báo cáo bài tập ii điện tử công suất thiết kế bộ nghịch lưu v

Lựa chọn bộ biến đổi:Từ yêu cầu công nghệ, ta cần một bộ nghịch lưu nguồn áp dạng DC – AC đểđiều chỉnh điện áp ra tải có dạng sóng sin; đảm bảo điện áp, công suất đầu ra vàcho chất lượng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘIVIỆN ĐIỆN

Bộ môn Tự động hóa công nghiệp

BÁO CÁO BÀI TẬP II

ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT

Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Kiên Trung

Sinh viên thực hiện:

Phạm Quốc Huy – MSSV: 20181534 – Mã lớp: 129024

HÀ NỘI – 01/2022

I Yêu cầu công nghệ:

Thiết kế bộ nghịch lưu với các thông số yêu cầu như sau:- Điện áp đầu vào: 220V/50Hz.

- Công suất đầu ra: 1,5KVA.

- Hệ số méo sóng hài của điện áp ra: THD < 2%.

II Lựa chọn bộ biến đổi:

Từ yêu cầu công nghệ, ta cần một bộ nghịch lưu nguồn áp dạng DC – AC đểđiều chỉnh điện áp ra tải có dạng sóng sin; đảm bảo điện áp, công suất đầu ra vàcho chất lượng tốt.

 Trong các bộ nghịch lưu đã được học, lựa chọn bộ nghịch lưu nguồn áp 1pha sơ đồ cầu là phương án phù hợp nhất.

Hình 2.1 Bộ nghịch lưu nguồn áp một pha sơ đồ cầu.

III Tính toán và lựa chọn thiết bị:

2 Tính toán cho biên độ dòng đầu ra I :0m

 Dòng tải yêu cầu:

6,82( ).220

5 Tính toán, lựa chọn van IGBT và Diode:

 Dòng trung bình qua van IGBT:

 Dòng trung bình qua Diode:

 Diode ký hiệu BYD13-K có thông số: I = 2(A), U = 800(V).ngm

(1) Bù công suất phản kháng của tải:

 

với

Xét tần số sóng hài thấp nhất (k = 3): ε < 0,222 => Chọn ε = 0,21. Qf .Pf  .cosS 0, 21.1500.0,8 252( Var).

 Thỏa mãn điều kiện X >> X CfLs

7 Tính toán, lựa chọn tụ C mạch một chiều:

Chọn UC(0,05 0,1) UDC.

9, 65

13( ).2 2.20000.0,05.380

Hình 4.1 Mạch tạo xung PWM sử dụng phương pháp điều chế đơn cực.

Theo lý thuyết, có 2 phương pháp điều chế xung cấp cho van đó là phương phápđiều chế đơn cực và phương pháp điều chế lưỡng cực Tuy nhiên, do yêu cầu chấtlượng điện áp đầu ra phải cho THD < 2% Vì vậy ta ưu tiên lựa chọn phương phápcho chất lượng điện áp đầu ra tốt hơn Đây cũng chính là ưu điểm của phươngpháp điều chế đơn cực so với phương pháp điều chế lưỡng cực.

 Hình 4.1 chính là sử dụng phương pháp điều chế đơn cực để cấp xung chovan.

 Mạch lực: Với các thông số được tính toán ở mục III.

Hình 4.2 Mạch lực.

 Mạch mô phỏng hoàn chỉnh :

Hinh 4.3 Mô phỏng mạch nghịch lưu nguồn áp cầu một pha trên phần mềm MATLAB.

* Kết quả mô phỏng:

 Xung cấp cho các van:

Hình 4.4 Xung cấp cho V1, V2.

Hình 4.5 Xung cấp cho V3, V4.

 Điện áp và dòng điện đầu ra trước lọc:

Hình 4.6 Điện áp đầu ra trước lọc.Hình 4.7 Dòng điện đầu ra trước lọc. Điện áp và dòng điện đầu ra sau lọc:

Hình 4.8 Điện áp đầu ra sau lọc

Hình 4.9 Dòng điện đầu ra sau lọc. Hệ số méo của điện áp trên tải:

Hình 4.10 Hệ số méo THD của điện áp trên tải.

 Việc tính toán, lựa chọn thông số theo lý thuyết kết hợp với mô phỏng thử đã cho những thông số phù hợp với yêu cầu đặt ra.

 Do mạch được cấp nguồn DC trực tiếp không qua chỉnh lưu nên tụ C mạch một chiều gần như không ảnh hưởng đến chất lượng điện áp.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

 Phạm Quốc Hải, “Hướng dẫn thiết kế điện tử công suất”, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, 2009.

 Slide bài giảng môn Điện tử công suất của thầy Trần Trọng Minh.