báo cáo thí nghiệm các bộ biến đổi tĩnh

báo cáo thí nghiệm các bộ biến đổi tĩnh

Ọ Ấ BÀI THÍ NGHI M B CHỈ U ỀU KHIỂN GIỚI THI U Bộ chỉnh lưu dùng để chuyển dòng điện xoay chiều thành dòng điện chiều ứng dụng vào tất trường hợp cần nguồn điện áp chiều điều khiển không điều khiển lấy từ nguồn điện xoay chiều Bộ chỉnh lưu dùng để cung cấp nguồn điện cho truyền động động điện chiều có điều khiển với công suất đạt đến vài MW, cho mạch kích từ máy phát điện Bộ chỉnh lưu tạo hệ thống lưới điện chiều cho hệ thống giao thông dùng truyền động chiều Bộ chỉnh lưu c.n phận biến tần Một lĩnh vực ứng dụng khác chỉnh lưu hàn chiều, mạ điện, thiết bị nạp điện Ngoài ra, chỉnh lưu dùng điện để chuyển đổi lượng điện xoay chiều thành lượng điện chiều cho nhu cầu truyền tải xa MÔ HÌNH M CH NGUYÊN LÝ THÍ NGHI M Bộ chỉnh lưu mạch tia ba pha điều khiển hoàn toàn có cấu trúc gồm thyristor cho điện áp ngõ gồm xung chu kì nguồn cung cấp Hình 1: Sơ đồ thí nghiệm mạch chỉnh lưu cầu pha điều khiển Các thông số thí nghiệm Tên linh kiện/ thiết bị Nguồn sine Tần số Điện trở tải Điện kháng tải Trị số 50V (phase RMS) 50Hz 37.5Ω 75mH YÊU CẦU THÍ NGHI M Điều chỉnh mạch thí nghiệm để đạt góc kích α theo yêu cầu thầy hướng dẫn thí nghiệm đưa Các giá trị góc kích khảo sát 100, 400 700 Nguyên tắc chỉnh góc kích α dưa vào dạng sóng áp thyristor V1 hiển thị oscilloscope Quan sát vẽ lại dạng sóng áp tải thyristor V1 từ suy dạng sóng dòng qua tải Đo giá trị điện áp tải R VOM từ suy giá trị dòng qua tải K T QUẢ U C TỪ MÔ PHỎNG BẰNG PHẦN MỀM PSIM 9.0 VÀ SO SÁNH VỚI THỰC NGHI M Dạ só đ ện áp giữ đầu tải α =100 α =400 Tỉ lệ Trục ngang: ô tương ứng 2ms Trục đứng: ô tương ứng 50V α =700 Tỉ lệ Trục ngang: ô tương ứng 2ms Trục đứng: ô tương ứng 50V Dạng sóng dòng qua tải α =100 α =400 α =700 Dạ só đ ện áp giữ α =100 đầu thyristor V1 (UAK) Tỉ lệ Trục ngang: ô tương ứng 2ms Trục đứng: ô tương ứng 50V α =400 Tỉ lệ Trục ngang: ô tương ứng 2ms Trục đứng: ô tương ứng 50V α =700 Tỉ lệ Trục ngang: ô tương ứng 2ms Trục đứng: ô tương ứng 50V Kết luận Các dạng sóng thu giống mô tả lý thuyết XỬ LÍ CÁC GIÁ TRỊ C Áp tải (RMS) (V) Góc kích 100 400 700 Mô lý 115.4 92.61 52.43 thuyết 33 Tính toán từ 106.3 86 48.7 thực nghiệm Áp R (RMS) (V) 100 400 700 115.1 89.71 40.6 74 22 104.7 80.6 48 Dòng tải (RMS) (A) 100 400 700 3.078 2.392 1.083 2.792 2.149 1.280 BÀI THÍ NGHI M B BI N ÁP M T CHIỀU GIỚI THI U LÝ THUY T: Bộ biến đổi điện áp chiều (BBĐĐAMC) dùng để điều khiển trị trung bình điện áp chiều ngõ biến đổi có nguồn điện áp ngõ vào có dạng chiều không đổi Điện áp tải có dạng xung tạo từ trình đóng ngắt liên tục tải vào nguồn điện áp chiều Do đó, biến đổi gọi xung áp Các ứng dụng BBĐĐAMC truyền động điện động chiều nguồn DC-DC chế độ xung ( switching power supplier) a đ mạch: BBĐĐAMC dạng tổng quát có áp nguồn Us mắc vào công tắc bán dẫn S1, S4, S3, S6 nối dạng mạch cầu M i khóa công suất có diode mắc đối song Các cặp công tắc (S1, S4) , (S3,S6) công tắc nhánh Hai công tắc m i cặp công tắc điều khiển theo quy tắc đối nghịch (1 kích đóng, kích ngắt) hi dòng qua tải liên tục tải có chứa Bằng cách thay đổi t lệ thời gain đóng ngắt công tắc, trị trung bình điện áp tải dòng điện điều khiển Bộ biến đổi điện áp chiều dạng tổng quát ươ p áp đ ều khiển: Phương pháp dùng thí nghiệm phương pháp điều khiển với tần số đóng cắt khóa không đổi, chu kỳ đóng cắt T=T1+T2 không đổi Tỉ số đóng cắt z = T1/T thuật điều khiển tỉ số z thực dựa vào tín hiệu bản: áp dạng cưa up áp điều khiển chiều uđk Hai dạng sóng đưa vào so sánh tín hiệu ng phối hợp với mạch logic tạo xung dùng để kích đóng khóa bán dẫn p cưa có tần số không đổi tần số đóng ngắt khóa bán dẫn Tần số thành phần hài điện áp tải tần số cố định b Công thức tính toán: ( ) , với tải RL dòng liên tục a THỰC NGHI M: Với giá trị R= 40Ω, = 80m , Us=50V Nhóm chỉnh giá trị f =1000 Hz, cách thay đổi biến trở fcp Ta thay đổi giá trị udkcp để chọn tỉ số z cần đo 0.1 , 0.4, 0.7 Kết quả: z Uz [V] DC UR [V] DC Iz [A] DC 0.1 -36 -34.5 -0.8625 0.4 -9.6 -8 -0.2 0.7 18.4 17.2 0.43 10 Trường hợp z = 0.1 Giả đ xung kích khóa IGBT 11 Dạng sóng áp tải Oscilloscope : Scale: 0,2ms/div, chu kỳ T tương ứng 5div (trục hoành) 20V/div (trục tung) = zT = 0.1x1ms = 0.1ms = (1-z)T = (1-0.1)x1ms = 0.9ms 12 Dạng sóng dòng tải Dạng sóng dòng ng suy từ dạng sóng áp đầu điện trở R Oscilloscope : Scale: 0,2ms/div, chu kỳ T tương ứng 5div (trục hoành) 20V/div (trục tung) ( ={ IR={ ( ( ) ( ) ) ) 13 Dạng sóng áp IGBT1 Oscilloscope : Scale: 0,2ms/div, chu kỳ T tương ứng 5div (trục hoành) 20V/div (trục tung) 14 Trường hợp z = 0.4 Giả đ xung kích khóa IGBT 15 Dạng sóng áp tải Oscilloscope : Scale: 0,2ms/div, chu kỳ T tương ứng 5div (trục hoành) 40V/div (trục tung) Dạng sóng dòng tải 16 Dạng sóng dòng ng suy từ dạng sóng áp đầu điện trở R Oscilloscope : Scale: 0,2ms/div, chu kỳ T tương ứng 5div (trục hoành) 5V/div (trục tung) ( ={ ( ( IR={ ( ) ) ) ) Dạng sóng áp IJBT1 Oscilloscope : Scale: 0,2ms/div, chu kỳ T tương ứng div (trục hoành) 20V/div (trục tung) 17 Trường hợp z = 0.7 Giả đ xung kích khóa IGBT 18 Dạng sóng áp tải Oscilloscope : Scale: 0,2ms/div, chu kỳ T tương ứng 5div (trục hoành) 40V/div (trục tung) 19 Dạng sóng dòng tải Dạng sóng dòng ng suy từ dạng sóng áp đầu điện trở R Oscilloscope : Scale: 0,2ms/div, chu kỳ T tương ứng 5div (trục hoành) 10V/div (trục tung) 20 ( ={ IR={ ( ( ) ( ) ) ) Dạng sóng áp IGBT1 Oscilloscope : Scale: 0,2ms/div, chu kỳ T tương ứng div (trục hoành) 20V/div (trục tung) NHẬN XÉT: Kết thực nghiệm đo tương đối xác so với lý thuyết đa số trường hợp Tuy nhiên, số trường hợp cá biệt kết thực nghiệm lệch so với mô sai số tính toán tiến hành thực nghiệm 21 [...]... : Scale: 0,2ms/div, chu kỳ T tương ứng 5 div (trục hoành) 20V/div (trục tung) 3 NHẬN XÉT: Kết quả thực nghiệm đo được tương đối chính xác so với lý thuyết ở đa số các trường hợp Tuy nhiên, ở một số trường hợp cá biệt kết quả thực nghiệm lệch so với mô phỏng do sai số khi tính toán và tiến hành thực nghiệm 21 ... 20V/div (trục tung) ( ={ IR={ ( ( ) ( ) ) ) 13 Dạng sóng áp trên IGBT1 Oscilloscope : Scale: 0,2ms/div, chu kỳ T tương ứng 5div (trục hoành) 20V/div (trục tung) 14 Trường hợp z = 0.4 Giả đ xung kích trên các khóa IGBT 15 Dạng sóng áp trên tải Oscilloscope : Scale: 0,2ms/div, chu kỳ T tương ứng 5div (trục hoành) 40V/div (trục tung) Dạng sóng dòng trên tải 16 Dạng sóng dòng ng ra được suy ra từ dạng sóng... 5V/div (trục tung) ( ={ ( ( IR={ ( ) ) ) ) Dạng sóng áp trên IJBT1 Oscilloscope : Scale: 0,2ms/div, chu kỳ T tương ứng 5 div (trục hoành) 20V/div (trục tung) 17 Trường hợp z = 0.7 Giả đ xung kích trên các khóa IGBT 18 Dạng sóng áp trên tải Oscilloscope : Scale: 0,2ms/div, chu kỳ T tương ứng 5div (trục hoành) 40V/div (trục tung) 19 Dạng sóng dòng trên tải Dạng sóng dòng ng ra được suy ra từ dạng sóng...Trường hợp z = 0.1 Giả đ xung kích trên các khóa IGBT 11 Dạng sóng áp trên tải Oscilloscope : Scale: 0,2ms/div, chu kỳ T tương ứng 5div (trục hoành) 20V/div (trục tung) = zT = 0.1x1ms = 0.1ms = (1-z)T = (1-0.1)x1ms = 0.9ms 12 Dạng sóng dòng ... điều khiển Các thông số thí nghiệm Tên linh kiện/ thiết bị Nguồn sine Tần số Điện trở tải Điện kháng tải Trị số 50V (phase RMS) 50Hz 37.5Ω 75mH YÊU CẦU THÍ NGHI M Điều chỉnh mạch thí nghiệm để... 2.792 2.149 1.280 BÀI THÍ NGHI M B BI N ÁP M T CHIỀU GIỚI THI U LÝ THUY T: Bộ biến đổi điện áp chiều (BBĐĐAMC) dùng để điều khiển trị trung bình điện áp chiều ngõ biến đổi có nguồn điện áp ngõ... Bằng cách thay đổi t lệ thời gain đóng ngắt công tắc, trị trung bình điện áp tải dòng điện điều khiển Bộ biến đổi điện áp chiều dạng tổng quát ươ p áp đ ều khiển: Phương pháp dùng thí nghiệm phương