Giáo trình Điện tử công suất là một trong những giáo trình chuyên môn nghề quan trọng trong chương trình đào tạo hệ Cao đẳng nghề và Trung cấp nghề. Vì vậy giáo trình đã bám sát chương trình khung của nghề nhằm đạt mục tiêu đào tạo của nghề đồng thời tạo điều kiện cho người sử dụng tài liệu tốt và hiệu quả. Giáo trình gồm 2 phần, sau đây là phần 2.
Sau học xong chương ta cần ý cách sử dụng Thyristor (SCR Triac) để điều khiển tải AC dung điện lưới Đóng cắt mạch điện thay thiết bị khí quen thuộc Rowle, Cơng tắc tơ…Linh kiện bán dẫn mở khả trình điều khiển Điều khiển pha áp xoay chiều cách thay đổi làm chậm pha xung kích SCR áp biến đổi điều khiển Các đặc điểm cần lưu ý áp thay đổi theo đặc tính tải SCR tắt dòng giảm khơng, áp khơng hình sin dẫn đến việc tính tốn thơng số khà phức tạp Điều khiển pha áp xoay chiều có số ứng dụng đáng ý, việc khảo sát có tính chất làm quen, dẫn nhập vào chỉnh lưu điều khiển pha, chương trọng tâm giáo trình Điện tử cơng suất Bài 4: BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 4.1 Khái niệm Điều áp chiều định nghĩa điều khiển dòng điện điện áp chiều nguồn cấp điện môt chiều Các phương pháp điều áp chiều có số cách điều khiển chiều sau: • điều khiển cách mắc nối tiếp với tải điện trở • điều khiển liên tục cách mắc nối tiếp với tải tranzitor • điều khiển băm áp (xung áp) 4.1.1 Điều khiển cách mắc nối tiếp với tải điện trở sơ đồ: 53 H4.1 Điều khiển cách mắc nối tiếp với tải điện trở dòng điện điện áp điều chỉnh tính: Id U1 ; R f Rd Ud U1 Rd R f Rd Nhược điểm phương pháp: Hiệu suất thấp (pf = ic ut) Khơng điều chỉnh liên tục dòng tải lớn 4.1.2.Điều khiển liên tục cách mắc nối tiếp với tải tranzitor • sơ đồ ngun lí điều khiển • ic = .ib • ut = u1 - ic.rd Nhợc điểm phơng pháp: tổn hao tranzitor lớn, phát nhịêt nhiều tran dễ hỏng • H4.2 Điều khiển liên tục cách mắc nối tiếp với tải tranzitor 4.1.3 điều khiển băm áp (băm xung) băm áp chiều biến đổi điện áp chiều thành xung điện áp điều chỉnh độ rộng xung điện áp, điều chỉnh đợc trị số trung bình điện áp tải băm áp chiều thực theo sơ đồ mạch nối tiếp (phần tử đóng cắt mắc nối tiếp với tải) theo sơ đồ mạch song song (phần tử đóng cắt mắc song song với tải) * nguồn cấp băm áp chiều 54 - định nghĩa nguồn dòng nguồn áp • nguồn áp: nguồn mà dạng sóng giá trị điện áp khơng phụ thuộc dòng điện (kể giá trị tốc độ biến thiên) • đặc trưng nguồn áp điện áp không đổi điện trở nhỏ để sụt áp bên nguồn nhỏ • nguồn dòng: nguồn mà dạng sóng giá trị dòng điện khơng phụ thuộc điện áp áp (kể giá trị nh tốc độ biến thiên) • đặc trưng nguồn dòng dòng điện khơng đổi điện trở lớn để sụt dòng bên nguồn nhỏ * tính thuận nghịch nguồn • nguồn có tính thuận nghịch: • điện áp khơng đảo chiều (acquy), hay đảo chiều (máy phát • dòng điện thường đổi chiều • cơng suất p = u.i đổi chiều hai đại lợng u, i đảo chiều) chiều * cải thiện đặc tính cuả nguồn • nguồn áp thường có r0, l0 , có dòng điện có r0i, l(di/dt) làm