Giáo trình Điện tử công suất (Nghề Cơ điện tử Trung cấp)

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT NGHỀ: CƠ ĐIỆN TỬ TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số:753/QĐ-CĐCG-KT&KĐCL ngày 11 tháng 11 năm 2022 Trường Cao đẳng Cơ giới Quảng Ngãi, năm 2022 (Lưu hành nội bộ) TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Điện tử công suất lĩnh vực kỹ thuật đại, nghiên cứu ứng dụng linh kiện bán dẫn công suất làm việc chế độ chuyển mạch vào trình biến đổi điện Sự đời hồn thiện linh kiện điện tử cơng suất với tính dịng điện, điện áp, tốc độ chuyển mạch ngày nâng cao Tổn hao công suất giảm đáng kể, ngày đáp ứng yêu cầu phức tạp quy luật biến đổi lượng biến đổi làm cho kỹ thuật điện truyền thống thay đổi sâu sắc Ở Việt Nam có nhiều giáo trình, tài liệu tham khảo, sách hướng dẫn tập điện tử công suất biên soạn biên dịch nhiều tác giả, chuyên gia đầu ngành điện tử công suất Tuy nhiên nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng trình đào tạo nhà trường phải bám sát chương trình khung giáo trình Điện tử cơng suất biên soạn tham gia giảng viên trường Cao đẳng Cơ giới dựa sở chương trình khung đào tạo ban hành, trường Cao đẳng Cơ giới với giáo viên có nhiều kinh nghiệm tham khảo nguồn tài liệu khác để thực biên soạn giáo trình Điện tử cơng suất phục vụ cho cơng tác giảng dạy Giáo trình thiết kế theo mô đun thuộc hệ thống mô đun MĐ13 chương trình đào tạo nghề Cơ điện tử cấp trình độ trung cấp nghề dùng làm giáo trình cho học viên khóa đào tạo, sau học tập xong mô đun này, học viên có đủ kiến thức để học tập tiếp môn học, mô đun khác nghề Quảng Ngãi, ngày tháng năm 2022 Tham gia biên soạn Phan Ngọc Bảo Chủ biên ………… ……… … MỤC LỤC TT NỘI DUNG TRANG Lời giới thiệu Mục lục Giới thiệu tổng quan Giáo trình Mơ Đun Bài 1: Linh kiện điện tử công suất 11 Diode 12 Thyristor 21 Triac 26 Transistor 29 Bài 2: Chỉnh lưu không điều khiển 37 10 Chỉnh lưu pha bán kỳ 38 11 Chỉnh lưu pha toàn kỳ biến áp có điểm (tia pha) 41 12 Chỉnh lưu cầu pha 44 13 Chỉnh lưu tia pha 47 14 Chỉnh lưu cầu pha 50 15 Bài tập thực hành 55 16 Bài 3: Chỉnh lưu có điều khiển 58 17 Chỉnh lưu pha bán kỳ 59 18 Chỉnh lưu pha tồn kỳ biến áp có điểm (tia pha) 63 19 Chỉnh lưu cầu pha 66 20 Chỉnh lưu tia pha 69 21 Chỉnh lưu cầu pha 72 22 Bài tập thực hành 76 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 Bài 4: Bộ biến đổi điện áp xoay chiều Khái niệm chung Bộ điều chỉnh điện áp xoay chiều pha Bài tập ứng dụng Bài tập thực hành Bài 5: Nghịch lưu biến tần Khái niệm chung Nguyên tắc hoạt động mạch nghịch lưu cầu pha Nguyên tắc hoạt động mạch nghịch lưu cầu pha Biến tần OMRON Bài tập thực hành Tài liệu tham khảo 78 79 80 84 85 89 90 91 94 95 98 103 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ đun: ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT Mã mơ đun: MĐ13 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun: - Vị trí: Mơ đun Điện tử cơng suất học sau môn học, mô đun kỹ thuật sở, đặc biệt môn học, mô đun: Điện bản, Kỹ thuật cảm biến, Lập trình PLC học trước mơn học mơ đun chun ngành khác - Tính chất: Là mô đun chuyên môn nghề - Ý nghĩa vai trị mơ đun: Điện tử cơng suất đóng vai trò quan trọng ngành Điện, Điện tử, đáp ứng yêu cầu phức tạp qui luật biến đổi lượng, kích thước nhỏ gọn, khả đóng cắt cao, tổn hao cơng suất thấp Mơ đun trang bị cho học viên kiến thức kỹ Điện tử công suất - Đối tượng: Là giáo trình áp dụng cho học sinh trình độ Trung cấp nghề Cơ điện tử Mục tiêu mơ đun: - Kiến thức: A1 Trình bày cấu tạo nguyên lý hoạt động linh kiện điện tử cơng suất A2 Giải thích thông số k ỹ thuật linh kiện điện tử cơng suất A3 Phân tích ngun lý làm việc mạch điện tử công suất - Kỹ năng: B1 Kiểm tra chất lượng linh kiện điện tử công suất B2 Lắp mạch điện tử công suất ứng dụng công nghiệp B3 Đo đạt, kiểm tra sửa chữa mạch điện tử công suất đạt yêu cầu thời gian với độ xác B4 Xác định thay linh kiện, mạch điện tử công suất hư hỏng - Năng lực tự chủ trách nhiệm: C1 Rèn luyện lực tự chủ cơng việc tính cẩn thận, tỉ mỉ, xác an tồn vệ sinh cơng nghiệp C2 Giữ gìn vệ sinh cơng nghiệp, đảm bảo an tồn cho người thiết bị Chương trình khung nghề Cơ điện tử Thời gian học tập (giờ) Mã MH, MĐ I Tên môn họcc, mô đun Các môn học chung/đại cương Số tín (*) Tổng số Trong Thực hành/ Lý thực tập/ thí Kiểm Thuyết nghiệm tra /bài tập 12 255 94 148 13 MH 01 Chính trị 30 15 13 MH 02 Pháp luật 15 MH 03 Giáo dục thể chất 30 24 MH 04 Giáo dục quốc phòng - An ninh 45 21 21 MH 05 Tin học 45 15 29 MH 06 Ngoại ngữ (Anh văn) Các môn học, mô đun II chuyên môn nghề II.1 Các môn học, mô đun sở 90 30 56 65 1655 460 1104 91 10 225 80 128 17 MH 07 An toàn lao động 1,5 30 20 MH 08 Vẽ Kỹ thuật điện 45 15 25 MH 09 AUTO CAD 90 30 54 2,5 60 15 41 55 1430 380 976 74 45 95 10 MĐ 10 Điện Các môn học mơ đun II.2 chun ngành MĐ 11 Lập trình PLC 6,5 150 MĐ 12 Kỹ thuật cảm biến 60 30 24 MĐ 13 Điện tử công suất 90 30 54 MĐ 14 Bảo Trì Cơ Khí 90 30 54 120 45 67 90 30 54 60 20 38 150 45 95 10 30 54 MĐ 15 Điều khiển khí nén, điện khí nén 5,5 MĐ 16 Điều khiển thuỷ lực, điện thủy lực MĐ 17 Thiết kế mạch điện tử Lắp đặt, vận hành hệ thống MĐ 18 điện tử MPS MĐ 19 Rô bôt công nghiệp 6,5 90 MĐ 20 Lắp đặt vận hành điều khiển động điện MĐ 21 Mạng truyền thông công nghiệp 5,5 110 45 57 75 15 56 MĐ 22 Nâng cao hiệu công việc 45 15 28 MĐ 23 Thực tập tốt nghiệp 300 300 77 1910 554 1252 104 TỔNG CỘNG Chương trình chi tiết mơ đun Số TT Tên mô đun Tổng số Thời gian (giờ) Lý Thực thuyết hành Kiểm tra Bài 1: Linh kiện điện tử công suất 5 Bài 2: Chỉnh lưu không điều khiển 23 16 Bài 3: Chỉnh lưu có điều khiển 34 10 22 Bài 4: Bộ biến đổi điện mp xoay chiều 10 5 Bài 5: Nghịch lưu Biến tần 18 12 90 30 54 Cộng: Điều kiện thực mơn học: 3.1 Phịng học Lý thuyết/Thực hành: Đáp ứng phòng học chuẩn 3.2 Trang thiết bị dạy học: Projetor, máy vi tính, bảng, phấn, tranh vẽ 3.3 Học liệu, dụng cụ, mơ hình, phương tiện: Giáo trình, mơ hình thực hành, dụng cụ nghề điện, điện tử,… 3.4 Các điều kiện khác: Người học tìm hiểu thực tế mạch điện tử công suất nhà máy, xí nghiệp cơng nghiệp Nội dung phương pháp đánh giá: 4.1 Nội dung: - Kiến thức: Đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kiến thức - Kỹ năng: Đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kỹ - Năng lực tự chủ trách nhiệm: Trong trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu trước đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập + Tham gia đầy đủ thời lượng môn học + Nghiêm túc trình học tập 4.2 Phương pháp: Người học đánh giá tích lũy mơn học sau: 4.2.1 Cách đánh