1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Giáo trình điện tử công suất

141 19 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 141
Dung lượng 6,7 MB

Nội dung

TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐẮK LẮK KHOA ĐIỆN - QJ KӅ Ĉ GIÁO TRÌNH ҳN  /ҳ N - ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH CỠ NHỎ DR ÿ ҷQ J Mã mơ đun: MĐ27 NGHỀ: ĐIỆN CƠNG NGHIỆP 7U ѭӡ QJ  & Trình độ: Cao đẳng nghề/ Trung cấp nghề Biên soạn: ThS Nguyễn Văn Ban Lưu hành nội bộ, 2014 7U ѭӡ QJ  & DR ÿ ҷQ J QJ KӅ Ĉ ҳN  /ҳ N ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT ҳN  /ҳ N Chương 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN Khái niệm điện tử công suất Ngắt điện điện tử (NĐĐT) hay Bán dẫn (NĐBD) Khảo sát mạch ĐTCS Các hệ thức khái niệm 4.1 Trị trung bình đại lượng 4.2 Trị hiệu dụng đại lượng 4.3 Công suất 10 4.4 Hệ số công suất 12 Tính chọn ngắt điện điện tử 14 5.1 Tính chọn định mức áp linh kiện .14 5.2 Tính chọn định mức dịng công suất linh kiện 14 Bài tập 16 7U ѭӡ QJ  & DR ÿ ҷQ J QJ KӅ Ĉ Chương 2: CÁC LINH KIỆN CÔNG SUẤT 21 Phân loại 21 DIODE 22 2.1 Đặc tính, phân loại .22 2.2 Đặc tính phục hồi (Recovery) Diode 22 Transistor BJT .24 3.1 Đặc tính đóng ngắt Transistor .25 3.2 Đặc tính đóng ngắt MOSFET, IGBT .26 3.3 Vùng hoạt động an toàn BJT (Safe Operating Area) 26 IGBT .27 4.1 Giới thiệu 27 4.2 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động 27 4.3 Đặc tính đóng cắt IGBT 27 4.4 Vùng làm việc an toàn (Safe Operating Area) 28 4.5 Vấn đề bảo vệ IGBT 28 SCR (Thyristor) .28 5.1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động 29 5.2 Đặc tính tĩnh (Volt – Ampe) 29 5.3 Các thông số kỹ thuật SCR 30 5.4 Ứng dụng SCR 31 5.5 Đặc tính động (đóng ngắt) 31 5.6 Đặc tính cổng (hay kích khởi cổng) 33 5.7 Các linh kiện khác họ Thyristor .33 TRIAC 35 6.1 Mô tả chức 35 6.2 Đặc tính V-A 35 6.3 Khả chịu tải .36 GTO (Gate Turn – Off Switch) 37 Trang ThS NGUYỄN VĂN BAN QJ KӅ Ĉ ҳN  /ҳ N Các linh kiện công suất 38 8.1 PUT (Programmable Unijunction Transistor) 38 8.2 SCS (Silicon – Controlled Switch) 39 8.3 IGCT (Integrated Gate Commutated Thyristor) 40 8.4 MCT 41 8.5 MTO (MOS Turn Off Thyristor) 43 8.6 ETO (Emitter Turn-Off Thyristor) 44 1.1 So sánh khả họat động linh kiện 45 Mạch lái ngắt điện bán dẫn 46 9.1 Mạch lái BJT công suất 47 9.2 Mạch lái MOSFET công suất IGBT 48 9.3 Mạch lái SCR Thyristor 49 9.4 Mạch lái MOSFET cơng suất có bảo vệ dịng 51 9.5 Vi mạch lái ½ cầu MOSFET 52 10 Bảo vệ biến đổi ngắt điện bán dẫn 52 10.1 Bảo vệ dòng 52 10.2 Bảo vệ áp 53 7U ѭӡ QJ  & DR ÿ ҷQ J Chương 3: BỘ CHỈNH LƯU 55 Bộ chỉnh lưu pha 55 1.1 Chỉnh lưu không điều khiển 55 1.2 Chỉnh lưu điều khiển pha 61 1.3 Khảo sát số sơ đồ chỉnh lưu điều khiển pha 69 1.4 Ứng dụng 71 Bộ chỉnh lưu pha 72 2.1 Chỉnh lưu mạch tia pha không điều khiển 72 2.2 Chỉnh lưu pha điều khiển điều khiển pha 74 Chỉnh lưu hỗn hợp SCR DIODE 79 3.1 Các sơ đồ 79 3.2 Khảo sát sơ đồ chỉnh lưu pha 79 3.3 Khảo sát sơ đồ chỉnh lưu cầu ba pha hỗn hợp 81 Các chế độ làm việc chỉnh lưu hệ 82 4.1 Chế độ chỉnh lưu chế độ nghịch lưu 82 4.2 Chế độ dòng liên tục chế độ dòng điện gián đoạn 84 4.3 Mạch phát xung điều khiển pha 86 4.4 Ứng dụng chỉnh lưu điều khiển pha 91 Chương 4: BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU 95 Nguyên lý đóng ngắt 95 1.1 Đóng ngắt điện AC 95 1.2 Điều khiển On–Off 96 1.3 Ứng dụng điều khiển ON – OFF 96 Bộ biến đổi điện áp xoay chiều 97 Trang ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT 2.1 Bộ đổi điện áp xoay chiều pha 98 2.2 Bộ biến đổi áp xoay chiều ba pha 102 Ứng dụng biến đổi áp xoay chiều 103 QJ KӅ Ĉ ҳN  /ҳ N Chương 5: BỘ BIẾN ĐỔI ÁP MỘT CHIỀU 105 Bộ giảm áp 105 Bộ tăng áp 105 Các phương pháp điều khiển biến đổi điện áp chiều 106 3.1 Mạch phát xung điều khiển BBĐ áp chiều 106 3.2 Mạch điều rộng xung loại dòng điện 107 3.3 Mạch lái nửa cầu Transistor 108 3.4 Mạch lái sơ đồ cầu 110 Ứng dụng 111 4.1 Nguyên lý điều khiển biến đổi 111 4.2 Điều khiển động chiều 112 4.3 Các nguồn chiều - cấp điện hay ổn áp xung 112 4.4 Nghịch lưu 113 7U ѭӡ QJ  & DR ÿ ҷQ J Chương 6: BỘ NGHỊCH LƯU VÀ BỘ BIẾN TẦN 115 Bộ nghịch lưu áp pha 115 Bộ nghịch lưu áp ba pha 116 2.1 Sơ đồ 116 2.2 Phân tích điện áp nghịch lưu áp pha 117 Các phương pháp điều khiển nghịch lưu áp 119 3.1 Phương pháp điều khiển theo biên độ 119 3.2 Phương pháp điều chế độ rộng xung sin (SIN PWM) 120 3.3 Phương pháp điều biên 121 3.4 Phương pháp điều chế độ rộng xung 121 Bộ nghịch lưu dòng điện 122 4.1 Bộ nghịch lưu dòng pha 122 4.2 Bộ nghịch lưu dòng ba pha 123 Các phương pháp điều khiển nghịch lưu dòng 124 5.1 Phương pháp điều khiển theo biên độ 125 5.2 Phương pháp điều chế độ rộng xung 126 Bộ biến tần gián tiếp 128 6.1 Bộ biến tần gián tiếp 128 6.2 Bộ biến tần áp gián tiếp 128 6.3 Bộ biến tần dòng gián tiếp 130 Bộ biến tần trực tiếp (Cycloconverter) 131 7.1 Bộ biến tần trực tiếp pha 131 7.2 Bộ biến tần trực tiếp ba pha 134 Ứng dụng 134 8.1 Các nguồn tần số cao 135 Trang ThS NGUYỄN VĂN BAN 7U ѭӡ QJ  & DR ÿ ҷQ J QJ KӅ Ĉ ҳN  /ҳ N 8.2 Điều khiển động AC dùng biến tần 