cho điện áp cực nguồn thay đổi để cải thiện đặc tính nguồn áp người ta mắc song song với nguồn tụ • tương tự, nguồn dòng có z0 = có biến thiên du/dt làm cho dòng điện thay đổi để cải thiện đặc tính nguồn dòng người ta mắc nối tiếp với nguồn điện cảm • chuyển đổi nguồn áp thành nguồn dòng ngược lại: H4.3 Sơ đồ chuyển đổi nguồn áp thành nguồn dòng ngược lại: * quy tắc nối nguồn Đối với nguồn áp: • khơng nối song song nguồn có điện áp khác 55 • khơng ngắn mạch nguồn áp • cho phép hở mạch nguồn áp Đối với nguồn dòng: • khơng mắc nối tiếp nguồn dòng có dòng điện khác • khơng hở mạch nguồn dòng • cho phép ngắn mạch nguồn dòng 4.2 giảm áp (buks) (nối tiếp) k + u u1 ud u1 ud zd t _ a t1 t2 tck H4.4 Sơ đồ nguyên lý tín hiệu giảm áp Sơ đồ nguyên lí băm áp chiều nối tiếp giới thiệu hình 2.1a theo phần tử chuyển mạch tạo xung điện áp mắc nối tiếp với tải điện áp chiều điều khiển bắng cách điều khiển thời gian đóng khố k chu kì đóng cắt khoang t1 (hình 2.1b) khố k đóng điện áp tải điện áp nguồn (ud = u1), khoảng t1 t2 khoá k mở điện áp tải trị số trung bình điện áp chiều tính t Ud 1 U1 dt TCK 0 Đặt: Ud = U1 ; t1 U1 Tck t1 Tck f=1/Tck Trong khoảng 0t1 tranzitor dẫn có dòng điện it chạy qua cuộn dây; diod khoá chịu điện áp điện áp nguồn 56 ut un t t3 t4 ur t1 t2 l un it ud d t t ir id c ur il d t t d il t it t id ic t t H4.5 Sơ đồ nguyên lý tín hiệu băm áp chiều Trong khoảng t1t2 tranzitor khoá, cuộn dây xả lượng qua tải dòng id dòng điện đồng thời nạp cho tụ c Khi tran dẫn lại, tụ xả qua tải để trì dòng điện tải coi điện dung tụ lớn, dòng điện ic qua tải bây giời gần không đổi t dẫn, diod chịu điện áp: ud = un + uc = un + utải t khố, cịu điện áp ut = un + uc = un + utải giá trị dòng điện IN Id ;IL I N Id Id 1 1 Ud UC E I d R0 ; 1 1 2 NÕu coi R ta cã Ud U N E 1 E0 I d R0 1 57 4.3 Bộ tăng áp * Bộ băm tăng áp ( boost) *Sơ đồ: * dòng điện điện áp tính tương ứng khố k đóng iS khố k hở: iT U1 ;U d Rhc U1 U1 ;U d Rd Rhc Rd Rhc Rd H4.6 Sơ đồ nguyên lý tín hiệu băm áp tăng áp chiều U 12 U12 t1 t2 Rhc Rhc Rd P t1 t2 Rhc iS2t1 Rhc iT2t P t1 t 58 Khi điều chỉnh, chu kì xung điện áp khơng đổi đó, tăng t1 giảm t2 ngược lại cần giảm điện áp tải, cần tăng t1 giảm t2, công suất tổn hao biểu thức tăng Do đó, băm áp song song khơng thích hợp tải nhận lượng từ lưới + Băm áp có hồn trả lượng nguồn trường hợp xét tải có sức điện động (ví dụ cấp điện chiều nguồn tải trở) id d0 in + is u1 rd ud k - ed a ud t t1 in tck t is t 0t1 - khố k đóng t1tck - khố khở H4.6 Sơ đồ nguyên lý tín hiệu băm áp tăng áp chiều có trả lượng nguồn dòng điện chạy ngược nguồn tồn ed>u1 4.4 Các phương pháp điều khiển biến đổi điện áp chiều Mạch điều khiển băm áp chiều có nhiệm vụ xác định thời điểm mở khóa van bán dẫn chu kỳ chuyển mạch Như biết trên, chu kỳ đóng cắt van nên thiết kế cố định điện áp tải điều khiển tính: 59 u tải = .u1 Nguyên lý urc - điện áp tựa uđk - điện áp điều khiển urc uđk t t1 t3 t2 t4 t5 utải t