BÀI GIẢNG bộ BIẾN đổi ĐÓNG NGẮT

CHƯƠNG BỘ BIẾN ĐỔI & ĐÓNG NGẮT ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU TP.HCM, THÁNG NĂM 2014 NỘI DUNG 7.1 KHÁI NIỆM CHUNG 7.2 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP AC PHA 7.3 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP AC PHA 7.4 CÔNG TẮC XOAY CHIỀU 7.5 PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN BBĐ ĐIỆN ÁP AC 7.1 KHÁI NIỆM CHUNG 7.1 KHÁI NIỆM CHUNG RƠ LE BÁN DẪN CƠNG TẮC BÁN DẪN BỘ ĐĨNG NGẮT KHƠNG TIẾP ĐIỂM 7.1 KHÁI NIỆM CHUNG 7.1 KHÁI NIỆM CHUNG BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU 7.1 KHÁI NIỆM CHUNG ĐẶC ĐIỂM BỘ BIẾN ĐỔI ÁP XOAY CHIỀU: + Chỉ điều chỉnh trị hiệu dụng dòng AC dịng điện khơng cịn dạng sine:  Khơng sử dụng cho phụ tải cần dạng sine nhứ: MBA, ĐC KĐB có P> vài trăm W  Dùng cho phụ tải khơng cần dạng sóng sine: mạch nhiệt dùng điện trở (ưu điểm tiêu tán nhiệt khóa bán dẫn không cao biến trở) + Được sử dụng để thay đổi trị hiệu dụng điện áp ngõ (giống MBA điều khiển vô cấp), & tần số ngõ tần số ngõ vào + Điều khiển cơng suất tiêu thụ tải như: lị điện trở, bếp điện, điều khiển chiếu sáng cho sân khấu, điều khiển tốc độ ĐC KĐB công suất vừa nhỏ, điều khiển động vạn năng, thiết bị khởi động mềm,…Bù nhuyễn công suất phản kháng + Điều chỉnh tần số ngõ khác điện áp ngõ vào (biến tần) 7.2 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP AC PHA 7.2.1 TẢI R 7.2.2 TẢI L 7.2.3 TẢI R+ L 7.2.1 TẢI R Góc kích:    180 o o 7.2.1 TẢI R 10 Ví dụ tính tốn Ví dụ 3.2 Công tắc xoay chiều ba pha dạng đầy đủ mắc vào tải theo cấu hình Công suất tải P= 20kW, hệ số công suất 0,707 Tính đđịnh mức áp dòng cho linh kiện Áp nguồn có trị hiệu dụng áp dây 440V Lưu ý: Khi tính chọn SCR cần biết: - Điện áp ngược cực đại đặt lên SCR, - Dịng trung bình , dịng hiệu dụng qua SCR 49 Ví dụ tính tốn Giải: Dò ng điện qua mỗ i pha có trị hiệu dụng: I  P 3.U cos   20000 3.440.0,707  37,119[ A] Dò ng đỉnh qua SCR: I m  2.I  2.37,119  52,5[ A] Dò ng trung bình qua SCR: I AV  Im   52,5   16,71[ A] Trị hiệu dụng dòng qua SCR: I RMS  I m 52,5   26,25[ A] 2 Điện p đỉnh đặt lên SCR: U DWM  U RWM  2.U  2.440  622,3[V ] 50 Ví dụ tính tốn Ví dụ 3.3 Bộ biến đổi áp xoay chiều pha mắc vào tải L Tính trị hiệu dụng áp dòng tải   2 [rad] Tính công suất phản kháng sóng hài Cho biết L=0,01H, áp nguồn U = 220V,  = 314 rad/s It U L Ut 51 Ví dụ tính tốn Giải: Trị hiệu dụng áp tải tính theo cơng thức: 2 2   sin    sin      137 ,566 [V ] U t  U 1     220 1     2   2       Trị hiệu dụng dòng tải: It    U   1    cos2   sin  .L    2     220 2   2 It  2.1  1  cos   sin   29 ,142 [ A ]  314.0 ,01           52 Ví dụ tính tốn Công suất phản kháng sóng hài bản: Q(1) = US.It(1) với I t (1) I t (1) US   2     sin   ..L  220 2     2    sin  .314.0 ,01    I t (1)  27 ,395 [ A ] Ta Q(1) = 220.27,397 = 6025,8 Var 53 Ví dụ tính tốn Ví dụ 3.4 Mạch động