Đồ án Thiết kế bộ băm xung áp một chiều

I.Vài nét tổng quan về máy điện một chiều.1.Cấu tạo của máy điện một chiều. Kết cấu của mấy điện một chiều có 2 phần chính là phần tĩnh và phần động.a.Phần tĩnh (stato): Là bộ phận đứng yên của máy. Gồm các bộ phận chính sau:Cực từ chính: Là bộ phận sinh ra từ trường gồm có lõi sắt cực từ và dây quấn kích từ lồng ngoài lõi sắt cực từ. Lõi sắt cực từ làm bẵng những lá thép kỹ thuật điện hay thép cacbon ghép lại. Trong máy điện nhỏ, có thể dùng thép khối. Dây quấn kích từ được quấn bằng dây đồng có bọc cách điện.

Đè tài: Thiết kế bộ băm xung áp một chiều có đảo chiều điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều kích từ độc lập với số liệu như sau: Phương án Điện áp lưới điện (VAC) Dòng điện định mức (A) Điện áp phần ứng (V) Phạm vi điều chỉnh tốc độ 2 220 18 48 15:1 Sinh viện thực hiện: Lê Văn Hậu Nguyễn Thị Thanh Hoa Giáo viên hướng dẫn: Chu Đức Toàn Lớp: Đ5CNTD LỜI NÓI ĐẦU Ứng dụng Điện tử công suất trong truyền động điện – điều khiển tốc độ động cơ là lĩnh vực quan trọng và ngày càng phát triển. Các nhà sản xuất không ngừng cho ra đời các sản phẩm và công nghệ mới về các phần tử bán dẫn công suất và các thiết bị điều khiển đi kèm. Do đó khi thực hiện đồ án chúng em đã cố gắng cập nhật những kiến thức mới nhất, những công nghệ mới trong lĩnh vực điều khiển các phần tử bán dẫn công suất. Với yêu cầu thiết kế bộ băm xung áp một chiều để điều khiển động cơ một chiều có đảo chiều kích từ độc lập, chúng em đã cố gắng tìm hiểu về các phương án công nghệ sao cho bản thiết kế vừa đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, yêu cầu kinh tế. Với hy vọng đồ án điện tử công suất này là một bản thiết ké kĩ thuật có thể áp dụng được trong thực tế nên chúng em đã cố gắng mô tả cụ thể, tỉ mỉ và tính toán cụ thể các thông số của sơ đồ mạch. Do trình độ hiểu biết của chúng em còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những sai sót. Chúng em mong nhận được sự phê bình, góp ý của các thầy cô để giúp chúng em hiểu rõ hơn các vấn đề trong đồ án cũng như những ứng dụng thực tế của nó để bản đò án của chúng em được hoàn thiện hơn. Trong quá tình làm đồ án chúng em đã nhận được sự giúp đỡ, hướng dẫn của thầy giáo Chu Đức Toàn. Chúng em xin chân thành cảm ơn. CHƯƠNG I: Giới thiệu về động cơ một chiều Trong nền sản xuất hiện đại, máy điện một chiều vẫn được coi là một loại máy quan trọng, không thể thiếu. Nó có thể dùng làm động cơ điện, máy phát điện hay dùng trong những điều kiện làm việc khác. Động cơ điện một chiều giữ một vị trí nhất định như trong công nghiệp giao thông vận tải, ở các thiết bị cần điều khiển tốc độ quay liên tục trong phạm vi rộng (như trong máy cán thép, máy công cụ lướn, đầu máy điện ). Một động cơ điện một chiều có giá thành đắt hơn các động cơ không đồng bộ hay các động cơ xoay chiều khác do sử dụng nhiều kim loại màu hơn, chế tạo bảo quản cổ góp phức tạp hơn nhưng do những ưu điểm của nó mà máy điện một chiều vẫn đóng vai trò không thể thiếu trong nền sản xuất hiện đại. Ưu điểm của động cơ điện một chiều là có thể dùng làm động cơ điện hay máy phát điện tùy theo những điều kiện làm việc