Báo cáo thí nghiệm Điện tử công suất

Hình 2.7 Sơ đô nguyên lý và dạng sóng chỉnh lưu cầu ding Diode Các thông số của sơ đồ + Điện áp tải... Hình 2.9 Sơ đô đấu nối và dạng sóng chỉnh lưu câu thực nghiệm Bộ chỉnh lưu 1 pha cầ

KHOA DIEN - ĐIỆN TỬ eeee- 99999999999 909000 -

BAO CAO THI NGHIEM DIEN TU CONG SUAT

Giảng viên hướng dẫn Th.s Võ Khánh Thoại

Đà Nẵng, tháng năm 2023

CÁC BỘ CHỈNH LƯU KHÔNG ĐIỀU KHIỂN DÙNG DIODE

2.1 Giới thiệu bộ chỉnh lưu - s5 c2 n2 212221 nguy

2.2 Bộ chỉnh lưu 1 pha nửa chu kÌ: 5-5 22222222221 te re 2.2.1 Sơ đồ nguyên lý và dạng sóng - 2c H222 221 re e 2.2.2 Sơ đồ trên Simulink và dạng sóng - 2S c2 He re 2.2.3 Sơ đồ thực nghiệm và dạng sóng -Ss c2 re 2.2.4 Thông số Nhóm 5c ST 1212122212221 1 121 1 12121 no 2.2.5 Thông số Cá nhân 5 S222 1 1 2 2112221212221 121 ng ng re 2.3 Bộ chỉnh lưu 2 nửa chu kỳ với biến áp có trung tính: - 2.3.1 Sơ đồ nguyên lý và dạng sóng - + 2s H21 1 re 2.3.2 Sơ đồ trên Simulink và dạng sóng - 2s c2 2H re de 2.3.3 Sơ đồ thực nghiệm và dạng sóng - ch 2e re 2.3.4 Thông số Nhóm 5 ST 2 22212122121 121 1 12g11 ưa 2.3.5 Thông số Cá nhân - 5 ST 2.21212121212121 1212121 re 2.4 Bộ chỉnh lưu 1 pha câu dùng Diode: ác c2 t2t 11a 2.4.1 Sơ đồ nguyên lý và dạng sóng - s2 2H 22121 re 2.4.2 Sơ đồ trên Simulink và dạng sóng - 252 S222 Hee te 2.4.3 Sơ đồ thực nghiệm và dạng sóng - sinh re 2.4.4 Thông số Nhóm 5c ST 12 222121221211 121 1 12021 ưa 2.4.5 Thông số Cá nhân - 5 5 ST SỰ 2121122222121 1212121 re 2.5 Bộ chỉnh lưu 3 pha tia dùng Diode 55 c2 HH2 re 2.5.1 Sơ đồ nguyên lý và dạng sóng - scscnnnHn 2H me 2.5.2 Sơ đồ trên Simulink và dạng sóng - S222 Hee re 2.5.3 Sơ đồ thực nghiệm và dạng sóng - ch re 2.5.4 Thông số Nhóm 5c ST 1212222121212 121 1 12g11 ưe 2.5.5 Thông số Cá nhân - 5c ST 2.21 1221121222121 1212121 reo 2.6 Bộ chỉnh lưu 3 pha câu dùng Diode - - sccnnHn HH re ướ 2.6.1 Sơ đồ nguyên lý và dạng sóng - + 2s H2 2H tr re 2.6.2 Sơ đồ trên Simulink và dạng sóng - 2S te de 2.6.3 Sơ đồ thực nghiệm và dạng sóng - ch re rrrue 2.6.4 Thông số Nhóm 5c SE 1212122121221 1 121 1 120221 ra 2.6.5 Thông số Cá nhân - 5c ST SỰ 2212121212121 2121212 reg CÁC BỘ CHỈNH LƯU CÓ ĐIỀU KHIỂN DÙNG THYRISTOR 3.1 Bộ chỉnh lưu 1 pha nửa chu kì dùng ThyristOF: cece:

