Đang tải... (xem toàn văn)
Power converter drives with DC motors Truyền động điện một chiều BÀI THỰC TẬP 1: CHỈNH LƯU NỬA CHU KỲ VỚI DIODE Các bước thực hành 1.Mở phần mềm Labsoft, ta được... Quan sát và báo cáo k
Trang 1KHOA ĐIỆN –ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA
BO CO THC TÂP ĐIÊN ĐIÊN T 2NGƯI THC HIÊN: ĐON NGC LINH
STT: 17LP: 61TĐH2
HÀ NÔ%I, 2022
Trang 2MC LC
PHẦN I: CC MẠCH CHUYỂN ĐỔI CÔNG SUẤT 2
BI THC TẬP 1: CHỈNH LƯU NA CHU KỲ VI DIODE 8
BI THC HNH 2: CHỈNH LƯU NA CHU KỲ VI THYRISTOR 14
PHẦN II: CHỈNH LƯU CẦU 19
BI THC HNH 2.1: CHỈNH LƯU CẦU KHÔNG ĐIỀU KHIỂN 19
BI THC HNH 2.2: CHỈNH LƯU CẦU CÓ ĐIỀU KHIỂN 21
BI THC HNH 2.3: CHỈNH LƯU CẦU CÓ ĐIỀU KHIỂN VI TẢI RL 24
Phần III: CHỈNH LƯU 6 XUNG 27
Bài thực hành 3.1 Chỉnh lưu cầu 3 pha không điều khiển 27
Bài thực hành 3.2 Chỉnh lưu cầu ba pha có điều khiển 30
Bài thực hành 3.2 Chỉnh lưu cầu ba pha có điều khiển tải R+L 33
Phần IV: BÔ ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT XOAY CHIỀU 34
Bài thí nghiệm 4.1 (Bộ điều khiển với tải trở) 34
PHẦN V: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 36
Bài 1: Nghịch lưu với bộ chỉnh lưu nguồn cấp 1 pha (Biến tần một pha) 36
Bài 2: Bộ Nghịch lưu với nguồn cấp 3 pha (Biến tần ba pha) 40
Bài 3 : Thực hành đặc tính U/f 42
Trang 3PHẦN I: CÁC MẠCH CHUYỂN ĐỔI CÔNG SUẤT
Các thiết bị bán dẫn công suất quan trọng bao gồm các linh kiện chuyển mạch sau đây:
•Transistor công suất (transistor lưỡng cực và transistor trường) •Triacs (triggered ac-controllers, thyristors lưỡng cực) •IGBTs (transistors lưỡng cực cổng được cách ly) và •GTOs (gate turn-off thyristors)
Các van này sử dụng trong thực tập này là đi ốt công suất và thyristors: A Đi ốt công suất:
Trang 4B Thyristors (hoặc SCRs - bộ chỉnh lưu được điều khiển bằng silic) có thể được miêu tả đơn giản như các đi ốt có thể chuyển mạch • Khi chúng không được kích hoạt chúng sẽ không dẫn
• Sau khi chúng được kích hoạt chúng hoạt động giống như là các điốt • Thyristor khi đang dẫn , chúng không thể tự khóa (ngắt) cho đến khi
điện áp đặt trên nó âm hoặc dòng điện giảm dưới ngưỡng
Kích mở Thyristors
Thyristors được kích hoạt bằng cách sử dụng xung điều khiển để bật chúng Góc pha của các xung này phải dịch chuyển tương ứng với điện áp pha điện
Trang 5lưới, để đạt được một điện áp đầu ra xác định Các xung này có thể được phát ra bằng các mạch thời gian đơn giản sử dụng vi điều khiển (tác động vào chân điều khiển S- như hình dưới)
Trang 6Các van điện có thể điều khiển thay đổi trạng thái bias (phân cực)-phía trước của chúng chỉ sau khi có tín hiệu điều khiển hoặc kích hoạt Điểm cần chú ý là điểm không-giao điểm giữa điện áp pha và trục hoành Nếu điểm này bị trễ, có thể đo góc pha theo độ với sự tham chiếu tới chu kì,nó được gọi là góc điều khiển Điều này nằm trong dải từ 0° tới 180° Tên thông thường khi điều khiển được gọi theo góc là "điều khiển góc pha"
Trang 7Nội dung thực hành:
Các nội dung thực hành được chỉ ra trong các mục sau
Trang 8Single- pulse mid points circuits (M1)
Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ (Diode và thyristor)
