BỘ ĐỀ THI ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT

BỘ ĐỀ THI CÔNG SUẤT Mau DTCS 01 1/6 1 ĐỀ THI ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT NÂNG CAO THỜI GIAN 90 PHÚT (Sinh viên được sử dụng tài liệu-phần hình vẽ làm trực tiếp vào đề thi, phần tính tóan trên phần giấy thi kèm theo)- KHƠNG ĐƯỢC TRAO ĐỔI Hình vẽ phải chính xác mới đạt điểm. Tất cả các câu hỏi có giá trò điểm như nhau. Nộp bài làm và đề thi. Họ tên sinh viên:……………………………………………………………………………………………………………………… Mã số SV:……………………………………………………………………………………………………………………………………. Figure 1 A. Sử dụng sơ đồ chỉnh lưu tia 3 pha trên hình 1b để giải các câu 1,2,3. Nguồn xoay chiều 3 pha có trị hiệu dụng áp pha 220V, tần số 50Hz. 1. Vẽ trên hình 2 đồ thò điện áp tải chỉnh lưu với góc kích bằng 60 0 , dòng tải liên tục Figure 2 2. Từ câu 1), tính trị trung bình áp chỉnh lưu (làm vào phần giấy thi) 3. Vẽ trên hình 3 dạng điện áp chỉnh lưu với tải thuần trở và góc kích bằng 60 độ. Mau DTCS 01 2/6 2 Figure 3 4. Từ câu 3, tính trị trung bình áp tải cho câu 3. 5. Dựa vào câu 1, hãy vẽ điện áp trên linh kiện V1 vào hình 4, cho biết dạng điện áp pha và áp dây, ví dụ vbvavab −= Figure 4 6.Cho bộ chỉnh lưu cầu 3 pha điều khiển hoàn toàn (hình 1b), vẽ điện áp tải chỉnh lưu trên hình 5 khi góc kích bằng 60 0 . Cho biết dòng tải liên tục. Mau DTCS 01 3/6 3 Figure 5 7. Tính trị trung bình điện áp chỉnh lưu dựa theo kết quả câu 6). 8.Cho bộ biến đổi điện áp xoay chiều, tải thuần trở R=10[Ohm] , L=0 trên hình 6a. Vẽ dạng điện áp tải trên hình 6b, nếu biết được góc kích bằng 60 độ. Figure 6 9. Tính trị hiệu dụng dòng điện qua tải của câu 8. B. Giả thiết sau đây áp dụng cho các câu 10-13: Kỹ thuật điều chế độ rộng xung (PWM) áp dụng cho nghòch lưu áp 3 pha 2 bậc (hình 8). Nguồn DC có giá trị 500V, điểm trung tính O. Sóng mang u p dạng tam giác thay đổi giữa các giá trị (-1,1) có tần số 1kHz. Quá trình xung kích cho các linh kiện S1,S3 và S5 đạt được bằng cách so sánh sóng tam giác u p và sóng điều khiển của 3 pha tương ứng là u dka , u dkb và u dkc . Cho u dkc =-0.8, u dka =0.2 và u dkb = 0.6. Sóng tam giác u p và u dka , u dkb và u dkc vẽ theo đúng tỉ lệ trong 1 chu kỳ sóng tam giác T s trên hình 7a 10. Vẽ theo cùng tọa độ thời gian dạng xung kích cho S 1 ,S 3 và S 5 trên hình 7b. 11. Xác định giá trị và vẽ đồ thị điện áp pha tải thứ 2 (dạng sao) trên hình 7c . Mau DTCS 01 4/6 4 Figure 7 12. Xác định giá trị và vẽ dạng điện áp common mode V NO với N là trung tính tải và O là trung tính nguồn DC trên hình 7d. 13. Xác định modul và góc pha của vector áp (reference vector) thu được 14. vẽ vị trí vector điện áp trong hệ tọa độ vuông góc β α − trên hình 7e. Mau DTCS 01 5/6 5 Figure 8 C. Giả thiết sau đây áp dụng cho các câu 15-20: Kỹ thuật điều chế độ rộng xung (PWM) áp dụng cho nghòch lưu áp 3 pha 2 bậc (hình 8). Nguồn DC có giá trị 500V. Sóng