H4.6 Sơ đồ nguyên lý tín hiệu vào, tín hiệu ĐK tín hiệu sơ đồ uđk tạo tần số so sánh tạo xung khuếch đại van động lực H4.6 Sơ đồ khối tạo điên áp điều khiển Khối tạo tần số: Có nhiệm vụ tạo điện áp tựa cưa Urc với tần số theo ý muốn người thiết kế tần số điều áp chiều thường chọn có tần số lớn (hàng chục khz) tần số lớn khả chịu tần số van bán dẫn van động lực tiristor tần số khâu tạo tần số khoảng 1-5 khz van động lực tranzitor lưỡng cực, trường, IGBT tần số hàng chục Khz khâu so sánh: Có nhiệm vụ xác định thời điểm điện áp tựa điện áp điều khiển thời điểm điện áp tựa điện áp điều khiển phát lệnh mở khố van bán dẫn 60 Khâu tạo xung khuếch đại: Có nhiệm vụ tạo xung phự hợp để mở van bán dẫn xung coi phù hợp để mở van xung có đủ cơng suất (đủ dòng điện điện áp điều khiển), cách ly mạch điều khiển với mạch động lực nguồn động lực hàng chục voltrở lên hình dạng xung điều khiển phụ thuộc loại van động lực sử dụng Bài 5: BỘ NGHỊCH LƯU VÀ BỘ BIẾN TẦN 5.1 Bộ nghịch lưu áp pha * giới thiệu chung vê nguồn điện áp nghịch lưu Nghịch lưu thiết bị biến đổi lượng điện chiều thành lượng điện xoay chiều Nghịch lưu có lọai pha lọai ba pha Nếu nguồn lượng chiều cung cấp cho nghịch lưu nguồn dòng , ta cú nghịch lưu dòng, nguồn điện chiều cung cấp cho nghịch lưu nguồn áp ta có nghịch lưu áp * Phương pháp làm thyristor ngưng dẫn Đối với nguồn DC, Thyristor có tính trì trạng thái dẫn điện kích dẫn Dựa vào đặc tính kỹ thuật thyristor người ta làm ngưng thyristor dẫn nguồn DC phương pháp sau : - Cắt nguồn điện cung cấp cho thyristor - Giảm dòng IA qua thyristor xuống trị số dòng điện trì IH - Tạo điện áp phân cực ngược Anod Catod để cắt đứt dòng điện qua thyristor (gọi khóa cưỡng bức) 61 H5.1 Sơ đồ làm SCR ngưng dẫn Đối với phương pháp đầu ta ấn vào nút bấm K thyristor bị khóa Thế thời gian tắt thyristor không đủ lớn hay điện áp rơi thyristor lớn lại làm cho thyristor trở trạng thái dẫn Đối với phương pháp thứ gọi phương pháp khóa cưỡng ,phương pháp dùng chủ yếu mạch nghịch lưu Khi cấp nguồn cho mạch có xung kích mở cổng thyristor dẫn cho dòng qua tải RL ,điện áp rơi thyristor nhỏ bỏ qua nên áp cực Anod xem gần khơng ,đồng thời lúc có dòng qua điện trở R nạp cho tụ C Sau thời gian áp tụ C có trị đạt gần điện áp nguồn U với cực dương bên phải cực âm bên trái Khi ta muốn thyristor ngưng dẫn ,ta ấn vào nút bấm K làm điện áp cực dương tụ nối mass điện áp cực âm tụ có giá trị –U , tức UAnod < UKatod thyristor bị phân cực ngược nên ngưng dẫn tụ C xả điện qua K xuống mass Nguyên tắc họat động: Tụ C tụ dùng để đổi trạng thái chuyển mạch thyristor có trị số tính theo cơng thức : C 1,45 I Atoff [F] U Mạch dùng hai Thyristor mắc song song: H5.2 Sơ đồ nguyên lý tín hiệu mạch dùng hai Thyristor mắc song song: Mạch nghịch lưu dùng hai thyristor T1 , T2 mắc song song Các Thyristor thể qua khóa điện T1 , T2 Trong nửa chu kỳ đầu khóa T1 đóng T2 mở nên: u 2n 2E n 62 Mạch dùng bốn Thyristor mắc cầu H5.4 