Bài giảng Điện tử công suất và điều khiển động cơ: Chương 2 - Nguyễn Thị Hồng Hạnh

CHƯƠNG – MẠCH CHỈNH LƯU Sơ đồ chỉnh lưu pha Sơ đồ chỉnh lưu pha Thiết kế chỉnh lưu điốt công suất SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU MỘT PHA Chỉnh lưu pha nửa sóng Điốt vs : điện áp xoay chiều vL : điện áp tải vD : điện áp rơi điốt Tải R trở SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU MỘT PHA Chỉnh lưu pha nửa sóng - Trong tải cảm có thành phần L – kho tích trữ lượng - Điện áp trung bình đầu U ave = 2π φ ∫ϕ =0 Vm sin ϕdϕ Tải cảm R, L SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU MỘT PHA Chỉnh lưu pha nửa sóng Thyristor vs : điện áp xoay chiều vL : điện áp tải vT : điện áp rơi T iG : dòng điện điều khiển Tải R trở SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU MỘT PHA Chỉnh lưu pha nửa sóng - Trong tải cảm có thành phần L – kho tích trữ lượng - Điện áp trung bình đầu U ave = 2π β ∫ϕ α V = m sin ϕdϕ Tải cảm R, L SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU MỘT PHA Chỉnh lưu pha tồn sóng Điốt vs : điện áp xoay chiều vL : điện áp tải vD1, 2: điện áp rơi điốt Có điểm trung tính SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU MỘT PHA Chỉnh lưu pha tồn sóng Điốt vs : điện áp xoay chiều vL : điện áp tải vD1, 2,3, : điện áp rơi điốt Không trung tính SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU MỘT PHA Chỉnh lưu pha tồn sóng Thyristor vs : điện áp xoay chiều vL : điện áp tải vT , vT 2: điện áp tải iG1 , iG 2: dòng điện điều khiển Có điểm trung tính SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU MỘT PHA Chỉnh lưu pha tồn sóng Thyristor vs : điện áp xoay chiều vL : điện áp tải vT 1, 2,3, : điện áp tải iG1, 2,3, : dịng điện điều khiển Khơng trung tính SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU BA PHA Chỉnh lưu pha hình va = Vm sin (ωt ) vb = Vm sin (ωt + 120 ) vc = Vm sin (ωt + 240 ) Điốt SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU BA PHA Chỉnh lưu pha hình Vdc = 2π 5π ∫π Vm sin θdθ Vdc = 0,827Vm SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU BA PHA Chỉnh lưu pha hình vu = −Vm sin (ωt ) vv = −Vm sin (ωt + 120) vw = −Vm sin (ωt + 240 ) va = Vm sin (ωt ) vb = Vm sin (ωt + 120 ) vc = Vm sin (ωt + 240 ) Điốt SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU BA PHA Chỉnh lưu pha hình Vdc = 2π 2π ∫π 3Vm sin θdθ Vdc = 1,654Vm SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU BA PHA Chỉnh lưu pha hình va = Vm sin (ωt ) vb = Vm sin (ωt + 120 ) vc = Vm sin (ωt + 240 ) Thyristor Góc mở thyristor nằm khoảng [π , 5π 6] SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU BA PHA Chỉnh lưu pha hình Thành phần L tải định dạng đặc tính dịng điện i L liên tục hay gián đoạn SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU BA PHA Chỉnh lưu cầu pha va = Vm sin (ωt ) vb = Vm sin (ωt + 120 ) vc = Vm sin (ωt + 240 ) Điốt SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU BA PHA Chỉnh lưu cầu pha Vdc = 2π 2π ∫π 3Vm sin θdθ Vdc = 1,654Vm SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU BA PHA Chỉnh lưu cầu pha va = Vm sin (ωt ) vb = Vm sin (ωt + 120 ) vc = Vm sin (ωt + 240 ) Thyristor Góc mở thyristor nằm khoảng [π 3, 2π 3] SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU BA PHA Chỉnh lưu cầu pha THIẾT KẾ BỘ CHỈNH LƯU ĐIỐT Bộ chỉnh lưu pha vs : điện áp xoay chiều vL : điện áp tải vD1, 2,3, : điện áp rơi điốt THIẾT KẾ BỘ CHỈNH LƯU ĐIỐT Bước thiết kế Cho trước điện áp chiều Vdc sau chỉnh lưu, dòng điện tải tiêu thụ I L - Bước 1: xác định điện áp xoay chiều trước chỉnh lưu Vm = 1,572Vdc Vm biên độ điện áp xoay chiều - Bước 2: Gọi V điện áp lưới, biến áp lựa chọn có hệ số khuếch đại N ba sau Vm N ba = V - Bước 3: xác định dòng điện dẫn qua điốt I Dx ≈ 2,5 ×1,572 × I L 2,5 hệ số an tồn thiết bị (làm mát khơng khí) THIẾT KẾ BỘ CHỈNH LƯU ĐIỐT Bước thiết kế (tiếp) - Bước 4: chọn điốt có thơng số sau Vb >> Vm , I F = I Dx - Bước 5: chọn biến áp đầu vào có hệ số biến đổi N ba có dịng tải sơ cấp thiết kế I1 = N ba × I Dx THIẾT KẾ BỘ CHỈNH LƯU ĐIỐT Bộ chỉnh lưu pha va = Vm sin (ωt ) vb = Vm sin (ωt + 120 ) vc = Vm sin (ωt + 240 ) THIẾT KẾ BỘ CHỈNH LƯU ĐIỐT Bước thiết kế Cho trước điện áp chiều Vdc sau chỉnh lưu, dòng điện tải tiêu thụ I L - Bước 1: xác định điện áp xoay chiều trước chỉnh lưu Vm = 0,605Vdc Vm biên độ điện áp xoay chiều - Bước 2: Gọi V điện áp lưới, biến áp lựa chọn có hệ số khuếch đại N ba sau Vm N ba = V - Bước 3: xác định dòng điện dẫn qua điốt I Dx ≈ 2,5 × 0,605 × I L 2,5 hệ số an toàn thiết bị (làm mát khơng khí) THIẾT KẾ BỘ CHỈNH LƯU ĐIỐT Bước thiết kế (tiếp) - Bước 4: chọn điốt có thông số sau Vb >> Vm , I F = I Dx - Bước 5: chọn biến áp đầu vào có hệ số biến đổi N ba có dịng tải sơ cấp thiết kế I1 = N ba × I Dx