mang u p dạng tam giác thay đổi giữa các giá trị (-1,1) có tần số 1kHz. Cho vector điện áp tải ])[45exp(.100 0 VjV = r 15. Từ vị trí vector trong giản đồ vector lục giác, hãy cho biết trật tự các trạng thái (switching state sequence) xuất hiện trong chế độ điều chế liên tục (continuous PWM) 16. Tương tự, hãy xác định các trật tự các trạng thái (switching state sequence) xuất hiện trong chế độ điều chế gián đọan (discontinuous PWM) 17. Xác định giá trị sóng điều khiển 3 pha a,b,c nếu sử dụng kỹ thuật PWM dạng sin. 18. Xác định giá trị hàm offset và sóng điều khiển 3 pha a,b,c nếu sử dụng kỹ thuật carrier based SVPWM. 19. Xác định giá trị hàm offset và sóng điều khiển 3 pha a,b,c nếu sử dụng kỹ thuật discontinuous PWM với hàm offset lớn nhất. 20. Nếu sử dụng kỹ thuật SVPWM, hãy xác định giá trị thời gian tác động của các vector đỉnh liên quan. D. Cho bộ nghịch lưu áp 3 pha 3 bậc dạng diode kẹp (NPC). Nguồn DC tổng của các tụ bằng 500V. Giản đồ vector điện áp cho trên hình vẽ 9. Chu kỳ lấy mẫu (bằng chu kỳ sóng mang tam giác bằng 1kHz). Sóng mang u p1 và u p2 thay đổi trong các khỏang (0,1) và (-1,0). Mau DTCS 01 6/6 6 Figure 9 Giả thiết vector điện áp yêu cầu nằm trong diện tích số 3 của hình 9. hãy trả lời các câu hỏi sau đây: 21. Liệt kê tất cả các trật tự trạng thái đóng ngắt (switching state sequence) khi thực hiện kỹ thuật điều chế liên tục (continuous PWM) trong 1 chu kỳ sóng mang. 22. Liệt kê tất cả các trật tự trạng thái đóng ngắt trong kỹ thuật điều chế gián đọan DPWM E. Sử dụng giả thiết D và cho vector áp ])[30exp(.280 0 VjV = r . 23. Hãy xác định hàm offset cực tiểu và hàm offset cực đại tương ứng với vị trí vector trên 24. Giả sử trật tự đóng ngắt thực hiện chứa hai trạng thái (0,-1,-1) và (1,0,0) với thời gian bằng nhau. Xác định hàm offset? 25. Kết quả câu 24) sẽ như thế nào, nếu trong trật tự đóng ngắt chứa trạng thái (0,0,-1),(1,0,0). 26. Hãy xác định thời gian tác động của các vector đỉnh tương ứng theo kỹ thuật SVPWM thực hiện ở câu 24. 27. Xác định giá trị các áp điều khiển khi sử dụng phương pháp carrier based SVPWM để thực hiện vector trên. 28. Giả sử linh kiện trên 1 pha theo thứ tự từ trên xuống là S1x,S2x,S3x,S4x, x=a,b,c. Hãy vẽ trên cùng hệ trục tọa độ thời gian (1 chu kỳ sóng tam giác) đồ thị của sóng tam giác, sóng điều khiển 3 pha, trạng thái ON/OFF của các linh kiện 29+30. (Tiếp tục câu 28) Vẽ đồ thị sóng điện áp pha- tâm nguồn dc, áp pha tải (tải dạng sao) và áp common mode. 1/1 1 THI KIỂM TRA GIỮA HK 1 CÁC BỘ BIẾN ĐỔI CÔNG SUẤT THỜI GIAN 45 PHÚT - KHƠNG sử dụng tài liệu Hình vẽ phải chính xác mới đạt điểm. Tất cả các câu hỏi có giá trò điểm như nhau. Nộp bài làm và đề thi. Họ tên sinh viên:……………………………………………………………………………………………………………………… Mã số SV:……………………………………………………………………………………………………………………………………. Giả thiết sau được áp dụng cho 2 câu 1 và 2. Cho bộ nghịch lưu áp 3 pha 