện áp mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ có điều khiển tải R, góc điều khiển α= 90o
Trong chu kỳ 2π, góc dẫn có thể điều chỉnh theo công thức δ = 180° – α Để ghi lại dạng sóng của điện áp AC đầu vào, cần xác định điện áp và dòng điện DC đầu ra, cùng với giá trị trung bình của điện áp đầu ra khi sử dụng tải R-L.
Hình 1.4:Dạng sóng dòng điện,điện áp mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ có điều khiển tải R-L, góc điều khiển α = 90o
Phân tích đặc tính điện áp và dòng điện đầu ra:
……… c.Ghi lại đặc tính điều khiển
Ghi lại đặc tính của điện áp DC và công suất thực với biến số là góc điều khiển α ( 0 π)
Hình 1.5: Đặc tính điều khiển và công suất tiêu thụ của chỉnh lưu điều khiển tải R
Chỉnh lưu cầu
1 Mạch chỉnh lưu cầu 1 pha không điều khiển
2 Mạch chỉnh lưu cầu 1 pha điều khiển toàn phần
3 Mạch chỉnh lưu cầu 1 pha bán điều khiển đối xứng
4 Mạch chỉnh lưu cầu 1 pha bán điều khiển không đối xứng
Quen với mạch chỉnh lưu cầu 1 pha,nguyên lý làm việc của mạch chỉnh lưu cầu 1 pha
Ảnh hưởng của thành phần cảm kháng đến mạch như thế nào?
Tính toán và đo đạc các thành phần công suất
1.Mạch chỉnh lưu cầu không điều khiển
Lắp ráp mạch như hình sau:
9 a.Dạng sóng điện áp, dòng điện AC đầu vào, điện áp và dòng điện DC đầu ra giá trị trung bình điện áp DC
Hình 1.6: Dạng sóng dòng điện và điện áp của chỉnh lưu cầu không điều khiển tải R
Hình 1.7: Dạng sóng dòng điện và điện áp của chỉnh lưu cầu không điều khiển với tải R-L
So sánh dạng sóng dòng điện DC đầu ra tải R và R-L?
Tính toán giá trị trung bình của điện áp DC
Tính giá trị trung bình của điện áp DC theo lý thuyết: Um2 = ………(V)
Tải R-L: Um2 = …… (V) b.Tính các thành phần công suất
Tải R-L: (Yêu cầu sv tự tính)
So sánh với kết quả đo được thực tế đo được?
2.Mạch cầu chỉnh lưu điều khiển toàn phần
Lắp ráp mạch theo sơ đồ đã cung cấp, sau đó ghi lại các dạng sóng của điện áp AC và điện áp cũng như dòng điện DC đầu ra Đừng quên ghi lại giá trị trung bình của điện áp đầu ra để hoàn thiện quá trình đo lường.
Hình 1.8: Dạng sóng dòng điện và điện áp cầu chỉnh lưu điều khiển toàn phần với tải R
Hình 1.9: Dạng sóng dòng điện và điện áp cầu chỉnh lưu điều khiển toàn phần với tải R-L
So sánh quá trình chỉnh lưu cho cả 2 trường hợp tải R, R-L?
……… b.Ghi các đặc tính điều khiển
Công suất phản kháng của hài cơ bản theo góc điều khiển pha
Hình 1.10: Các đặc tính điều khiển tải R c.Các thành phần công suất
Biểu đồ vector biểu diễn các thành phần công suất:
Hình 1.11: Các thành phần công suất cầu chỉnh lưu cầu 1 pha điều khiển toàn phần tải R
Hình 1.12: Các thành phần công suất chỉnh lưu cầu 1 pha điều khiển toàn phần tải R-L
3.Mạch cầu chỉnh lưu bán điều khiển ,đối xứng
Lắp ráp mạch theo sơ đồ đã cung cấp, sau đó ghi lại dạng sóng điện áp AC đầu vào, điện áp DC đầu ra cùng với dòng điện, và tính toán giá trị trung bình của điện áp đầu ra.
