Chương 0: CÁC HỆ THỨC VÀ KHÁI NIỆM CƠ BẢN

Chia sẻ: Nguyen Tien Vu | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:35

Thêm vào BST

Báo xấu

195
lượt xem 40
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Các thiết bị gia dụng: Tủ lạnh, tủ đông. Gia nhiệt, sưởi. Hệ thống điều hòa không khí. Lò nấu. Chiếu sáng. Các thiết bị điện tử dân dụng (TV, máy tính, các thiết bị nghe nhìn, giải trí…) Trang thiết bị cho cao ốc: Các hệ thống sưởi, thông gió, điều hòa; Hệ thống điều hòa trung tâm; Máy tính và các thiết bị văn phòng; UPS (Uninterruptible Power Supply); Thang máy.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Chương 0: CÁC HỆ THỨC VÀ KHÁI NIỆM CƠ BẢN

Chương 0 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 AV = Tp ∫ i(t )dt 0 Hoặc: 2π 1 I AV = 2π ∫ i(t )d (ωt ) 0 2
Các khái niệm cơ bản Công suất tức thời: p(t ) = v(t ).i (t ) Công suất trung bình: Tp 2π 1 1 PAV = Tp ∫ 0 p (t )dt = 2π ∫ p(t )d (ωt ) 0 Trị hiệu dụng: Tp 2π 1 1 I = I RMS = ∫ i (t )dt = 2π ∫ i 2 (t )d (ωt ) 2 Tp 0 0 3
Mạch một pha với dòng, áp dạng sin Nguồn Tải Mạch một pha với dòng , áp dạng sin và ở chế độ xác lập 4
Mạch một pha với dòng, áp dạng sin Công suất phức (complex power): v = 2V cos ωt S = VI* = VIe jΦ = Se jΦ = P + jQ i = 2 I cos ωt Công suất biểu kiến (apparent power): V = Ve j0 S = VI I = Ie − jΦ Công suất thực: P = Re [ S ] = VI cos Φ Công suất phản kháng (reactive power): Q = Im [ S ] = VI sin Φ P P Hệ số công suất (power factor): PF = = = cos Φ 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: j0 Va Ve V − jΦ Ia = = jΦ = e = Ie − jΦ Z Ze Z I b = I a e − j 2π 3 = Ie − j ( Φ+ 2π 3) I c = I a e j 2π 3 = Ie− j ( Φ− 2π 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 và Pphase = VI cos Φ 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 Φ = 3VLL I cos Φ 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 Dòng và áp ngõ vào của bộ chỉnh lưu một pha có tụ lọc ở ngõ ra 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(nωt ) + Bn cos(nωt ) ) n =1 n =1 Với: 2π 1 FAV = 2π ∫ 0 f (t )d (ωt ) 2π 1 An = π ∫0 f (t ) sin(nωt )d (ωt ), n = 1, 2,3... 2π 1 Bn = π ∫0 f (t ) cos(nωt )d (ωt ), n = 1, 2,3... 12
Phân tích Fourier Thành phần sóng hài bậc n: f n (t ) = An sin(nωt ) + Bn cos(nωt ) Sóng hài bậc n có thể biểu diễn qua giá trị hiệu dụng và dưới dạng: Fn = Fn e jϕn An + Bn 2 2 Fn = 2  Bn  ϕn = arctan    An  Trị trung bình của f(t): FAV ∞ Trị hiệu dụng của f(t): F = FRMS = F 2 AV + ∑ Fn2 1 13
Méo dạng do sóng hài ∑i n Dòng và áp ngõ vào của bộ chỉnh lưu một pha có tụ lọc ở ngõ ra 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 1 CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN 16
Lãnh vực ứng dụng của ĐTCS 1. Các thiế bị gia dụng t 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 • Chiếu sáng 5. Hệthống điệ n • Các thiết bị điện tử dân dụng (TV, máy • Truyền tải điện DC cao áp (HVDC) tính, các thiết bị nghe nhìn, giải trí…) • Bộ bù tĩnh • Hệ thống máy phát dùng nguồn năng 2. Trang thiế bị cho cao ốc t lượng tái sinh (renewable energy): • Các hệ thống sưởi, thông gió, điều hòa năng lượng mặt trời, năng lượng • Hệ thống điều hòa trung tâm gió… • Máy tính và các thiết bị văn phòng • Các hệ thống tích trữ năng lượng • UPS (Uninterruptible Power Supply) (energy storage systems) • Thang máy 6. Hàng không 3. Công nghiệp • Hệ thống điện tàu con thoi • Bơm • Hệ thống điện của các vệ tinh • Máy nén • Hệ thống điện máy bay • Quạt gió • Máy công cụ 7. Viễ thông n • Lò nấu hồ quang, Lò nấu cảm ứng • Bộ nạp bình acquy • Gia nhiệt cảm ứng (tôi cao tần…) • Bộ nguồn (DC, UPS) • 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. Van tiết lư u Bộ điều Động khiển cơ tốc độ Nguồn Nguồn + lưới l ưới Động cơ B ơm B ơm a. Hệ thống bơm kiểu truyền thống b. H ệ thống bơm có điều chỉnh tốc độ Tiết kiệm năng lượng tiêu thụ của hệ thống bơm khi điều chỉnh lưu lượng bằng bộ điều khiển tốc độ động cơ thay cho van tiết lưu 18
Sơ đồ khối Bộ biến đổi Pin Pout Mạch động lự c Tải Tín hiệu điều khiển Tín hiệu hồi tiếp Mạch điều khiển Tín hiệu đặt 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 Bi ến áp suất được điều nguồn khiển hoạt Mạch điều khiển Tải động tương tự Ngu ồn lướ i như một điện Tụ l ọc Chỉnh lư u trở biến đổi a. S ơ đồ nguyên lý Tầm thay đổi • Mạch có hiệu của vd suất thấp và cồng kềnh b. D ạng sóng điện áp ngõ vào v d và ngõ ra v o 20