zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Điện - Điện tử

Bài giảng Điện tử công suất - Chương 4: Biến đổi AC một pha

Chia sẻ: Sơn Tùng | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:12

Báo xấu

71
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Điện tử công suất - Chương 4: Biến đổi AC một pha" cung cấp cho người học các kiến thức: Giới thiệu, biến đổi AC một pha, điều khiển tiền chu kỳ, điều khiển toàn chu kỳ, điều khiển pha, tương quan giữa góc kích và góc dẫn. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Điện tử công suất - Chương 4: Biến đổi AC một pha

CHƯƠNG 4: BIẾN ĐỔI ĐIỆN AC MỘT PHA GIỚI THIỆU o GIỚI THIỆU Bộ điều khiển điện thế AC hay còn o BIẾN ðỔI AC MỘT PHA gọi là bộ điều thế AC, dùng chuyển đổi 1. ðiều khiển toàn chu kỳ nguồn điện AC cố định thành nguồn 2.ðiều khiển pha điện AC thay đổi. Tần số ngõ ra bằng tần số ngõ vào. 3. Tương quan giửa góc kích và góc dẫn 11:41 AM 1 11:41 AM 2 BIẾN ĐỔI ĐIỆN AC MỘT PHA 1. ĐIỀU KHIỂN TOÀN CHU KỲ 1. Sơ đồ nguyên lý BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN THẾ AC MỘT PHA S1 T THƯỜNG DÙNG HAI KỸ THUẬT ĐIỀU U1 U1 Tải S2 Tải KHIỂN NHƯ SAU: • ĐIỀU KHIỂN ON – OFF Mạch điều khiển điện thế AC cho tải là dùng • ĐIỀU KHIỂN PHA công tắc AC. Công tắc AC có thể là 1 Triac hay 2 SCR mắc đối song như hình vẽ hoặc linh kiện giao ĐIỀU KHIỂN PHA CÓ HAI DẠNG: ĐIỀU hoán 2 chiều. Điều khiển toàn chu kỳ thích hợp với các hệ thống có thời hằng lớn như hệ thống KHIỂN BẤT ĐỐI XỨNG VÀ ĐỐI XỨNG điều khiển nhiệt độ. 11:41 AM 3 11:41 AM 4 1
1. ĐIỀU KHIỂN TOÀN CHU KỲ 1. ĐIỀU KHIỂN TOÀN CHU KỲ 1. Dạng sóng vào ra 1. Dạng sóng vào ra ui ui t t uo uo t t ton toff ton toff T T 11:41 AM 5 11:41 AM 6 1. ĐIỀU KHIỂN TOÀN CHU KỲ 1. ĐIỀU KHIỂN TOÀN CHU KỲ 1. Dạng sóng vào ra 1. Dạng sóng vào ra ui ui t t uo uo t t ton toff ton toff T T 11:41 AM 7 11:41 AM 8 2
1. ĐIỀU KHIỂN TOÀN CHU KỲ 1. ĐIỀU KHIỂN TOÀN CHU KỲ 1. Dạng sóng vào ra ui Điều khiển toàn chu kỳ hay còn gọi là on– t off. Công suất tải được điều khiển bằng uo cách nối nguồn vào tải trong 1 số chu kỳ và t tiếp đó cắt nguồn ra khỏi tải trong 1 số chu ton toff T kỳ khác và lặp lại chu kỳ giao hoán đó như Mạch điều khiển toàn chu kỳ như hình vẽ khi có góc kích α=0 sẽ cho điện thế AC tác động vào tải hình vẽ. Nhưng cách điều khiển giao hoán và khi không có góc kích hiện diện sẽ cắt nguồn AC khỏi tải. này không thích hợp với tải có thời hằng bé 11:41 AM 9 11:41 AM 10 1. ĐIỀU KHIỂN TOÀN CHU KỲ 2. ĐIỀU KHIỂN PHA 1. Tính toán o Điều khiển bất đối xứng • Công suất trung bình ra trên tải: • Sơ đồ nguyên lý V2 t V2 POAV = i on = i D = PO max D S1 D1 R T R • Điện thế hiệu dụng ngõ ra: VM t on VORMS = = ViRMS D U1 Tải 2 T U1 Tải S2 D2 • Công suât chuẩn hóa: POAV t PN = = D = on PO max T Dạng 1 (VAV0) • Hệ số công suất: P0 POAV t on pF = = = =D S PO max T 11:41 AM 11 11:41 AM 12 3