Sơ đồ nguyên lý tín hiệu mạch dùng bốn Thyristor mắc cầu Trong sơ đồ cho phép điều chỉnh tỉ số biến đổi nhờ điều khiển khơng đối xứng q trình đóng mở khóa điện Trong sơ đồ cặp khóa T1 T’2 , T1’ & T2 đóng mở Khi cặp T1và T’2 T1’ T2 điều khiển đóng hay mở lúc ta có kiểu điều khiển đối xứng Còn cặp T1 T’2 T1’ T2 điều khiển đóng hay mở khơng lúc ta có kiểu điều khiển lệch pha * Kiểu điều khiển đối xứng Tại thời điểm t = cặp T1 T’2 đồng thời đóng mạch điện, cặp T1’ T2 đồng thời ngắt mạch điện nên điện áp phụ tải u =E Tại thời điểm cặp T1’ T2 đồng thời đóng mạch điện, cặp T1 T’2 đồng thời ngắt mạch điện nên điện áp phụ tải u = -E Quá trình lặp lặp lại tuần hòan ta có điện áp xoay chiều u phụ tải nửa sóng chữ nhật dương âm liền kề Trị số hiệu dụng điện áp tải U = E * Kiểu điều khiển lệch pha Khóa điện T1 đóng t = ngắt T/2 giống kiểu điều khiển đối xứng Nhưng T’2 đóng mạch điện ngắt mạch điện chậm sau T1 khỏang thời gian t 64 Với β góc lệch pha q trình đóng T1 với T’2 (hay T1’ với T2 ) t T Tương tự khóa điện T1’ đóng ngắt t = T bán kỳ từ : T T Các khóa T đóng mạch khỏang thời gian nhauT : Khi hai khóa T1 T’2 dẫn T2 dẫn u = -E u = E , tương2 tự hai khóa T1’ Trong chu kỳ T điện áp u tải tồn hai khỏang thời gian , mạch điện phụ tải bị nối tắt khóa T1 T2 T1’ , T’2 đóng mạch khiến cho u = Thay đổi góc lệch pha β từ → π ta điều chỉnh trị số hiệu dụng điện áp u phụ tải thay đổi từ E → Bộ nghịch lưu pha 65 H5.4 Sơ đồ nguyên lý tín hiệu số mạch nghịch lưu pha Mạch nghịch lưu áp pha dùng cầu SCR từ SCR1 đến SCR4 chia làm cặp SCR1 - SCR3 SCR2 - SCR4 điều khiển luân phiên Tụ C1 lọc thành phần xoay chiều tụ nạp điện áp phản kháng đưa trả nguồn Hai tụ C2 C3 tụ chuyển mạch để ngưng dẫn SCR dẫn ,cầu diod D1 đến D4 mạch nắn điện ngược đưa điện áp phản kháng nạp tụ lọc C1 Cầu diod D5 đến D8 dùng để cách ly không cho tụ chuyển mạch C1 C2 phóng điện qua tải Các cuộn dây L1 L2 nối tiếp với nguồn có tác dụng giới hạn dòng ban đầu Gỉa sử SCR1 SCR3 kích dẫn điện Dòng điện từ nguồn dương qua SCR1 – D5 – Tải – D7 – SCR3 trở nguồn âm Như dòng điện qua tải theo chiều từ A sang B ,lúc UA > UB nên tụ C2 C3 nạp hình vẽ Khi có xung kích cho SCR2 SCR4 tụ C2 xả điện âm làm phân cực ngược SCR1 tụ C3 xả điện âm làm phân cực ngược SCR3 Như lúc SCR1 SCR3 ngưng dẫn SCR2 SCR4 dẫn Dòng điện từ nguồn dương qua SCR2 – D6 – tải – D8 – SCR4 trở nguồn âm Như dòng điện qua tải theo chiều từ B sang A Trường hợp UA < UB nên tụ C2 C3 nạp điện theo chiều ngược lại với với hình vẽ để chuẩn bị làm tắt SCR2 SCR4 Tần số dòng điện xoay chiều cấp cho tải tần số mạch dao động xung kích cho SCR từ SCR1 đến SCR4 5.2 Phân tích nghịch lưu áp ba pha 66 H5.5 Sơ đồ nguyên lý tín hiệu mạch nghịch lưu ba pha 5.3 Các phương pháp điều khiển nghịch lưu áp 5.4 Bộ nghịch lưu dòng điện Bộ nghịch lưu có nhiệm vụ chuyển đổi lượng từ nguồn điện chiều không đổi sang dạng lượng điện xoay chiều để cung cấp cho tải xoay chiều Đại lượng điều