Bài giảng Thiết kế hệ thống điều khiển điện tử công suất: Chương 2 - Điều áp xoay chiều

Chương này giới thiệu về điều áp xoay chiều, một lĩnh vực then chốt trong điện tử công suất với ứng dụng rộng rãi trong điều khiển tải AC. Việc kiểm soát hiệu quả điện áp xoay chiều là cần thiết để tối ưu hóa hoạt động của các thiết bị điện trong công nghiệp và dân dụng, từ hệ thống chiếu sáng đến điều khiển tốc độ động cơ. Trọng tâm của chương là làm rõ các nguyên lý cơ bản, cấu trúc mạch điện, và phân tích hoạt động của các bộ điều áp xoay chiều một pha, đặc biệt là các mạch sử dụng Thyristor. Mục tiêu là cung cấp nền tảng vững chắc về cách thức các bộ điều áp này điều khiển công suất truyền đến tải, đặt biệt đối với các loại tải R và tải RL, thông qua việc thay đổi góc điều khiển.

Sinh viên ngành điện, điện tử, kỹ thuật điều khiển; kỹ sư điện tử công suất; nhà nghiên cứu và những ai quan tâm đến hệ thống điều khiển công suất AC.

Chương 2 trình bày chi tiết về điều áp xoay chiều một pha, bắt đầu bằng việc khái quát các nguyên lý cơ bản của việc điều khiển điện áp AC. Nội dung chính tập trung vào phân tích các bộ điều áp xoay chiều sử dụng Thyristor đấu song song ngược để điều chỉnh công suất đưa vào tải. Tài liệu đi sâu vào cấu trúc và hoạt động của các mạch này khi cấp điện cho các loại tải khác nhau, bao gồm tải thuần trở (tải R) và tải cảm kháng (tải RL). Để hiểu rõ hơn, chương trình bày các công thức toán học mô tả điện áp và dòng điện đầu ra, đồng thời minh họa bằng đồ thị các dạng sóng điện áp và dòng điện, cùng với phân tích sóng hài phát sinh. Các thông số quan trọng như góc điều khiển (α) của Thyristor và góc dẫn (λ) được giải thích cặn kẽ, cho thấy cách chúng ảnh hưởng đến hiệu suất và đặc tính đầu ra của bộ điều áp. Ngoài ra, chương còn giới thiệu sơ đồ mạch điều khiển loại một pha thực tế cho cả tải R và tải RL, cung cấp cái nhìn toàn diện từ lý thuyết đến ứng dụng. Việc nắm vững kiến thức về điều áp xoay chiều là cực kỳ quan trọng đối với kỹ sư và sinh viên trong việc thiết kế, vận hành và bảo trì các hệ thống điện tử công suất, đảm bảo hiệu quả năng lượng và chất lượng điện năng.