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 BÀI 5: NGHỊCH LƯU VÀ BIẾN TẦN Mã bài: MĐ13-05 Giới thiệu: Bộ nghịch lưu có nhiệm vụ chuyển đổi lượng từ nguồn điện chiều không đổi sang dạng lượng điện xoay chiều để cung cấp cho tải xoay chiều Đại lượng điều khiển ngõ điện áp dòng điện Bộ biến tần, gọi Inverter, thiết bị điện tử mạch điện thực biến đổi lượng điện từ dòng điện chiều (DC) dịng điện xoay chiều (AC) cấu hình tần số pha thành dịng điện xoay chiều có cấu hình tần số pha khác Mục tiêu: - Trình bày nguyên lý hoạt động, đặc tính phạm vi ứng dụng mạch nghịch lưu thông dụng - Kiểm tra, sửa chữa mạch nghịch lưu thông dụng - Trình bày nguyên lý biến nguồn AC tần số cố định thành nguồn AC tần số khác - Xác định nhiệm vụ chức khối biến tần - Chọn lựa sử dụng chức biến tần đáp ứng thiết bị thực tế - Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, tư sáng tạo khoa học, đảm bảo an toàn, tiết kiệm Phương pháp giảng dạy học tập - Đối với người dạy: Sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề, thao tác mẫu, uốn nắn sửa sai chỗ cho người học); yêu cầu người học nhớ giá trị đại lượng, đơn vị đại lượng Các bước quy trình thực Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình trước buổi học, thực thao tác theo hướng dẫn Điều kiện thực học - - Phịng học chun mơn hóa/nhà xưởng: Xưởng điện tử - Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu thiết bị dạy học khác, mơ hình thực hành điện tử công suất 90 - Học liệu, dụng cụ, ngun vật liệu: Chương trình mơn học, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án, phim ảnh, tài liệu liên quan - Các điều kiện khác: Khơng có Kiểm tra đánh giá học - Nội dung:  Kiến thức: Kiểm tra đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kiến thức  Kỹ năng: Đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kĩ  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 - Phương pháp:  Điểm kiểm tra thường xuyên: điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng)  Kiểm tra định kỳ lý thuyết:  Kiểm tra định hành: điểm kiểm tra (hình thức: thực hành) Nội dung chính: Khái niệm chung Những lúc điện, người ta cần chuyển đổi điện chiều từ bình ắc quy, pin thành điện xoay chiều để điều khiển số yêu cầu thiết yếu máy vi tính, đèn chiếu sáng … Hoặc lượng tích tụ từ pin mặt trời, lượng gió cần phải chuyển thành điện xoay chiều để hòa với lưới điện Bộ đổi điện chiều điện xoay chiều gọi nghịch lưu Nghịch lưu dạng mạch phát sinh nguồn xoay chiều nguồn chiều Sự phát sinh khách quan mạch điện gây hay chủ quan thiết kế tạo nên Để phân biệt ứng dụng hiệu kỹ thuật người ta chia mạch nghịch lưu thành hai loại: nghịch lưu phụ thuộc nghịch lưu độc lập Có số loại thiết bị nghịch lưu sau đây: - Thiết bị đổi điện chiều từ bình accu điện xoay chiều tần số 50Hz 220V để cấp điện dự phòng điện lưới 91 - Thiết bị đổi điện chiều thành điện xoay chiều cung cấp cho phụ tải cộng hưởng tần số điện áp phụ thuộc vào tải lò nung thép trung tần - Thiết bị đổi điện chiều thành điện xoay chiều có tần số điện áp thay đổi cung cấp cho