Giáo trình Điện tử công suất (Nghề Điện công nghiệp Trung cấp)

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT NGHỀ: ĐIỆN CƠNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số:755/QĐ-CĐCG-KT&KĐCL ngày 14 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 Điện cơng nghiệp 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 Bài mở đầu: Các khái niệm 11 Trị trung bình đại lượng 12 Cơng suất trung bình 12 Trị hiệu dụng đại lượng 12 Hệ số công suất 12 Bài 1: Bộ chỉnh lưu 13 Bộ chỉnh lưu pha 14 10 Bộ chỉnh lưu ba pha 34 11 Các chế độ làm việc chỉnh lưu 48 12 Bài 2: Bộ biến đổi điện áp xoay chiều 52 13 Bộ biến đổi điện áp xoay chiều pha 53 14 Bộ biến đổi điện áp xoay chiều ba pha 58 15 Bài 3: Bộ biến đổi điện áp chiều 62 16 Bộ giảm áp 63 17 Bộ tăng áp 65 18 Các phương pháp điều khiển biến đổi điện áp chiều 67 19 Bài 4: Bộ nghịch lưu biến tần 70 20 Bộ nghịch lưu áp pha 71 21 Bộ nghịch lưu áp ba pha 75 22 Các phương pháp điều khiển nghịch lưu áp 76 23 Bộ nghịch lưu dòng điện 79 24 Các phương pháp điều khiển nghịch lưu dòng 82 25 Bộ biến tần gián tiếp 86 26 Bộ biến tần trực tiếp 90 27 Tài liệu tham khảo 94 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: Mạch điện; Điện tử bản; Truyền động điện - Tính chất: Là mô đun chuyên môn nghề - Ý nghĩa vai trị mơ đun: Điện tử cơng suất đóng vai trị 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 Mô 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 Điện cơng nghiệp Mục tiêu mô đun: - Kiến thức: A1 Vẽ nêu nguyên lý hoạt động mạch chỉnh lưu u cầu A2 Giải thích dạng sóng vào, biến đổi AC-AC A3 Giải thích nguyên lý làm việc tính tốn biến đổi DC-DC - Kỹ năng: B1 Vận dụng kiến thức cấu tạo nguyên lý hoạt động mạch tạo xung biến đổi dạng xung B2 Vận dụng loại mạch điện tử công suất thiết bị điện công nghiệp - Năng lực tự chủ trách nhiệm: C1 Chủ động, nghiêm túc học tập cơng việc C2 Giữ gìn vệ sinh cơng nghiệp, đảm bảo an toàn cho người thiết bị Chương trình khung nghề điện cơng nghiệp Mã MH/ MĐ I MH 01 MH 02 MH 03 MH 04 MH 05 MH 06 II II.1 MH 07 MĐ 08 MĐ 09 MĐ 10 MĐ 11 II.2 MĐ 12 MĐ 13 MĐ 14 MĐ 15 MH 16 MĐ 17 MĐ 18 MĐ 19 MĐ 20 MĐ 21 MĐ 22 Tên môn học, mô đun Các môn học chung/đại cương Chính trị Pháp luật Giáo dục thể chất Giáo dục quốc phịng - An ninh Số tín Thời gian đào tạo (giờ) Trong Thực Tổng hành/thực Lý Kiểm số tập/Thí thuyết tra nghiệm/bà i tập 12 255 94 148 13 1 30 15 30 45 15 21 13 24 21 2 Tin học 45 15 29 Ngoại ngữ (Anh văn) 90 30 56 Các môn học, mô đun chuyên môn ngành, nghề Các mô đun, môn học 15 300 130 153 kỹ thuật sở An toàn điện 15 14 30 Điện 45 40 90 Vẽ kỹ thuật – vẽ điện 15 27 45 Khí cụ điện 45 20 22 35 50 Kỹ thuật Điện tử 90 Các mô đun, môn học chuyên môn 52 1345 364 922 Điều khiển điện khí nén 90 30 55 Điện tử công suất 60 20 37 37 48 Máy điện 90 Kỹ thuật quấn dây máy 120 40 75 điện Cung cấp điện 90 60 26 Trang bị điện 180 37 129 PLC 120 47 67 Kỹ thuật lắp đặt điện 120 20 92 85 25 56 Kỹ thuật lạnh Chuyên đề ĐKLT cỡ 90 37 48 nhỏ_ nhà thông minh 300 300 Thực tập tốt nghiệp 17 3 59 5 14 Tổng cộng 79 1900 588 1223 89 Chương trình chi tiết mơ đun Số TT Tên mô đun Tổng số Thời gian (giờ) Lý Thực thuyết hành Kiểm tra Bài mở đầu: Các khái niệm 2 Bài Bộ chỉnh lưu 18 13 Bài Bộ biến đổi điện áp xoay chiều 10 Bài Bộ biến đổi điện áp chiều 10 Bài Bộ nghịch lưu biến tần 20 11 60 20 37 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 + Điểm kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1) + Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2) + Điểm thi kết thúc môn học Trọng số 40% 60% 4.2.2 Phương pháp đánh giá Phương pháp đánh giá Thường xuyên Phương pháp tổ chức Viết/ Thuyết trình Định kỳ Viết thực hành Kết thúc môn học Vấn đáp thực hành Hình thức kiểm tra Chuẩn đầu đánh giá Số cột Tự luận/ A1, C1, C2 Trắc nghiệm/ Báo cáo Tự luận/ A2, B1, C1, C2 Trắc nghiệm/ thực hành Vấn đáp A1, A2, A3, B1, B2, thực hành C1, C2 mơ hình Thời điểm kiểm tra Sau 10 Sau 20 Sau 60 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 Điện công nghiệp 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 u 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 hồn thiện tốt tồn 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 cơng 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