khiển ngõ điện áp dòng điện Nếu đại lượng điều khiển ngõ điện áp nghịch lưu gọi nghịch lưu áp, ngược lại gọi nghịch lưu dòng Nguồn chiều cung cấp cho nghịch lưu áp có tính chất nguồn áp, nguồn chiều cung cấp cho nghịch lưu dòng có tính chất nguồn dòng Các 67 nghịch lưu tương ứng gọi nghịch lưu áp nguồn áp nghịch lưu dòng nguồn dòng gọi tắt nghịch lưu áp nghịch lưu dòng Trong trường hợp nguồn điện đầu vào đại lượng ngõ khác nhau, nghịch lưu cung cấp dòng điện xoay chiều từ nguồn điện áp chiều, ta gọi chúng nghịch lưu dòng nguồn áp Bộ nghịch lưu thành phần chủ yếu biến tần Ứng dụng chúng quan trọng tương đối rộng rãi, chủ yếu nhằm vào lĩnh vực truyền động điện động xoay chiều với độ xác cao Trong lĩnh vực tần số cao, nghịch lưu dùng thiết b ị lò cảm ứng trung tần, thiết bị hàn trung tần Bộ nghịch lưu dùng làm nguồn điện xoay chiều cho nhu cầu gia đình, làm nguồn điện liên tục UPS, điều khiển chiếu sáng ứng dụng lĩnh vực bù nhuy ễn công suất phản kháng Bộ nghịch lưu: Bộ nghịch lưu có nhiệm vụ chuyển đổi lượng từ nguồn điện chiều không đổi sang dạng lượng điện xoay chiều để cung cấp cho tải xoay chiều Đại lượng điều khiển ngõ điện áp dòng điện Nếu đại lượng điều khiển ngõ điện áp nghịch lưu gọi nghịch lưu áp, ngược lại gọi nghịch lưu dòng Nguồn chiều cung cấp cho nghịch lưu áp có tính chất nguồn áp, nguồn chiều cung cấp cho nghịch lưu dòng có tính chất nguồn dòng Các nghịch lưu tương ứng gọi nghịch lưu áp nguồn áp nghịch lưu dòng nguồn dòng gọi tắt nghịch lưu áp nghịch lưu dòng Trong trường hợp nguồn điện đầu vào đại lượng ngõ khác nhau, nghịch lưu cung cấp dòng điện xoay chiều từ nguồn điện áp chiều, ta gọi chúng nghịch lưu dòng nguồn áp Bộ nghịch lưu thành phần chủ yếu biến tần Ứng dụng chúng quan trọng tương đối rộng rãi, chủ yếu nhằm vào lĩnh vực truyền động điện động xoay chiều với độ xác cao Trong lĩnh vực tần số cao, nghịch lưu dùng thiết bị lò cảm ứng trung tần, thiết bị hàn trung tần Bộ nghịch lưu dùng làm nguồn điện xoay chiều cho nhu cầu gia đình, làm nguồn điện liên tục UPS, điều khiển chiếu sáng ứng dụng lĩnh vực bù nhuyễn công suất phản kháng Bộ nghịch lưu áp đa bậc: Khái niệm: Bộ nghịch lưu áp nghịch lưu có nguồn chiều cung cấp nguồn áp đối tượng điều khiển ngõ điện áp Bộ nghịch lưu dòng nghịch lưu có nguồn chiều cung cấp nguồn dòng đối tượng điều khiển ngõ nguồn dòng Trên thực tế nguồn chiều nguồn áp đối tượng nghiên cứu nghịch lưu áp Bộ nghịch lưu áp cung cấp điều khiển điện áp xoay chiều ngõ 68 ra, nguồn điện áp chiều là: pin điện, ắc quy, điện áp chiều chỉnh lưu từ điện áp xoay chiều có lọc phẳng… Các tải xoay chiều thường mang tính chất cảm kháng (động xoay chiều, lò cảm ứng…), dòng điện qua linh kiện khơng thể đóng ngắt q trình chuyển mạch tự nhiên Do đó, linh kiện nghịch lưu áp phải có khả kích đóng, ngắt dòng qua Trong ứng dụng với cơng suất nhỏ vừa sử dụng transitor BJT, MOSFET, IGBT Trong phạm vi công suất lớn dùng GTO, IGCT SCR kết hợp