dien tu cong suat thay pham quoc hai phan 1
-
Upload
trongbk-truong -
Category
Documents
-
view
292 -
download
3
Transcript of dien tu cong suat thay pham quoc hai phan 1
Nội dung chương trình môn họcĐiện tử công suất.
1.LÝ THUYẾT .• Bài giảng ;• Sách “ Điện tử công suất”, TG : Võ Minh Chính, Phạm Quốc Hải, Trần
Trọng Minh.2. BÀI TẬP.• Sách :“ Phân tích và giải mạch điện tử công suất” TG :Phạm Quốc
Hải; Dương Văn Nghi.• Bài tập ôn tập thi.3. THÍ NGHIỆM. Thực hiện tại phòng thí nghiệm bộ môn Tự động hóa,nhà
C9 tầng 2,phòng 203.4. ĐỒ ÁN.• Thực hiện theo đề tài giao cho từng người.• Sách: “Hướng dẫn thiết kế Điện tử công suất” TG: PQH5. THI.
1/. nh÷ng vÊn ®Ò chung cña kü thuËt ®iªn tö :
VÞ trÝ vµmôc ®Ých
tÝn hiÖu :
1. Trung thùc
2. HiÖu suÊt
N¨ng lîng :
1. HiÖu suÊt.
2. Trung thùc
Điện tử công suất là kỹ thuật biến đổi và điều khiển nănglượng điện víi hiệu quả cao nhất
Các kiểu biến đổi và điều khiển năng lượng điện:• biến đổi AC DC : chỉnh lưu.• Biến đổi DC AC : nghịch lưu.• biến đổi tần số : AC (f1) AC(f2) : Biến tần.• điều chỉnh điện áp AC/AC: băm xung xoay chiều.
• điều chỉnh điện áp DC/DC :băm xung một chiều.
Điện tử công suất làngành kỹ thuật phốihợp đa diện:
C¸c nh¸nh kü thuËt hç trî §iÖn tö c«ng suÊt
Yêu cầu cơ bản của thiết bị ĐTCS1. Thiết bị phải có hiệu suất cao.2. KÝch thước nhỏ, gän, giá rẻ và có tuổi thọ cao.
Vấn đề 1
Vấn đề 2.
CÊu tróc tæng qu¸t cñathiÕt bÞ ®iÖn tö c«ng suÊt.
Van bán dẫn là phần tử hoạt động chủ yếu ở hai trạng thái.• Van dẫn dòng.• Van khoá (không dẫn dòng).
Đặc điểm của van bán dẫn lý tưởng
Trạng thái dẫn:• Chịu được dòng Ion = ∞;• Sụt áp trên van Uon= 0;
• Điện trở khi dẫn Ron= 0;
Trạng thái khóa• Chịu điện áp cả hai dấu lớn: Uoff= ∞;• Dòng rò nhỏ Ioff= 0;
• Tổn thất khóa Poff= 0;
Đặc tính nhiệt: có điện trở nhiệt giữatinh thể bán dẫn và môi trường nhỏRJA= 0 để thoát nhiệt tốt.
Khả năng I2t lớn để chịu được cácdòng sự cố lâu dài không hỏng.
