Tiểu luận cơ sở Điện tử công suất tên Đề tài chỉnh lưu tia 1 pha không Điều khiển

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINHVIỆN KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ TIỂU LUẬN CƠ SỞ ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT TÊN ĐỀ TÀI: CHỈNH LƯU TIA 1 PHA KHÔNG ĐIỀU KHIỂN.. MỞ ĐẦUViệt Nam là một quốc gia đã và đang phát triể

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

VIỆN KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ

TIỂU LUẬN

CƠ SỞ ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT

TÊN ĐỀ TÀI: CHỈNH LƯU TIA 1 PHA KHÔNG ĐIỀU KHIỂN.

Giảng viên hướng dẫn: ThS Phạm Mạnh Toàn

Nhóm thực hiện: Nhóm 1

Lớp: Cơ sở điện tử công suất-LT02

Ngành: CNKT Điện-Điện tử

NGHỆ AN - 2024

MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ MÔN HỌC

Họ tên sinh viên: 1 Nguyễn Thái Bảo (Nhóm trưởng)

2 Đậu Thành Đạt

3 Lê Ngọc Công

4 Vi Quốc Cường

Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử

1 Mục tiêu tiểu luận: tìm hiểu và lắp đặt , ứng dụng mạch chỉnh lưu tia một pha

không điều khiển

2 Nhiệm vụ: Chỉnh lưu tia 1 pha không điều khiển.

3 Ngày giao tiểu luận: 13/03/2024

4 Ngày hoàn thành tiểu luận: 25/04/2024

5 Người hướng dẫn: ThS Phạm Mạnh Toàn

Nghệ An, ngày tháng năm 2024

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ MÔN HỌC

Tên tiểu luận:

Ngành: CNKT Điện - Điện tử

Người hướng dẫn: ThS Phạm Mạnh Toàn

Tự đánh giá

Chữ ký

(Danh sách gồm 4 sinh viên)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

NHÓM TRƯỞNG

Nguyễn Thái Bảo

MỤC LỤC MỞ ĐẦU 3

PHẦN 1: CHỈNH LƯU TIA 1 PHA KHÔNG ĐIỀU KHIỂN 4

I CHỈNH LƯU TIA 1 PHA KHÔNG ĐIỀU KHIỂN R 4

II CHỈNH LƯU TIA 1 PHA KHÔNG ĐIỀU KHIỂN R+L 7

III CHỈNH LƯU TIA 1 PHA KHÔNG ĐIỀU KHIỂN R+E 10

IV CHỈNH LƯU TIA 1 PHA KHÔNG ĐIỀU KHIỂN R+L+E 13

PHẦN 2: KẾT LUẬN VÀ LỜI CẢM ƠN 16

PHẦN 3: TÀI LIỆU THAM KHẢO 18

MỞ ĐẦU

Việt Nam là một quốc gia đã và đang phát triển, thời đại công nghiệp hóa hiện đại hóa đất, một trong những lĩnh vực quan trọng của nhiều ngành công nghiệp khác nhau đó chính là ngành điện Nhu cầu sử dụng điện năng trong hoạt động và sản xuất ngày càng tăng

Với lý do đó ta có thể nói rằng ngành điện rất là quan trọng và cần thiết vì điện năng là một nguồn năng lượng quan trọng cho hầu hết các hoạt động đời sống và kinh tế của con người, bao gồm cả thương mại, công nghiệp, y tế, giáo dục và gia đình

Hiện nay, hệ thống điện phải đáp ứng yêu cầu khắt khe, để đáp ứng nhu cầu của con người và xã hội khắt khe Vì vậy cần đảm bảo về độ an toàn cho người sử dụng, giảm thiểu tổn thất năng lượng và tăng khả năng tiết kiệm năng lượng, cần thiết kế dễ dàng vận hành,bảo trì và sửa chữa, giảm thiểu thời gian chờ đợi và chi phí bảo trì