động điện pha Bộ nghịch lưu áp pha 2.1 Bộ nghịch lưu có máy biến áp điểm 2.1.1 Sơ đồ mạch Zt + - + C E V1 V2 - Hình 5-1 Sơ đồ mạch nghịch lưu dùng biến áp có điểm trung tính Tụ C mắc song song với phụ tải bên phía cuộn sơ cấp, đóng vai trị tụ chuyển mạch Điện cảm L có trị số lớn mắc nối tiếp với nguồn V đầu vào làm cho dòng đầu vào phẳng hồn tồn ngăn tụ phóng ngược trả nguồn SCR chuyển mạch 2.1.2 Hoạt động Khi SCR V thông điện áp đặt lên nửa cuộn sơ cấp máy biến áp, tụ C nạp điện với Un = 2E Khi SCR V nhận tín hiệu điều khiển, V mở dẫn tới dịng I d chạy qua V2, V1 đóng Tụ C nạp điện lại để sẵn sàng cho lần chuyển mạch SCR V nhận tín hiệu điều khiển 92 Uc T/2 t T UL E t UV1 t  2.1.3 Lắp ráp khảo sát hoạt động mạch Giản đồ a Thiết bị vàHình dụng5-2 cụ chuẩn bị điện áp, dịng điện phần tử - Bộ dụng cụ cầm tay nghề điện tử - Panel chân cắm nhỏ - Máy đo VOM DVOM - Máy sóng kênh 40MHz - Linh kiện điện tử rời phục vụ cho - Mạch in thiết kế sơ đồ sẵn - Dây nối mạch điện - Linh kiện làm tải giả cho mạch - Chì hàn, nhựa thơng - Dây có chốt cắm đầu b Qui trình thực + Lắp ráp mạch theo sơ đồ (hình 5-1) cho trước: + Cấp nguồn cho mạch + Đo giá trị điện áp vào/ ra, dạng điện áp vào/ra mạch Nhận xét + Tự thiết kế mạch theo yêu cầu cho trước giá trị điện áp đầu dòng tiêu thụ tải c Báo cáo thí nghiệm Sinh viên cần hồn thành u cầu sau: - Trình bày q trình thí nghiệm theo trình tự hướng dẫn - Ghi kết thí nghiệm vào báo cáo - Giải thích kết thu - Nhận xét, đánh giá so sánh kết 2.2 Bộ nghịch lưu phân áp vào điện dung 2.2.1 Sơ đồ nguyên lý hoạt động Trong trường hợp không sử dụng máy biến áp cách ly phía tải nguồn điện áp chiều cần thiết kế với nút nhấn (hình 5-3) 93 Hình 5-3 Mạch nghịch lưu phân áp vào điện dung Hình 5.4: Dạng dịng điện, điện áp tải R + L 2.2.2 Lắp ráp khảo sát hoạt động mạch a Thiết bị dụng cụ chuẩn bị - Bộ dụng cụ cầm tay nghề điện tử - Panel chân cắm nhỏ - Máy đo VOM DVOM - Máy sóng kênh 40MHz 94 - Linh kiện điện tử rời phục vụ cho - Mạch in thiết kế sơ đồ sẵn - Dây nối mạch điện - Linh kiện làm tải giả cho mạch - Chì hàn, nhựa thơng - Dây có chốt cắm đầu b Qui trình thực + Lắp ráp mạch theo sơ đồ hình 5.3 cho trước: + Cấp nguồn cho mạch + Đo giá trị điện áp vào/ ra, dạng điện áp vào / mạch Nhận xét + Tự thiết kế mạch theo yêu cầu cho trước giá trị điện áp đầu dịng tiêu thụ tải c Báo cáo thí nghiệm Sinh viên cần hoàn thành yêu cầu sau: - Trình bày q trình thí nghiệm theo trình tự hướng dẫn - Ghi kết thí nghiệm vào báo cáo - Giải thích kết thu - Nhận xét, đánh giá so sánh kết Bộ nghịch lưu áp ba pha 3.1 Sơ đồ mạch Sơ đồ mạch nghịch lưu áp pha cho (hình 5-5) + E V1 D1 V3 D3 V5 D5 V4 D4 V6 D6 V2 D2 C - ZA ZB ZC Hình 5-5 Bộ nghịch lưu áp pha Gồm van điều khiển hoàn toàn V đến V6 điốt ngược D1 đến D6 Các điốt giúp cho trình trao đổi CS phản kháng tải với nguồn Đầu vào chiều 95 nguồn áp với đặc trưng có tụ C với giá trị đủ lớn, Z A = ZB= ZC phụ tải đấu Y ∆ 3.2 Nguyên lý hoạt động Mỗi van vào dẫn cách 60 0, khoảng điều khiển dẫn van khoảng từ 1200 đến 1800 Để thuận tiện