khác nhau. Song ưu điểm lớn nhất của động cơ điện một chiều là điều chỉnh tốc độ và khả năng quá tải. Nếu như bản thân động cơ không đồng bộ không thể đáp ứng được hoặc nếu đáp ứng được thì phải chi phí cho các thiết bị đi kèm (như bộ biến tần ) rất đắt tiền thì động cơ điện một chiều không những có thể điều chỉnh rộng và chính xác mà cấu trúc mạch lực, mạch điều khiển đơn giản hơn đồng thời lại chất lượng cao. Động cơ điện một chiều có công suất nhỏ khoảng 75% ÷ 85%, động cơ điện có công suất trung bình và lớn khoảng 85% ÷ 95%. Công suất lớn nhất của động cơ điện một chiều vào khoảng 10000Kw, điện áp vào khoảng vài trăm cho đến 1000V. Hiện nay, hướng phát triển là cải tiến tính năng của vật liệu, nâng cao chỉ tiêu kinh tế của động cơ và chế tạo những máy có công suất lớn hơn. Với trình độ hiểu biết còn hạn chế, đồ án này chỉ đề cập đến vấn đề thiết kế bộ băm xung áp một chiều có đảo chiều để điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều kích từ độc lập theo nguyên tắc đối xứng. I. Vài nét tổng quan về máy điện một chiều. 1. Cấu tạo của máy điện một chiều. Kết cấu của mấy điện một chiều có 2 phần chính là phần tĩnh và phần động. a. Phần tĩnh (stato): Là bộ phận đứng yên của máy. Gồm các bộ phận chính sau:  Cực từ chính: Là bộ phận sinh ra từ trường gồm có lõi sắt cực từ và dây quấn kích từ lồng ngoài lõi sắt cực từ. Lõi sắt cực từ làm bẵng những lá thép kỹ thuật điện hay thép cacbon ghép lại. Trong máy điện nhỏ, có thể dùng thép khối. Dây quấn kích từ được quấn bằng dây đồng có bọc cách điện.  Cực từ phụ: được đặt giữa cực từ chính và dùng để cải thiện đổi chiều. Lõi thép của cực từ phụ thường được làm bằng thép khối. Dây quấn của cực từ phụ giống như dây quấn của cực từ chính.  Gông từ: dùng để làm mạch từ nối liền các cực từ, đồng thời làm vỏ máy.  Các bộ phận khác: Nắp máy, cơ cấu chổi than. b. Phần động (roto): Gồm các bộ phận sau:  Lõi sắt phần ứng: dùng để dẫn từ. Thường dùng những lá thép kỹ thuật điện có phủ cách điện mỏng hai mặt ghép lại để giảm tổn hao do dòng điện xoáy gây nên.  Dây quấn phần ứng: là phần sinh ra s.đ.đ và có dòng điện chạy qua. Dây quấn phần ứng thường làm bằng dây đồng có bọc cách điện. Trong máy điện nhỏ, dây quấn phần ứng có tiết diện tròn còn trong máy điện cỡ trung bình và lớn, dây quấn phần ứng có tiết diện hình chữ nhật.  Cổ góp: Còn được gọi là vành góp hay vành đổi chiều. Dùng để đổi chiều dòng điện xoay chiều thành một chiều.  Các bộ phận khác: Cánh quạt, trục máy. 2. Nguyên lý hoạt động của động cơ điện một chiều. Hoạt động theo nguyên tắc cảm ứng điện từ. Khi đặt vào trong từ trường một dây dẫn và cho dòng điện chạy qua dây dẫn thì từ trường sẽ tác dụng một lực vào dòng điện (vào dây dẫn) và làm cho dây dẫn chuyển động. Chiều của từ lực được xác định theo quy tắc bàn tay trái. Khi cho dòng điện kích thích vào cuộn dây kích thích ở Stato, trong khe hở không khí sẽ sinh ra từ thông. Còn khi cho dòng điện phần ứng đi vào cuộn dây phần ứng đặt trong Roto, thì dưới tác dụng của từ trường này trong dây quấn sẽ sinh ra momen điện từ trên trục máy kéo Roto quay. Vì vậy, chiều quay của máy trùng với chiều quay của momen điện