135 8.3 Bộ nguồn xoay chiều không gián đoạn (UPS: Uninterrupted - Power - Pupply) 136 8.4 Chấn lưu (Ballast) điện tử 137 Tài liệu tham khảo 139 Trang ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Chương 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN Thời gian: Mục tiêu: - Trình bày được các khái niệm bản điện tử công suất - Tính toán được các đại lượng điện tử công suất - Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, tư sáng tạo khoa học 7U ѭӡ QJ  & DR ÿ ҷQ J QJ KӅ Ĉ ҳN  /ҳ N Khái niệm điện tử công suất Bộ biến đổi: Điện tử công suất (ĐTCS), tên tiếng anh Power Electronics (Điện tử cơng suất lớn), cịn gọi “Kỹ thuật biến đổi điện năng“, phận điện tử cơng nghiệp, có đối tượng mạch biến đổi dạng lượng điện để cung cấp cho tải công nghiệp sơ đồ khối hình 1.1, đó: - Nguồn có dạng quen thuộc xoay chiều (lưới điện pha, ba pha) hay chiều (ắc Hình 1.1 : Sơ đồ khối thiết bị ĐTCS qui), có thơng số khơng đổi - Mạch ĐTCS, gọi mạch động lực, biến đổi điện nguồn thành dạng có thơng số (điện áp, tần số) cho thích hợp với tải cơng nghiệp hay để kiểm sốt dịng lượng cung cấp cho chúng Nhờ ta nâng cao chất lượng hay điều khiển hoạt động tải công nghiệp Mạch ĐTCS khối điều khiển tạo nên Bộ Biến Đổi (BBĐ - converter) Trong thực tế, để khảo sát mạch điện tử công suất, ta cần biết quy luật điều khiển linh kiện điện tử tác động tạo nên mạch Với mạch động lực có nhiều sơ đồ điều khiển để tạo đặc tính ngõ khác - Tải BBĐ có nhiều loại, động điện (một chiều hay xoay chiều); thiết bị điện nhiệt đèn có tim, lị điện trở, hay cuộn dây lò cảm ứng; thiết bị điện hóa thiết bị điện phân, xi mạ… Tất quy đổi phần tử mạch điện R, RL, RLE, RC… Có loại BBĐ sau: - BBĐ AC – DC (xoay chiều – chiều): chỉnh lưu, cung cấp áp chiều từ nguồn xoay chiều - BBĐ AC – AC (xoay chiều – xoay chiều): bao gồm biến đổi điện áp xoay chiều biến đổi tần số (biến tần) - BBĐ DC – DC (một chiều – chiều): mạch biến đổi điện áp chiều - BBĐ DC – AC (một chiều – xoay chiều): mạch nghịch lưu Ngắt điện điện tử (NĐĐT) hay Bán dẫn (NĐBD) Vì BBĐ lượng điện, ngồi u cầu đặc tính ngõ ra, hiệu suất yếu tố quan trọng Vì mạch ĐTCS giới hạn sơ đồ sử dụng linh kiện điện tử tác động làm việc chế độ đóng ngắt, tương ứng hai trạng thái: ON: đóng mạch (ví dụ Transistor chế độ bão hịa), dòng qua mạch cực đại, sụt áp linh kiện cơng suất bé OFF: ngắt mạch (ví dụ Transistor chế độ khóa), dịng qua mạch khơng áp linh kiện công suất lớn Trang ThS NGUYỄN VĂN BAN QJ KӅ Ĉ ҳN  /ҳ N Kết chế độ hoạt động tổn hao lượng linh kiện điện tử công suất bé dẫn đến hiệu suất mạch ĐTCS cao: lớn 90 %, khác hẳn mạch điện tử dùng xử lý tín hiệu hay thông tin Để việc khảo sát mạch ĐTCS có giá trị tổng quát, người ta quy linh kiện điện tử sử dụng ĐTCS ba dạng linh kiện lý tưởng gọi Ngắt Điện Điện Tử hay Ngắt Điện Bán Dẫn (NĐBD - linh kiện chủ yếu làm bán dẫn) Đó là: Diode, SCR ngắt điện bán dẫn chiều (NĐBD1C), có đặc tính hình 1.2 Các đặc tính lý tưởng: sụt áp dẫn điện khơng, hở mạch khóa Ngắt diện bán dẫn không tiêu thụ lượng điện làm cho hiệu suất BBĐ ta khơng có thêm phần tử thụ động mạch Sự lý tưởng hóa giúp cho việc khảo sát mạch ĐTCS trở nên đơn giản, dể dàng Trong đa số trường hợp khơng ảnh hưởng đến kết tính tốn NĐBD cịn gọi ngắt điện cơng suất (Power Switch), khóa hay van Diode NDBD1C SCR Hình 1.2: Các loại ngắt điện bán dẫn 7U ѭӡ QJ  & DR ÿ ҷQ J - Diode (chỉnh lưu): Phần tử dẫn điện chiều có hai trạng thái: + ON: phân cực thuận: VAK > 0, xem sụt áp thuận VF = 0, dòng qua mạch phụ thuộc nguồn phần tử thụ động khác + OFF: phân cực ngược: VAK < 0, xem hở mạch - Ngắt điện bán dẫn chiều (NĐBD1C), gọi tắt ngắt điện hay Transistor có hoạt động sau: + ON: NĐBD1C trở nên dẫn điện (đóng mạch) có tín hiệu điều khiển: G ≠ trở trạng thái ngắt mạch tín hiệu G + OFF: Ngắt mạch khơng có tín hiệu điều khiển: G = 0, Transistor, NĐBD1C không cho phép phân cực ngược (VS luôn > 0) NĐBD1C có hai loại chính: BJT tương ứng tín hiệu G dịng cực B, MOSFET cơng suất với G áp VGS - SCR (Silicon Controlled Rectifier – Chỉnh lưu có điều khiển): Đây linh kiện thường gặp mạch ĐTCS, có hai trạng thái: + ON: SCR trở nên dẫn điện (đóng mạch) có tín hiệu điều khiển: G ≠ phân cực thuận VAK > Điểm đặc biệt SCR có khả tự giữ trạng thái dẫn điện: khơng cần tín hiệu điều khiển G ON, SCR trở trạng thái ngắt dòng qua giảm + OFF: Có thể ngắt mạch hai chiều (VAK > VAK < 0) khơng có tín hiệu điều khiển: G = Để ý các NĐBD làm việc với chiều dòng điện, linh kiện điện tử cơng śt thực tế dẫn điện cả hai chiều, lúc được biểu diễn tổ hợp các NĐBD Trang ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT Vì ngắt điện có hai trạng thái, luật điều khiển chúng biểu diễn hàm logic, có hai trạng thái ON - OFF hay Low - High - NĐBD: có hai trạng thái; ON (đóng) OFF (ngắt) phụ thuộc vào tín hiệu điều khiển tình trạng mạch điện lúc /ҳ N Khảo sát mạch ĐTCS Đầu vào khảo sát: Mạch ĐTCS + tín hiệu điều khiển NĐBD + đặc tính phụ tải Cùng sơ đồ mạch động lực, hoạt động mạch thay đổi với tín hiệu điều khiển hay tải khác Đầu ra: Hoạt động mạch theo thời gian, bao gồm trạng thái NĐBD, dạng áp, dòng phần tử mạch (NĐBD, phần tử thụ động, tải) Từ hàm số theo thời gian này, ta suy đặc trưng áp, dòng, lượng qua phần tử đánh giá chất lượng hoạt động mạch DR ÿ ҷQ J QJ KӅ Ĉ ҳN  Các hệ thức khái niệm Vì linh kiện tác động mạch ĐTCS làm việc chế độ đóng ngắt, điện áp, dịng điện qua phần tử khơng có dạng chuẩn (một chiều phẳng hay hình Sin) mà dạng xung có chu kỳ, cần có đặc trưng thích hợp Gồm có: - Giá trị cực đại: Umax, Imax: Là giá trị tức thời lớn nhất, dùng để tính chọn định mức số phần tử thụ động (ví dụ áp tụ điện), hay phần tử tác động (áp phân cực ngược chỉnh lưu) hay bảo vệ (dịng cực đại) - Giá trị trung bình UAV, IAV: Là số đo điện áp, dòng điện chiều Nó cho biết tác dụng trung bình điện áp, dòng điện tải quan hệ bậc 1, ví dụ điện lượng hàm bậc dòng điện: q = i.t, tỉ lệ với dịng trung bình qua mạch I0, momen động chiều M0 tỉ lệ với dịng trung bình qua phần ứng I0… - Giá trị hiệu dụng UR, IR: Là số đo liên quan đến tác dụng trung bình điện áp, dịng điện tải quan hệ bậc Tác dụng Joule (phát nhiệt) dịng điện điện trở ví dụ quan hệ bậc Giá trị hiệu dụng nhắc đến đặc trưng tổng thể tín hiệu xoay chiều t0  t p 7U ѭӡ QJ   Tp & 4.1 Trị trung bình đại lượng Gọi i (t) hàm biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ Tp Trị trung bình đại lượng i, viết tắt IAV xác định theo hệ thức: I AV  i(t )dt (1.1) t0 Ta thường hay gặp đại lượng trị trung bình biểu diễn với số Id (Direct … chiều) IAV (Average trị trung bình), ví dụ điện áp trung bình UAV, dịng điện trung bình IAV Ví dụ 1: Xét q trình dịng điện hình vẽ H1.2, trị trung bình dịng điện cho hệ thức: I AV  0,5 0,5 0,3 0 i(t)dt  0,5 0 10dt  6[A] Trong nhiều trường hợp, thực tích phân theo hàm biến thời gian phức tạp thực tích phân theo biến góc X với X cho hệ thức: X = .t với  tần số góc xác định Khi ấy, trị trung bình đại lượng theo góc X tính theo hệ thức: Hình 1.2 Trang ThS NGUYỄN VĂN BAN I AV  Tp t0  t p  t0 i(t )dt  Xp X0  X p  i( X )dX X0 Với X0 == .t0; Xp = .Tp; X = .t; dX == d(.t) 314x0,01 =  [rad] Ta có: X0  X p  u( X )dX  X0    220 2SinXdX  198[V ] QJ KӅ Ĉ UAV  Xp ҳN  /ҳ N Ví dụ 2: Tính trị trung bình điện áp chỉnh lưu chỉnh lưu cầu pha không điều khiển Hàm điện áp chỉnh lưu có dạng u = Um.⎢sin(ω.t)⎢; với Um = 220√2 [V]; ω = 314[rad/s] Giải: Dễ dàng thấy rằng, chu kỳ dạng áp Tp = 0.01[s] Đặt X = 314.t; Xp= DR ÿ ҷQ J Ví dụ 3: Tính thời gian t để nạp điện lượng Q = Ah (ampe giờ) cho accu từ dịng điện dạng xung hình 1.3 Hình 1.3: Dạng dịng nạp Giải: Ah = 6*3600 = 21.600 coulomb (ampe.giây) Vì dịng điện i = A thời gian có dịng ton = sec thời gian lại chu kỳ T = 10 sec, biểu thức cho điện accu ví dụ lượng QT nạp chu kỳ T là: 10 0 QT   i.dt   1.dt  Coulomb 7U ѭӡ QJ  & Như ta cần 21600/6 = 3600 chu kỳ T hay 3600*10 = 36000 sec = 10 accu nạp đầy Một cách tổng quát, để tính theo dịng trung bình Io, ta để ý: T QT   i.dt  T T T i.dt  T I AV với I AV   i.dt  T0 T0 Vậy điện lượng Q thời gian t: Q  T I AV t  I AV t Điện lượng Q tích dịng trung T bình Io thời gian nạp t Tính số: I AV  1 i(t )dt   1.dt  0,6 A  TT 10 Theo ví dụ trên, điện lượng có quan hệ bậc với dòng điện nên tác dụng dòng điện chiều i(t) có dạng xung hình 1.3 tính tốn nhanh sử dụng giá trị trung bình I0 Các trường hợp thường gặp: - Tải R: Trang ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT S1 + S3 + S5 = S2 + S4 +S6 = (5.119) Điều có nghĩa, thời điểm có van nhóm van nhóm kích đóng QJ KӅ Ĉ ҳN  /ҳ N 5.1 Phương pháp điều khiển theo biên độ Đây phương pháp điều khiển chủ yếu áp dụng cho nghịch lưu dòng Độ lớn dòng điện tải điều khiển cách điều khiển nguồn dịng điện Chẳng hạn điều khiển góc kích α chỉnh lưu có điều khiển điều khiển tỉ số thời gian  có nguồn DC điều khiển biến đổi điện áp chiều DR ÿ ҷQ J Hình 6.16 7U ѭӡ QJ  & Giản đồ xung kích vẽ hình 6.16a Tần số dịng điện tải điều khiển giản đồ kích cho nghịch lưu dịng Góc kích đóng cho cơng tắc nghịch lưu dịng điện 2/m với m số pha nghịch lưu Ví dụ, nghịch lưu dịng ba pha, xung kích đóng cho cơng tắc nhóm thực gửi đến linh kiện S1, S3 S5 với độ rộng 2/3 Tương tự cho linh kiện nhóm Bộ nghịch lưu dòng ba pha với phương pháp điều biên gọi nghịch lưu dòng điều khiển bước (Six step current Inverter) Bằng cách dùng phân tích Fourier dạng dịng điện qua pha tải - ví dụ it1 (đấu dạng Y), ta thu hệ thức sau – xem đồ thị dịng pha it1 - hình H5.51:         I sin  t    sin  5t    sin  7t        6  6 6   I t1 (t )  (5.120) Với n = 1, trị biên độ thành phần hài dòng điện pha tải: I t1 (t )  I  Trị hiệu dụng dòng điện tải: It   2 I dx  I (5.12.) (5.122) Các thành phần sóng hài dịng điện tải có biên độ tương đối cao Do ảnh hưởng nhiều đến hoạt động tải Dạng sóng dịng điện cải tiến thuận lợi cách kéo dài thời gian chuyển mạch cơng tắc dẫn điện, chẳng hạn nhờ mạch tích lượng chuyển mạch Trang 125 ThS NGUYỄN VĂN BAN 7U ѭӡ QJ  & DR ÿ ҷQ J QJ KӅ Ĉ ҳN  /ҳ N 5.2 Phương pháp điều chế độ rộng xung Quá trình chuyển mạch nhánh cơng tắc nghịch lưu dịng tạo nên xung gai điện áp tác dụng không tốt đến hoạt động phần tử mạch điện Độ lớn gai điện áp giảm