BÁO CÁO HỌC PHẦN THỰC TẬP KỸ THUẬT

Bài 1: Các bộ biến đổi chuyển mạch lưới

1 Các mạch biến đổi AC/DC: Vẽ sơ đồ nguyên lý; dạng sóng điện áp đầu vào và đầu ra ứng với tải R, R-L; công thức tính toán? 2 Các mạch biến đổi AC/AC: Vẽ sơ đồ nguyên lý; dạng sóng điện

áp đầu vào và đầu ra ứng với tải R và R-L?

I Biến đổi AC – DC

1 Chỉnh lưu nửa chu kỳ

 Không điều khiển:

 Dạng sóng:

 Tải R

 Tải R – L:

 Công thức tính toán:+) điện áp đầu vào: U1=Umsin ( ωtt )=√2Uhdsin (ωtt )

trong đó : U1 : là điện áp tức thời đầu vào

Um: là giá trị điện áp cực đại Uhd: là giá trị điện áp hiệu

 Tải R – L:

 Công thức tính toán:

+) điện áp đầu vào: U1=Umsin ( ωtt )=√2Uhdsin (ωtt )

trong đó : U1 : là điện áp tức thời đầu vào

Um: là giá trị điện áp cực đại Uhd: là giá trị điện áp hiệu

 Dạng sóng:

 Tải R:

+) điện áp ngược lớn nhất rơi trên van: UDm=√2Uhd

 Điều khiển toàn phần:

 Mạch biến đổi:

 Tải R:

 Tải R – L:

 Dạng sóng:

 Tải R:

 Tải R – L:

 Công thức tính toán:

+) điện áp trung bình DC đầu ra trên tải : Um 2=√2

πUhd(1+cosαα )

+) dòng điện trung bình DC đầu ra trên tải : Im 2=Um 2R

+) điện áp ngược lớn nhất rơi trên van: UDm=√2Uhd

 Bán điều khiển, đối xứng:

 Bán điều khiển, bất đối xứng:

 Tải R – L:

 Công thức tính toán:

3 Chỉnh lưu cầu 3 pha

 Không điều khiển

 Mạch biến đổi:

 Tải R:

 Tải R – L:

 Dạng sóng:

 Tải R:

 Tải R – L:

 Công thức tính toán:

 Điều khiển toàn phần:

 Mạch biến đổi: Góc mở aphal=30

 Tải R:

 Tải R – L:

 Dạng sóng:  Tải R:

 Tải R – L:

 Dạng sóng:  Tải R:

+) α=54 °

 Tải R – L:

 Mạch biến đổi:

 Dạng sóng:

Công thức tính toán

- Tải có R

Công thức tính toán

+ Mạch tăng áp - Tải có R

Công thức tính toán

- Tải có R L

Công thức tính toán

2 Mạch sử dụng 4 van IGBT - Tải có R

-Công thức tính toán

- Tải có R L

Công thức tính toán

2.2 DC/AC

- Mạch DC/AC 1 pha 4 van

- Nguyên lí hoạt động

Trình tự bật và tắt của các van IGBT trong bộ mạch biến đổi DC sang AC 1 pha như sau:

Trong một chu kỳ của điện áp AC 1 pha, có hai giai đoạn, mỗi giai đoạn có một cặp van IGBT được bật và một cặp được tắt Các cặp van IGBT được bật và tắt theo thứ tự: S1-S4, S2-S3, và lặp lại Trong mỗi giai đoạn, một cực của điện áp AC đầu ra sẽ có giá trị bằng với điện áp nguồn cung cấp DC, và một cực sẽ có giá trị bằng không.

Bằng cách điều chỉnh độ rộng của các xung PWM, ta có thể thay đổi độ cao của điện áp AC đầu ra Bằng cách điều chỉnh tần số của các xung PWM, ta có thể thay đổi tần số của điện áp AC đầu ra.

- Mạch DC/AC 3 pha 6 van

-Nguyên lí hoạt động:

Trình tự bật và tắt của các van IGBT trong bộ mạch biến đổi DC sang AC 3 pha như sau:

Trong một chu kỳ của điện áp AC 3 pha, có sáu giai đoạn, mỗi giai đoạn có một cặp van IGBT được bật và các cặp còn lại được tắt Các cặp van IGBT được bật và tắt theo thứ tự: S1-S4, S1-S6, S6, S3-S2, S5-S3-S2, S5-S4, và lặp lại.