cho việc xây dựng hệ thống điều khiển, van thường chọn giá trị 120 0, 1500 1800 Giả sử van chọn khoảng dẫn 180 Theo luật điều khiển van : V1 V4 dẫn lệch 1800 tạo pha A V3 V6 dẫn lệch 1800 tạo pha B V5 V6 dẫn lệch 180 tạo pha C Các pha lệch 1200 Dạng điện áp tải xây dựng sau: + 0≤ α ≤ 600: V1, V5, V6 dẫn, ( ZA // ZC) nt ZB trở kháng nên: UA = UC = 1/3 E; UB = 2/3 E Tương tự: + 600 ≤ α ≤ 1200: V1, V2, V6 dẫn : UC = UB = 1/3 E; UA = 2/3 E + 120≤ α ≤ 1800: V2, V3, V4 dẫn: UA = UC = 1/3 E; UB = 2/3 E Giá trị hiệu dụng điện áp pha: Suy ra: √ 2π √2 U pha = U 2pha (θ )dθ= E ∫ 2π UA (t) = 2/3 E sin ωt UB (t) = 2/3 E sin (ωt – 1200) UC (t) = 2/3 E sin (ωt + 120 0) 3.3 Lắp ráp khảo sát hoạt động mạch a Thiết bị dụng cụ chuẩn bị - Bộ dụng cụ cầm tay nghề điện tử - Panel chân cắm nhỏ - Máy đo VOM DVOM - Máy sóng kênh 40MHz - Linh kiện điện tử rời phục vụ cho - Mạch in thiết kế sơ đồ sẵn - Dây nối mạch điện - Linh kiện làm tải giả cho mạch - Chì hàn, nhựa thơng - Dây có chốt cắm đầu b Qui trình thực + Lắp ráp mạch theo sơ đồ (hình 5-5) cho trước: + Cấp nguồn cho mạch + Đo giá trị điện áp vào/ ra, dạng điện áp vào / mạch Nhận xét + Tự thiết kế mạch theo yêu cầu cho trước giá trị điện áp đầu dòng tiêu thụ tải c Báo cáo thí nghiệm Sinh viên cần hồn thành yêu cầu sau: 96 - Trình bày trình thí nghiệm theo trình tự hướng dẫn - Ghi kết thí nghiệm vào báo cáo - Giải thích kết thu - Nhận xét, đánh giá so sánh kết Biến tần OMRON, LS 4.1 Cài đặt thông số động biến tần Bước 1: Cài đặt đặc tính động cơ: - Lệnh A003: đặt tần số đặc tớnh động cơ, động 50Hz thể đặt 50, 60Hz thể đặt 60 - Lệnh A004: đặt tần số lớn cần điều khiển (chú ý đặt dải tần số mà động đáp ứng được) - Lệnh H003: đặt giá trị khống chế công suất (dòng điện ) động cơ, thường đặt công suất động - Lệnh H004: đặt số cực cho động (loại động thông thường 14001500PRM số cực – mặc định) - Lệnh F002: Thời gian tăng tốc (s/100Hz) - Lệnh F003: Thời gian giảm tốc (s/100Hz) Ấn nút Mode, 10 11 12 13 14 15 16 Chuyển Lên Xuống để di chuyển đến lệnh A003 Ấn phím Mode để vào hình đặt giá trị Chuyển phím Lên Xuống để đặt giá trị Sau ấn Enter để lưu (xác nhận) giá trị đặt Chuyển phím Lên Xuống để di chuyển đến lệnh A004 Ấn phím Mode để vào hình đặt giá trị Chuyển phím Lên Xuống để đặt giá trị Sau ấn Enter để lưu (xác nhận) giá trị đặt Chuyển phím Lên Xuống để di chuyển đến lệnh H003 Ấn phím Mode để vào hình đặt giá trị Chuyển phím Lên Xuống để đặt giá trị Sau ấn Enter để lưu (xác nhận) giá trị đặt Chuyển phím Lên Xuống để di chuyển đến lệnh H004 Ấn phím Mode để vào hình đặt giá trị Chuyển phím Lên Xuống để đặt giá trị (=4) Sau ấn Enter để lưu (xác nhận) giá trị đặt Bước 2: Cài đặt chế độ điều khiển cho động cơ: Lệnh A001: đặt tần số thay đổi bởi: 00- Núm volume biến tần; 01-biến trở nối vào chân FS(nguồn +10V), FV(đầu vào điện áp), FC(0V) Hoặc điện áp (0-10V) chân FV FC Hoặc dòng (0-20mA) chân FI FC; 02-Nút Lên, Xuống biến tần 03-truyền thông Lệnh A002: đặt giá trị cho phép động chạy, dừng bởi: 01-Chân S1~S6 nối với chân SC 02-Phím Run, Stop