BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT_CHƯƠNG 1 & 2 potx

1 Chương 1 CÁC HỆ THỨC VÀ KHÁI NIỆM CƠ BẢN 2 Các khái niệm cơ bản Giá trị trung bình của đại lượng i: 0 1 ( ) p T AV p I i t dt T   Hoặc: 2 0 1 ( ) ( ) 2 AV I i t d t      3 Các khái niệm cơ bản Công suất tức thời: ( ) ( ). ( ) p t v t i t  Công suất trung bình: 2 0 0 1 1 ( ) ( ) ( ) 2 p T AV p P p t dt p t d t T        Trị hiệu dụng: 2 2 2 0 0 1 1 ( ) ( ) ( ) 2 p T RMS p I I i t dt i t d t T         4 Mạch một pha với dòng, áp dạng sin 5 Mạch một pha với dòng, áp dạng sin 0 2 cos 2 cos j j v V t i I t Ve Ie         V I Công suất phức (complex power): j j VIe Se P jQ        * S VI Công suất biểu kiến (apparent power): S VI  Công suất thực:   Re cos P VI    S Công suất phản kháng (reactive power):   Im sin Q VI    S Hệ số công suất (power factor): cos P P PF S VI     6 Mạch ba pha cân bằng (dòng, áp dạng sin) Mạch 3 pha với dòng, áp dạng sin và ở chế độ xác lập 7 Mạch ba pha cân bằng (dòng, áp dạng sin) Thứ tự pha: a-b-c: 0 2 3 ( 2 3) 2 3 ( 2 3) j j j a a j j j b a j j c a Ve V e Ie Ze Z e Ie e Ie                       V I Z I I I I Liên hệ giữa điện áp pha và điện áp dây: 3 LL V V  8 Mạch ba pha cân bằng (dòng, áp dạng sin) Công suất trên 1 pha: à cos phase phase S VI v P VI    Với mạch 3 pha cân bằng, công suất tổng trên 3 pha tính bởi: 3 3 3 3 3 3 3 cos 3 cos phase phase LL phase phase LL S S VI V I P P VI V I           9 Cuộn dây L – Tụ điện C 10 Chế độ xác lập với dòng, áp không sin Dạng sóng điển hình của một bộ biến tần 3 pha a. Điện áp (pha) ngõ ra của bộ biến tần b. Điện áp và dòng ngõ vào của bộ biến tần Ví dụ: Dạng sóng điện áp ngõ ra và dạng sóng dòng-áp ngõ vào của một bộ biến tần 3-pha kiểu điều rông xung (PWM) điển hình. [...]... (%THD) • Hệ số công suất i n 11 Phân tích Fourier Đại lượng f(t) tuần hoàn, không sin, biến thiên có chu kỳ có thể triển khai thành tổng các đại lượng sin theo hệ thức:   n 1 n 1 f (t )  FAV   f n (t )  FAV    An sin(nt )  Bn cos(nt )  Với: FAV 1  2 1 An   1 Bn   2  2  f (t )d (t ) 0 f (t ) sin(nt )d (t ), n  1, 2, 3 0 2  f (t ) cos(nt )d (t ), n  1, 2, 3 0 12 Phân tích... Fn  2 2 An  Bn 2  Bn  n  arctan    An  Trị trung bình của f(t): FAV Trị hiệu dụng của f(t): F  FRMS  F 2 AV    Fn2 1 13 Méo dạng do sóng hài i n 14 Méo dạng do sóng hài Dòng ngõ vào is(t) qua phân tích Fourier:  is (t )  i1   in n 1 Hệ số méo dạng (distortion factor - DF): I DF  1 I Độ méo dạng tổng do hài (Total harmonic distortion – THD):  THD  2 In  n 1 I1 15 Chương 2 CÁC... khiển độ rộng xung (tỉ lệ ton/Ts) 22 Chế độ hoạt động của BBĐ 23 Giới thiệu các linh kiện ĐTCS thông dụng 24 Diode Điện áp khóa ngược Vđm a Ký hiệu Miền khóa ngược b Đặc tuyến c Đặc tuyến lý tưởng 25 Thyristor (SCR) 26 BJT (Bipolar Junction Transistor) Dẫn