3.1.3 Sơ đồ thực nghiệm và dạng sóng - ch 2e rre 27 3.1.4 Thông số Nhóm 5 s22 121 1221121222121 121 1 1 02g 1e 28 3.1.5 Thông số Cá nhân - 5c ST SỰ 2221222121211 121 re 29

3.1.6 Nhận xét: HH nh nh HH HH HH Han He ru 32

3.2 Bộ chỉnh lưu 2 nửa chu kỳ với Biến áp có trung tính dùng Thyristor:

32 3.2.1 Sơ đồ nguyên lý và dạng sóng - 2s s2 H 22121 re 32 3.2.2 Sơ đồ trên Simulink và dạng sóng - 2S S222 Hee re 33 3.2.3 Sơ đồ thực nghiệm và dạng sóng - che 2t re 33 3.2.4 Thông số Nhóm -s- s2 1212122121221 1 121 1 12g11 re 34 3.2.5 Thông số Cá nhân - 5 5 S2 2121 122122222121 1212121 re 35 3.3 Bộ chỉnh lưu 1 pha câu dùng ThyrisEOF: 55 c2 e 38 3.3.1 Sơ đồ nguyên lý và dạng sóng - 2s H2 2H nga 38 3.3.2 Sơ đồ trên Simulink và dạng sóng - 2S S222 Hee te 38 3.3.3 Sơ đồ thực nghiệm và dạng sóng - ch Hn re 39 3.3.4 Thông số Nhóm 5c ST 2 2221212211 121g 12g21 ra 40 3.3.5 Thông số Cá nhân - 5 c2 SỰ 2221121222121 1212121 re 41 3.4 Bộ chỉnh lưu 3 pha tia dùng ThyristOr: - 5à sSc 2tr 44 3.4.1 Sơ đồ nguyên lý và dạng sóng - s2 2H 2 212m re 44 3.4.2 Sơ đồ trên Simulink và dạng sóng - 2S S22 22m te 45 3.4.3 Sơ đồ thực nghiệm và dạng sóng - chen re 46 3.4.4 Thông số Nhóm 5 s2 1212122121212 1 121 1 12g g1 re 46 3.4.5 Thông số Cá nhân - 2 52c 2121212221222 1212121 re 47 3.5 Bộ chỉnh lưu 3 pha câu dùng ThyrisEOr: 55 5c chen re 50 3.5.1 Sơ đồ nguyên lý và dạng sóng - + 2s SH 2H nga 50 3.5.2 Sơ đồ trên Simulink và dạng sóng - + S222 25cm e 51 3.5.3 Sơ đồ thực nghiệm và dạng sóng - che rrrre 52 3.5.4 Thông số Nhóm 5c SE 1121212211212 1 121g 12g11 re 52

3.5.5 Thông số CánhÂT ch nh ng HH HH HH TH TH ngay 53

_ TAI PHONG THI NGHIEM

NOI QUY PHONG THI NGHIEM(PTN):

Ra vào PTN phải được sự cho phép của nhà trường PTN hoặc giáo viên hướng dan (GVHD) tai PTN

khi vào PTN tác phong phải nghiêm túc,đúng quy định của nhà trường không được tùy tiện sử dụng thiết bị ,máy móc,dụng cụ đồ nghệ khi được sự cho phép, hướng

dan sử dụng của GVHD

Cầm viết , vẽ và làm bân lên bản ghế ,dung cy ban vé học tập,phải có ý thức bảo vệ của công khi có sự cô về máy móc thiết bị , đồ nghề ,thiết bị học tập, thì phải báo ngay cho GVHDhoặc trưởng phòng phó PTN để xác định nguyên nhân hư hỏng và có biện pháp xử lý

khi thí nghiệm xong phải vệ sinh máy móc, thiết bị , đồ nghề ,dụng cụ , đồ nghề nền PTN sạch