bớt cách kéo dài thời gian chuyển mạch Thông thường chức nầy thực nhờ tụ điện chứa mạch Để xung gai điện áp giảm nhiều, tụ lớn thời gian chuyển mạch kéo dài Do đó, tần số đóng ngắt cơng tắc khơng thể cao Hình H6.52 Phương pháp đòi hỏi độ lớn dòng điện DC phải điều khiển phương pháp điều biên thực điều rộng xung mạch nghịch lưu dòng để cải tiến dạng sóng dịng điện ngõ dãy tần số làm việc thấp Trang 126 QJ KӅ Ĉ ҳN  /ҳ N ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT Hình 6.53 7U ѭӡ QJ  & DR ÿ ҷQ J Phương pháp điều chế độ rộng xung nghịch lưu dòng ba pha cho dạng dòng điện phần trùng với dạng cho phương pháp bước Tại số vị trí, dịng điện qua pha tải có độ lớn thay ±I ±I thay số vị trí khác Xét dòng điện it1 qua pha chẳng hạn S2 dẫn, cách đóng ngắt liên tục S1 S3, ta có độ lớn dịng tải it1 – xem hình H6.53: it1 = I S1 đóng, S3 ngắt; it1 = S3 đóng, S1 ngắt Để đạt sóng dịng điện ba pha đối xứng, dạng dòng điện điều chế pha phải chứa xung trung tâm rộng tối thiểu π/3 Khi hai pha điều chế xung, pha thứ ba không thay đổi trạng thái dẫn điện Gọi n số lần thay đổi trạng thái dòng điện pha tải 1/4 chu kỳ dòng tải, chọn vị trí kích thích hợp cơng tắc, ta khử bỏ (n-1) sóng hài dịng tải, đồng thời điều khiển biên độ sóng hài theo giá trị cho trước Trang 127 ThS NGUYỄN VĂN BAN Với cấu hình mạch chứa tụ để hạn chế điện áp chuyển mạch (xem hình H5.48), q trình dịng điện qua pha tải (it1) dòng qua tụ điện (ic1) vẽ minh họa hình H6.54 Dịng điện qua tải gần pha với dòng điện ngõ nghịch lưu (ia) thành phần sóng hài dịng điện qua hạn chế & DR ÿ ҷQ J QJ KӅ Ĉ ҳN  /ҳ N Bộ biến tần gián tiếp Bộ biến tần dùng để chuyển đổi điện áp dòng điện xoay chiều đầu vào từ tần số thành điện áp dịng điện có tần số khác đầu Ưng dụng: Bộ biến tần thường sử dụng để điều khiển vận tốc động xoay chiều theo phương pháp điều khiển tần số, theo tần số lưới nguồn thay đổi thành tần số biến thiên Ngồi việc thay đổi tần số cịn có thay đổi tổng số pha Từ nguồn lưới pha, với giúp đỡ biến tần ta mắc vào tải động ba pha Bộ biến tần sử dụng rộng rãi kỹ thuật nhiệt điện Bộ biến tần trường hợp cung cấp lượng cho lò cảm ứng Phân loại: - Theo tổng số pha, biến tần + Một pha + Ba pha + m pha - Theo cấu trúc mạch điện, biến tần + Gián tiếp (mạch chứa khâu trung gian chiều), ta phân biệt biến tần dùng nghịch lưu áp biên tần dùng nghịch lưu dòng với trình chuyển mạch phụ thuộc mạch nguồn với trình chuyển mạch cưỡng + Trực tiếp (khơng có mạch trung gian chiều) - gọi Cycloconvertor Bộ biến tần trực tiếp hoạt động Với q trình chuyển mạch phụ thuộc bên ngồi: tín hiệu điều khiển có dạng hình thang dạng điều hịa: Với q trình chuyển mạch cưỡng (ít gặp) Trường hợp q trình chuyển mạch phụ thuộc mạch nguồn chia làm hai trường hợp: trường hợp với dòng điện cân trường hợp khơng có dịng điện cân 7U ѭӡ QJ  6.1 Bộ biến tần gián tiếp Cấu tạo biến tần gián tiếp gồm có chỉnh lưu với chức chỉnh lưu điện áp xoay chiều với tần số cố định ngõ vào nghịch lưu thực việc chuyển đổi điện áp (hoặc dòng điện) chỉnh lưu sang dạng áp dòng xoay chiều ngõ Bằng cấu trúc trên, ta điều khiển tần số cách độc lập không phụ thuộc tần số vào Các biến tần gián tiếp thường hoạt động với công suất khoảng từ kW đến vài trăm kW Phạm vi hoạt động tần số khoảng vài phần chục Hz đến vài trăm Hz Công suất tối đa chúng lên đến vài MW tần số tối đa khoảng vài chục kHz (trong kỹ thuật nhiệt điện - lò cao tần) 6.2 Bộ biến tần áp gián tiếp Cấu trúc mạch vẽ hình H6.56 Trang 128 ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT /ҳ N Hình 6.56 7U ѭӡ QJ  & DR ÿ ҷQ J QJ KӅ Ĉ ҳN  Mạch trung gian chiều: có chứa tụ lọc với điện dung lớn Cf (khỏang vài ngàn F) mắc vào ngõ vào nghịch lưu Điều giúp cho mạch trung gian hoạt động nguồn điện áp Tụ điện với cuộn cảm Lf mạch trung gian tạo thành mạch lọc nắn điện áp chỉnh lưu Cuộn kháng Lf có tác dụng nắn dòng điện chỉnh lưu Trong nhiều trường hợp, cuộn kháng Lf không xuất cấu trúc mạch tác dụng nắn dịng thay cảm kháng tản máy biến áp cấp nguồn cho chỉnh lưu Do tác dụng diode nghịch đảo nghịch lưu, điện áp đặt tụ đạt giá trị dương Tụ điện thực chức trao đổi lượng ảo tải nghịch lưu mạch trung gian cách cho phép dòng id2 thay đổi chiều nhanh khơng phụ thuộc vào chiều dịng id1 Bộ nghịch lưu áp: dạng pha ba pha Quá trình chuyển mạch nghịch lưu áp thường trình chuyển đổi cưỡng Trong trường hợp đặc biệt nghịch lưu làm việc khơng có q trình chuyển mạch với trình chuyển mạch phụ thuộc bên ngồi Từ đó, ta có hai trường hợp biến tần với trình chuyển mạch độc lập trình chuyển mạch phụ thuộc bên ngồi Bộ chỉnh lưu: có nhiều dạng khác nhau, mạch tia, mạch cầu pha ba pha Thông thường ta gặp mạch cầu ba pha Nếu chỉnh lưu pha nghịch lưu ba pha, biến tần thực chức biến đổi tổng số pha Khi áp dụng phương pháp điều khiển theo biên độ cho điện áp tải xoay chiều chỉnh lưu phải chỉnh lưu điều khiển Thông thường, chỉnh lưu có dạng khơng điều khiển, bao gồm Diode mắc dạng mạch cầu Độ lớn điện áp tần số áp nghịch lưu cịn điều khiển thông qua phương pháp điều khiển xung thực trực tiếp nghịch lưu Ở chế độ máy phát tải (chẳng hạn hãm động không đồng bộ), lượng hãm trả ngược mạch chiều nạp cho tụ lọc Cf Năng lượng nạp tụ làm điện áp tăng lên đạt giá trị lớn gây áp Để loại bỏ tượng điện áp tụ Cf, số biện pháp sau thực Phương pháp đơn giản tác dụng đóng mạch xả điện áp tụ qua điện trở mắc song song với tụ Việc đóng mạch xả tụ thực nhờ cơng tắc bán dẫn S- hình H5.56 (chẳng hạn điều khiển áp tụ hai giá trị biên) dựa theo kết so sánh tín hiệu điện áp đo tụ với giá trị điện áp đặt trước cho phép Một biện pháp khác thực đưa lượng áp tụ C f nguồn lưới điện xoay chiều Trong trường hợp này, biến tần trang bị chỉnh lưu kép (hình H6.57) Khả chỉnh lưu kép cho phép thực đảo chiều dòng điện qua chỉnh lưu cách này, điều kiện chiều điện áp tụ lọc không đổi dấu, lượng trả lưới điện xoay chiều qua chỉnh lưu Trang 129 /ҳ N ThS NGUYỄN VĂN BAN Hình 6.57 DR ÿ ҷQ J QJ KӅ Ĉ ҳN  Xu hướng nâng cao chất lượng điện cách sử dụng loại chỉnh lưu điều rộng xung (boost PWM Rectifier) cho phép thực trả công suất nguồn với hệ số công suất cao (gần một) (hình H6.58) Dịng điện qua nguồn lưới xoay chiều có dạng gần sin pha với điện áp xoay chiều Hình 6.58 7U ѭӡ QJ  & 6.3 Bộ biến tần dòng gián tiếp Sơ đồ mạch vẽ hình H6.59 Mạch trung gian có cuộn cảm Lf (khoảng vài mH) Nhờ nó, mạch trung gian thực chức nguồn dòng điện nghịch lưu Dòng điện mạch trung gian có chiều khơng thay đổi Dịng cuộn cảm nắn Cuộn cảm thực chức trao đổi lượng ảo tải tiêu thụ mạch trung gian Cuộn cảm tạo điều kiện cho trình thay đổi chiều điện áp ud2 xảy nhanh chóng khơng phụ thuộc vào điện áp chỉnh lưu ud1 Hình 6.59 Bộ nghịch lưu dịng: pha thường gặp dạng ba pha Tùy theo trường hợp, nghịch lưu với q trình chuyển mạch cưỡng trình chuyển mạch phụ thuộc Bộ nghịch lưu dịng với q trình chuyển mạch phụ thuộc chất chỉnh lưu có trình chuyển mạch phụ thuộc vào điện áp xoay chiều tải hoạt động chế độ nghịch lưu Từ đó, ta phân biệt biến tần với trình chuyển mạch cưỡng biến tần với trình chuyển mạch phụ thuộc Trang 130 ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT QJ KӅ Ĉ ҳN  /ҳ N Điều khiển nghịch lưu dịng thực theo phương pháp điều biên dùng kỹ thuật điều chế độ rộng xung Bộ chỉnh lưu: có nhiều dạng, mạch tia, mạch cầu, pha ba pha Khi cần đòi hỏi phải truyền lượng theo hai chiều, ta cần chỉnh lưu đơn với điện áp đổi dấu Ta thường sử dụng mạch cầu ba pha điều khiển Trong trường hợp, dòng điện qua mạch dc phải điều khiển biên độ Do đó, chỉnh lưu khơng điều khiển (gồm diode) sử dụng Để giảm bớt tượng điện áp chi tiết bán dẫn nghịch lưu, ta sử dụng nghịch lưu với tụ hạn chế điện áp mắc song song với tải sử dụng mạch tích lượng Các cấu trúc biến tần dòng đại sử dụng chỉnh lưu điều khiển độ rộng xung, (buck PWM rectifier) (hình H6.60), cấu trúc loại cho phép chỉnh lưu làm việc với hệ số cơng suất cao Hình 6.61 7U ѭӡ QJ  & DR ÿ ҷQ J Bộ biến tần trực tiếp (Cycloconverter) Bộ biến tần trực tiếp - Cycloconverter, tạo nên điện áp xoay chiều ngõ với trị hiệu dụng tần số điều khiển Nguồn điện áp xoay chiều với tần số biên độ không đổi cung cấp lượng cho biến tần Bộ biến tần trực tiếp dùng để điều khiển truyền động động điện xoay chiều Theo trình chuyển mạch, biến tần trực tiếp phân biệt làm hai loại: biến tần có q trình chuyển mạch phụ thuộc biến tần có q trình chuyển mạch cưỡng Bộ biến tần trực tiếp với trình chuyển mạch cưỡng chứa linh kiện tự chuyển mạch GTO, transistor Chúng trình bày nguyên lý hoạt động chương biến đổi ma trân (Matrix conveter) Bộ biến tần với trình chuyển mạch phụ thuộc sử dụng nhiều cơng nghiệp Tính phụ thuộc biểu khả ngắt dòng điện qua linh kiện thực nhờ tác dụng điện áp nguồn xoay chiều sức điện động xoay chiều tải Do đó, mạch cần trang bị Thyristor thông thường Với tải công suất lớn, việc sử dụng linh kiện chuyển mạch tự nhiên SCR có ý nghĩa quan trọng hiệu kinh tế thiết bị Do phụ thuộc vào điện áp xoay chiều nguồn nên tần số điện áp ngõ bị giới hạn mức thấp tần số điện áp nguồn Bộ biến tần ứng dụng truyền động động công suất lớn tốc độ chậm 7.1 Bộ biến tần trực tiếp pha Phân tích hoạt động biến tần trực tiếp với quá trình chuyển mạch phụ thuộc điện áp nguồn xoay chiều Sơ đồ cấu tạo nguyên lý hoạt động Xét biến tần trực tiếp pha hình vẽ 6.28 Trang 131 Hình 6.29 7U ѭӡ QJ  & DR ÿ ҷQ J QJ KӅ Ĉ ҳN  Hình 6.28 Trang 132 /ҳ N ThS NGUYỄN VĂN BAN Hình 6.30a Điều khiển riêng DR ÿ ҷQ J QJ KӅ Ĉ ҳN  /ҳ N ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT & Hình 6.31 Cycloconverter pha gồm BCL tia pha – Điều khiển đồng thời 7U ѭӡ QJ  Bộ biến tần có cấu tạo chỉnh lưu kép Do đó, phân tích hoạt động phương pháp điều khiển biến tần giống chỉnh lưu kép Điều khác biệt so với chức chỉnh lưu kép biến tần có trình điện áp tải - tức điện áp chỉnh lưu đổi dấu cách liên tục tuần hoàn Sơ đồ điều khiển biến tần trực phương pháp điều khiển riêng vẽ minh họa hình 6.31 Mạch logic liên quan đến tín hiệu mơ tả kèm theo bảng B5 Q trình điện áp dòng điện phần tử mạch vẽ hình 6.30a Theo đó, tồn khoảng thời gian dịng tải zero thực đổi dâu từ dương sang âm ngược lại Bảng 5: Sgn(ur) + + + Sgn(ur1) + + + Sgn(ur2) + + + - I1* 0 >0 