Tắt Tắt a Ký hiệu b Đặc tuyến c Đặc tuyến lý tưởng BJT loại NPN 27 BJT (Bipolar Junction Transistor) 28 MOSFET 29 GTO (Gate Turn-Off Thyristor) 30... mạch điện tử chế độ tuyến tính 19 Bộ ổn áp tuyến tính • Transistor công suất được điều khiển hoạt động tương tự như một điện trở biến đổi • Mạch có hiệu suất thấp và cồng kềnh 20 Bộ ổn áp xung 21 Bộ ổn áp xung Mạch động lực Tải Mạch điều khiển b Mạch tương đương của bộ ổn áp xung Transistor hoạt động như một khóa đóng ngắt  hiệu suất cao Biến áp, mạch lọc hoạt động ở tần số cao  kích thước nhỏ Điện. .. văn phòng  UPS (Uninterruptible Power Supply)  Thang máy 3 Công nghiệp  Bơm  Máy nén  Quạt gió  Máy công cụ  Lò nấu hồ quang, Lò nấu cảm ứng  Gia nhiệt cảm ứng (tôi cao tần…)  Máy hàn điện 4 Giao thông vận tải  Điều khiển động cơ xe hơi điện  Nạp acquy xe hơi điện  Các hệ thống tàu điện, tàu điện ngầm 5 Hệ thống điện  Truyền tải điện DC cao áp (HVDC)  Bộ bù tĩnh  Hệ thống máy phát dùng... Hệ thống điện tàu con thoi  Hệ thống điện của các vệ tinh  Hệ thống điện máy bay 7 Viễn thông  Bộ nạp bình acquy  Bộ nguồn (DC, UPS) 17 Ví dụ ứng dụng của bộ biến đổi ĐTCS • Ứng dụng các bộ biến đổi ĐTCS giúp tiết kiệm năng lượng, nâng cao chất lượng đáp ứng của thiết bị 18 Sơ đồ khối Bộ biến đổi Lưu ý là các mạch ĐTCS hoạt động theo chế độ đóng-ngắt (switch-mode), khác với các mạch điện tử hoạt... (Total harmonic distortion – THD):  THD  2 In  n 1 I1 15 Chương 2 CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN 16 Lãnh vực ứng dụng của ĐTCS 1 Các thiết bị gia dụng  Tủ lạnh, tủ đông  Gia nhiệt, sưởi  Hệ thống điều hòa không khí  Lò nấu  Chiếu sáng  Các thiết bị điện tử dân dụng (TV, máy tính, các thiết bị nghe nhìn, giải trí…) 2 Trang thiết bị cho cao ốc  Các hệ thống sưởi, thông gió, điều hòa  Hệ thống điều hòa... và mạch đệm b Chuyển trạng thái dẫn tắt của GTO 31 IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) 32 MCT (MOS-Controlled Thyristor) 33 Khả năng đóng ngắt của các khóa bán dẫn thông dụng Loại linh kiện BJT MOSFET GTO IGBT MCT Công suất đóng ngắt Trung bình Thấp Cao Trung bình Trung bình Tần số đóng ngắt Trung bình Cao Thấp Trung bình Trung bình 34 Khả năng tải & đóng cắt của các linh kiện ĐTCS hiện nay 35 . cơ bản Công suất tức thời: ( ) ( ). ( ) p t v t i t  Công suất trung bình: 2 0 0 1 1 ( ) ( ) ( ) 2 p T AV p P p t dt p t d t T        Trị hiệu dụng: 2 2 2 0 0 1 1 ( ) ( ) ( ) 2 p T RMS p I.      Với: 2 0 2 0 2 0 1 ( ) ( ) 2 1 ( )sin( ) ( ), 1, 2, 3 1 ( )cos( ) ( ), 1, 2, 3 AV n n F f t d t A f t n t d t n B f t n t d t n                    13 Phân tích Fourier Thành. dạng sin 0 2 cos 2 cos j j v V t i I t Ve Ie         V I Công suất phức (complex power): j j VIe Se P jQ        * S VI Công suất biểu kiến (apparent power): S VI  Công suất thực: