Trường đại học Bà Rịa – Vũng Tàu TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA VŨNG TÀU VIỆN CNTT – ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BÀI THỰC HÀNH ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Giảng viên: Phan Thanh Hoàng Anh Lưu hành nội Năm 2017 Thực hành Điện tử công suất Trang Trường đại học Bà Rịa – Vũng Tàu BÀI 1: MẠCH KÍCH THYSISTOR(SCR) Cho các mạch kích hình vẽ sau: Hình 1: Mạch kích SCR đơn giản Hình 2: Mạch kích thysistor đầy đủ Thực hành Điện tử công suất Trang Trường đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Tiến hành mô mạch điện phần mềm PSIM hoặc MATLAB Thực hiện theo yêu cầu sau: Trên mạch kích SCR Hình 1: (6 điểm) a Giải thích các phần tử mạch kích b Nguyên lý hoạt động của mạch kích c Ứng dụng mạch kích để điều khiển một mạch điện đơn giản sử dụng SCR: Sơ đồ nguyên lý; vẽ dạng sóng tại V1, V2 V3; nhận xét kết quả dạng sóng tại V1, V2 V3 Trên mạch kích SCR Hình 2: (4 điểm) a Giải thích sơ đồ hoạt động của mạch kích b Nhận xét dạng sóng điện áp ngõ tại các vị trí S1, S2, S3, S4, S5 c Tại dạng sóng vị trí khơng đối xứng hồn tồn? Thực hành Điện tử công suất Trang Trường đại học Bà Rịa – Vũng Tàu BÀI 2: BỘ CHỈNH LƯU CẦU PHA Cho các thông số của mạch chỉnh lưu cầu hình 2: L = 50 mH, R=1Ω E = 50 V Tiến hành mô thiết kế mạch điện theo yêu cầu sau: a Vẽ dạng sóng điện áp dòng điện tải ngõ góc kích 300, 450, 600,750, 900 , b Phân tích độ méo dạng của hệ thống c Nhận xét dạng sóng điện áp ngõ tại các góc kích nêu d Thay đổi các giá trị R L có nhận xét dạng sóng ngõ Hình 3: Mạch mơ chỉnh lưu cầu pha Thực hành Điện tử công suất Trang Trường đại học Bà Rịa – Vũng Tàu BÀI 3: BỘ CHỈNH LƯU TIA PHA Hình 4: Mạch mơ Tiến hành mơ thiết kế mạch điện theo yêu cầu sau: a Vẽ dạng sóng điện áp dòng điện tải ngõ góc kích 300, 450, 750, 900, L=150mH, R=2Ω b Phân tích độ méo dạng của hệ thống c Nhận xét dạng sóng điện áp ngõ tại các góc kích nêu d Thay đổi các giá trị R L có nhận xét dạng sóng ngõ L1=50mH, R1=5Ω; L2=200mH, R2=10Ω; Thực hành Điện tử công suất Trang Trường đại học Bà Rịa – Vũng Tàu BÀI 4: BỘ CHỈNH LƯU CẦU PHA Vẽ mạch điện chỉnh lưu cầu pha tiến hành mô thiết kế mạch điện theo yêu cầu sau: Vẽ dạng sóng điện áp dòng điện tải ngõ góc kích 100, 450, 600, L=50mH, R=1Ω; E=8V Phân tích độ méo dạng của hệ thống Nhận xét dạng sóng điện áp ngõ tại các góc kích nêu Với giá trị α=300,L=10mH R=1Ω, nhận xét dạng sóng ngõ với kết quả Câu Giải thích có sai biệt Với giá trị α=300 , L=150mH R=5Ω, nhận xét dạng sóng ngõ với kết quả Câu Giải thích có sai biệt Với giá trị α=300 , L = 50mH R=1Ω, E= -8V, nhận xét dạng sóng ngõ với kết quả Câu Giải thích có sai biệt Với giá trị α=300 , L = 50mH R=1Ω, E= 0V, nhận xét dạng sóng ngõ với kết quả Câu Giải thích có sai biệt Thực hành Điện tử công suất Trang Trường đại học Bà Rịa – Vũng Tàu BÀI 5: BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU PHA Cho mạch biến đổi điện áp xoay chiều pha Hình vẽ Tiến hành mô thiết kế mạch điện theo yêu cầu sau: Vẽ dạng sóng điện áp dòng điện tải ngõ có nhận xét góc kích α=300, 600, 900, 1200 , L=50mH, R=2Ω Phân tích độ méo dạng sóng hài của hệ thống Với giá trị α=300, L=10mH R=2Ω, nhận xét dạng sóng ngõ với kết quả Câu Giải thích có sai biệt Với giá trị α=300 , L=150mH R=2Ω, nhận xét dạng sóng ngõ với kết quả Câu Giải thích có sai biệt Vẽ dạng sóng điện áp rơi các linh kiện S1 S2 với giá trị α=300 , L = 50mH R=2Ω Vẽ dạng sóng điện áp rơi các linh kiện S1 S2 với giá trị α=900 , L = 50mH R=2Ω Vẽ dạng sóng điện áp rơi các linh kiện S1 S2 với giá trị α=1200 , L = 50mH R=2Ω Thực hành Điện tử công suất Trang Trường đại học Bà Rịa – Vũng Tàu BÀI 6: BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU PHA Cho mạch biến đổi điện áp xoay chiều pha Hình vẽ Tiến hành mô thiết kế mạch điện theo yêu cầu sau: Vẽ dạng sóng điện áp tải ngõ có nhận xét góc kích α=300, 600, 900, 1200 , L=50mH, R=2Ω Phân tích độ méo dạng sóng hài của hệ thống Với giá trị α=300, L=5mH R=2Ω, nhận xét dạng sóng ngõ với kết quả Câu Giải thích có sai biệt Với giá trị α=300 , L=200mH R=2Ω, nhận xét dạng sóng ngõ với kết quả Câu Giải thích có sai biệt Vẽ dạng sóng điện áp rơi các linh kiện S1, S3 S5; S2, S4 S6 với giá trị α=300 , L = 50mH R=2Ω Vẽ dạng sóng điện áp rơi các linh kiện S1, S3 S5; S2, S4 S6 với giá trị α=900 , L = 50mH R=2Ω Thực hành Điện tử công suất Trang Trường đại học Bà Rịa – Vũng Tàu BÀI 7: BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU Cho mạch biến đổi điện áp một chiều Hình Hình sau: Hình 1: Bộ biến đổi DC giảm áp Hình 2: Bộ biến đổi DC tăng áp Các thông số đầu vào sau: - Uin = 120 V; - Điện áp cung cấp cho bộ kích IGBT 100 V Tiến hành mô mạch điện theo từng dạng biến đổi thiết kế mạch theo yêu cầu sau: Thành lập phương trình trạng thái Ut = f(Uin) của mạch điện Vẽ dạng sóng điện áp tải ngõ ra, dòng điện ngõ trạng thái đóng ngắt của IGBT L=50mH, R=5Ω, E=24V Vẽ dạng sóng điện áp tải ngõ ra, dòng điện ngõ trạng thái đóng ngắt của IGBT L=2mH, R=5Ω, E=24V Vẽ dạng sóng điện áp tải ngõ ra, dòng điện ngõ trạng thái đóng ngắt của IGBT L=50mH, R=5Ω, E=0V Nhận xét khác biệt dạng sóng ngõ ra, dòng điện điện ngõ trạng thái đóng ngắt của IGBT giữa Câu 2, Câu 3, Câu Giải thích Thực hành Điện tử công suất Trang Trường đại học Bà Rịa – Vũng Tàu BÀI 8: BỘ NGHỊCH LƯU A PHẦN 1: BỘ NGHỊCH LƯU PHA Cho bộ nghịch lưu áp pha, sử dụng kỹ thuật điều chế độ rộng xung PWM mạch chỉnh lưu cầu để tạo điện nguồn cung cấp cho bộ nghịch lưu Hình 1: Hình 1: Bộ nghịch lưu áp pha Các thông số đầu vào sau: - Sử dụng bộ chỉnh lưu để biến đổi điện AC qua DC có Uin = 220 V; - Điện áp cung cấp cho bộ nghịch lưu 100 V; - Điện áp cung cấp cho bộ kích IGBT 100 V Tiến hành mô thiết kế mạch điện theo yêu cầu sau: Vẽ dạng sóng điện áp ngõ vào bợ nghịch lưu (Vdc); điện áp dòng điện ngõ vào của bợ chỉnh lưu; điện áp dòng điện ngõ tải L=50mH, R=5Ω Vẽ dạng sóng điện áp ngõ vào bộ nghịch lưu (Vdc); điện áp dòng điện ngõ vào của bợ chỉnh lưu; điện áp(Vt) dòng điện (It) ngõ tải L=200mH, R=5Ω Vẽ dạng sóng điện áp ngõ vào bợ nghịch lưu (Vdc); điện áp dòng điện ngõ vào của bợ chỉnh lưu; điện áp(Vt) dòng điện (It) ngõ tải L=0mH, R=5Ω Nhận xét khác biệt dạng sóng điện áp dòng điện ngõ giữa Câu 1, Câu Câu Giải thích Thực hành Điện tử công suất Trang 10 Trường đại học Bà Rịa – Vũng Tàu A PHẦN 2: BỘ NGHỊCH LƯU PHA Cho bộ nghịch lưu áp pha, sử dụng kỹ thuật điều chế độ rộng xung PWM mạch chỉnh lưu cầu để tạo điện nguồn cung cấp cho bộ nghịch lưu Hình 2: Hình 2: Bộ nghịch lưu áp pha Các thông số đầu vào sau: - Sử dụng bộ chỉnh lưu để biến đổi điện AC qua DC có Uin = 220 V; - Điện áp cung cấp cho bộ nghịch lưu 100 V; - Điện áp cung cấp cho bộ kích IGBT 100 V; - Tải R-L pha đối xứng mắc hình Tiến hành mô thiết kế mạch điện theo yêu cầu sau: Vẽ dạng sóng điện áp ngõ vào của bợ nghịch lưu (Vdc); điện áp dòng điện ngõ vào của bộ chỉnh lưu; điện áp dòng điện ngõ tải L=50mH, R=5Ω Vẽ dạng sóng điện áp ngõ vào bộ nghịch lưu (Vdc); điện áp dòng điện ngõ vào của bợ chỉnh lưu; điện áp(Vt) dòng điện (It) ngõ tải L=200mH, R=5Ω Vẽ dạng sóng điện áp ngõ vào bộ nghịch lưu (Vdc); điện áp dòng điện ngõ vào của bợ chỉnh lưu; điện áp(Vt) dòng điện (It) ngõ tải L=0mH, R=5Ω Nhận xét khác biệt dạng sóng điện áp dòng điện ngõ giữa Câu 5, Câu Câu Giải thích Thực hành Điện tử công suất Trang 11