Hình 1.13: Dạng sóng đối xứng của dòng điện và điện áp, chỉnh lưu bán điều khiển với tải R
Hình 1.14: Dáng điệu sóng đối xứng dòng điện và điện áp, chỉnh lưu điều khiển với tải R-L b.Ghi các đặc tính điều khiển
Ghi lại đặc tính điều khiển (theo góc mở α)
Hình 1.15: Đặc tính điều khiển của mạch chỉnh lưu bán điều khiển đối xứng tải R c.Tính toán các thành phần công suất
Biểu đồ véctơ biểu diễn các thành phần công suất:
Hình 1.16: Các thành phần công suất của mạch chỉnh lưu điều khiển toàn phần đối xứng tải R
Hình 1.17: Các thành phần công suất của mạch chỉnh lưu điều khiển toàn phần đối xứng tải R-L
4.Mạch chỉnh lưu bán điều khiển, bất đối xứng
Lắp ráp mạch theo sơ đồ đã cho, ghi lại các dạng sóng điện áp AC đầu vào cùng với điện áp và dòng điện DC đầu ra Đồng thời, cần xác định giá trị trung bình của điện áp đầu ra.
Hình 1.18: Dáng điệu sóng dòng điện và điện áp bất không xứng của chỉnh lưu bán điều khiển với tải R, α = 90o
Hình 1.19: Dáng điệu sóng dòng điện và điện áp của chỉnh lưu bán điều khiển không đối xứng tải R-L, α = 90o b.Ghi các đặc tính điều khiển
Ghi lại đặc tính điều khiển (theo góc mở α)
Hình 1.20: Đặc tính điều khiển tải R c.Tính toán các thành phần công suất
Biểu đồ vector biểu diễn các thành phần công suất:
Hình1.21: Các thành phần công suất của chỉnh lưu bán điều khiển bất đối xứng tải R
Hình 1.22: Các thành phần công suất của chỉnh lưu bán điều khiển bất đối xứng tải R-L
Chỉnh lưu cầu ba pha
1 Mạch chỉnh lưu cầu 3 pha không điều khiển
2 Mạch chỉnh lưu cầu 3 pha điều khiển toàn phần
3 Mạch chỉnh lưu cầu 3 pha bán điều khiển
Quen với mạch chỉnh lưu cầu 3 pha,nguyên lý làm việc của mạch chỉnh lưu cầu 3 pha
Ảnh hưởng của thành phần cảm kháng đến mạch như thế nào?
Tính toán và đo đạc các thành phần công suất
1.Mạch chỉnh lưu cầu ba pha không điều khiển
Lắp ráp mạch như hình sau:
21 a.Ghi các dạng sóng điện áp AC đầu vào, điện áp và dòng điện DC đầu ra,giá trị trung bình điện áp đầu ra
Hình 1.23: Dạng sóng dòng điện và điện áp của chỉnh lưu cầu ba pha không điều khiển với tải R'0Ω
Hình 1.24: Dạng điệu sóng dòng điện và điện áp chỉnh lưu cầu ba pha không điều khiển với tải R'0Ω, L=1.2H
Xác định khoảng dẫn của thyristor trong các trường hợp tải R và R-L?