Trong công nghiệp hoá, hiện đại hoá, ngành công nghiệp nước ta đang là một khởi sắc, các căn hộ không dừng xây dựng Xuất phát từ yêu cầu thực tế cùng với những kiến thức đã học tại Trường đại học Vinh, chúng em đã nhận được đề tài tiểu luận chỉnh lưu tia 1 pha không điều khiển Tiểu luận môn học này đã giúp nhóm có thêm kĩ năng về chuyên ngành và rất có ích cho công việc sau này của mỗi bản thân

Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy đã hết lòng giúp đỡ chúng em,

và đặc biệt chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Mạnh Toàn đã hướng dẫn cho chúng em để chúng em có thể hoàn thành tiểu luận này

Xin chân thành cảm ơn!

PHẦN 1: CHỈNH LƯU TIA 1 PHA KHÔNG ĐIỀU KHIỂN

I CHỈNH LƯU TIA 1 PHA KHÔNG ĐIỀU KHIỂN R

a Cơ sở lý thuyết

Hình 1: Sơ đồ và đồ thị dạng sóng điện áp ngõ vào, điện áp tải R

tia một pha Điều kiện để Diod phân cực thuận: VA>VK

Giai đoạn 1 (GĐ1): Trong khoảng từ 0 ÷ π, u2>0 D PCT (phân cực thuận) ⇒ ⇒

Ud có dạng sóng như dạng sóng ngõ vào(áp vào bằng áp ra, bỏ qua điện áp rơi trên Diod)

Giai đoạn 2 (GĐ2): Trong khoảng từ π ÷ 2π, u2<0 D PCN (VA<VK) Ud có⇒ ⇒ dạng sóng bằng 0

So sánh kết quả mô phỏng với dạng sóng lý thuyết kết quả như nhau

b Mô phỏng bằng phần mềm PSIM

+) Mạch điện mô phỏng:

+) Kết quả mô phỏng trên phần mềm PSIM:

Hình 2: Đồ thị dạng sóng điện áp vào và dòng điện, điện áp trên tải R

tia một pha

c Tính toán thông số

+) Kết quả trên phần mềm PSIM:

+) Kết quả thông số thực tế:

 Giá trị trung bình của điện áp tải được xác định:

U d=1

2π∫

0

π

√2U2 sin(θ)d(θ)=√2

2π U2=0.45U2

= 0.45*220= 99 (V)

 Giá trị trung bình của dòng điện tải được xác định:I d=U d

R=99

12=8.25( A)

II CHỈNH LƯU TIA 1 PHA KHÔNG ĐIỀU KHIỂN R+L

a Cơ sở lý thuyết

Tải cảm kháng là các cuộn hút, cuộn dây nam châm điện, ly hợp

điện từ, cuộn dây kích từ

Hình 3: Sơ đồ và đồ thị dạng sóng điện áp ngõ vào, điện áp trên tải

R+L tia một pha Với λ gọi là góc tắt dòng

Điều kiện để Diod phân cực thuận: VA>VK

Giai đoạn 1 (GĐ1): Trong khoảng từ 0 ÷ π, u2>0 D PCT (phân cực thuận) ⇒ ⇒

Ud có dạng sóng như dạng sóng ngõ vào(áp vào bằng áp ra, bỏ qua điện áp rơi trên Diod) L nạp năng lượng.⇒

Giai đoạn 2 (GĐ2): Trong khoảng từ π ÷ λ, L xả năng lượng qua D Ud có⇒ dạng sóng phóng qua trục 0 như hình vẽ

Giai đoạn 3 (GĐ3): Trong khoảng từ λ ÷ 2 π, u2<0 D PCN (phân cực ngược)⇒ (VA<VK) Ud có dạng sóng bằng 0.⇒

b Mô phỏng bằng phần mềm PSIM

+) Mạch điện mô phỏng:

+) Kết quả mô phỏng trên phần mềm PSIM:

Hình 4: Đồ thị dạng sóng điện áp vào, dòng điện, điện áp trên tải R+L

tia một pha

c Tính toán thông số

+) Kết quả trên phần mềm PSIM:

+) Kết quả thông số thực tế:

 Giá trị trung bình của điện áp tải được xác định:

U d=1

2π ∫0

π

v d d (ωt )=21

π ∫0

λ

v2d (ωt )=21

π ∫0

λ

√2V2 sin(ωt )d(ωt)

= √2V2

2π (1-cos(λ)

 Giá trị trung bình của dòng điện tải được xác định:I d=U d

R=( )A

III CHỈNH LƯU TIA 1 PHA KHÔNG ĐIỀU KHIỂN R+E

a Cơ sở lý thuyết

Ứng dụng của tải R+E: động cơ điện, bể điện phân, bộ nạp ắc-quy,

tụ điện lớn,…

Hình 5: Sơ đồ và đồ thị dạng sóng điện áp ngõ vào, điện áp tải R+E

tia một pha Điều kiện để Diod phân cực thuận: VA>VK, u2>E

Giai đoạn 1 (GĐ1): Trong khoảng từ 0 ÷ θ1, VA>VK, u2<E D PCN (u2<E) ⇒ ⇒

Ud = E và có dạng sóng là đường thẳng

Giai đoạn 2(GĐ2): Trong khoảng từ θ1÷ θ2, VA>VK, u2>E D PCT Ud có⇒ ⇒ dạng sóng như dạng sóng ngõ vào

Giai đoạn 3 (GĐ3): Trong khoảng từ θ2÷ π, VA>VK, u2<E Ud = E và có dạng⇒ sóng là đường thẳng

Giai đoạn 4 (GĐ4): Trong khoảng từ π ÷ 2 π, VA<VK D PCN (phân cực ngược)

+) Kết quả mô phỏng trên phần mềm PSIM:

Hình 6: Đồ thị dạng sóng điện áp lối vào và dòng điện, điện áp tải

R+E tia một pha

c Tính toán thông số

+) Kết quả trên phần mềm PSIM:

 Giá trị trung bình của điện áp tải được xác định:

U d= ¿ 1

Tp ∫

t0

t0+Tp

U d(t)d (t )

¿1

Tp∫

0

θ1

Ed(ωt)+∫

θ1

θ2

U msin(ωt)d (ωt )+∫

θ2

2π

Ed ωt( )

¿ 1

2π¿

= 154.4 (V)

 Giá trị trung bình của dòng điện tải được xác định:

I d=U d −E

R =154.4−100

12 =4.53 (A )

IV CHỈNH LƯU TIA 1 PHA KHÔNG ĐIỀU KHIỂN R+L+E

a Cơ sở lý thuyết

Trong trường hợp này điện cảm làm dòng điện tăng chậm ở sườn

trước và kéo dài khoảng dẫn của Diod ở sườn sau

Hình 7: Sơ đồ và đồ thị dạng sóng điện áp ngõ vào, điện áp tải R+L+E

Giai đoạn 1 (GĐ1): Trong khoảng từ 0 ÷ θ1, VA>VK, u2<E D PCN (u2<E) ⇒ ⇒

Ud = E và có dạng sóng là đường thẳng

Giai đoạn 2 (GĐ2): Trong khoảng từ θ1÷ θ2, VA>VK, u2>E D PCT, L nạp⇒ năng lượng Ud có dạng sóng như dạng sóng ngõ vào.⇒

Giai đoạn 3 (GĐ3): Trong khoảng từ θ2÷ λ, L xả năng lượng Ud có dạng sóng⇒ phóng xuống trục 0

Giai đoạn 4 (GĐ4): Trong khoảng từ λ ÷ 2π, D PCN(VA<VK) Ud= E có dạng⇒ sóng là đường thẳng

b Mô phỏng bằng phần mềm PSIM

+) Mạch điện mô phỏng:

+) Kết quả mô phỏng trên phần mềm PSIM:

R+L+E tia một pha

c Tính toán thông số

+) Kết quả trên phần mềm PSIM:

+) Kết quả thông số

Giá trị trung bình của điện áp tải được xác định:

Ud =I d R−E=4.418 12 100 153∗ − = (V )

Giá trị trung bình của dòng điện tải được xác định:

I d=U d −E

R =15312−100=4.41( A)

PHẦN 2: KẾT LUẬN VÀ LỜI CẢM ƠN

Quá trình thực hiện đồ án giúp các thành viên nhận thức sâu sắc hơn sự quan trọng của kỹ năng làm việc nhóm và quản lý thời gian, đảm bảo công bằng trong thực hiện kế hoạch, giúp đồ án có tính chính xác và hiệu quả hơn Tiểu luận môn học “ CƠ SỞ ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT” với đề tài “ chỉnh lưu tia 1 pha không điều khiển” là một trong những đề tài hay mà nhóm em đã khai thác dựa trên sự hướng dẫn của thầy “Phạm Mạnh Toàn” Nhờ vậy mà mỗi thành viên trong nhóm đã có thêm kiến thức về môn “CƠ SỞ ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT” một cách rõ ràng và trọn vẹn nhất, hiểu biết hơn về chỉnh lưu tia 1 pha khônh điều khiển……

Và tạo cho nhóm thêm nhiều kỹ năng khác nhau như: kỹ năng tư duy logic,

kỹ năng làm việc nhóm, kỹ năng giải quyết những vấn đề khó khăn, kỹ năng tìm kiếm thông tin và thêm kinh nghiệm cho sự nghiệp tương lai

Mặc dù còn nhiều vấn đề bất cập trong quá trình thực hiện đồ án nhưng với sự cố gắng nỗ lực của các thành viên nhóm 01, đồ án đã hoàn thành đúng như kế hoạch

mà nhóm đã đề ra

Rất cảm kích và biết ơn sự giúp đỡ và hướng dẫn từ giảng viên trong suốt quá trình làm đồ án Sự tận tâm, kiên nhẫn và lòng nhiệt tình của giảng viên không chỉ giúp sinh viên hoàn thành đồ án mà còn rèn luyện kỹ năng và khả năng tự học của sinh viên Ngoài ra, điều quan trọng nhất là giảng viên đã truyền đạt cho sinh viên những kiến thức và kỹ năng quan trọng để thành công không chỉ trong đồ án

mà còn trong cuộc sống và công việc sau này

PHẦN 3: TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Điện tử công suất Nguyễn Bính NXB Khoa học kỹ thuật 2005

2 Điều khiển logic lập trình PLC.Tăng Văn Mùi(biên dịch) – NXB Thống kê –

2006

3 Kĩ thuật điện tử, Electronic Technology.NXB Khoa học - Xã hội, Hà Nội,

2001Kỹ thuật điện tử 1.Nguyễn Kim Giao – Lê Xuân Thế– NXB Giáo dục – Hà Nội – 2003

4 Kỹ thuật vi xử lý.Văn Thế Minh- Trường ĐHSPKT TP HCM

5 Kỹ thuật xung số.NXB Khoa học và Kỹ thuật 2004

6 Mạch điện tử trong công nghiệp,NXB Tổng hợp TP.HCM, 2003

7 Giáo trình cảm biến Phan Quốc Phô, Nguyễn Đức Chiến NXB Khoa học

và kỹ thuật Hà Nội, 2001

8 Giáo trình kĩ thuật xung – số,NXB Giáo dục, Vụ giáo dục chuyên nghiệp

8/2004

9 Giáo trình kỹ thuật điện đại cương.Đặng Văn Đào, Phan Ngọc Bích