từ. Theo quy tắc bàn tay trái, momen điện từ do lực điện từ tác dụng lên các thanh dẫn có chiều từ phải sang trái và lực điện từ có giá trị F = B.l.i 3. Phân loại Tùy theo các kích thích từ của động cơ mà người ta phân loại động cơ điện một chiều theo các loại sau: • Động cơ điện một chiều kích từ độc lập: là loại động cơ một chiều có cuộn kích từ được cấp điện từ một nguồn điện ngoài độc lập với nguồn điện cấp cho Roto. Thường là các động cơ có công suất lớn để điều chỉnh dòng điện kích từ được thuận lợi và kinh tế hơn. Iư = I. • Động cơ một chiều kích từ song song: cuộn kích từ và cuộn dây phần ứng được cấp điện bởi cùng một nguồn điện. I = Iư + It. • Động cơ một chiều kích từ nối tiếp: cuộn kích từ mắc nối tiếp với cuộn dây phần ứng. Cuộn kích từ có tiết diện lớn, điện trở nhỏ, số vòng ít, chế tạo dễ dàng nên ta có I = Iư = It. Động cơ loại này được sử dụng rất nhiều, chủ yếu trong ngành kéo tải bằng điện. • Động cơ một chiều kích từ hỗn hợp: từ thông được tạo ra do tác dụng đồng thời của 2 cuộn kích từ: một cuộn song song và một cuộn nối tiếp. I = Iư + It. Mỗi loại động cơ trên sẽ tương ứng với các đặc tính, đặc điểm kỹ thuật điều khiển và ứng dụng tương đối khác nhau phụ thuộc vào nhiều yếu tố. 4. Các đại lượng định mức. Chế độ làm việc định mức được đặc trưng bằng những đại lượng ghi trên nhãn máy và gọi là những đại lượng định mức. Gồm những đại lượng sau: Công suất định mức Pđm (kW hay W): là công suất động cơ đưa ra ở đầu trục máy. Điện áp định mức Uđm (V). Dòng điện định mức Iđm (A). Tốc độ định mức nđm (vòng/phút). Ngoài ra còn ghi kiểu máy, phương pháp kích từ, dòng điện kích từ và các số liệu về điều kiện sử dụng. II. Động cơ điện một chiều kích từ độc lập.  Phương trình đặc tính cơ: là phương trình biểu thị mối quan hệ giữa tốc độ (n) và momen (M) của động cơ có dạng chung: M K RR K U fu u . )( 2 Φ + − Φ = ω Thông qua phương trình này, ta có thể thấy được sự phụ thuộc của tốc độ động cơ vào momen động cơ và các thông số khác, từ đó đưa ra phương án điều chỉnh tốc độ tối ưu nhất. Với những điều kiện U = const, I t = const thì từ thông của động cơ hầu như không đổi, vì vậy quan hệ trên là tuyến tính và đường đặc tính cơ của động cơ là đường thẳng. Để hiểu được nguyên lý và lựa chọn phương án điều chỉnh tối ưu, trước hết ta xét đặc tính của động cơ điện. +Đặc tính cơ tự nhiên của động cơ: nếu động cơ vận hành ở chế độ định mức (điện áp, tần số, từ thông định mức và không nối thêm các điện kháng, điện trở vào động cơ). Trên đặc tính cơ tự nhiên ta có các điểm làm việc định mức có giá trị M đm , ω đm . +Đặc tính cơ nhân tạo của động cơ: là đặc tính khi ta thay đổi các tham số nguồn hoặc nối thêm các điện trở, điện kháng. Để so sánh các đặc tính cơ với nhau, người ta đưa ra khái niệm độ cứng của đặc tính cơ: β=∆Μ/∆ω (tốc đọ biến thiên momen so với vận tốc). 