giá - Áp dụng quy chế đào tạo Trung cấp hệ quy ban hành kèm theo Thông tư số 04/2022/TT-BLĐTBXH, ngày 30/3/2022 Bộ trưởng Bộ Lao động – Thương binh Xã hội - Hướng dẫn thực quy chế đào tạo áp dụng Trường Cao đẳng Cơ giới sau: Điểm đánh giá Trọng số + Điểm kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1) 40% + Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2) + Điểm thi kết thúc môn học 60% 4.2.2 Phương pháp đánh giá Phương pháp đánh giá Phương pháp tổ chức Hình thức kiểm tra Chuẩn đầu đánh giá Số cột Thời điểm kiểm tra Thường xuyên Định kỳ Kết thúc môn học Viết/ Thuyết trình Viết thực hành Vấn đáp thực hành Tự luận/ A1, A2, B1, C1, Trắc nghiệm/ C2 Báo cáo Tự luận/ A2, A3, B2, B3, Trắc nghiệm/ B4, C1, C2 thực hành Vấn đáp thực hành A1, A2, A3, B1, B2, mô B3, B4, C1, C2 hình Sau Sau 20 Sau 90 4.2.3 Cách tính điểm - Điểm đánh giá thành phần điểm thi kết thúc mô đun chấm theo thang điểm 10 (từ đến 10), làm tròn đến chữ số thập phân - Điểm mô đun tổng điểm tất điểm đánh giá thành phần mô đun nhân với trọng số tương ứng Điểm mô đun theo thang điểm 10 làm tròn đến chữ số thập phân Hướng dẫn thực mô đun 5.1 Phạm vi, đối tượng áp dụng: Đối tượng Trung cấp Cơ điện tử 5.2 Phương pháp giảng dạy, học tập mô đun 5.2.1 Đối với người dạy * Lý thuyết: Áp dụng phương pháp dạy học tích cực bao gồm: Trình chiếu, thuyết trình ngắn, nêu vấn đề, hướng dẫn đọc tài liệu, tập cụ thể, câu hỏi thảo luận nhóm… * Thực hành: - Phân chia nhóm nhỏ thực tập thực hành theo nội dung đề - Khi giải tập, làm Thực hành, thí nghiệm, tập: Giáo viên hướng dẫn, thao tác mẫu sửa sai chỗ cho nguời học - Sử dụng mơ hình, học cụ mơ để minh họa tập ứng dụng hệ truyền động dùng điện tử công suất, loại thiết bị điều khiển * Thảo luận: Phân chia nhóm nhỏ thảo luận theo nội dung đề * Hướng dẫn tự học theo nhóm: Nhóm trưởng phân cơng thành viên nhóm tìm hiểu, nghiên cứu theo yêu cầu nội dung học, nhóm thảo luận, trình bày nội dung, ghi chép viết báo cáo nhóm 5.2.2 Đối với người học: Người học phải thực nhiệm vụ sau: - Nghiên cứu kỹ học nhà trước đến lớp Các tài liệu tham khảo cung cấp nguồn trước người học vào học môn học (trang web, thư viện, tài liệu ) - Sinh viên trao đổi với nhau, thực thực hành báo cáo kết - Tham dự tối thiểu 80% giảng tích hợp Nếu người học vắng >20% số tích hợp phải học lại mơ đun tham dự kì thi lần sau - Tự học thảo luận nhóm: Là phương pháp học tập kết hợp làm việc theo nhóm làm việc cá nhân Một nhóm gồm 2-3 người học cung cấp chủ đề thảo luận trước học lý thuyết, thực hành Mỗi người học chịu trách nhiệm số nội dung chủ đề mà nhóm phân cơng để phát triển hoàn thiện tốt toàn chủ đề thảo luận nhóm - Tham dự đủ kiểm tra thường xuyên, định kỳ - Tham dự thi kết thúc mô đun - Chủ động tổ chức thực tự học Tài liệu tham khảo: [1]- Nguyễn Thế Công, Trần Văn Thịnh, Điện tử công suất, lý thuyết, thiết kế, ứng dụng, Nxb Khoa học kỹ thuật năm 2008 [2]- Võ Minh Chính, Phạm Quốc Hải, Trần Trọng Minh, Điện tử công suất, Nxb Khoa học kỹ thuật năm 2004 [3]- Võ Minh Chính, Điện tử công suất, Nxb Khoa học kỹ thuật năm 2008 [4]- Phạm Quốc Hải, Phân tích giải mạch điện tử công suất, Nxb Khoa học kỹ thuật năm 2002 [5]-Lê Đăng Doanh, Nguyễn Thế công, Trần Văn Thịnh, Điện tử công suất tập 1,2, Nxb Khoa học kỹ thuật năm 2007 10