Giá trị trung bình của điện áp DC (Tải R, R-L)
Thực tế đo được:U m2 = ………(V) b.Tính các thành phần công suất
Biểu đồ vector biểu diễn các thành phần công suất:
Hình 1.25: Các thành phần công suất với tải R = 270Ω
Hình 1.26: Các thành phần công suất với tải R'0Ω, L =1.2H
2.Chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển toàn phần
Lắp ráp mạch như sau:
24 a.Ghi các dạng sóng điện áp AC đầu vào, điện áp và dòng điện DC đầu ra,giá trị trung bình điện áp đầu ra
Hình1.27: Dạng dòng điện và điện áp của chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển với góc điều khiển 30o, tải R
Hình 1.28: Dạng sóng dòng điện và điện áp của chỉnh lưu cầu ba pha góc điều khiển 60o, tải R
Hình 1.29: Dạng sóng dòng điện và điện áp của chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển 30o tải
Hình 1.30: Dạng sóng dòng điện và điện áp của chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển 60o tải R-L:270Ω/1.2H b.Ghi lại các đặc tính điều khiển Đặc tính điều khiển:
Hình 1.31: Các đặc tính điều khiển, tải điện trở R '0Ω
27 c.Tính các thành phần công suất
Biểu đồ vector biểu diễn các thành phần công suất:
Hình 1.32: Các thành phần công suất, góc điều khiển 30o, tải điện trở 270Ω
Hình 1.33: Các thành phần công suất, góc điều khiển 30o, tải R-L 270Ω/1.2H
3.Mạch chỉnh lưu cầu ba pha bán điều khiển
Lắp ráp mạch như hình sau:
28 a.Ghi các dạng sóng điện áp AC đầu vào, điện áp và dòng điện DC đầu ra,giá trị trung bình điện áp đầu ra
Hình 1.34: Dáng điệu sóng dòng điện và điện áp của chỉnh lưu bán điều khiển cầu ba pha tải R-L 270Ω/1.2H, góc điều khiển 30o
Hình 1.35: Dạng điệu sóng dòng điện và điện áp chỉnh lưu bán điều khiển cầu ba pha tải R-L 270Ω/1.2H, góc điều khiển 60o
Hình 1.36: Dáng điệu sóng dòng điện và điện áp của chỉnh lưu bán điều khiển tải R-L
Xác khoảng dẫn δ trong 3 trường hợp trên
30 b.Ghi các đặc tính điều khiển Đặc tính điều khiển:
Hình 1.37: Các đặc tính điều khiển với tải điện trở 270Ω c.Tính các thành phần công suất
Biểu đồ vector biểu diễn các thành phần công suất
Hình 1.38: Các thành phần công suất, góc điều khiển 30o, tải điện trở 270Ω
Hình 1.39: Các thành phần công suất, góc điều khiển 30o, tải R-L 270Ω/1.2H
Bộ điều khiển công suất nguồn xoay chiều
Các bộ điều khiển nguồn AC là mạch điều khiển toàn phần để biến đổi điện áp xoay chiều, thường sử dụng thyristor mắc song song hoặc triac.
+ Điều khiển công suất nguồn xoay chiều một pha, tải thuần trở
+ Điều khiển công suất nguồn xoay chiều ba pha, tải thuần trở
1.Điều khiển công suất nguồn xoay chiều một pha, tải thuần trở
Lắp ráp mạch như hình sau:
32 a.Hiển thị dáng điệu sóng của điện áp AC đầu vào và ra và dòng điện AC
Hình 1.40: Bộ điều khiển nguồn AC 1 pha, tải R góc điều khiển α = 90o
Hình 1.41: Bộ điều khiển nguồn AC 1 pha tải R-L, góc điều khiển 90o b.Ghi đặc tính điều khiển
Hình 1.42: Các đặc tính điều khiển, tải R'0Ω
Hình 1.43: Các đặc tính điều khiển, tải R'0Ω, L=1.2H c.Tính các thành phần công suất
Biểu đồ vector biểu diễn các thành phần công suất?
Hình 1.44: Các thành phần công suất, R'0Ω, góc điều khiển 90o
Hình 1.45: Các thành phần công suất, R'0Ω, L=0.3H, góc điều khiển 90o
2.Điều khiển công suất nguồn xoay chiều ba pha, tải thuần trở
Lắp ráp mạch như hình sau: Điều khiển tải bởi mẫu chuyển mạch
Lựa chọn mẫu chuyển mạch sau và cấp tới để điều khiển bộ biến đổi