2. ĐIỀU KHIỂN PHA 2. ĐIỀU KHIỂN PHA o Điều khiển bất đối xứng o Điều khiển bất đối xứng • Sơ đồ sóng ra dạng 1 • Sơ đồ sóng ra dạng 1 u u ωt α ωt iG1 iG1 ωt ωt 11:41 AM 13 11:41 AM 14 2. ĐIỀU KHIỂN PHA 2. ĐIỀU KHIỂN PHA o Điều khiển bất đối xứng o Điều khiển bất đối xứng • Sơ đồ sóng ra dạng 1 • Sơ đồ sóng ra dạng 1 u u α ωt α ωt iG1 iG1 ωt ωt 11:41 AM 15 11:41 AM 16 4
2. ĐIỀU KHIỂN PHA 2. ĐIỀU KHIỂN PHA o Điều khiển bất đối xứng o Điều khiển bất đối xứng • Sơ đồ sóng ra dạng 1 V AV = 1 VM (cos α − 1) ≤ 0 • Sơ đồ sóng ra dạng 2 2π u U u Tải ωt ωt α iG2 iG1 ωt ωt 11:41 AM 17 11:41 AM 18 2. ĐIỀU KHIỂN PHA 2. ĐIỀU KHIỂN PHA o Điều khiển bất đối xứng o Điều khiển bất đối xứng • Sơ đồ sóng ra dạng 2 • Sơ đồ sóng ra dạng 2 u U u U Tải Tải ωt α ωt iG2 iG2 ωt ωt 11:41 AM 19 11:41 AM 20 5
2. ĐIỀU KHIỂN PHA 2. ĐIỀU KHIỂN PHA o Điều khiển bất đối xứng o Điều khiển bất đối xứng • Sơ đồ sóng ra dạng 2 • Sơ đồ sóng ra dạng 2 1 V AV = VM (1 − cos α ) ≥ 0 2π u U u U Tải Tải α ωt α ωt iG2 iG2 ωt ωt 11:41 AM 21 11:41 AM 22 2. ĐIỀU KHIỂN PHA 2. ĐIỀU KHIỂN PHA o Điều khiển bất đối xứng • Sơ đồ nguyên lý V AV = 1 2π VM (cos α − 1) ≤ 0 • Mạch gồm 1SCR và 1diode mắc đối song. S1 UTải u ωt • Do đó mạch biến đổi điện AC cho phép U1 α D2 Tải iG1 biến đổi không đối xứng nên điện thế ra ở Dạng 1 (VAV0) 11:41 AM 23 11:41 AM 24 6
2. ĐIỀU KHIỂN PHA 2. ĐIỀU KHIỂN PHA •Tính toán cho tải •Tính toán cho 1SCR hay Diode 1 • Hiệu điện thế trung bình: V AV = VM (cos α − 1) ≤ 0 • Dòng trung bình cho một linh kiện: 2π 1 V V AV = VM (1 − cos α ) ≥ 0 ⇒ I AV = AV I AV _1SCR = I AV _ CL1BK ⇒ I AV _ 1DIODE = I AV _1SCR Góc kích bằng 0 2π R • Hiệu điện thế hiệu dụng ngõ ra: • Dòng cực đại cho 1 linh kiện: VM  α sin 2α  ⇒ I ORMS V = ORMS VM VRMS = 1 − +  I M _ 1SCR = I M _1DIODE = I M _ TAI = 2  2π 4π  R R • Công suất hiệu dụng ở tải: • Hiệu điện thế ngược cực đại đặt lên 1 linh kiện: V M2 PRMS = VRMS I RMS khi α = 0 ⇒ PRMS = VRM _1SCR = VRM _ 1DIODE = VM 2R • Hệ số công suất: • Dòng hiệu dụng qua mỗi SCR:  α sin 2α  I RMS pF = 1 − +  I RMS ( SCR ) =  2π 4π  2 11:41 AM 25 11:41 AM 26 2. ĐIỀU KHIỂN PHA 2. ĐIỀU KHIỂN PHA o Điều khiển đối xứng • Sơ đồ nguyên lý o Điều khiển đối xứng tải R S1 T u S1 S1 U1 Tải U1 Tải S2 0 π π π 2π 5π π 7π 4π 3π 5π 11π 2π ωt D2 D1 D2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 D1 S S1 S2 S2 D4 D3 U1 Tải U1 Tải 11:41 AM 27 11:41 AM 28 7
2. ĐIỀU KHIỂN PHA 2. ĐIỀU KHIỂN PHA o Điều khiển đối xứng tải R o Điều khiển đối xứng tải R u S1 S1 u S1 S1 vo 0 π π π 2π 5π π 7π 4π 3π 5π 11π 2π 0 π π π 2π 5π π 7π 4π 3π 5π 11π 2π 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 ωt 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 ωt S2 S2 11:41 AM 29 11:41 AM 30 2. ĐIỀU KHIỂN PHA 2. ĐIỀU KHIỂN PHA o Điều khiển đối xứng tải R o Điều khiển đối xứng tải R u S1 S1 u S1 S1 vo vo 0 π π π 2π 5π π 7π 4π 3π 5π 11π 2π 0 π π π 2π 5π π 7π 4π 3π 5π 11π 2π 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 ωt 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 ωt S2 S2 11:41 AM 31 11:41 AM 32 8