1. Đặc tính cơ của động cơ điện một chiều khích từ độc lập Sơ đồ kích từ độc lập: Khi nguồn một chiều có công suất không đủ lớn thì mạch điện phần ứng và mạch kích từ mắc vào hai nguồn một chiều độc lập với nhau, gọi là động cơ điện kích từ độc lập. Phương trình đặc trưng cơ bản: Uu = Eu + (Ru + Rf)Iu +U: điện áp phần ứng. +E: sức điện động phần ứng. +R: điện trở phần ứng: R = r + rcf + ri + rct +r: điện trở cuộn day phần ứng. + rcf: điện trở cuộn cực từ phụ. +ri: điện trở cuộn bù. +rct: điện trở tiếp xúc của chổi điện. +Rf: điện trở phụ trong mạch phần ứng. +I: dòng điện mạch phần ứng. Sức điện động phần ứng là tỉ lệ với tốc độ quay của roto: φω= kE Trong đó: φ - từ thông qua một cực từ (Wb). ω - tốc độ góc của roto (rad/s). k- hệ số phụ thuộc vào kết cấu của động cơ: a2 N.p k π = với: p- số đội cực từ chính. N- số thanh dẫn tác dụng của cuộn ứng. a - Số mạch nhánh song song của cuộn ứng. Nhờ lực từ trường tác dụng vào dây quấn phần ứng khi có dòng điện, roto quay dưới tác dụng của momen quay.  IkM φ= Phương trình đặc tính cơ của động cơ một chiều kích từ độc lập:  M )k( R k U 2  φ − φ =ω Σ 2. Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều. Điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều là một trong các nội dung chính của truyền động điện. Nhằm đáp ứng các yêu cầu công nghệ nào đó của máy sản xuất. Điều chỉnh tốc độ là dùng phương pháp thuần túy điện tác động lên bản thân hệ thống điện để thay đổi tốc độ quay của động cơ điện. Tốc đọi quay của động cơ điện thường bị thay đổi do sự biến thiên của tải, của nguồn hay chế độ làm việc như mở máy, hãm máy và do đó gây ra các sai số so với tốc độ kỹ thuật mong muốn. Trong các hệ thống truyền động điện thường căn cứ vào một số chỉ tiêu kinh tế, kĩ thuật cơ bản, các chỉ tiêu này được tính khi thiết kế và điều chỉnh động cơ điện. Trong thực tế có 3 phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều: +Điều chỉnh điện áp cho phần ứng động cơ. +Điều chỉnh bằng cách thay đổi từ thông phần ứng hay thay đổi điện áp phần ứng cấp cho mạch kích từ. +Điều chỉnh bằng thay đổi điện trở phụ trên mạch phần ứng.  Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp. Phương pháp này chỉ áp dụng được với động cơ điện một chiều kích từ độc lập hoặc động cơ điện kích từ song song làm việc ở chế độ kích từ độc lập. Khi thay đổi U ta có một họ đặc tính cơ có cùng độ dốc (hình vẽ). Trên hình vẽ: đường 1- ứng với Uđm, đường 2, 3 ứng với Uđm> U2 > U3 và đường 4 ứng với U4> Uđm. Vì không cho phép vượt quá điện áp định mức nên phương pháp này chỉ cho phép điều chỉnh giảm tốc độ, việc điều chỉnh tốc độ trên tốc độ định mức không được áp dụng hoặc thực hiện trong một phạm vi rất hẹp. Đặc điểm của phương pháp này là lúc điều chỉnh tốc độ, momen không thay đổi vì φ và Iư đều không đổi. Điện áp phần ứng càng giảm tốc độ càng nhỏ. Phương pháp này có những ưu điểm sau: - Hiệu suất điều chỉnh cao (phương pháp điều khiển tuyến tính, triệt để) nên tổn hao công suất điều khiển nhỏ. - Việc thay đổi điện áp phần ứng cụ thể là làm giảm U dẫn đến momen ngắn mạch giảm, dòng ngắn mạch giảm. Điều này rất có ý nghĩa trong lúc khởi động động cơ. - Đọ sụt tốc tuyệt đối trên toàn dải điều chỉnh ứng với một momen điều chỉnh xác định là như nhau nên sai số tốc độ tương đối (sai số tĩnh) của đặc tính cơ thấp nhất không được vượt quá sai số cho phép cho toàn dải điều chỉnh. Phương pháp này có thể điều chỉnh trơn trong tòa bộ dải điều chỉnh. Tuy vậy, phương pháp này đòi hỏi công suất điều chỉnh cao và đòi hỏi phải có bộ nguồn thây đổi trơn điện áp ra, nhưng nó không đáng kể so với vai trò và ưu điểm của nó. Vậy nên phương pháp này được sử dụng rộng rãi.  Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông. Muốn thay đổi từ thông động cơ, ta thay đổi dòng kích từ của động cơ qua một điện trở mắc nối tiếp ở mạch kích từ. Phương pháp này cho phép tăng điện trở vào mạch kích từ nghĩa là có thể giảm dòng điện kích từ. Do đó chỉ có thể thay đổi về phái giảm từ thông. Khi giảm từ thông, các đặc tính dốc hơn và tốc đọ không tải lớn hơn. Phương pháp này có đặc điểm sau: - Từ thông càng giảm thì tốc độ không tải lý tưởng của đặc tính cơ càng tăng, tốc độ động cơ càng lớn. - Độ cứng đặc tính cơ giảm khi giảm từ thông. - Có thể điều chỉnh trơn trong dải điều chỉnh. - Chỉ thay đổi được tốc độ về phái tăng theo phương pháp này. - Do độ dốc đặc tính cơ tăng lên khi giảm từ thông nên các đặc tính sẽ cắt nhau. Do vậy, với tải không lớn thì tốc độ tăng khi từ thông giảm. Còn với tải lớn, tốc độ tăng hoặc giảm tùy theo tải. Thực tế, phương pháp này chỉ sử dụng với tải không quá lớn so với định mức. - Phương pháp này rất kinh tế vì việc điều chỉnh tốc độ thực hiện ở mạch lích từ với dòng kích từ là )101( ÷ % dòng định mức phần ứng. Tổn hao điều chỉnh thấp. -  Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở phụ trên mạch phần ứng. Nếu nối thêm điện trở phụ vào mạch phần ứng thì phương trình đặc tính cơ trở thành: M k )RR( nn f o + −= Khi tăng điện trở mạch phần ứng, đặc tính cơ dốc hơn nhưng vẫn giữu nguyên tốc độ không tải lý tưởng. Nhận xét: - Điện trở mạch phần ứng càng tăng, độ dốc đặc tính cơ càng lớn, đặc tính cơ càng mềm và độ ổn định tốc độ càng kém, sai số tốc đọ càng lớn. - Phương pháp này chỉ cho phép thay đổi tốc độ về phái giảm (do chỉ có tăng thêm điện trở). - Vì điều chỉnh tốc độ nhờ thêm điện trở vào mạch phần ứng nên tổn hao công suất dưới dạng nhiệt trên điện trở khi điều chỉnh khá lớn. - Dải điều chỉnh phụ thuộc trị số momen tải. Tải càng nhỏ thì dải điều chỉnh càng nhỏ. Phương pháp này thường cho 15D ÷≈ Thực tế, ngày nay khoog dùng phương pháp này. Vì phương pháp này chỉ cho phép điều chỉnh tốc độ quay trong vùng dưới tốc độ định mức, và luôn kèm theo tổn hao năng lượng trên điện trở phụ, làm giảm hiệu suất của động cơ điện. Và chỉ áp dụng cho động cơ có công suất nhỏ và thường dùng cho động cơ điện trong cần trục. 3. Các chế độ làm việc của động cơ. a) Các góc phần tư làm việc. Trạng thái hãm và trạng thái động cơ được phân bố trên đặc tính cơ ở góc phần tư tương ứng với chiều momen và tốc độ như hình vẽ trên. +I, III: Trạng thái động cơ ( ω cùng chiều với M). +II, IV: Trạng thái hãm ( ω ngược chiều với M). Công suất cơ Pcơ = Mđ . ω Công suất điện của động cơ: Pđ= Pcơ + ∆ P.Trong đó: ∆ P là tổn hao công suất. b) Các chế độ làm việc của động cơ điện một chiều kích từ độc lập. - Khởi đông. Xuất phát từ phương trình đặc tính cơ của động cơ điện một chiều:  M )k( R k U 2  φ − φ =ω Σ Khi khởi động có dm dm nmmm I)2010( R U II ÷=== tương đối lớn. Đối với động cơ có công suất càng lớn thì Rư thường có giá trị càng nhỏ và dòng Inm càng lớn. Điều này làm xấu chế độ chuyển mạch trong động cơ, đốt nóng mạnh động cơ và gây sụt áp lưới điện. Tình trạng này càng xấu hơn nếu hệ TĐĐ thường phải mở máy, đảo chiều, hãm điện thường xuyên như máy trục, máy cán đảo chiều, thang máy lên xuống. Vậy để đảm bảo an toàn cho động cơ và các cơ cấu truyền động cũng như tránh ảnh hưởng xấu tới lưới điện, phải hạn chế dòng điện khi mở máy, không vượt quá giá trị: Imm = (1,5 ÷ 2,5)Iđm. Phương pháp điều khiển giảm điện áp phần ứng không chỉ giúp khống chế dòng ngắn mạch ở chế độ khởi động còn hạn chế được điện áp khởi động. - Chế độ hãm: Hãm là trạng thái mà động cơ sinh ra momen quay ngược chiều tốc độ quay. Động cơ điện một chiều có 3 trạng thái hãm: hãm tái sinh, hãm ngược, hãm động năng. +Hãm tái sinh: Xảy rs khi tốc đọ quay của động cơ lớn hơn tốc độ không tải lý twuowngr. Khi đó Uư > Eư. Động cơ làm việc như một máy phát điện song song với lưới. So với chế độ động ơ, dòng điện và momen hãm đã đổi chiều xác định theo biểu thức: 0 R kk R EU I o h < φω−φω = − =  hh I KM Φ= . Trị số hãm sẽ lớn dần cho đến khi cân bằng với momen phụ tải thì hệ thống làm việc ổn định với tốc độ 0d0 ω>ω .Vì sơ đồ đấu dây của mạch động cơ không đổi nên phương trình đặc tính cơ tương tự nhưng momen có giá trị âm. Đường đặc tính cơ nằm trong góc phần tư thứ hai và thứ tư. Trong hãm tái sinh, dòng điện hãm đổi chiều và công suất được đưa trả về lưới điện có giá trị P = (E – U).I. Đây là phương pháp hãm kinh tế nhất vì động cơ sinh năng lượng hữu ích. +Hãm ngược: [...]... điện áp vào; bộ biến đổi xung áp có điện áp ra lớn hơn điện áp vào Tùy thuộc vào dấu điện áp mà người ta chia ra: bộ biến đổi xung áp không đảo chiều hoặc có đảo chiều Sơ đồ cấu trúc của bộ biến đổi xung áp một chiều: Sơ đồ cấu trúc gồm các phần tử như nguồn N, bộ lọc đầu vào L, khóa điện tử (KĐT), bộ lọc đầu ra Lo và phụ tải (cụ thể là động cơ một chiều) Nguồn một ciều có thể là ắc quy hoặc bộ chỉnh... CHƯƠNG II: MẠCH BĂM XUNG ÁP MỘT CHIỀU I Giới thiệu băm xung áp một chiều (BXDC) BXDC có chức năng biến đổi điện áp một chiều, nó cơ ưu điểm là có thể thay đổi điện áo trpng một phạm vi rộng mà hiệu suất của bộ biến đổi cao vì tồn hao của bộ biến đổi chủ yếu trên các phần tử đóng cắt nhỏ So với các phương pháp thay đổi điện áp một chiều để điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều như phương pháp điều chỉnh bằng... bõng bán dẫn lưỡng cực IGBT Trong trường hợp công suất lớn (vài trăm kW trở lên) người ta dùng GTO hoặc thyristo Có nhiều cách phân loại các bộ biến đổi xung áp một chiều, tùy thuộc vào cách mắc khóa điện tử song song hay nối tiếp mà người ta chia các bộ biến đổi xung áp thành nối tiếp hay song song Cũng có thể phân biệt bộ biến đổi xung áp tùy thuộc vào điện áp ra: bộ biến đổi xung áp có điện áp ra... trung bình điện áp ra tải: Ut = γ U Vậy để điều khiển động cơ ta chỉ cần điều khiển γ để điều chỉnh điện áp ra tải VIII Kết luận Theo yêu cầu của đồ án: ta sử dụng bộ băm xung áp một chiều có đảo chiều và phương pháp điều khiển không đối xứng Ta chọn van bán dẫn IGBT vì: - IGBT có thể kết hợp khả năng đóng cắt nhanh của MOSFET và khă năng