Trong mỗi giai đoạn, một pha của điện áp AC đầu ra sẽ có giá trị bằng với điện áp nguồn cung cấp DC, một pha sẽ có giá trị bằng không, và một pha sẽ có giá trị bằng với điện áp nguồn cung cấp DC trừ điện áp của pha có giá trị bằng với điện áp nguồn cung cấp DC Bằng cách điều chỉnh độ rộng của các xung PWM, ta có thể thay đổi độ cao của điện áp AC đầu ra Bằng cách điều chỉnh tần số của các xung PWM, ta có thể thay đổi tần số của điện áp AC đầu ra Bằng cách điều chỉnh pha của các xung PWM, ta có thể thay đổi pha của điện áp AC đầu ra.

Bài 3: Máy điện một chiều

1 Các loại động cơ 1 chiều, ký hiệu và sơ đồ cấp nguồn.

Ký hiệu các cuận dây: A1/A2 : Dây quấn phần ứng

E1/E2 : Dây quấn kích từ song song D1/D2/D3 : Dây quấn kích từ nối tiếp

 Động cơ điện 1 chiều kích từ song song : Dây quấn kích từ nối song song với phần ứng

 Động cơ điện 1 chiều kích từ nối tiếp: Dây quấn kích từ mắc nối tiếp với phần ứng

Dòng điện kích từ là dòng điện tải, do đó khi tải thay đổi, điện áp thay đổi rất nhiều Trong thực tế không sử dụng máy phát kích từ nối tiếp

 Động cơ điện 1 chiều kích từ hỗn hợp: Gồm 2 dây quấn kích từ: dây quấn kích từ song song và dây quấn kích từ nối tiếp, trong đó dây quấn kích từ song song thường là chủ yếu

Sơ đồ nối dây: Máy kích từ hỗn hợp có hai cách nối: thuận và ngược

- Nối thuận, từ thông của dây quấn kích từ nối tiếp cùng chiều với từ thông của dây quấn kích từ song song

- Nối ngược, chiều từ trường của dây quấn kích từ nối tiếp ngược với chiều từ trường của dây quấn kích từ song song

 Động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập: Dòng điện kích từ của máy lấy từ nguồn điện khác không liên hệ với phần ứng của máy Ưu nhược điểm của máy phát kích từ độc lập:

- Ưu điểm: khả năng điều chỉnh điện áp linh hoạt, phạm vi rộng Máy thường được dùng trong hệ thống máy phát - động cơ phục vụ mục đích truyền động những thiết bị đòi hỏi chính xác cao: máy cán, máy cắt kim loại, thiết bị tự động trên tàu thuỷ, máy bay

- Nhược điểm: cần có nguồn điện kích từ riêng

2 Điều chỉnh tốc độ quay, đảo chiều quay:

 Điều chỉnh tốc độ:

 Điều chỉnh Rư ( ít sử dụng do tổn hao tăng)  Điều chỉnh từ thông ( ít sử dụng)

 Điều chỉnh điện áp phần ứng Uư  Đảo chiều quay: sử dụng mạch cầu H

3 Máy phát điện một chiều

Khi trục của động cơ điện 1 chiều được kéo bằng một lực ngoài, động cơ này sẽ hoạt động giống máy phát điện một chiều Ví dụ: Nối trục của động cơ không đồng bộ rotor dây quấn vào trục của động cơ 1 chiều Sử dụng biến tần làm quay động cơ không đồng bộ rotor dây quấn, khi đó trục động cơ 1 chiều sẽ quay Lúc này động cơ 1 chiều sẽ hoạt động như máy phát điện 1 chiều.

Máy phát điện một chiều vận hành dựa trên định luật cảm ứng điện từ của nhà khoa học Faraday Theo đó, khi một dây dẫn đặt trong từ trường không ổn định; một lực điện động sẽ được cảm ứng trong dây dẫn Độ lớn cảm ứng được đo bằng phương trình suất điện động của máy phát điện.

Trong máy phát điện một chiều, sự chuyển động của cuộn dây sẽ tạo ra từ trường, giúp sản sinh ra dòng điện Đường dẫn của dòng điện cảm ứng sẽ được cung cấp dựa trên nguyên tắc bàn tay phải.

Công thức máy phát điện 1 chiều: U = Eư – R.Iư

Trong đó:

 U: điện áp đầu cực máy

 Rư: điện trở của dây quấn phần ứng

 R.Iư: điện áp rơi phía trong dây quấn phần ứng

BÀI 4: MÁY ĐIỆN XOAY CHIỀU 3 PHA I.Động cơ xoay chiều 3 pha

1 Phân loại:

- Động cơ không đồng bộ 3 pha rô to lồng sóc

- Động cơ rô to dây quấn

- Đồng bộ 3 pha

2 Sơ đồ đấu nối:- Đấu nối hình sao:

- Sơ đồ đấu nối tam giác:

Tốc độ quay của động cơ xoay chiều 3 pha được xác định bởi tần số nguồn và số cặp cực của động cơ Tốc độ quay của động cơ được tính theo công thức sau:

Ví dụ, một động cơ xoay chiều 3 pha có tần số nguồn là 50 Hz và số cặp cực là 4 sẽ có tốc độ quay là 1500 rpm Nếu chúng ta thay đổi số cặp cực của động cơ thành 2, thì tốc độ quay của động cơ sẽ tăng lên thành 3000 rpm.

Phương pháp này thường được áp dụng cho các động cơ xoay chiều 3 pha có cấu tạo stator đặc biệt, có thể thay đổi số cặp cực.

- Thay đổi điện áp cung cấp

Nếu điện áp cung cấp cho động cơ xoay chiều 3 pha giảm xuống, thì tốc độ quay của động cơ cũng sẽ giảm xuống Điều này là do khi điện áp cung cấp giảm xuống, thì mô-men xoắn sinh ra bởi động cơ cũng sẽ giảm xuống Khi mô-men xoắn giảm xuống, thì tốc độ quay của động cơ cũng sẽ giảm xuống để giữ cho mô-men xoắn không đổi.

Tuy nhiên, phương pháp này chỉ có thể thay đổi tốc độ quay của động cơ trong phạm vi hẹp Nếu giảm điện áp cung cấp quá nhiều, thì động cơ sẽ không thể khởi động hoặc sẽ bị quá tải.

- Thay đổi tần số nguồn:

Nếu tần số nguồn cung cấp cho động cơ xoay chiều 3 pha tăng lên, thì tốc độ quay của động cơ cũng sẽ tăng lên Điều này là do khi tần số nguồn tăng lên, thì tần số

của dòng điện trong cuộn dây stator cũng sẽ tăng lên Khi tần số của dòng điện trong cuộn dây stator tăng lên, thì tốc độ quay của rotor cũng sẽ tăng lên.

Phương pháp này là phương pháp phổ biến nhất để thay đổi tốc độ động cơ xoay chiều 3 pha Phương pháp này được thực hiện bằng cách sử dụng bộ biến tần.

5 Đảo chiều quay.

II.Máy phát điện xoay chiều 3 pha. - Nguyên lí hoạt động:

Máy phát điện xoay chiều 3 pha hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ Khi một cuộn dây dẫn điện quay trong từ trường, một điện áp xoay chiều sẽ được sinh ra trong cuộn dây.

Máy phát điện xoay chiều 3 pha bao gồm hai phần chính là stator và rotor Stator là phần đứng yên, bao gồm các cuộn dây dẫn điện Rotor là phần quay, bao gồm các nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện Khi rotor quay trong stator, các từ trường do nam châm tạo ra sẽ thay đổi liên tục Khi đó, các cuộn dây dẫn điện trong stator sẽ được cắt ngang bởi từ trường và sinh ra điện áp xoay chiều Thông thường, các cuộn dây trong stator của máy phát điện xoay chiều 3 pha được bố trí lệch nhau 120 độ Điều này giúp cho ba dòng điện xoay chiều có cùng biên độ và tần số, nhưng lệch pha nhau 120 độ Tốc độ quay của rotor của máy phát điện xoay chiều 3 pha được xác định bởi tốc độ quay của trục máy phát.