2. ĐIỀU KHIỂN PHA 2. ĐIỀU KHIỂN PHA o Điều khiển đối xứng tải R o Điều khiển đối xứng tải R u S1 S1 u S1 S1 vo vo io 0 π π π 2π 5π π 7π 4π 3π 5π 11π 2π 0 π π π 2π 5π π 7π 4π 3π 5π 11π 2π 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 ωt 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 ωt S2 S2 11:41 AM 33 11:41 AM 34 2. ĐIỀU KHIỂN PHA 2. ĐIỀU KHIỂN PHA o Điều khiển đối xứng tải R •Tính toán cho tải u S1 vo S1 • Hiệu điện thế hiệu dụng ở tải: VRMS VM α sin 2α io V RMS = 1− + 2 π 2π 0 π 5π π 2π • Dòng hiệu dụng tải: 6 π π 2π 7π 4π 3π 5π 11π ωt 3 2 3 6 6 3 2 3 6 VRMS V α sin 2α I RMS = = M 1− + R R 2 π 2π S2 • Công suất hiệu dụng ở tải: V 2  α sin 2α  Mỗi SCR dẫn trong thời khoảng (π−α) của 2 VRMS PRMS = = I RMS 2 R = M 1 − +  R 2R  π 2π  mỗi bán kỳ, do đó ta có thể xem như các • Hệ số công suất: SCR dẫn từ α đến π trong chu kỳ mới là π. pF = 1 − α sin 2α + π 2π 11:41 AM 35 11:41 AM 36 9
2. ĐIỀU KHIỂN PHA 2. ĐIỀU KHIỂN PHA •Tính toán cho 1SCR o Điều khiển đối xứng tải L • Dòng trung bình cho 1SCR: A1 S1 u u 1 πV V A2 i β1 ωt I AV (SCR ) = 2π ∫α RM sin ωtdωt = 2πMR (1 + cos α ) α1 π α2 β2 α 3 iL iG1 • Dòng cực đại cho 1SCR: U1 S2 L UL ωt VM iG2 I M _ 1SCR = I M _1DIODE = I M _ TAI = ωt R • Hiệu điện thế ngược cực đại đặt lên 1SCR: • Trong bán kỳ dương, nếu có xung kích tại góc VRM _1SCR = VRM _ 1DIODE = VM kích α thì SCR1 dẫn ta có phương trình: di v(t ) = L = VM sin ωt • Dòng hiệu dụng qua mỗi SCR: dt I RMS VM V V I RMS ( SCR ) = i(t ) = cos α − M cos ωt = M (cos α − cos ωt ) 2 Lω Lω Lω 11:41 AM 37 11:41 AM 38 2. ĐIỀU KHIỂN PHA 2. ĐIỀU KHIỂN PHA o Điều khiển đối xứng tải L o Điều khiển đối xứng tải R-L Utải S1 u u • Vậy để có dòng A1 A2 β i β1 ωt i qua SCR1 dương α1 π α2 β2 α3 β1 iL R α là: α < ωt < 2π−α, U1 S2 iG1 ωt α π ωt 2 • Vì mỗi SCR dẫn trong thời khoảng α≤ωt≤β, cách Utải β i • Dòng điện hiệu α2 giải tương tự như ở chương 2 và có các kết quả dụng qua tải: sau: α VM  R − (ωt −α )  α >β I RMS = VM 2(π − α )(2 + cos 2α ) + 3 sin 2α i (t ) = sin (ωt − Φ ) − sin (α − Φ )e Lω  Lω 2π Z   11:41 AM 39 11:41 AM 40 10
2. ĐIỀU KHIỂN PHA 3. TƯƠNG QUAN GIỬA GÓC KÍCH & GÓC DẪN o Điều khiển đối xứng tải L o Tương quan α và Φ để xác định γ • Góc dẫn γ=β−α α >β • Hiệu điện thế hiệu dụng Utải β i phải nhỏ hơn π để γ α2 π qua tải: α cho SCR1 ngưng dẫn Φ= 2 VM  2γ − sin 2α − sin 2 β  α=β trước khi kích SCR2 V RMS =   Utải β 2  π  i tại ωt=π+α. Trong Φ=0 α1 α2 • khi góc kích α trong biểu thức liên hệ trên 0 π π α Utải απ thì i 1 β1 α
BIẾN ðỔI AC BA PHA TẢI MẮC SAO 11:41 AM 45 12

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2431 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.