lực bù nhuyễn pha hình vẽ   Dòng bù điều khiển cách thay đổi góc kích  khoảng  ,   2  Áp nguồn xoay chiều có trị hiệu dụng U = 220V,  = 314 rad/s Công suất bù tụ QC = 10 kVAr a/- Tính độ lớn cuộn kháng L để bù công suất với độ lớn thay đổi từ Qmin=0 đến Qmax = 10 kVAr b/- Với L tính được, xác định dòng bù tổng ( hài bản)  ứng với trường hợp góc điều khiển 1  ;2  2 5 ;  ;   54 Ví dụ tính tốn 55 Ví dụ tính tốn 56 Ví dụ tính tốn Giải: a/- Tính L để bù từ Qmin=0 đến Qmax = 10 kVAr Công suất bù tụ: U2 QC   .C.U XC Công suất bù cuộn kháng: U2 U2 QL   X L .L Để bù đến cos = 1, ta cần có QC = QL Từ đó: L C L  C QC .U   10.000 314.220 314 657,99.10 6   657,99.10 6 [ F ]  0,0154[ H ] 57 Ví dụ tính tốn b/- Tính dịng bù tổng với góc kích  khác Dòng bù tổng: U ibù = i C  i t 1  j C..U  j .L1 với U U  IL1  S 2     sin  .L1 ..L Ta coù kết quả: Ibù     = 45,477-25,655=19,821A  2 Ibuø   2  =45,477-20,246=25,230A   Ibuø   5  = 45,477-13,802=31,674A   Ibù     = 45,477-0=45,477A 58 Ví dụ tính tốn Ví dụ 3.5: Cho biến đồi điện áp xoay chiều pha, tải RL, Điện áp nguồn U = 220V, tần số nguồn ac f=50Hz Kết luận tính liên tục dòng tải trường hợp sau: a/- R = 10  ; L = 0,01H ;    b/- R =  ; L = 0,01 H ;    It 6 R Ut L 59 Ví dụ tính tốn Giải: a/- R = 10  ; L = 0,01H ;     arctg   .L R  arctg  314.0,01  0,3042[rad ] 10  0,523[rad ]    Dòng tải gián đọan 60 Ví dụ tính tốn b/- R = 10  ; L = 0,01H ;   .L  314.0,01   arctg  arctg  1,262[rad ] R    0,523[rad ]    Dòng tải liên tục 61 Ví dụ tính tốn Ví dụ 3.6 Bộ biến đổi áp xoay chiều pha điều khiển theo phương pháp tỉ lệ thời gian Áp nguồn xoay chiều U = 220V,  = 314 rad/s Thời gian đóng 1s, thời gian ngắt 0,5s Tải trở R = 50 a/- Tính trị hiệu dụng điện áp tải dòng tải b/- Tính công suất tải c/- Tính hệ số công suất nguồn 62 Ví dụ tính tốn Giải: T1 a/- Trị hiệu dụng áp tải: U t  U  220  179,6 [V ] T 1,5 U 179,6 Do taûi R nên trị hiệu dụ ng dòng tải I t  t   3,592 [ A] R 50 b/- Coâng suất tải R: U t2 179,6 PR    645 ,333 [W ] R 50 c/- Hệ số công suất nguồn PR PR 645 ,333     ,8166 S U I t 220.3 ,592 63 ... 23 7.3 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP AC PHA Tải R, góc kích   30o Dạng sóng dịng, áp ngõ pha 24 7.3 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP AC PHA Tải R, góc kích   75o Dạng sóng dịng, áp ngõ pha 25 7.3 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN... tải   arctg L R vùng không điều khiển áp tải 21 7.3 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP AC PHA Cấu hình biến đổi điện áp xoay chiều pha 22 7.3 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP AC PHA Phân tích hoạt động BBĐ điện áp xoay... LE BÁN DẪN CƠNG TẮC BÁN DẪN BỘ ĐĨNG NGẮT KHƠNG TIẾP ĐIỂM 7.1 KHÁI NIỆM CHUNG 7.1 KHÁI NIỆM CHUNG BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU 7.1 KHÁI NIỆM CHUNG ĐẶC ĐIỂM BỘ BIẾN ĐỔI ÁP XOAY CHIỀU: + Chỉ điều