Bài giảng điện tử công suất _chương 1

Chia sẻ: Tranthi Kimuyen | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:35

Thêm vào BST

Báo xấu

882
lượt xem 349
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu tham khảo dành cho giáo viên, sinh viên chuyên ngành điện, điện tử - ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT. Trang bị cho sinh viên kiến thức về lĩnh vực điện tử công suất có thể tiếp thu các tiến bộ khoa học kỹ thuật trong việc đổi mới công nghệ, tiếp cận nhiều thiết bị bán dẫn công suất hiện đại có tính năng kỹ thuật,

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng điện tử công suất _chương 1

Chương 1 CÁC HỆ THỨC VÀ KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1
Các khái niệm cơ bản Giá trị trung bình của đại lượng i: Tp 1  i(t )dt I AV  Tp 0 Hoặc: 2 1  i(t )d (t )  I AV 2 0 2
Các khái niệm cơ bản Công suất tức thời: p (t )  v(t ).i (t ) Công suất trung bình: 2 Tp 1 1   p(t )d (t )  p (t )dt  PAV 2 Tp 0 0 Trị hiệu dụng: 2 Tp 1 1  i (t )dt  2  i 2 (t )d (t ) I  I RMS  2 Tp 0 0 3
Mạch một pha với dòng, áp dạng sin 4
Mạch một pha với dòng, áp dạng sin Công suất phức (complex power): v  2V cos t S  VI*  VIe j  Se j  P  jQ i  2 I cos t Công suất biểu kiến (apparent power): V  Ve j0 S  VI I  Ie  j Công suất thực: P  Re S   VI cos  Công suất phản kháng (reactive power): Q  Im S   VI sin  PP Hệ số công suất (power factor): PF    cos  S VI 5
Mạch ba pha cân bằng (dòng, áp dạng sin) 6 Mạch 3 pha với dòng, áp dạng sin và ở chế độ xác lập
Mạch ba pha cân bằng (dòng, áp dạng sin) Thứ tự pha: a-b-c: Va Ve j 0 V  j  j  e  Ie  j Ia  Z Ze Z I b  I a e  j 2 3  Ie  j (   2 3) I c  I a e j 2 3  Ie  j (   2 3) Liên hệ giữa điện áp pha và điện áp dây: VLL  3V 7
Mạch ba pha cân bằng (dòng, áp dạng sin) Công suất trên 1 pha: S phase  VI Pphase  VI cos  và Với mạch 3 pha cân bằng, công suất tổng trên 3 pha tính bởi: S3 phase  3S phase  3VI  3VLL I P3 phase  3Pphase  3VI cos   3VLL I cos  8
Cuộn dây L – Tụ điện C 9
Chế độ xác lập với dòng, áp không sin Ví dụ: Dạng sóng điện áp ngõ ra và dạng sóng dòng-áp ngõ vào của một bộ biến tần 3-pha kiểu điều rông xung (PWM) điển hình. a. Điện áp (pha) ngõ ra của bộ biến tần b. Điện áp và dòng ngõ vào của bộ biến tần 10 Dạng sóng điển hình của một bộ biến tần 3 pha
Phân tích Fourier • Phân tích Fourier • Hệ số méo dạng (%THD) • Hệ số công suất i n 11
Phân tích Fourier Đại lượng f(t) tuần hoàn, không sin, biến thiên có chu kỳ có thể triển khai thành tổng các đại lượng sin theo hệ thức:   f (t )  FAV   f n (t )  FAV    An sin(nt )  Bn cos(nt )  n 1 n 1 Với: 2 1  f (t )d (t )  FAV 2 0 2 1  f (t ) sin(nt )d (t ), n  1, 2,3... An   0 2 1  f (t ) cos(nt )d (t ), n  1, 2,3... Bn   0 12
Phân tích Fourier Thành phần sóng hài bậc n: f n (t )  An sin(nt )  Bn cos(nt ) Sóng hài bậc n có thể biểu diễn qua giá trị hiệu dụng và dưới dạng: Fn  Fn e jn An  Bn 2 2 Fn  2  Bn  n  arctan    An  Trị trung bình của f(t): FAV    Fn2 Trị hiệu dụng của f(t): F  FRMS  F 2 AV 1 13
Méo dạng do sóng hài i n 14
Méo dạng do sóng hài Dòng ngõ vào is(t) qua phân tích Fourier:  is (t )  i1   in n 1 Hệ số méo dạng (distortion factor - DF): I DF  1 I Độ méo dạng tổng do hài (Total harmonic distortion – THD):   2 In n 1 THD  I1 15
Chương 2 CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN 16
Lãnh vực ứng dụng của ĐTCS 1. Các thiết bị gia dụng 4. Giao thông vận tải  Tủ lạnh, tủ đông  Điều khiển động cơ xe hơi điện  Gia nhiệt, sưởi  Nạp acquy xe hơi điện  Hệ thống điều hòa không khí  Các hệ thống tàu điện, tàu điện ngầm  Lò nấu 5. Hệ thống điện  Chiếu sáng  Truyền tải điện DC cao áp (HVDC)  Các thiết bị điện tử dân dụng (TV, máy  Bộ bù tĩnh tính, các thiết bị nghe nhìn, giải trí…)  Hệ thống máy phát dùng nguồn năng lượng tái sinh (renewable energy): 2. Trang thiết bị cho cao ốc  Các hệ thống sưởi, thông gió, điều hòa năng lượng mặt trời, năng lượng  Hệ thống điều hòa trung tâm gió…  Các hệ thống tích trữ năng lượng  Máy tính và các thiết bị văn phòng  UPS (Uninterruptible Power Supply) (energy storage systems)  Thang máy 6. Hàng không  Hệ thống điện tàu con thoi 3. Công nghiệp  Hệ thống điện của các vệ tinh  Bơm  Hệ thống điện máy bay  Máy nén  Quạt gió 7. Viễn thông  Máy công cụ  Bộ nạp bình acquy  Lò nấu hồ quang, Lò nấu cảm ứng  Bộ nguồn (DC, UPS)  Gia nhiệt cảm ứng (tôi cao tần…)  Máy hàn điện 17
Ví dụ ứng dụng của bộ biến đổi ĐTCS • Ứng dụng các bộ biến đổi ĐTCS giúp tiết kiệm năng lượng, nâng cao chất lượng đáp ứng của thiết bị. 18
Sơ đồ khối Bộ biến đổi Lưu ý là các mạch ĐTCS hoạt động theo chế độ đóng-ngắt (switch-mode), khác với các mạch điện tử hoạt động ở chế độ tuyến tính (linear mode)  Hiệu suất mạch ĐTCS cao hơn mạch điện tử chế độ tuyến tính. 19
Bộ ổn áp tuyến tính • Transistor công suất được điều khiển hoạt động tương tự như một điện trở biến đổi • Mạch có hiệu suất thấp và cồng kềnh 20