một số ứng dụng của điện tử công suất trong điều chỉnh tốc độ động cơ 3 pha, chương 1 pptx

Chương 1: VẤN ĐỀ ĐIỀU KHIỂN CÁC LINH KIỆN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT DÙNG TRONG VIỆC ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ I.1 ĐIỀU KHIỂN TRANSISTOR: - Transistor được dùng để đóng cắt dòng điện có cường độ tương đối lớn. Vậy chúng chỉ làm việc ở hai trạng thái: - Trạng thái đóng (dẫn bão hòa) để đóng mạch điện. - Trạng thái mở (ngưng dẫn) để cắt mạch điện. Khi transistor hoạt động với thời gian dẫn bão hòa hay ngắt tương đối dài còn gọi là chế độ khóa của transistor. I.1.1 Chế độ khóa của Transistor. -Transistor làm việc ở chế độ khóa như một khóa điện tử đóng mở mạch nhanh với tốc độ nhanh (10 -9 s  10 -6 s) do đó có nhiều đặc điểm khóa với chế độ khuếch đại. Transistor ở chế độ khóa thì điện áp đầu ra có hai trạng thái sau: V ra =1 khi V vào = 0. (I.1) V ra = 0 khi V vào = 1. - Chế độ khóa của transistor được xác đònh bởi chế độ điện áp hay dòng điện một chiều cung cấp từ ngoài qua một mạch phụ trợ (khóa thường đóng hay thường mở) việc chuyển trạng thái khóa thường đïc thực hiện nhờ một tín hiệu xung có cực tính thích hợp tác động tới đầu vào. Những đặc điểm chủ yếu của chế độ khóa được xét như hình I.1. HìnhI-1:Mạch khóa dùng Transistor -Ban đầu khi V vào =0, transistor ở trạng thái mở, dòng điện ra I c = 0 lúc không có tải R t , khi transistor được coi là hở mạch V ra = V nguồn khi cho xung điều khiển có cực tính dương tới đầu vào V vào = 1 transistor chuyển sang trạng thái đóng (bão hòa) điện áp ra thỏa mãn điều kiện ở (I.1) V ra = 0 ở trạng thái bão hòa để duy trì khả năng điều khiển và để tránh điện tích cực nền quá lớn, dòng điện cực nền ban đầu phải cao để chuyển sang trạng thái dẫn nhanh chóng, ở chế độ khóa dòng điện nền phải giảm cùng qui luật như dòng điện thu để tránh hiện tượng chọc thủng tiếp giáp BC. Trạng thái đóng mạch I B lớn I C do tải giới hạn Trạng thái hở mạch I B =0 +Vnguồn RC R3 Hình I.2: Đặc tuyến transistor ở chế độ khóa. I.1.2 MẠCH TR GIÚP MỞ: Hình I.3 :Mạch trợ giúp mở. Khi transistor chuyển từ trạng thái đóng sang trạng thái mở. Mạch trợ giúp mở gồm các phần tử C, D 1 , R 1 . Dòng điện tải là i, vì thời gian chuyển trạng thái rất ngắn nên xem I=const trong mỗi lần chuyển trạng thái. Ban đầu V CE = V CE bảo hòa  0, i C =I, i D = 0. t2 t1 i D t t t i D I V I i C 0 0 0 V+ ic Vvào i i i1 D D2 Rt D1R1 C Khi cho xung áp tâm tác động vào cực nền của Transistor dòng I C giảm tuyến tính từ 1 xuống 0 trong khoảng thời gian t 1 . Nếu không có mạch trợ giúp mở i C + i D = I = const (I.2). Vừa lúc i C bắt đầu giảm thì i D tăng lên ngay, D 2 làm chuyển mạch tải V CE = V+0,6V (I.3). Nếu có mạch trợ giúp thì ta có: i C + I 1 = I = const (I.4). vừa lúc i C bắt đầu giảm tuyến tính thí i 1 cũng bắt đầu tăng tuyến tính tụ C được nạp điện. Khi t=t 1 , i C = 0, V C (t 1 ) = V CE << V Sau t 1 , tụ điện C được nạp bằng dòng I Cho đến khi V C = V lúc này diode D 1 mới cho dòng chảy qua thời gian tổng cộng của quá trình chuyển trạng thái mở là t 2 . Trong thực tế người ta chọn C sao cho: 2t 1 < t 2 < 5t 1 Trong đó: T 1 là thời gian cần thiết để i C giảm từ I xuống 0, cho trong sổ tay tra cứu (I.5) C ic I dt dVc   C I dt dVc  V tI t V CIi 2 2 1 . C (I.7).:đúnggầntínhđượcCdungĐiện   . Chương 1: VẤN ĐỀ ĐIỀU KHIỂN CÁC LINH KIỆN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT DÙNG TRONG VIỆC ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ I .1 ĐIỀU KHIỂN TRANSISTOR: - Transistor được dùng để đóng cắt dòng điện có cường độ. việc ở chế độ khóa như một khóa điện tử đóng mở mạch nhanh với tốc độ nhanh (10 -9 s  10 -6 s) do đó có nhiều đặc điểm khóa với chế độ khuếch đại. Transistor ở chế độ khóa thì điện áp đầu. mạch điện. - Trạng thái mở (ngưng dẫn) để cắt mạch điện. Khi transistor hoạt động với thời gian dẫn bão hòa hay ngắt tương đối dài còn gọi là chế độ khóa của transistor. I .1. 1 Chế độ khóa của