biến tần 03-Truyền thông 97 Lệnh C001: lập trình chức đầu vào số cho chân S1 -Lệnh C002: lập trình chức đầu vào số cho chân S2 Lệnh C003: lập trình chức đầu vào số cho chân S3 Lệnh C004: lập trình chức đầu vào số cho chân S4 Lệnh C005: lập trình chức đầu vào số cho chân S5 Lệnh C006: lập trình chức đầu vào số cho chân S6 (có giá trị: 00chạy thuận, 01-chạy ngược, 02~06-bốn bit chọn tần số đặt trước A20~A35.) Bước 3: Một số ứng dụng điển hình: (chủ yếu sử dụng lệnh A001 A002) 1, Điều khiển động chạy/ dừng sử dụng phím ấn biến tần Điều khiển tần số sử dụng núm volume biến tần: Đặt thông số: A001 = 00; A002 = 02; Điều khiển động chạy/ dừng sử dụng chuyển mạch bên Điều khiển tần số sử dụng biến trở ngoài: Đặt thông số: A001 = 01; A002 = 01; Điều khiển động chạy/ dừng sử dụng chuyển mạch bên Điều khiển tần số sử dụng chọn tần số đặt sẵn, chuyển mạch ngoài: Đặt thông số: A002 = 01; A001 = xx;( Chuyển mạch chọn tần số đặt sẵn luôn chọn ưu tiên chế độ nào) Riêng để chọn giá trị tần số speed reference (A20) phải chọn A001 =02 + Hướng dẫn thao tác cài đặt chi tiết (Ứng dụng): Nguồn vào nối vào L1,L2,L3 ( Nếu dùng nguồn đơn pha nối vào đầu bất kỳ); Động nối vào U,V,W 4.2 Phân tích chức phím có biến tần 98 99 Bài tập thực hành a, Điều khiển động chạy/ dừng sử dụng phím ấn biến tần, điều khiển tần số sử dụng núm volume biến tần: - Cấp nguồn => Bấm Mode => Bấm phím xuống hình A - ra=> Bấm Mode => Bấm phím Lên phím Xuống hình A00=> Bấm Mode => Bấm phím Lên Xuống tới giá trị 00=>Bấm Enter =>Bấm nút Lên hình A002=> Bấm Mode=>Bấm phím Lên Hoặc Xuống giá trị 02=>Bấm Enter =>Bấm phím Lên hình A003=>Bấm Mode=>Bấm phím Lên xuống giá trị 50(đối với động 50Hz), 60(đối với động 60Hz)=>Enter =>Bấm phím Lên hình A004=>Bấm Mode=>Bấm phím Lên xuống giá trị 50(đối với động 50Hz), 60(đối với động 60Hz), => Enter =>Ấn giữ Mode khoảng 3s hình hiển thị d001=>Enter=>Mode (Đặt thơng số: A001 = 00; A002 = 02;) b, Điều khiển động chạy/ dừng sử dụng chuyển mạch bên ngoài, điều khiển tần số sử dụng biến trở ngoài: - Sử dụng S1 đóng/ mở với SC để điều khiển Chạy/dừng thuận; Sử dụng S1 đóng/ mở với SC để điều khiển Chạy/dừng ngược 100 - Chân chiết áp nối vào chân FV, chân lại nối vào FS FC Cấp nguồn => Bấm Mode => Bấm phím xuống hình A - => Bấm Mode => Bấm phím Lên phím Xuống hình A001=> Bấm Mode => Bấm phím Lên Xuống tới giá trị 01=>Bấm Enter (Chọn kiểu thay đổi tần số biến trở) =>Bấm nút Lên hình C001=> Bấm Mode=>Bấm phím Lên Hoặc Xuống giá trị 00=>Bấm Enter (Chọn S1-chạy thuận) =>Bấm nút Lên hình C002=> Bấm Mode=>Bấm phím Lên Hoặc Xuống giá trị 01=>Bấm Enter(Chọn S2-chạy ngược) =>Bấm nút Lên hình A002=> Bấm Mode=>Bấm phím Lên Hoặc Xuống giá trị 01=>Bấm Enter (Chọn Chạy/dừng S1 S2) =>Bấm phím Lên hình A003=>Bấm Mode=>Bấm phím Lên xuống giá trị 50(đối với động 50Hz), 60(đối với động 60Hz)=> Enter =>Bấm phím Lên hình A004=>Bấm Mode=>Bấm phím Lên xuống giá trị 50(đối với động 50Hz), 60(đối với động 60Hz), => Enter =>Ấn giữ Mode khoảng 3s hình hiển thị d001=>Enter=>Mode (Hiển thị tần số động cơ) - (Đặt thông số: A001 = 01; A002 = 01;) c, Điều khiển động chạy/ dừng sử dụng chuyển mạch bên ngoài; điều khiển tần số sử dụng chọn tần số đặt sẵn, chuyển mạch ngoài:(Cài đặt kiểu đựơc): - Cấp nguồn => Bấm Mode => Bấm phím xuống hình A - => Bấm Mode => Bấm phím Lên phím Xuống hình A001=> Bấm Mode => Bấm phím Lên Xuống tới giá trị 01=>Bấm Enter =>Bấm nút Lên hình A002=> Bấm Mode=>Bấm phím Lên Hoặc Xuống giá trị 01=>Bấm Enter =>Bấm phím Lên hình A003=>Bấm Mode=>Bấm phím Lên xuống giá trị 50(đối với động 50Hz), 60(đối với động 60Hz)=> Enter =>Bấm phím Lên hình A004=>Bấm Mode=>Bấm phím Lên xuống giá trị 50(đối với động 50Hz), 60(đối với động 60Hz), => Enter 101 =>Bấm nút Lên hình C001=> Bấm Mode=>Bấm phím Lên Hoặc Xuống giá trị 00=>Bấm Enter (Chọn S1-chạy thuận) =>Bấm nút Lên hình C002=> Bấm Mode=>Bấm phím Lên Hoặc Xuống giá trị 01=>Bấm Enter(Chọn S2-chạy ngược) =>Bấm nút Lên hình C003=> Bấm Mode=>Bấm phím Lên Hoặc Xuống giá trị 02=>Bấm Enter(Chọn S3 –bit có trọng số nhỏ bit chọn tần số) =>Bấm nút Lên hình C004=> Bấm Mode=>Bấm phím Lên Hoặc Xuống giá trị 03=>Bấm Enter(Chọn S4- bit thứ bit chọn tần số) =>Bấm nút Lên hình C005=> Bấm Mode=>Bấm phím Lên Hoặc Xuống giá trị 04=>Bấm Enter(Chọn S5- bit thứ bit chọn tần số) =>Bấm nút Lên hình C006=> Bấm Mode=>Bấm phím Lên Hoặc Xuống giá trị 05=>Bấm Enter(Chọn S6- bit có trọng số lớn bit chọn tần số) 10 =>Bấm nút Lên hình A020(~A35)=> Bấm Mode=>Bấm phím Lên Hoặc để đặt 16 giá trị tần số để dùng S3~S6 chọn tần số=>Bấm Enter 11 =>Ấn giữ Mode khoảng 3s hình hiển thị d001=>Enter=>Mode - (Đặt thông số: A002 = 01; A001 = xx;( Chuyển mạch chọn tần số đặt sẵn luôn chọn ưu tiên chế độ nào.), riêng để chọn giá trị tần số speed reference (A20) phải chọn A001 =02) 102 CÂU HỎI ÔN TẬP Trình bày nguyên lý hoạt động mạch nghịch lưu áp pha? Xác định nhiệm vụ chức khối mạch, kiểm tra, sửa chữa hư hỏng mạch ngịch lưu áp pha? Trình bày nguyên lý hoạt động mạch nghịch lưu áp ba pha? Xác định nhiệm vụ chức khối mạch, kiểm tra, sửa chữa hư hỏng mạch ngịch lưu áp ba pha? Trình bày nguyên lý hoạt động mạch nghịch lưu dòng điện ? Xác định nhiệm vụ chức khối mạch, kiểm tra, sửa chữa hư hỏng mạch nghịch lưu dịng điện Trình bày nguyên lý hoạt động phương pháp điều khiển nghịch lưu áp ? Trình bày nguyên lý hoạt động biến tần gián tiếp ? Xác định nhiệm vụ chức khối mạch, kiểm tra, sửa chữa hư hỏng mạch biến tần gián tiếp? 10 Trình bày nguyên lý hoạt động biến tần trực tiếp ? 11 Xác định nhiệm vụ chức khối mạch, kiểm tra, sửa chữa hư hỏng mạch biến tần trực tiếp? 103 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 2008 [2]- Võ Minh Chính, Phạm Quốc Hải, Trần Trọng Minh, Điện tử công suất, Nxb Khoa học kỹ thuật 2004 [3]- Võ Minh Chính, Điện tử công suất, Nxb Khoa học kỹ thuật 2008 [4] - Phạm Quốc Hải, Phân tích giải mạch điện tử công suất, Nxb Khoa học kỹ thuật 2002 [5] – Lê Đăng Doanh, Nguyễn Thế công, Trần Văn Thịnh, Điện tử công suất tập 1,2, Nxb Khoa học kỹ thuật 2007 [6]- Tập thể giáo viên khoa Cơ điện – Trường CĐ Cơ giới, Giáo trình Điện tử cơng suất, 2018 104