Two pulse bridge circuits (M1C) Mạch chỉnh lưu cầu hai nửa chu kỳ (Diode và thyristor); mạch chỉnh lưu kết hợp Thyristor và diodes
Six pulse bridge circuits Mạch chỉnh lưu 6 xung (6 diode, hoặc 6thyristor), tải R, tải R+L
AC power controllers (W1) Triac tải R, tải R+L Three phase AC current converters
(W3)
Bộ chuyển đổi dòng Nội dung
Trang 9Power converter drives with DC motors Truyền động điện một chiều
BÀI THỰC TẬP 1: CHỈNH LƯU NỬA CHU KỲ VỚI DIODE
Các bước thực hành
1.Mở phần mềm Labsoft, ta được
Trang 102.Kích vào từng mục và thực hiện nối mạch thí nghiệm theo chỉ dẫn 3.Chú ý: sau khi lắp mạch xong, sinh viên cần làm theo hướng dẫn (mở
công tắc nguồn,<.) để đo điện áp vào, ra Từ menu của Labsoft, kích vào Instruments, ta được như sau
Trang 11Kích tiếp vào mục “Converter Control” sẽ hiện ra bảng điều khiển cho phép ta thiết lập các thông số như: Góc mở của Thyristor; Mode (theo từng bài, ví dụ M1U là cho chỉnh lưu nửa chu kỳ với diode; U là ký hiệu thay cho Uncontrlled)
Trang 12Chú ý thiết lập cho bảng điều khiển theo từng bài
- mode cho đúng (ví dụ, M1U) - multipulse: Deactivated
- snubber: Deactivated
- periods: 2
- Nhấn POWER để bắt đầu đo
Trong bảng điều khiển, để hiện thị bất cứ đại lượng nào cần, ta kích chuột vào ô “Chart”, sau đó vào Properties và lựa chọn đại lượng cần hiển thị như hình sau
- Chọn Source : Manual
Trang 13Quan sát và báo cáo kết quả
• Yêu cầu mỗi thành viên vẽ đáp ứng điện áp, dòng điện ra
• Giải thích kết quả đầu ra, tính điện áp trung bình đầu ra theo lỹ thuyếtvà so sánh với kết quả đo
Trang 15BÀI THỰC HÀNH 2: CHỈNH LƯU NỬA CHU KỲ VỚI THYRISTOR
Sơ đồ nguyên lý mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ sử dụng Thyristor
Các bạn sinh viên chú ý lắp mạch theo các bước sau
Trang 16Nhấn vào “Equipment”
Trang 17• Nhấn vào “Overlay mask” để che các thiết bị không thí nghiệm như
sau
• Input Circuit: Nối đầu vào mạch (cấp nguồn từ máy biến áp vào ) PC connection: kết nối với máy tính
Trang 18• Load: Nối tải như sau
• Complete wiring: Nhìn lại tổng thể việc nối mạch, hoàn thành, kiểm tra lại một lần nữa các kết nôi
Trang 19Quan sát và báo cáo kết quả
• Yêu cầu mỗi thành viên vẽ đáp ứng điện áp đầu ra ứng với một góc điều khiển khác nhau (0-180 ) 0
• Giải thích kết quả đầu ra, tính điện áp trung bình đầu ra
Trang 20PHẦN II: CHỈNH L U CẦU Ư
BÀI THỰC HÀNH 2.1: CHỈNH LƯU CẦU KHÔNG ĐIỀU KHIỂN Chỉnh lưu hai nửa chu kỳ
Báo cáo kết quả
• Yêu cầu mỗi thành viên vẽ đáp ứng điện áp, dòng điện đầu ra • Giải thích kết quả đầu ra, viết công thức tính điện áp trung bình đầu
ra; so sánh kết quả giữa tính toán lý thuyết và thực nghiệm
Trang 22BÀI THỰC HÀNH 2.2: CHỈNH LƯU CẦU CÓ ĐIỀU KHIỂN
Quan sát và báo cáo kết quả
Yêu cầu mỗi thành viên vẽ đáp ứng điện áp đầu ra với các góc mở khác nhau Giải thích kết quả đầu ra, tính điện áp trung bình đầu ra
Trang 25BÀI THỰC HÀNH 2.3: CHỈNH LƯU CẦU CÓ ĐIỀU KHIỂN VỚI TẢI RL
Quan sát và báo cáo kết quả
Yêu cầu mỗi thành viên vẽ đáp ứng điện áp đầu ra với các góc mở khác nhau Giải thích kết quả đầu ra, tính điện áp trung bình đầu ra