0 0 I 1* 0 0 >0 α1  α1 < /2 /2  α1 <  Khóa Khóa Khóa Khóa thời gian tb α2 khóa khóa Khóa thời gian tb  α2 < /2 /2  α1 <  Trang 133 ThS NGUYỄN VĂN BAN DR ÿ ҷQ J a) QJ KӅ Ĉ ҳN  /ҳ N 7.2 Bộ biến tần trực tiếp ba pha Bộ biến tần trực tiếp có cấu hình dạng đầy đủ, đối xứng (6.32a,b), phụ thuộc kiểu đấu nguồn, ta phân biệt cấu trúc sử dụng chung nguồn từ cuộn thứ cấp máy biến áp cấu trúc có nguồn riêng cho pha tải Cấu trúc có chung cuộn thứ cấp máy biến áp địi hỏi mạch tải ba pha có điểm trung tính để hở Nếu pha tải khơng thể phân cách độc lập, sử dụng cấu trúc mạch biến tần trực tiếp có nguồn riêng (6.32b) Với cấu trúc mạch biến tần hình 6.32b sử dụng nguồn chung, thực chuyển mạch linh kiện nhóm nửa mạch cầu, tượng ngắn mạch nguồn xảy Bộ biến tần trực tiếp ba pha có q trình chuyển mạch phụ thuộc áp nguồn xoay chiều Hình 6.32 Cycloconverter mắc chung nguồn 7U ѭӡ QJ  & b) Cycloconverter có nguồn riêng Các cấu trúc tiết kiệm linh kiện tạo nên không đối xứng nhánh linh kiện Hai dạng biến tần trực tiếp không đối xứng vẽ minh họa hình 6.32c 6.32d c) V-Cycloconverter d) D-Cycloconverter mắc chung nguồn Ứng dụng Nghịch lưu độc lập ứng dụng rộng rãi công nghiệp dân dụng, ta ln gặp thiết bị cung cấp dịng điện xoay chiều cho tải công nghiệp gọi chung nguồn xoay chiều, phân làm nhóm sau: Trang 134 ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT DR ÿ ҷQ J QJ KӅ Ĉ ҳN  /ҳ N - Theo loại thiết bị sử dụng: nhóm sử dụng máy phát điện xoay chiều (nhóm thiết bị quay) nhóm ứng dụng điện tử cơng suất (thiết bị tĩnh) - Theo nguồn điện: Các nghịch lưu có đầu vào nguồn chiều, ví dụ bình Accu biến tần có ngõ vào lưới điện xoay chiều Tuy nhiên theo thói quen, tiếng anh, người ta tiếp tục dùng từ nghịch lưu (Inverter) để biến tần dùng cho điều khiển tốc độ động xoay chiều - Theo dãy tần số hoạt động: chia làm nhóm: + Ngõ tần số công nghiệp (nhỏ 400 Hz) cố định: nguồn xoay chiều bán dẫn sử dụng làm nguồn cho thiết bị điện thay điện lưới Có thể kể lưu điện (UPS Uninterruped Power Supply) cung cấp nguồn liên tục cho tải, đổi tần cung cấp điện cho thiết bị sử dụng nguồn khác tần số lưới … + Ngõ tần số công nghiệp thay đổi: dùng để điều khiển tốc độ động xoay chiều, ln có đầu vào điện lưới nên gọi biến tần + Ngõ trung tần hay cao tần: Từ 500 Hz đến 25 KHz sử dụng SCR hay cao dùng Transistor nguồn cho công nghệ điện: nung nóng dùng dịng điện cảm ứng mơi trường dẫn điện, hay chuyển thành rung động siêu âm vật liệu từ giảo Đặc trưng nhóm hệ số công suất tải thấp, cần mắc tụ điện song song nên tải có tính cộng hưởng Ở dãy tần số 25 KHz có nghịch lưu pha làm trung gian cho biến đổi áp chiều muốn sử dụng biến áp tần số cao nhằm giảm trọng lượng kích thước thiết bị (các nguồn xung sử dụng Transistor giới thiệu chương 4) Trong cơng nghiệp cịn có dao động cơng suất hình Sin sử dụng đèn điện tử hay Transistor, làm việc tần số từ 50 KHz đến vài MHz dùng cho tơi cao tần hay nung nóng điện mơi 7U ѭӡ QJ  & 8.1 Các nguồn tần số cao Như giới thiệu mục phân loại, ta nung nóng cảm ứng vật liệu dẫn điện dòng điện cảm ứng Dãy tần số làm việc thay đổi từ tần số công nghiệp đến vài trăm KHz: - Tần số làm việc giảm công suất tăng - Tần số cần phải tăng tăng bề dầy làm việc giảm (tôi bề mặt thép) Có thể sử dụng NL nối tiếp hay song song với ngắt điện Thyristor nguồn tần số cao Ở tần số lớn 100 KHz, dùng Transistor hay đèn chân không truyền thống Như khảo sát 2, sơ đồ NL song song có dạng NL nguồn dịng với tải cộng hưởng cuộn dây làm việc điện dung bù cos cho Trong thời gian gần đây, người ta bắt đầu dùng Transistor với sơ đồ có chuyển mạch dịng (áp) khơng 8.2 Điều khiển động AC dùng biến tần Các biến tần phương pháp phổ biến để điều khiển tốc độ động xoay chiều công nghiệp Khi tần số thay đổi, từ trường quay cuộn dây stator có tốc độ thay đổi theo quan hệ: n0  60 f p ; n0 tính vịng/phút, f : tần số (Hz) p số đôi cực Rotor quay theo từ trường quay với độ trượt s khơng đổi Có hai ngun lý cho điều khiển động khơng đồng dùng phương pháp thay đổi tần số: - Điều khiển U/f hằng: tần số thay đổi, điện áp đặt vào cuộn dây thay đổi tỉ lệ để tránh việc tăng mật độ từ thơng dẫn để tăng dịng từ hoá Trang 135 ThS NGUYỄN VĂN BAN ҳN  /ҳ N - Điều khiển vector động KĐB: Là phương án đại, sử dụng vi xử lý có khả tính tốn mạnh để điều khiển động KĐB Phương án khắc phục nhược điểm quan trọng sơ đồ điều khiển U/f momen động thấp, đặc biệt tần số làm việc nhỏ Hz BBĐ điều khiển U/f cung cấp cho động điện áp ba pha tương ứng tần số làm viêc, dòng qua động thay đổi theo trạng thái động Bằng cách khống chế độc lập dịng từ hố (tạo từ thơng khe hở) dịng rotor (tạo momen quay), biến tần điều khiển vector điều khiển momen động KĐB làm với động chiều, bên cạnh khả điều khiển tốc độ thơng qua thay đổi tần số Có hai sơ đồ điều khiển vector: có phản hồi vị trí rotor (có cảm biến vị trí) khơng dùng cảm biến (sensorless) Sơ đồ cho phép điều khiển xác phải dùng động chế tạo riêng phương án sau dùng động KĐB thông thường Khi biến tần dùng để điều khiển tốc độ động cơ, sơ đồ điều khiển cịn có chức năng: hạn chế sụt