với chuyển mạch Với tải tổng quát, linh kiện mắc thêm diode đối song để hạn chế điện áp phát sinh kích ngắt linh kiện Phân loại: Bộ nghịch lưu áp có nhiều loại nhiều phương pháp điều khiển khác nhau: - Theo số pha điện áp đầu ra: nghịch lưu áp pha, ba pha - Theo số cấp giá trị điện áp đầu pha tải đến điểm điện chuẩn mạch: hai bậc (two level), đa bậc (multilevel) Khái niệm biến tần hai bậc xuất phát từ điện áp đầu pha tải (pha A, B, C) với điểm chuẩn (vị trí nối đất) mạch DC thay đổi hai bậc khác (Vdc 0) Bộ nghịch lưu áp hai bậc có nhược điểm tạo điện áp cung cấp cho cuộn dây động dv/dt lớn gây tượng điện áp common-mode (VNO khác 0) nghiêm trọng Bộ nghịch lưu áp đa bậc phát triển để giải vấn đề gây nêu nghịch lưu áp hai bậc thường sử dụng cho ứng dụng điện áp cáo công suất lớn Ưu điểm nghịch lưu áp đa bậc công suất nghịch lưu tăng lên, điện áp đặt lên linh kiện giảm xuống nên công suất tổn hao q trình đóng ngắt linh kiện giảm theo; với tần số đóng ngắt, thành phần sóng hài bậc cao điện áp giảm nhỏ so với nghịch lưu áp hai bậc Theo cấu hình nghịch lưu: dạng Cascade, dạng nghịch lưu chứa cặp diode kẹp NPC 5.5 Các phương pháp điều khiển nghịch lưu dòng Các phương pháp điều khiển nghịch lưu áp: Phương pháp điều rộng , Phương pháp điều biên , Phương pháp điều chế độ rộng xung (SH – PWM ) , Phương pháp điều chế độ rộng xung cải biến (Modified PWM) , Phương pháp điều chế vector không gian (SVPWM – Carrier Based PWM) 69 Kỹ thuật điều chế sóng mang PWM Kỹ thuật điều chế sóng mang PWM: Từ áp tải pha yêu cầu Vtj, sử dụng sơ đồ sau để xác đinh Vj0: Theo sơ đồ ta tính tín hiệu điều khiển cho cặp linh kiện: Vj0 = Vjt + V0 (V0 điện áp offset) Điện áp V0 chọn giá trị giới hạn V0min:V0max nó: V0min ≤ V0 ≤ V0max Với : V0min = nVd – Max V0max = - mVd – Min (tùy theo nghịch lưu mà chọn số m,n cho phù hợp) Min = min(Vt1, Vt2, Vt3) ; Max = max(Vt1, Vt2, Vt3) Các trường hợp đặc biệt: V0max = - mVd – Min (tùy theo nghịch lưu mà chọn số m,n cho phù hợp) Min = min(Vt1, Vt2, Vt3) Max = max(Vt1, Vt2, Vt3) Các trường hợp đặc biệt: )min)maxa Vo Vob Vo Vđiều chế gián đoạn (discontinueous PWM) minmax)2Vo Voc Vo ff f space vector modulation (SVPWM) So sánh tín hiệu điều khiển Vj0 với sóng mang Vcarrier ta tính tốn tín hiệu điều chế danh định 5.6 Bộ biến tần gián tiếp Biến tần độc lập với biến áp trung tính Sơ đồ nguyên lý H5.6 Sơ đồ nguyên lý biến tần độc lập với biến áp trung tính 70 Hoạt động sơ đồ giải thích theo đường cong H5.6 Sơ đồ tín hiệu biến tần độc lập với biến áp rung tính Biến tần độc lập với sơ đồ nửa cầu Sơ đồ nguyên lý H5.7 Sơ đồ nguyên lý biến tần nửa cầu Biến tần độc lập với sơ đồ cầu Sơ đồ nguyên lý H5.8 Sơ đồ nguyên lý biến tần độc lập với sơ đồ cầu 71 Biến tần nửa cầu Sơ đồ nguyên lý H5.9 Sơ đồ nguyên lý biến tần nửa cầu Biến tần toàn song Sơ đồ nguyên lý H5.10 Sơ đồ ngun lý biến tần tồn sóng Biến tần vào pha pha H5.11 Sơ đồ nguyên lý biến tần vào pha pha 72 Biến tần vào