chịu quá tải lớn của các tranzitor thường, tần số băm điện cao... suất điện động tự cảm eL = tính U Do đó tổng điện áp: ud = U + eL Vậy ta có bộ biến đổi tăng áp Đặc tính của bộ biến đổi là tiêu thụ năng lượng từ nguồn U ở chế độ liên tục và năng lượng truyền ra tải dưới dạng xung nhọn Đặc tính truyền đạt: WI = IV Ud 1 = U 1− ε Bộ biến đổi xung áp một chiều có điện áp ra lớn hoặc nhỏ hơn điện áp vào Tải là động cơ một chiều được thay bởi mạch tương đương RLE L 1 đóng... điều chỉnh tần số f (phương pháp xung tần), phương pháp này ít dùng 3 Thay đổi cả tần số đóng cắt và thời gian đóng khóa K Thay đổi theo quy luật: dòng điện có cường độ đập mạch ít nhất Phương pháp này gọi là phương pháp băm xung theo kiểu thời gian Phương pháp này được sử dụng ít nhất trong 3 phương pháp Như vậy, bộ biến đổi xung áp có khả năng điều chỉnh và ổn định điện áp ra trên phụ tải Nó có những... vào cho trước, điện áp trung bình đầu ra có thể điều khiển theo hai cách: - Thay đổi độ rộng xung - Thay đổi tần số băm xung Nguyên lý cơ bản của bộ biến đổi xung áp một chiều dược mô tả như sau: Trong khoảng thời gian 0 ÷ t1 , khóa K đóng lại, điện áp trên tải U R sẽ có giá trị bằng ÷ điện áp nguồn (UR = E); còn khoảng t1 T, khóa K mở ra và UR = 0 λ Giá trị trung bình của điện áp trên tải là: Trong... Iđmax, chừng nào mà bộ điều chỉnh tốc độ Rw chưa ra khỏi vùng bão hòa, tức là chưa được nối lại vào sơ đồ Khi điểm làm việc của Rw băt sđầu ra khỏi vùng bão hòa và lọt vào vùng tuyến tính của đặc tính, mạch vòng tốc độ bắt đầu phát huy tắc dụng điều chỉnh cùng với mạch vòng dòng điện CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ MẠCH LỰC Theo yêu cầu của đồ án, ta sử dụng mạch băm xung áp một chiều có đảo chiều dùng van IGBT... thể sử dụng được kể cả khi mất điện - Đảo chiều quay động cơ: Chiều lực từ tác dụng vào dòng điện được xác định theo quy tắc bàn tay trái Khi đảo chiều từ thông hay đảo chiều dòng điện thì lực từ có chiều ngược lại Vậy muốn đảo chiều quay của động cơ điện một chiều có thể thực hiện 1 trong 2 cách sau: +Đảo chiều từ thông (qua việc đảo chiều dòng kích từ) +Đảo chiều dòng điện phần ứng Đường đặc tính... trở, bằng máy phát một chiều, bằng bộ biến đổi có khâu trung gian xoay chiều, bằng chỉnh lưu có điều khiển thì phương pháp dùng mạch băm xung có nhiều ưu điểm đáng kể: điều chỉnh tốc đọ và đảo chiều dễ dàng, tiết kiệm năng lượng, kinh tế và hiệu quả cao, đồng thời đảm bảo được trạng thái hãm tái sinh của động cơ Cùng với sự phát triển và ứng dụng ngày càng rộng rãi các linh kiện bán dẫn công suất lớn . hy vọng đồ án điện tử công suất này là một bản thiết ké kĩ thuật có thể áp dụng được trong thực tế nên chúng em đã cố gắng mô tả cụ thể, tỉ mỉ và tính toán cụ thể các thông số của sơ đồ mạch. . thể tránh khỏi những sai sót. Chúng em mong nhận được sự phê bình, góp ý của các thầy cô để giúp chúng em hiểu rõ hơn các vấn đề trong đồ án cũng như những ứng dụng thực tế của nó để bản đò án của. nối tiếp. Sơ đồ nguyên lý như sau: Phần tử điều chỉnh quy ước là khóa S. Đặc điểm của sơ đồ này là khóa S, cuộn dây và tải mắc nối tiếp. Tải có tính chất cảm kháng hoặc dung kháng. Bộ lọc LC.