tốc hoạt động, bảo vệ tải, điều khiển thời gian tăng, giảm tốc DR ÿ ҷQ J QJ KӅ Ĉ 8.3 Bộ nguồn xoay chiều không gián đoạn (UPS: Uninterrupted - Power - Pupply) Hình 6.33: Sơ đồ khối nguồn xoay chiều không gián đoạn 7U ѭӡ QJ  & Hình 6.33 trình bày sơ đồ khối lưu điện, sử dụng cho thiết bị dùng điện quan trọng điện bất ngờ máy chủ mạng máy tính hay máy điện tử y tế UPS cung cấp điện tạm thời lưới chờ lưu liệu làm việc hay cho chạy máy phát dự phòng Sơ đồ khối bao gồm nghịch lưu sử dụng Accu chuyển mạch (Relay hay TRIAC) Bộ nạp Accu tự động đảm bảo hệ thống sẵn sàng làm việc Bình thường tải dùng điện lưới, chuyển sang sử dụng nguồn nghịch lưu nguồn nên UPS có sơ đồ khối gọi loại Off-line Vấn đề then chốt UPS Off-line thời gian chuyển đổi, tính từ nguồn xem bị đến xác lập áp nghịch lưu, giá trị cho phép khoảng hai chu kỳ lưới để tải xem có nguồn liên tục Ở UPS cơng suất bé (< 1.5 kW), mạch nghịch lưu sơ đồ pha sử dụng biến áp có điểm (hình 6.33) để thích hợp với nguồn accu có điện áp bé (12V hay 24V) Áp điều khiển cách thay đổi độ rộng xung Một vi mạch tương tự TL494 có khả làm việc 50 Hz sử dụng cho điều khiển nghịch lưu (SG3524) Trong thời gian gần đây, sơ đồ UPS hay nghịch lưu có đầu vào accu điện áp thấp hay dùng sơ đồ khối sau: Accu  [NL1  BA tần số cao  CL  Lọc 1]  NL2  Lọc  tải Trang 136 ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT ҳN  QJ KӅ Ĉ 8.4 Chấn lưu (Ballast) điện tử Đèn huỳnh quang loại đèn sử dụng BL phổ biến nhờ hiệu suất tuổi thọ cao Nguyên lý làm việc dựa vào phát sáng chất (bột) huỳnh quang (Fluorescent) có 220 VAC dịng điện tử va vào Như bóng đèn huỳnh quang bóng chân khơng có tráng bột huỳnh quang, hai đầu phận phát xạ điện tử catod nóng gồm tim đèn cực /ҳ N Cụm biến đổi áp DC [ ] dùng để nâng áp từ 24 VDC 300 VDC, sử dụng Nghịch Lưu có sơ đồ điều rộng xung với biến áp có điểm Biến Áp tần số cao giúp giảm kích thước, trọng lượng tăng hiệu suất hệ thống Nghịch Lưu biến đổi từ 300 VDC 220VAC ngõ Trong nhiều thiết bị, NL2 sử dụng nguyên lý điều rộng xung hình Sin để cải thiện dạng áp Điều không thực hiệu nghịch lưu tăng áp Có loại UPS khơng có chuyển mạch nghịch lưu làm việc gọi UPS Online BBĐ có sơ đồ biến tần có khâu trung gian chiều với nguồn dự phịng accu mắc mạch chiều tần số ngõ cố định Do sử dụng liên tục, áp yêu cầu có chất lượng cao hơn, thường điều chế hình Sin, qua lọc bỏ tần số cao để có dạng sóng giống điện lưới Bộ UPS On-Line có giá thành cao loại Off-Line nhiều ngồi chất lượng ngõ hẵn, cịn thiết kế để làm việc liên tục 7U ѭӡ QJ  & DR ÿ ҷQ J Hình 6.34: Sơ đồ đèn huỳnh quang truyền thống dùng chấn lưu cuộn dây Hình 6.35: Mạch Ballast điện tử 36W đơn giản hãng International Rectifer (đọc thêm AN-1074.pdf) Trang 137 ThS NGUYỄN VĂN BAN 7U ѭӡ QJ  & DR ÿ ҷQ J QJ KӅ Ĉ ҳN  /ҳ N Khi làm việc điện lưới cần có điện trường cao xung mồi ban đầu để tạo phóng điện Khi phóng điện, hai cực tương đương với nguồn áp ta cần có phần tử hạn dịng mắc nối tiếp Đây nhiệm vụ chấn lưu (Ballast) sử dụng đèn huỳnh quang sơ đồ truyền thống (hình 6.34) Đây cuộn dây lõi thép kỹ thuật điện làm nhiệm vụ hạn dòng đèn hoạt động ổn định tạo xung áp để mồi đèn ban đầu Nối hai điện cực ngắt mồi ST (Starter) Đây bóng đèn Neon nhỏ có điện cực làm lưỡng kim ST dẫn điện lúc đầu để nung tim đèn, nóng hai điện cực tách rời xa để ngắt mạch, dịng khơng đột ngột làm dây tạo điện áp đủ cho đèn huỳnh quang phóng điện Trong trạng thái bình thường, cột áp hai cực khơng đủ cho ngắt mồi ST làm việc trở lại Đèn huỳnh quang có ưu điểm hiệu suất cao so với đèn có tim Nhược điểm sơ đồ truyền thống hệ số cơng suất bé có sử dụng cuộn dây công suất tiêu thụ phần tử đáng kể Ở hệ thống chất lượng cao, người ta thường nối song song với đèn tụ điện để bù công suất phản kháng Chấn lưu điện tử nguồn tần số cao dùng mạch nghịch lưu ½ cầu (đường tơ đậm hình 6.35) cung cấp áp cực dịng nung t im cho đèn huỳnh quang Ở tần số cao, trình mồi thời gian nung tim đèn ngắn (đèn bật sáng tức thì), tự cảm ngõ có tổng trở đủ lớn để hạn dòng (hay dùng mạch điều khiển dòng điện), chỉnh lưu đầu vào làm hệ số công suất > 0.9, cao ( 1) dùng mạch cải thiện hệ số công suất Bộ đèn huỳnh quang dùng chấn lưu điện tử có hiệu suất hệ số cơng suất cao, có tuổi thọ cao chấn lưu điện tử có thơng số thích hợp Trang 138 ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT Tài liệu tham khảo [1] Nguyễn Bính, “Điện tử công suất”, NXB Khoa học Kỹ thuật, 1996 7U ѭӡ QJ  & DR ÿ ҷQ J QJ KӅ Ĉ ҳN  /ҳ N [2] Nguyễn Văn Nhờ, “Điện tử công suất 1”, NXB Đại học Quốc gia TP HCM, 2005 Trang 139 ...  /ҳ N Khái niệm điện tử công suất Bộ biến đổi: Điện tử công suất (ĐTCS), tên tiếng anh Power Electronics (Điện tử công suất lớn), gọi “Kỹ thuật biến đổi điện năng“, phận điện tử cơng nghiệp,...  & DR ÿ ҷQ J QJ KӅ Ĉ ҳN  /ҳ N ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT ҳN  /ҳ N Chương 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN Khái niệm điện tử công suất Ngắt điện điện tử (NĐĐT) hay Bán dẫn (NĐBD) Khảo... 2: Điện áp đặt tải điện trở 10Ω có hàm biểu diễn u  170sin(100 t) [V] Hãy xác định: a hàm công suất tức thời tải b công suất tức thời lớn c công suất trung bình tải Bài 3: Điện áp dịng điện