2 bậc. Kỹ thuật điều chế độ rộng xung (PWM ). Nguồn DC có giá trị 500V. Sóng mang u p dạng tam giác thay đổi giữa các giá trị (-1,1) có tần số 1kHz. 1) Quá trình xung kích cho các linh kiện S1,S3 và S5 đạt được bằng cách so sánh sóng tam giác u p và sóng điều khiển của 3 pha tương ứng là u dka , u dkb và u dkc . Cho 8.0;2.0;6.0 −=== dkCdkBdkA uuu . Trong chu kỳ sóng tam giác, hãy xác định và vẽ: a) xung kích cho S1,S3,S5; b) điện áp common mode c) điện áp trên pha tải (pha A) d) Áp dụng cơng thức tính vector khơng gian, xác định biên độ và góc pha của vector áp tạo thành e) Xác định trật tự trạng thái đóng ngắt trong 1 chu kỳ sóng tam giác f) Xác định thời gian tác dụng của từng trạng thái vector trong 1 chu kỳ lấy mẫu. g) Để có thể tạo thành kỹ thuật SVPWM bằng sóng mang, hãy thiết lập giá trị hàm offset cần cộng thêm vào sóng điều khiển . 2) Chế độ q điện áp của kỹ thuật điều chế độ rộng xung sin làm đặc tính điều khiển trở nên phi tuyến. Xác định biên độ của sóng hài cơ bản của áp tải nếu biên độ sóng điều khiển bằng 2. Figure 1 Trường ĐH BK TPHCM – Khoa Điện - Điện tử Đề thi học kỳ môn Điện tử công suất 1 ĐỀ THI Lại HỌC KỲ 2 - MÔN : ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT 1- ĐỀ SỐ 01 Ngày thi : 08/10/2006- Thời gian làm bài 90 phút- SV được sử dụng tài liệu. Sinh viên vẽ trực tiếp vào bài làm và nộp đề thi cùng với bài làm. Câu 1 (4đ) : Cho bộ chỉnh lưu tia ba pha điều khiển hoàn toàn . p nguồn xoay chiều ba pha có trò hiệu dụng U pha =220V, tần số 50Hz. Điện áp pha các pha nguồn lần lượt là u1,u2,u3. Mạch ở xác lập. Figure 1 Cho biết góc kích bằng 60 0 . Giả sử dòng tải liên tục và phẳng và có độ lớn bằng 50A, hãy a. Vẽ dạng điện áp tải trên hình 4a [0.5đ] b. Vẽ dạng dòng điện qua pha nguồn u1 trên hình 4b [0.5đ] c. Tính trò trung bình điện áp chỉnh lưu [0.5đ] d. Tính hệ số công suất nguồn cung cấp [0.5đ] Nếu sử dụng tải thuần trở R=200[Ohm], và góc kích bằng 90 độ, hãy e. Vẽ dạng điện áp tải trên hình 5a [0.5đ] f. Vẽ dạng dòng điện qua nguồn u1 trên hình 5b [0.5đ] g. Tính trò trung bình điện áp tải [0.5đ] h. Công suất trung bình của tải [0.5đ] Câu 2 (3.5đ): Cho bộ biến đổi điện áp một chiều tổng quát trên hình 2. Tải RLE với R=1Ω, L=0.1H, E=50V. Nguồn áp một chiều ngõ vào bộ biến đổi có giá trò U=150[V]. Bộ biến đổi được điều khiển theo phương pháp tần số đóng cắt khoá không đổi có giá trò là f sw = 1000Hz, các khóa S1, S2 được kích đồng thời, tương tự cho S3 và S4. Giả thiết mạch ở trạng thái xác lập và dòng tải liên tục. Figure 2 1. Tính thời gian kích cho S1,S2 và S3,S4 để dòng tải đạt giá trị trung bình +50A [0.5đ]. 2. Giả sử trong câu 1, dòng tải khơng đổi (+50A). Vẽ dạng dòng qua nguồn dc (0.5đ) và tính trị trung bình dòng điện trên (0.5đ). 3. Giả sử E= 100V (<0). Dòng qua tải phẳng +50A. Xác định thời gian kích S1,S2 và S3,S4 [0.5đ]. Tính cơng suất E phát ra (0.5đ), dòng trung bình qua nguồn (0.5đ), và cơng suất nguồn nhận được (chú ý xét cả dấu) [0.5đ] Câu 3 (2.5đ) : Cho bộ nghòch lưu áp mạch cầu ba pha trên hình 3. Chu kỳ áp tải là 5ms. p nguồn một chiều có giá trò U d =500V. Tải ba pha RL đấu sao với Ra= Rb= Rc= 1Ω, La = Lb= Lc = 20mH. Xét mạch ở trạng thái xác lập. Trường ĐH BK TPHCM – Khoa Điện - Điện tử Đề thi học kỳ môn Điện tử công suất 2 Figure 3 Giả sử BNL áp được điều khiển theo phương pháp điều biên (six-step) 1. Tính trị hiệu dụng điện áp tải [0.5đ] 2. Tính trị hiệu dụng thành phần cơ bản của điện áp pha tải [0.5đ] và dòng tải [0.5đ] Giả sử sử dụng kỹ thuật điều chế độ rộng xung, so sánh sóng điều khiển dạng sin udka, udkb,udkc của 3 pha với sóng mang tam giác up tam giác (-1,1) để tạo xung kích. 3. Tính biên độ hài cơ bản áp tải khi biên độ áp điều khiển UdkM=0.6. (0.5đ) 4. Từ đó, tính biên độ dòng điện tải hài cơ bản (0.5đ) Figure 4 Figure 5 [...]... với sóng mang tam giác up để tạo xung kích 3 Vẽ xung kích cho S1,S3 và S5 trên hình 6b (0.5đ) 4 Vẽ dạng điện áp tải - pha A trên hình 6c (0.5đ) Figure 3 Figure 4 Đề thi học kỳ môn Điện tử công suất 2 Trường ĐH BK TPHCM – Khoa Điện - Điện tử Figure 5 Figure 6 Đề thi học kỳ môn Điện tử công suất 3 Cho bộ nghịch lưu áp 5 bậc dạng diode kẹp (NPC) Sơ đồ 1 pha của nghịch lưu được vẽ trên hình a) giản đồ sóng... TPHCM – Khoa Điện - Điện tử ĐỀ THI HỌC KỲ 2 - MÔN : ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT 1- đê 1 Ngày thi : 27/06/2006- Thời gian làm bài 90 phút- SV được sử dụng tài liệu Sinh viên vẽ trực tiếp vào bài làm và nộp đề thi cùng với bài làm Câu 1 (4đ) : Cho bộ chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển hoàn toàn p nguồn xoay chiều ba pha có trò hiệu dụng Upha=220V, tần số 50Hz Điện áp pha các pha nguồn lần lượt là u1,u2,u3, điện áp dây... ba pha RL đấu sao với Ra= Rb= Rc= 2Ω, La = Lb= Lc = 2mH Xét mạch ở trạng thái xác lập Đề thi học kỳ môn Điện tử công suất 1 Trường ĐH BK TPHCM – Khoa Điện - Điện tử Giả sử BNL áp được điều khiển theo phương pháp điều biên (six-step) 1 Tính trị hiệu dụng điện áp tải [0.5đ] 2 Tính trị hiệu dụng thành phần cơ bản của điện áp pha tải [0.5đ] và dòng tải [0.5đ] Giả sử sử dụng kỹ thuật điều chế độ rộng xung,... khiển áp tải; b Sử dụng điện áp nguồn xoay chiều c Linh kiện SCR trong mạch nghòch lưu áp để đóng ngắt dòng điện; d Cho phép tải làm việc ở chế độ máy phát 29.Phát biểu nào đúng về hệ số công suất (PF=Power Factor) của các thi t bò biến đổi công suất : a có thể đònh nghóa bằng Cos của góc lệch pha giữa điện áp và dòng điện cơ bản I(1); b giảm khi góc điều khiển tăng trong bộ biến đổi điện áp xoay chiều;... điều khiển động cơ không đồng bộ công suất lớn tốc độ chậm; b cycloconverter 3 pha gồm các bộ chỉnh lưu cầu 3 pha chứa 18 SCR c tần số điều chế của cycloconverter được nâng càng lớn càng tốt để khử bỏ tác dụng các sóng hài bậc cao d có thể thay thế các SCR trong từng pha tải của cycloconverter bằng triac 11 DTCS2005_1-dap an de so 1 1/8 ĐỀ THI TRẮC NGHIỆM ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT- đề số 1 THỜI GIAN 90 PHÚT (Sinh... dạng điện áp tải trên hình 4a [0.5đ] b Vẽ dạng dòng điện qua pha nguồn u1 trên hình 4b [0.5đ] c Tính trò trung bình điện áp chỉnh lưu [0.5đ] d Tính hệ số công suất nguồn cung cấp [0.5đ] Figure 1 Nếu sử dụng tải thuần trở R=100[Ohm], và góc kích bằng 60 độ, hãy e Vẽ dạng điện áp tải trên hình 5a [0.5đ] f Vẽ dạng dòng điện qua nguồn u1 trên hình 5b [0.5đ] g Tính trò trung bình điện áp tải [0.5đ] h Công suất. .. 8/11 Figure 14 15 .Bộ nghòch lưu áp 1 fa Vẽ một giản đồ kích linh kiện trên hình 14b sao cho đảm bảo phân bố công suất tổn hao đều trên các cặp linh kiện Cho biết dạng áp tải như trên hình vẽ 14b Figure 15 16 Phát biểu nào sau đây đúng về bộ biến đổi điện áp xoay chiều : a cho phép điều khiển trò hiệu dụng và tần số áp tải; b Hệ số công suất thấp khi điều khiển áp tải thấp c Dòng điện tải luôn gián... Dòng điện qua tải sẽ có dạng liên tục b điện áp trên tải chứa nhiều thành phần sóng hài c Chỉ có một SCR dẫn điện trong 1 chu kỳ nguồn d Các phát biểu a,b,c đều không đúng 26.Trong cấu hình bộ biến đổi áp xoay chiều phát biểu nào đúng: a Tần số áp ra có thể điều khiển bằng tần số tín hiệu điều khiển b Mạch có thể trả công suất về nguồn bằng cách điều khiển sang chế độ nghòch lưu c Hệ số công suất không... sơ đồ sau: Figure 1 1 Vẽ điện áp và dòng điện qua V1, D1 và tải khi góc kích bằng zero Tính trị trung bình điện áp và dòng điện tải 2 Lập lại câu hỏi với góc kích bằng 60 độ Vẽ giản đồ kích V1 3 Nếu thay tải bằng điện trở thuần, tính cơng suất tải khi góc kích bằng 60 độ 4 Nếu L vơ cùng lớn, tính trị trung bình dòng điện qua các linh kiện Figure 2 Sử dụng hình vẽ 1a và giả thi t góc kích bằng 120 độ... góc kích 120 độ và dòng tải liên tục 7 Vẽ điện áp tải chỉnh lưu trên hình 8 4 DTCS on tap 5/11 Figure 9 8 Vẽ dạng dòng điện qua pha nguồn thứ nhất trên hình 9 Figure 10 9.Cho bộ biến đổi điện áp xoay chiều, tải RL trên hình 10a Vẽ dạng điện áp tải trên hình 10b, nếu biết được góc kích bằng 90 độ và mỗi linh kiện dẫn điện 120 độ 5 DTCS on tap 6/11 Figure 11 Xét bộ nghịch lưu áp 3 pha trên hình 11 điều . Figure 1 Trường ĐH BK TPHCM – Khoa Điện - Điện tử Đề thi học kỳ môn Điện tử công suất 1 ĐỀ THI Lại HỌC KỲ 2 - MÔN : ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT 1- ĐỀ SỐ 01 Ngày thi : 08/10/2006- Thời gian làm bài. độ dòng điện tải hài cơ bản (0.5đ) Figure 4 Figure 5 Trường ĐH BK TPHCM – Khoa Điện - Điện tử Đề thi học kỳ môn Điện tử công suất 1 ĐỀ THI HỌC KỲ 2 - MÔN : ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT 1-. BỘ ĐỀ THI CÔNG SUẤT Mau DTCS 01 1/6 1 ĐỀ THI ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT NÂNG CAO THỜI GIAN 90 PHÚT (Sinh viên được