Sau khi tháo một bộ phận nào đó để sửa chữa phải lắp lại ngay ,nếu sửa chữa chưa xong phải cắt điện ngay và dùng bãng ghi chữ “MÁY HỎNG” đề người khác khỏi sử dụng

Tuyệt đối không tra dầu mỡ, đo kiểm tra trong lúc chạy máy

Không được sử dụng máy khi chưa được hướng dẫn

Không được dùng sức người để thử sức với bộ phận máy đang chạy

Không được đùa giởn trong PTN, không trò chuyện với người đang sử dụng máy

Giữ gìn nền PTN sạch sẽ, không được vứt các vật dụng khác bừa bãi vướng lối di dé gay tai

nan

Lam việc khi có đầy đủ ánh sáng và đủ các vật dụng bảo hộ lao động

Khi có sự có về máy móc, thiết bị phải báo ngay với GVHD để có biện pháp xử lý kịp thời

Trình tự thí nghiệm Lắp mạch theo đúng sơ đồ hướng dẫn

Kiểm tra lại mạch trước khi đóng điện

Đóng Áp-tô-mat phía sau dé cấp nguồn

Đóng Áp-tô-mat trên Bàn thí nghiệm và lưu ý sự cô

Mô phỏng vả lấy tín hiệu

Khi Ngắt điện:

1.Ngắt Áp-tô-mat trên Bản thí nghiệm

2 Ngắt Áp-tô-mat phía sau

Lưu ý: Khi cắm đây TN PHẢÁI NGÁT ÁP-TÔ-MAT

CÁC BỘ CHỈNH LƯU KHÔNG ĐIỀU KHIỂN DÙNG DIODE

1

2

2.1 Giới thiệu bộ chnhluu

Mạch chỉnh lưu có công dụng chuyên đôi điện ÁC thành điện DC Trong công nghiệp còn sử dụng mạch chỉnh lưu có điều khiến để làm thay đổi công suất của tải theo yêu cầu Mạch chỉnh lưu có điều khiến thường áp dụng cách thay đổi góc kích của Thyristor SCR và được ứng dụng để điều chỉnh tự động cho các mạch sau: Nạp accu,

hàn điện, mạ điện, điện phân, điều khiển động cơ DC, truyền động điện

Tuy trong công nghiệp đôi khi còn sử dụng các mạch chỉnh lưu không có điều khiến

(Diode), nhưng trường hợp này có thể được xem là trường hợp của SCR với góc kích được điều khiến bằng 0 độ

Nói đến chỉnh lưu là nói đến giá trị điện DC, tức là quan tâm đến giá trị trung bình

của các đại lượng điện của chúng Tuy nhiên ta cũng cần quan tâm đến đại lượng hiệu dụng đề so sánh và ứng dụng trong việc điều khiến tải AC

2.2 Bộ chỉnh lưu 1 pha nửa chu kì:

2.2.1 Sơ đồ nguyên lý và dạng sóng

Sơ đồ chỉnh lưu một nửa chu kỉ không điêu khiên trên hình 2.l Trong nửa chu kỉ dương của dòng điện, tức điện áp đặt lên anot của Diode dương, Diode cho dòng chạy qua, đòng điện này bằng dòng điện tải Vs/R (khi tải thuần trở), điện áp rơi trên Diode khoảng l Vôn (V) Trong nửa chu kỳ âm của dòng điện, Diode chặn không cho dòng điện chạy qua, dòng điện l„ =0 Ampe (A), sau đó chu kỳ được lặp lại

Các thông sô cua so do:

+ Điện áp tải U,= 1 An |N^t sin wt.dwt = N2 ¬

T

Ts í

© Dong dién tai: Ly = Ua/Ra

^ (' =0 4§I

+ Dòng điện chạy qua diod: ?› = ?¿

+ Điệnáp ngược củavan: ('„ =./2L

ÖỔ = Côngsuấtbiễnáp: s; =È: T3: =3090 / >

Ap dung tinh toan:

Cho U› = 220V Tỉnh các thông số của mạch chỉnh lưu cho trong bảng

2.2.2 Sơ đồ trên Simulink và dạng sóng

Tiên hành xây dựng sơ đồ Bộ chỉnh lưu | pha | mira chu ki m6 phong trén Simulink nhu hinh 2.2

CHINH LU'U DIODE 1/2 CHU KY

Tiên hành thí nghiệm trên sơ đồ mạch và kết quả dạng sóng như hình 2.3

Hình 2.3 Sơ đô đấu nối và dạng sóng chính lưu nửa chu kỳ thực nghiệm

Bộ chỉnh lưu 1 pha nửa chu kì:

2.2.4 Thông số Nhóm

7

Ñ

(a (I

và dòng điện như hỉnh trên

2.3 Bộ chỉnh lưu 2 nửa chu kỳ với biến áp có trung tính:

2.3.1 Sơ đồ nguyên lý và dạng sóng |

Sơ đồ chỉnh lưu một nửa chu kỉ không điêu khiên trên hình 2.4 Trong nửa chu kì dương của dòng điện, tức điện áp đặt lên anot cua Diode D1 duong, Diode D1 cho dong chạy qua, đi từ A qua DI qua tải về điểm trung tính F, dòng điện này bằng dòng điện tải U2/R (khi thuần trở), điện áp rơi trên Diode DI khoảng vài Vôn (V), trong nửa chu kỳ

âm của dòng điện, Diode 1 DI chặn không cho dòng điện chạy qua, dòng điện I› chỉ có dòng rò Diode D2 lúc này dẫn, dòng điện đi từ B qua D2 qua tải về điểm trung tính E Sau đó chu kỷ được lặp lại

Hình 2.4 Sơ đô nguyên lý và dạng sóng chỉnh lưu toàn chu kỳ

+ = Dòng điện tải: lun

° Dòng điện chạy qua diod: 7 afin, =+

Điện áp ngược của van: LU =2ADtĩ

«ồ = Công suất biến áp: s {S215 _h^3*T 4,2 -1 4U r

Ấp dụng tính toán:

Cho U› = 220V Tỉnh các thông số của mạch chỉnh lưu cho trong bảng

2.3.2 Sơ đồ trên Simulink va dang song

Xây dựng sơ đô mô phỏng trên Simulink của mạch chỉnh lưu toàn chu kỳ dùng Diode nhu hinh 2.5

Bộ chỉnh lưu 2 nửa chu kỳ với biến áp có trung tính

Nhận xét:

Bán chu kì đương : điode D1 phân cực thuận dẫn D2 phân cực ngược nên tắt

Ban chu kì âm : diode DÌ phân cực ngược nên tắt D2 phán cực thuận nên dân Dạng sóng ld không thay đổi khi thay đổi giá trị RL

2.4 Bộ chỉnh lưu 1 pha cầu dùng Diode:

2.4.1 Sơ đồ nguyên lý và dạng sóng

Câu chỉnh lưu sử dụng bồn diode trong câu chỉnh lưu không cân trung tính biên

áp Khi A dương với các điốt diod DI, D2 sẽ dẫn cùng nhau để điện áp đầu ra

là Uas Mỗi diod D3 và D4 phải chịu điện thế ngược của U Khi B dương đối với điết

D3, D4 kết hợp với nhau và điện áp ra là Vsu Mỗi hai điết DI và D2 là điện áp đảo ngược của U

Hình 2.7 Sơ đô nguyên lý và dạng sóng chỉnh lưu cầu ding Diode

Các thông số của sơ đồ

+ Điện áp tải

Dòng điện chạy qua diod: I,

Điện áp ngược của van:

° Ap dung tinh toan:

Cho U› = 220V Tỉnh các thông số của mạch chỉnh lưu cho trong bảng

2.4.2 Sơ đồ trên Simulink và dạng sóng ;

Xay dung so do mo phong trén Simulink mach chỉnh lưu cấu dùng Liode như

Hình 2.9 Sơ đô đấu nối và dạng sóng chỉnh lưu câu thực nghiệm

Bộ chỉnh lưu 1 pha cầu dùng Diode

Tai 3: R = (3 86 cudi MSV+200) [A], L=(0.2 + 0.2*86 cudi MSV) [H], dang séng

2.5 Bộ chỉnh lưu 3 pha tỉa dùng Diode

2.5.1 Sơ đồ nguyên lý và dạng sóng

Trong sơ đồ tia 3 pha trên hình 2.10 các diod nội chung catod, tải là thuần trở/điện cảm Dòng điện tải chạy từ lưới (nguồn), qua điod và về nguồn điện theo đây trung tính

N

Nguyên tắc phân tích mạch: Có thể nhận xét là tại mỗi thời điểm, diod nào có điện

áp anod cao nhat sẽ dan và đặt áp âm vào các diod còn lại vì các diod nội chung catod

Hình 2.10 Sơ đồ nguyên lý và dạng sóng chỉnh lưu tia 3pha

Điện áp tải

Dòng điện tải:

Dòng điện chạy qua diod:

Điện áp ngược của van:

Công suât biên áp

2.5.2 Sơ đồ trên Simulink và dạng sóng

Xây dựng sơ đổ mô phỏng trên Simulink mạch chỉnh lưu tia 3 pha dùng Diode như hinh 2.11

Hình 2.11 Sơ đô nguyên lý và dạng sóng chỉnh lưu tia 3pha trên Simulink

2.5.3 Sơ đồ thực nghiệm và dạng sóng

Hình 2.12 Sơ đồ đấu nối và dạng sóng chỉnh lưu tia 3 pha thực nghiệm

Bộ chỉnh lưu 3 pha tỉa dung Diode

C (F)

Nhom 10

2.6 Bộ chỉnh lưu 3 pha cầu dùng Diode

2.6.1 Sơ đồ nguyên lý và dạng sóng _

Các chỉnh lưu chia làm hai nhóm: nhóm + gôm DI, D3, D5, nhóm - gõm D2, D4, D6 Chỉnh lưu sáu xung có dòng, áp ra nhấp nhô 6 lần trong một chu kỳ, sử đụng trong lưới điện ba pha Có ba sơ đồ thường đùng: cầu ba pha, tia sáu pha và sáu pha có kháng cân bằng

Ở mỗi lúc, dòng điện tải phải đi qua một diod của hai nhóm này Cũng như sơ đồ ba pha tia, có thể nhận xét là với nhóm +, điod nào có điện áp anod cao nhất sẽ dẫn điện và đặt áp âm vào các diod còn lại; với nhóm - là điện áp catod thấp nhất

Hình 2.13 Sơ đồ nguyên lÿ và dạng sóng chỉnh lưu cầu 3 pha Diode Điện áp tải

Dòng điện tải:

Dòng điện chạy qua diod:

Điện áp ngược của van:

Công suât biên áp

2.6.2 Sơ đồ trên Simulink và dạng sóng

Hình 2.14 Sơ đô nguyên lý và dạng sóng chỉnh lưu cầu 3 pha trên Sunulink

2.6.3 Sơ đồ thực nghiệm và dạng sóng

Hình 2.15 Sơ đồ đấu nối và dạng sóng chỉnh lưu câu 3 pha thực nghiệm

Bộ chỉnh lưu 3 pha cầu dùng Diode

2.6.5 Thông số Cá nhân

Tail: R= (2.86 cudi MSV) [QO], L=0 [HỊ, dạng sóng như sau:

Chèn hình vào đây

Tải 2: R = (3 86 cudi MSV) [OQ], L=(0.1 + 0.1*s6 cudi MSV) [H], dang sóng như sau:

Chèn hình vào đây

Tải 3: Ñ = (3 số cuối MSV+200) [A], L=(0.2 + 0.2*86 cudi MSV) [H], dang séng

như sau:

Chèn hình vào đây

Chương 3

CÁC BỘ CHỈNH LƯU CÓ ĐIỀU KHIỂN DÙNG THYRISTOR

3

3.1 Bộ chỉnh lưu 1 pha nửa chu kì dùng Thyristor:

3.1.1 Sơ đồ trên nguyên lý và dạng sóng

Trên hình 3.1 là sơ đồ trên nguyên lý và dang sóng ra của chỉnh lưu l pha | na chu ki

có điều khiên dùng Thyristor Trên tải chỉ có áp ra khi nào Uak của Thyristor T dương

và có xung kích lên cực G của nó Ở bán kỳ âm, SCR ngưng, u trên tải = 0

Hình 3.1 Sơ đô nguyên lý và dạng sóng chỉnh lưu nứa chu kỳ Thyristor Điện áp trên tải được tính như sau, với là góc kích xung

Đề câp điện một chiêu có thê điêu khiên được cho tải, khi nguôn đâu vào xoay chiêu ta có

thể sử dụng mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ dùng Thyristor như hình 4A Đầu vào là nguồn xoay

chiều 220V, tần số 50Hz Tai là điện trở R = 10 O và điện cảm L= 0,01H, mắc nối tiếp.

Hình 3.2 Sơ đô nguyên lý và dạng sóng chỉnh lưu nứa chu kỳ Thyristor trén Simulink

3.1.3 Sơ đồ thực nghiệm và dạng sóng

Hình 3.3 Sơ đô đấu nối và dạng sóng chỉnh lưu nửa chu k)

dung Thyristor thực nghiệm

Bộ chỉnh lưu Í pha nửa chu kỉ dùng Thyristor:

3.1.4 Thông số Nhóm

Nhóm R(Q) LH) E(V)

Tai 1, a = 300:

Chèn hình vào đây

Tai 1, co = 60°:

Tai 1, a = 90":

age - 0 x (le Toke Yom Sarason tp >

“em fe Toek Vhes Smelden tp —®_*

= Mares hee TC oes

Tiny Ha cm eucButeteePue a me Baw ies

Tai 3, oy = 30°:

Chèn hình vào đây

on

t4

Tai 3, 0 = 90°:

Chèn hình vào đây

+ l§ +- cuOeu*ateBae A me ONO tng

3.1.6 Nhan xét:

Dạng sóng thay đổi khi thay đổi giá trị tải RL và géc alpha

3.2 Bộ chỉnh lưu 2 nửa chu kỳ với Biến áp có trung tính dùng Thyristor:

3.2.1 Sơ đồ nguyên lý và dạng sóng

Tương tự như sơ đồ mạch chỉnh lưu không điều khiên, ta thay hai Diod thành hai

Thyristor, có sơ đồ như hình 3.4

Ap dung tinh toan

Cho U› = 220V Tỉnh các thông số của mạch chỉnh lưu cho trong bảng

Hình 3.5 Sơ đô nguyên lý và dạng sóng chỉnh lưu toàn chu kỳ Thyristor trén Simulink

3.2.3 Sơ đồ thực nghiệm và dạng sóng

Tiên hành thực nghiệm trên mạch và thu được dạng sóng như hình 3.6

Hình 3.6 Sơ đô đấu nối và dạng sóng chỉnh lưu toàn chu kỳ Thyristor thực nghiệm

Bộ chỉnh lưu 2 nửa chu kỳ với Biến áp có trung tính dùng Thyristor

3.2.4 Thông số Nhóm

®-9@Gb®®-4-1%-/đ2-