pha ba pha H5.11 Sơ đồ nguyên lý biến tần vào pha ba pha Biến tần vào ba pha pha H5.12 Sơ đồ nguyên lý biến tần vào ba pha pha Biến tần vào ba pha ba pha H 5.13 Sơ đồ nguyên lý biến tần vào ba pha ba pha 73 5.7 Bộ biến tần trực tiếp Biến tần trực tiếp biến đổi trực tiếp đường cong lưới điện xoay chiều cơng nghiệp có dạng Người ta trực tiếp biến đổi đường cong lưới điện cơng nghiệp, ta thu điện áp với tần số khác tần số lưới điện Có thể dung mạch điện với nguồn cấp pha ba pha Bằng cách đóng mở Tiristor theo quy luật ta có điện áp xoay chiều Sơ đồ mạch điện: 74 Một số mạch điện ứng dụng Bộ nguồn tần số cao Mạch lực nguồn tần số cao Mạch điều khiển nguồn tần số cao Câu hỏi tập chương Câu : Nghịch lưu gì? Các linh kiện thường sử dụng nghịch lưu Câu : Nêu số ứng dụng biến tần? Câu : Phân tích vẽ dạng tín hiệu biến tần gián tiếp có tín hiệu ba pha? 75 76 MỤC LỤC Lời nói đầu Bài mở đầu: Các khái niệm Trang Trị trung bình đại lượng Cơng suất trung bình 2 Trị hiệu dụng đại lượng Hệ số công suất BÀI 1: Các linh kiện điện tử công suất Phân lọai 1.2 Diode 1.2 Transistor BJT 1.3 Transistor MOSFET Các mục lục 1.4 Transistor IGBT 1.5 Thyristor SCR 1.6 Triac 12 19 21 1.7 Gate Turn off Thyristor GTO Bài : Bộ chỉnh lưu 22 26 2.1 Định nghĩa: 26 2.2.Phân loại: 27 2.3 Các thông số chỉnh lưu: 27 2.4 Bộ chỉnh lưu pha 2.5 Bộ chỉnh lưu ba pha 2.6 Mạch chỉnh lưu có điều khiển, Chỉnh lưu điều rộng xung 2.7 Các chế độ làm việc chỉnh lưu 2.8 Tính tốn mạch chỉnh lưu 2.9 Các chế độ làm việc chỉnh lưu Bài : Bộ biến đổi điện áp chiều 3.1 Bộ biến đổi điện áp xoay chiều pha 3.2 Bộ biến đổi điện áp xoay chiều ba pha 3.3 phương pháp điều khiển biến đổi áp xoay chiều pha 27 35 38 42 44 45 47 47 49 51 Bài 4: Bộ biến đổi điện áp chiều 52 4.1 Khái niệm 52 4.1.1 Điều khiển cách mắc nối tiếp với tải điện trở 52 77 4.1.2.Điều khiển liên tục cách mắc nối tiếp với tải tranzitor 52 4.1.3 điều khiển băm áp (băm xung) 4.2 giảm áp 4.3 Bộ tăng áp 4.4 Các phương pháp điều khiển biến đổi điện áp chiều Bài 5: Bộ nghịch lưu biến tần 53 54 56 58 60 5.1 Bộ nghịch lưu áp pha 5.2 Phân tích nghịch lưu áp ba pha 5.3 Các phương pháp điều khiển nghịch lưu áp 5.4 Bộ nghịch lưu dòng điện 5.5 Các phương pháp điều khiển nghịch lưu dòng 5.6 Bộ biến tần gián tiếp 5.7 Bộ biến tần trực tiếp Tài liệu tham khảo Mục lục 60 65 66 66 68 69 73 75 76 78 ... Triac 12 19 21 1.7 Gate Turn off Thyristor GTO Bài : Bộ chỉnh lưu 22 26 2. 1 Định nghĩa: 26 2. 2.Phân loại: 27 2. 3 Các thông số chỉnh lưu: 27 2. 4 Bộ chỉnh lưu pha 2. 5 Bộ chỉnh lưu ba pha 2. 6 Mạch... T1 T 2 đồng thời đóng mạch điện, cặp T1’ T2 đồng thời ngắt mạch điện nên điện áp phụ tải u =E Tại thời điểm cặp T1’ T2 đồng thời đóng mạch điện, cặp T1 T 2 đồng thời ngắt mạch điện nên điện áp... Thyristor thể qua khóa điện T1 , T2 Trong nửa chu kỳ đầu khóa T1 đóng T2 mở nên: u 2n 2E n 62 uOA = Eo Trong nửa chu kỳ sau khóa T2 đóng T1 mở nên: uOB = E Dạng sóng điện áp tải có dạng xoay