Ngày đăng: 10/10/2021, 22:29

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

điện một chiều i(t) cĩ dạng xung hình 1.3 cĩ thể được tính tốn nhanh hơn khi sử dụng giá trị - Giáo trình điện tử công suất
i ện một chiều i(t) cĩ dạng xung hình 1.3 cĩ thể được tính tốn nhanh hơn khi sử dụng giá trị (Trang 10)
Hình 1.5: Dịng trung bình cho phép theo nhiệt độ vỏ linh kiện - Giáo trình điện tử công suất
Hình 1.5 Dịng trung bình cho phép theo nhiệt độ vỏ linh kiện (Trang 18)
- Vẽ dạng dịng, áp ra và tính trị trung bình dịng qua mạch nạp accu hình bên, cho biết - Giáo trình điện tử công suất
d ạng dịng, áp ra và tính trị trung bình dịng qua mạch nạp accu hình bên, cho biết (Trang 20)
đến khi nĩ cịn bằng 25% giá trị dịng ngược cực đại IRR (hình 2.3). Thời gian này khá lớn (vài ch ục micro sec) ở Diode tần số cơng nghiệp, bé hơn nhiều (nhỏhơn microsec) ở Diode  ph ục hồi nhanh (fast recovery) - Giáo trình điện tử công suất
n khi nĩ cịn bằng 25% giá trị dịng ngược cực đại IRR (hình 2.3). Thời gian này khá lớn (vài ch ục micro sec) ở Diode tần số cơng nghiệp, bé hơn nhiều (nhỏhơn microsec) ở Diode ph ục hồi nhanh (fast recovery) (Trang 25)
khơng cĩ cực nền. Hình sau đây mơ tả cấu tạo, ký hiệu và mạch tương đương của DIAC. - Giáo trình điện tử công suất
kh ơng cĩ cực nền. Hình sau đây mơ tả cấu tạo, ký hiệu và mạch tương đương của DIAC (Trang 36)
7. GTO (Gate Turn –Off Switch) - Giáo trình điện tử công suất
7. GTO (Gate Turn –Off Switch) (Trang 39)
Hình 2.24 Hình 2.25 - Giáo trình điện tử công suất
Hình 2.24 Hình 2.25 (Trang 40)
Bảng B1.8 Các thơng số cơ bản của GCT đối xứng FGC800A-130DS (Mitsubishi) - Giáo trình điện tử công suất
ng B1.8 Các thơng số cơ bản của GCT đối xứng FGC800A-130DS (Mitsubishi) (Trang 43)
Hình 2.31 - Giáo trình điện tử công suất
Hình 2.31 (Trang 43)
Hình 2.41 Các dạng mạch lái - Giáo trình điện tử công suất
Hình 2.41 Các dạng mạch lái (Trang 49)
hình 2.44, ta cĩ mạch theo phát (tải cực phát). Cĩ th ể sử dụng thêm các tầng khuếch  - Giáo trình điện tử công suất
hình 2.44 ta cĩ mạch theo phát (tải cực phát). Cĩ th ể sử dụng thêm các tầng khuếch (Trang 51)
Hình 2.46 - Giáo trình điện tử công suất
Hình 2.46 (Trang 52)
hình 3.11: Mạch điện (a) và dạng dịng áp chỉnh lư u1 SCR (b) - Giáo trình điện tử công suất
hình 3.11 Mạch điện (a) và dạng dịng áp chỉnh lư u1 SCR (b) (Trang 64)
Hình 3.14: BBĐ áp xoay chiều một pha dùng Triac. - Giáo trình điện tử công suất
Hình 3.14 BBĐ áp xoay chiều một pha dùng Triac (Trang 67)
Hình 3.15: Quá trình quá độ bộ ĐKP áp xoay chiều một pha. - Giáo trình điện tử công suất
Hình 3.15 Quá trình quá độ bộ ĐKP áp xoay chiều một pha (Trang 68)
2.2.2. Sơ đồ chỉnh lưu SCR hình ti am xung - Giáo trình điện tử công suất
2.2.2. Sơ đồ chỉnh lưu SCR hình ti am xung (Trang 78)
Hình 3.21: Sơ đồ cầ u3 pha điều khiển pha: mạch động lực xung kích các SCR  (a), và dạng áp ra (b). - Giáo trình điện tử công suất
Hình 3.21 Sơ đồ cầ u3 pha điều khiển pha: mạch động lực xung kích các SCR (a), và dạng áp ra (b) (Trang 79)
hình b. - Giáo trình điện tử công suất
hình b. (Trang 87)
  dịng qua tải liên tục (hình a) - Giáo trình điện tử công suất
d ịng qua tải liên tục (hình a) (Trang 87)
Hình 3.39 nguyên lý làm trễ - Giáo trình điện tử công suất
Hình 3.39 nguyên lý làm trễ (Trang 89)
Thí nghiệm: Lập mạch điện như hình 4.1 - Giáo trình điện tử công suất
h í nghiệm: Lập mạch điện như hình 4.1 (Trang 97)
-M ạch điện điều khiển O N– OFF tải dùng SCR và tiếp điểm cơ khí (relay) (hình 4.8.b) - Giáo trình điện tử công suất
ch điện điều khiển O N– OFF tải dùng SCR và tiếp điểm cơ khí (relay) (hình 4.8.b) (Trang 99)
Hình 4.10: Sơ đồ và dạng áp ra sơ đồ điều khiển pha tải thuần trở. - Giáo trình điện tử công suất
Hình 4.10 Sơ đồ và dạng áp ra sơ đồ điều khiển pha tải thuần trở (Trang 100)
Biểu thức này vẫn giống như trường hợp nguồn hình Sin vì do tải thuần trở, dạng dịng áp trên t ải vẫn giống nhau - Giáo trình điện tử công suất
i ểu thức này vẫn giống như trường hợp nguồn hình Sin vì do tải thuần trở, dạng dịng áp trên t ải vẫn giống nhau (Trang 101)
- i01 là thành phần xác lập, xác địng từ tác dụng của nguồn hình Sin v: 01 - Giáo trình điện tử công suất
i01 là thành phần xác lập, xác địng từ tác dụng của nguồn hình Sin v: 01 (Trang 102)
1. Bộ giảm áp - Giáo trình điện tử công suất
1. Bộ giảm áp (Trang 107)
Hình 5.13.a. Nguyên lý - Giáo trình điện tử công suất
Hình 5.13.a. Nguyên lý (Trang 108)
Bộ nghịch lưu dịng ba pha cĩ cấu trúc cho trên hình vẽ (H6.12, H6.13, H6.14, H6.15) - Giáo trình điện tử công suất
ngh ịch lưu dịng ba pha cĩ cấu trúc cho trên hình vẽ (H6.12, H6.13, H6.14, H6.15) (Trang 125)
Hình 6.58 - Giáo trình điện tử công suất
Hình 6.58 (Trang 132)
Hình 6.32 Cycloconverter mắc chung nguồn b) Cycloconverter cĩ 3 nguồn riêng - Giáo trình điện tử công suất
Hình 6.32 Cycloconverter mắc chung nguồn b) Cycloconverter cĩ 3 nguồn riêng (Trang 136)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN