Luận văn: Thiết kế và thi công bộ thí nghiệm điện tử công suất

Bộ GIÁO DụC VÀ ĐÀO TạO ĐạI HọC QUốC GIA TP Hồ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA : ĐIỆN _ ĐIỆN TỬ BỘ MÔN : ĐIỆN Tử LUậN VĂN TốT NGHIệP Đề tài: THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG BỘ THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT ` Sinh viên thực : TRẦN DŨNG HUỲNH ĐĂNG TUẤN Lớp : 95KĐĐ Giáo Viên hướng dẫn : VŨ ĐỖ CƯỜNG LỜI NÓI ĐẦU Chúng ta bước vào kỷ 21, kỷ tiến khoa học kỹ thuật Sự tiến kỹ thuật giúp thay đổi toàn sống Trong giai đoạn cơng nghiệp hóa - đại hóa đất nước, VIỆT NAM muốn phát triển cách vững mạnh phải trọng đến việc đầu tư cho giáo dục Trong đó, nghành giáo dục cần phải nâng cao chất lượng lẫn số lượng đào tạo Muốn nâng cao chất lượng giáo dục đòi hỏi phải đầu tư, phát triển mơ hình dạy học Mơ hình dạy học giúp giảm chí phí đào tạo nâng cao chất lượng giảng dạy Học sinh có dịp làm quen với mơ hình giống với hệ thống điều khiển thực tế, rút ngắn khoảng cách lý thuyết thực tế Do Trường học nói chung, Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật nói riêng đầu tư, phát triển cơng cụ dạy học mang tính chất mô nhằm giúp cho sinh viên lĩnh hội kiến thức cách thấu đáo thông qua phương pháp trực quan Qua đó, người học phát triển vận dụng kiến thức học cách hiệu theo yêu cầu cụ thể khu chế xuất, nhà máy lĩnh vực có liên quan điện Để đáp ứng phần nhu cầu trên, khuôn khổ luận văn tốt nghiệp, nhóm thực xin tiến hành đề tài : "THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG BỘ THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT" Mục đích đề tài xây dựng mơ hình thí nghiệm giúp sinh viên hiểu rõ linh kiện bán dẫn cơng suất ứng dụng thơng qua việc tiến hành thí nghiệm thí nghiệm Đồng thời, sở mơ hình dụng cụ dạy học, nhóm thực cố gắng xây dựng thực tập để sinh viên cố lại học lý thuyết Nội dung mô hình sử dụng linh kiện điện tử cơng suất thyristor, diode … làm thay đổi điện áp chiều để điều khiển tải dùng công suất lớn Trong thực tế kỹ thuật, đặc biệt lĩnh vực điều khiển, vấn đề thay đổi điện áp chiều vấn đề thường gặp Chúng ta cần thay đổi điện áp để điều khiển tốc độ động chiều, điều khiển độ sáng đèn điện v.v… Khi nắm ứng dụng trên, sinh viên thấy tầm quan trọng học để vận dụng chúng vào thực tiễn sau học xong Với giúp đỡ tận tình thầy hướng dẫn Vũ Đỗ Cường, Nhóm thực cố gắng thực tốt nhiệm vụ giao Tuy nhiên kiến thức hạn chế, thời gian kinh phí thực q hạn hẹp nên nhóm thực khơng tránh khỏi nhầm lẫn thiếu sót, kính mong góp ý q thầy bạn sinh viên để đề tài hoàn thiện PHẦN DẪN NHẬP I ĐẶT VẤN ĐỀ Như biết, lĩnh vực Giáo Dục Đào Tạo nói chung, Đào Tạo Kỹ Thuật nói riêng, chất lượng đào tạo vấn đề hàng đầu xu phát triển Ngoài loài người bước sang niên kỷ chắn cần thiết sản phẩm đào tạo có nhiều chất xám Muốn vậy, Ngành Đào Tạo cần phải đầu tư thiết bị dạy học, mơ hình dạy học phù hợp cho đối tượng đào tạo Đứng trước yêu cầu thực tiễn trên, Nhóm sinh viên chúng em xin thực đề tài mơ hình dạy học :’’BỘ THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT ’’ Mục đích Nhóm thực xây dựng dụng cụ dạy học ,bài học thực tập cho sinh viên Khoa Điện Qua giúp cho sinh viên hiểu rỏ linh kiện điện tử cơng suất ứng dụng II GIỚI HẠN ĐỀ TÀI Với đề tài mang tính thực tiễn ,vấn đề thực việc thiết kế ,thi cơng xây dựng mơ thực tập nhóm hồn chỉnh thật có ứng dụng rộng rãi Trường Kỹ Thuật Đó điều mà nhóm thực mong muốn đạt Tuy nhiên thời gian, kiến thức có hạn hạn chế khách quan khác nên đề tài không sâu điều khiển động chiều tất phương pháp mà tập trung điều khiển động DC cách thay đổi điện áp Đồng thời xây dụng mơ hình dạy học cho vừa an toàn vừa đảm bảo phương pháp sư phạm kỹ thuật Tóm lại nội dung thực bao gồm ;  Khảo sát mạch điều khiển điện áp cách thay đổi độ rộng xung  Thiết kế thi công mạch điều khiển điện áp chiều phương pháp thay đổi biến đổi độ rộng xung  Thiết kế thi cơng mơ hình dạy học, xây dựng thực tập dựa mơ hình Ngồi nhóm thực hiên chưa thực mơ hình điều khiển cho đối tượng tải vòng kín để nâng hiệu ứng dụng thực tế III MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Việc vận dụng môn điện tử ứng dụng để điều chỉnh phương pháp cho động chiều vấn đề khơng mẻ tính mẻ đề tài thể chổ : XÂY DỰNG ĐƯỢC MƠ HÌNH DẠY HỌC SỬ DỤNG CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN CÔNG SUẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRỰC QUAN GIÚP CHO SINH VIÊN KHOA ĐIỆN THÍ NGHIỆM TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Bính ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kỹ Thuật Hà Nội năm 1996 Phạm Quốc Hải Dương Văn Nghi PHÂN TÍCH VÀ GIẢI MẠCH ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kỹ Thuật Nguyễn Việt Hùng BÀI GIảNG Kỹ THUậT XUNG VÀ Số Khoa Điện – Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Năm 1998 Bùi Đình Tiếu Nguyễn Trọng Thuần MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA THIẾT BỊ ĐIỆN TỪ, ĐIỆN TỬ VÀ BÁN DẪN TRONG MÁY SẢN XUẤT Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kỹ Thuật Raymond M.Marston Người Dịch : Ngơ Đức Hồng 110 MạCH ỨNG DụNG 0P –AMP Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kỹ Thuật Năm 1990 R.H.Warring SỔ TAY LINH KIỆN ĐIỆN TỬ CHO NGƯỜI THIẾT KẾ MẠCH Nhà Xuất Bản Thống Kê Joseph Vithayathil POWER ELECTRONICS Principles and Application McGraw-Hill, Inc C.J.SAVANT,Jr MARTIN S.RODEN GORDON L CARPENTER ELECTRONIC DESIGN MỤC LỤC Trang LỜI CẢM TẠ LỜI NÓI ĐẦU PHẦN DẪN NHẬP I Đặt vấn đề II Giới hạn vấn đề III Mục đích nghiên cứu PHẦN CƠ SỞ LÝ LUẬN I Thể thức nghiên cứu II Cơ sở lý luận 1 PHẦN NỘI DUNG Chương I :GIỚI THIỆU CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN CÔNG SUẤT I Diode II Transistor III Thyristor Chương II: KHẢO SÁT PHẦN ĐỘNG LỰC I Giới thiệu động điện chiều II Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động điện chiều Chương III: KHẢO SÁT MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN ÁP BẰNG CÁCH THAY ĐỔI ĐỘ RỘNG XUNG 11 15 15 18 20 I Bộ băm xung chiều dùng SCR 20 II Bộ tạo xung kích cho SCR Chương IV: THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MẠCH I Thiết kế mạch II Thi công mạch Chương V: THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH I Thiết kế II Thi công Chương VI: SOẠN BÀI THỰC TẬP I Giới thiệu mơ hình II Các thí nghiệm KẾT LUẬN MỤC LỤC 29 33 33 40 42 42 44 46 46 46 THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG BỘ THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT CHƯƠNG VI KếT LUậN Qua thời gian thực hiện, hướng dẫn tận tình Thầy Vũ Đỗ Cường giúp đỡ nhiều quý thầy cô khoa, chúng em cố gắng hoàn thành luận văn theo yêu cầu thời gian quy định Trong luận văn chúng em thực công việc sau :     Khảo sát phần lý thuyết : - Khảo sát linh kiện bán dẫn công suất : diode, transistor, SCR(thyristor) - Khảo sát động điện chiều kích từ độc lập Thiết kế thi cơng mạch điện cho thí nghiệm : - Thiết kế thi công mạch băm xung dùng SCR - Thiết kế thi cơng mạch tạo xung kích cho SCR Thiết kế thi cơng mơ hình cho thí nghiệm : - Thiết kế vị trí linh kiện bàn thí nghiệm - Lắp đặt linh kiện mạch tạo xung kích vào bàn thí nghiệm Soạn thí nghiệm dựa vào mơ hình thơng qua việc điều khiển loại tải khác : tải cảm, tải trở thuần, tải động Mặc dù cố gắng, kiến thức thời gian có hạn nên có phần chúng em chưa làm : đưa vào mơ hình cách điều khiển tải vòng kín để tăng mức độ ổn định trình vận hành, thay đổi điện áp dùng phương pháp thay đổi tần số phương pháp thay đổi tần số lẫn tỷ số chu kỳ Và chúng em không tránh khỏi điều thiếu sót, nhầm lẫn khác, kính mong q thầy thơng cảm bỏ qua Nhóm sinh viên thực mong mỏi bạn sinh viên khoa điện khóa sau bổ xung cho thí nghiệm hoàn chỉnh Đồng thời thiết kế thêm phần mạch giao tiếp với máy tính để ghi nhận dạng sóng, kết giá trị máy vi tính Qua đó, ta điều khiển tải thơng qua việc lập trình máy tính, thuận tiện việc thực tập bạn sinh viên Nhóm sinh viên thực ... chiều dùng SCR 20 II Bộ tạo xung kích cho SCR Chương IV: THI T KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH I Thi t kế mạch II Thi công mạch Chương V: THI T KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH I Thi t kế II Thi công Chương VI: SOẠN... Khảo sát động điện chiều kích từ độc lập Thi t kế thi cơng mạch điện cho thí nghiệm : - Thi t kế thi cơng mạch băm xung dùng SCR - Thi t kế thi công mạch tạo xung kích cho SCR Thi t kế thi cơng mơ... SOẠN BÀI THỰC TẬP I Giới thi u mơ hình II Các thí nghiệm KẾT LUẬN MỤC LỤC 29 33 33 40 42 42 44 46 46 46 THI T KẾ VÀ THI CƠNG BỘ THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT CHƯƠNG VI KếT LUậN Qua thời gian thực