Trang 27Phần III: CHỈNH LƯU 6 XUNG
Bài thực hành 3.1 Chỉnh lưu cầu 3 pha không điều khiển
Trang 28Quan sát và báo cáo kết quả
• Vẽ điện áp pha vào
• Yêu cầu mỗi thành viên vẽ đáp ứng điện áp đầu ra • Giải thích kết quả đầu ra, tính điện áp trung bình đầu ra
Trang 30Bài thực hành 3.2 Chỉnh lưu cầu ba pha có điều khiển
Quan sát và báo cáo kết quả
• Yêu cầu mỗi thành viên vẽ đáp ứng điện áp đầu ra với mỗi góc điều khiển khác nhau
• Giải thích kết quả đầu ra, tính điện áp trung bình đầu ra
Trang 32Bài thực hành 3.2 Chỉnh lưu cầu ba pha có điều khiển tải R+L
Trang 33Quan sát và báo cáo kết quả
• Yêu cầu mỗi thành viên vẽ đáp ứng điện áp đầu ra với mỗi góc điều khiển khác nhau
• Giải thích kết quả đầu ra, tính điện áp trung bình đầu ra
Phần IV: BÔ% ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT XOAY CHIỀU
Trang 34Bài thí nghiệm 4.1 (Bộ điều khiển với tải trở)
Quan sát và báo cáo kết quả
Vẽ đáp ứng điện áp đầu ra
Trang 36
PHẦN V: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Bài 1: Nghịch lưu với bộ chỉnh lưu nguồn cấp 1 pha (Biến tần một pha)
I.Mục tiêu thí nghiệm
Sinh viên có thể nhận biết được:
• Mối quan hệ giữa thế vào và thế liên kết
• Mối quan hệ giữa thế liên kết và thế đầu ra sử dụng bộ cấp nguồn một pha
II Tiến hành thí nghiệm 1 Sơ đồ mạch điện:
2 Hướng dẫn lắp ghép:
Trang 37III Báo cáo kết quả
Trang 382 Tính biên độ điện áp ra của sóng hài cơ bản của điện áp và so sánh với kết quả tính toán lý thuyết
Trang 40Bài 2: Bộ Nghịch l u với nguồn cấp 3 pha ư
(Biến tần ba pha) I Mục tiêu thí nghiệm
Sinh viên hiểu được:
• Mối quan hệ giữa thế vào và thế liên kết
• Mối quan hệ giữa thế liên kết và thế ra với nguồn nuôi ba pha
II Tiến hành thí nghi 1 Sơ đồ mạch điện:
2.H ớng dẫn lắp đặt: ƣ
Kết nối dây mạch điện phù hợp với sơ đồ lắp ghép và sơ đồ đi dây
Dây kết nối của thiết bị đo CO5127-1Z không được mô tả Nó được thay đổi một vài lần trong khóa học về các thiết bị đo
Trang 422 Giới thiệu về đặc tính U/f
Khi điều chỉnh tốc độ và mô-men xoắn không đổi, đó là mong muốn có điểm tương ứng trên cùng một đặc tính động cơ
Dựa trên tính chất vật lý của động cơ biểu thức sau đây đúng: M ~ Φ x IL, trong đó IL tương ứng với dòng động cơ
Khi đó IL sẽ tỷ lệ thuận với mô men và được xác định bằng: M ~ Φ or M ~ I
Trang 43Dựa trên các sơ đồ mạch tương đương và với điều kiện là R1 và X1 được bỏ qua, dòng có thể được tính như sau:
Cho I = hằng số thì: I ~ U/f
a Phạm vi thiết lập cơ
cần điện áp và tần số đánh giá của động cơ Sau đó chúng ta có được một mô menkhông đổi từ "0" đến Fn Tần số danh định hoặc đánh giá của động cơ trường hợp này của đặc tính V/f cũng được gọi là tần số góc
b.Phạm vi trường suy yếu
Nếu tốc độ tăng trên FN, mômen xuống với tốc độ 1/f Lý do là động cơ không được kích thích kể từ khi điện áp không còn có thể được tăng lên Mở rộng phạm vi này được gọi làphạm vi trường suy yếu
Trang 44Các hình ảnh động sau đây một lần nữa minh họa làm thế nào mômen với điểm hoạt động WP và điện áp của bộ biến tần được đáp ứng với các tần số khác nhau
Trang 45II.Kết quả