Quá trình đóng/ngắt:
• Về điều khiển: có thể mở van vàkhóa van bằng cực điều khiển;
• Về đặc tính động:
+ thời gian mở nhỏ tON=0;
+ thời gian trễ khóa nhỏ tOFF=0;
• Điện áp điều khiển nhỏ UG=0
• Dòng điện điều khiển nhỏ IG=0
• Công suất điều khiển nhỏ PG=0
Chịu được tốc độ biến thiên điện áplớn du/dt = ∞;
Chịu được tốc độ biến thiên dòngđiện qua van lớn di/dt = ∞;
Các van bán dẫn công suất hiện nay
1. Van không điềukhiển
Điôt (1955)
2. Nhóm Transistor• BT hoặc BJT
(1975)• MOSFET
(1978)
• IGBT (1985)
• SIT (1986)
3. Nhóm Thyristor
• Thyristor thường(1958)
• GTO (1980)
• MCT (1988)
• LTT (1988)
• TRIAC (1958)
• IGCT (1996)
Chia ba nhóm chính
2. C¸c van b¸n dÉn. 1. DIODE LùC (1955)
sDD
u
sDD
o
T
u
sD
IiueIiu
Cq
KJk
qkTeIi
T
D
T
D
00
10.6,1
;/10.38,1
;)1(
19
23
Đặc điểm
2. Bipolar Transistor ( BT ); BiJunction Transistor (BJT)
Bipolar Transistor Dalinhtơn BT
3. Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor(MOSFET -1978 )
4. Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT – 1985 )
5. THYRISTOR ( 1958 )
Tr¹ng th¸i van:
Các tham số
6. Gate Turn-Off Thyristor ( GTO 1980 )
Tr¹ng th¸i van GTO:
7. MOS-Controlled Thyristor ( MCT 1988)
8. Light -Triggered Thyristor (LTT)
9. TRIODE ALTERNATIVE CURRENT (TRIAC-1958)
10. Intergrated Gate-Commutated Thyristor ( IGCT -1996)
11. Emitter Turn-0ff Thyristor (ETO)
12. C¸c van c¶m øng tÜnh SI: STATIC INDUCTION
Vùng tham số ứng dụng củacác van bán công suất dẫn hiện đại
Phát nhiệtở phần tử bán dẫn
Thoát nhiệt làm mát van
Ch¬ng 1. thiÕt bÞ ChØnh lubiÕn ®æi AC/DC
1. Giíi thiÖu chung
2. chØnh lu kh«ng ®iÒu khiÓn.
3. chØnh lu ®iÒu khiÓn víi c¸c d¹ng t¶I.
4. chØnh lu b¸n ®iÒu khiÓn.
5. nghÞch lu phô thuéc vµ chØnh lu ®¶o chiÒu.
6. Mét sè vÊn ®Ò kh¸c.
7. §iÒu khiÓn chØnh lu
Giíi thiÖu chung.
CÊu tróc chØnh lu.
Định nghĩa: chỉnh lưu là thiết bị để biến đổi nănglượng dòng điện xoay chiều thành năng lượng dòngđiện một chiều.
Phân loại1. Chỉnh lưu không điều khiển2. Chỉnh lưu điều khiển3. Chỉnh lưu bán điều khiển4. Chỉnh lưu tích cực
1.1.3. C¸c tham sè chØnh lu
1.Tham sè đánh giá tải.
• Ud -
• Id -
• Pd –
• Uhd -
• Ihd -
• Phd –
2.Tham số tính chọn van
• Itb -
• Ungmax -.
3. Tham số công suất biÕn ¸p
• Sba -
Các hệ số khác
4. Các hệ số đánh giá bộ lọc mộtchiều
k®m
ksb
5. Hiệu suất: η
6. Hệ số méo tổng dòng điện vàoTHD
7. Hệ số công suất đầu vào PF
1.1.4. C¸c s¬ ®å chØnh luI.ChØnh lukh«ng ®iÒu khiÓn.
Qui luËt chung : Udo = k s® U2
II. C¸c s¬ ®å chØnh lu ®iÒu khiÓnvµ b¸n ®iÒu khiÓn.
Qui luËt chung:
Ud =Udo f(gãc®k)
1.1.5. C¸c d¹ng t¶i th«ng dông cña chØnh lu
1. T¶i thuÇn trë Rd.
2. T¶i cã tÝnh c¶m kh¸ng (RdLd).
3. T¶i võa cã RL võa cã søc ®iÖn ®éng Ed ( gäi lµ t¶i RLE ).
Ph¬ng ph¸p ph©n tÝch m¹ch chØnh lu
S¬ ®å ®Êu van thµnh m¹ch.
1. §Êu kiÓu katèt chung. 2. §Êu kiÓu an«t chung.
Mạch bảo vệ chỉnh lưu
1.2.ChØnh lu ®i«t. I. ChØnh lu mét pha mét nöa chu kú,t¶i thuÇn trë
II. ChØnh lu h×nh tia hai pha, t¶i thuÇn trë
III. ChØnh lu h×nh tia ba pha, t¶i thuÇn trë BiÕn ¸p ®Êu Y/Y
Nguyªn lý ho¹t ®éng :
.)120sin(;)120sin(.)120sin(;)120sin(
.sin;sin
21
21
21
mcmC
mbmB
mamA
UuUuUuUuUuUu
IV. ChØnh lu h×nh tia 6 pha
V. ChØnh lu cÇu mét pha, t¶i thuÇn trë
V. ChØnh lu cÇu ba pha, t¶i thuÇn trë
V. ChØnh lu cÇu ba pha, t¶i thuÇn trë (3)
1.3. ChØnh lu ®iÒu khiÓn t¶i R.1.3.1. Kh¸i niÖm vÒ gãc ®iÒu khiÓn.
Tia ba pha
Cầu ba pha
1.3.2. ChØnh lu ®iÒu khiÓn t¶i thuÇn trë
I. ChØnh lu h×nh tia mét pha.
1.3.2. ChØnh lu ®iÒu khiÓn t¶i thuÇn trë
II. ChØnh lu h×nh tia hai pha. III. ChØnh lu cÇu mét pha.
1.3.2. ChØnh lu ®iÒu khiÓn t¶i thuÇn trë
IV. ChØnh lu h×nh tia ba pha.
IV. ChØnh lu h×nh tia ba pha, c¸c chÕ ®é dßng ®iÖn.
điều khiển chỉnh lưucầu ba pha bằng xung kép
Các dạng xung điều khiểnmạch chỉnh lưu
1.3.3. chØnh lu ®iÒu khiÓn t¶i RL
Tải có thêm điện cảm
Tải thuần trở
II. chØnh lu ®iÒu khiÓn h×nh tia hai pha t¶i RL
II. chØnh lu ®iÒu khiÓn h×nh tia hai pha t¶i RL
chÕ ®é dßng ®iÖn liªn tôc.
ChØnh lu tia ba pha :• §å thÞ ë chÕ ®é dßng liªn tôc
ChØnh lu cÇu ba pha :• §å thÞ ë chÕ ®é dßng liªn tôc
1.3.4. ChØnh lu ®iÒu khiÓn t¶i RLE
1.3.4. ChØnh lu ®iÒu khiÓn t¶i RLEChinh lu h×nh tia hai pha
1.3.4. ChØnh lu ®iÒu khiÓn t¶i RLE
S¬ ®å h×nh tia ba pha.
1.3.4. ChØnh lu ®iÒu khiÓn t¶i RLES¬ ®å cÇu ba pha.
1.3.5. Qu¸ tr×nh chuyÓn m¹ch m¹ch van.I. ChuyÓn m¹ch van khi nguån lý tëng
Sơ đồ thay thế
Sơ đồ thay thế nguồn thực
II. Qui luËt chuyÓn m¹ch van trïng dÉn
Chuyển mạch ở chỉnh lưu tia hai pha Chuyển mạch ở cầu một pha
Chuyển mạch ở tia ba pha Chuyển mạch ở cầu ba pha
1.4. ChØnh lu b¸n ®iÒu khiÓn
Ph©n lo¹i
1.4. ChØnh lu b¸n ®iÒu khiÓn1.4.1. ChØnh lu b¸n ®iÒu khiÓn mét pha, thyristor m¾c th¼ng hµng
1.4.2. s¬ ®å b¸n ®iÒu khiÓn, thyristor m¾c kat«t chung
1.4.3. ChØnh lu b¸n ®iÒu khiÓn ba pha
1.4.4. ChØnh lu ®iÒu khiÓn cã ®i«t ®Öm Do
1.5. NghÞch lu phô thuéc vµ chØnh lu ®¶o chiÒu
Nguyªn lý nghÞch lu
Kh¸i niÖm vÒ nghÞch lu
1.5.2. NghÞch lu phô thuéc
I. ChØnh lu h×nh tia hai pha
II. Chỉnh lưu cầu một pha
1.5.2. NghÞch lu phô thuécIII. Sơ đồ h×nh tia ba pha IV. Sơ đồ cầu ba pha
1.5.3.ChØnh lu ®¶o chiÒuNguyªn lý chung.
1. Nguyên lý điều khiển riêng
1.5.3.ChØnh lu ®¶o chiÒu
2. Nguyªn t¾c ®iÒu khiÓn chung :
1.6.1.§Êu c¸c m¹ch chØnh lu víi nhau
1. Đấu nối tiếp các van 2. Đấu nối tiếp mạch van
II. §Êu song song.1. Đấu song song cácvan 2. Đấu song song các mạch van
III. ChØnh lu 6 pha cã cuén kh¸ng c©n b»ng
Đặc điểm làm việc của Lcb
1.6.2. Läc san b»ng ( läc mét chiÒu )
1.6.3. §Æc tÝnh ngoµi cña chØnh lu
§iÒu khiÓn chØnh lu
Bé chØnh lu cã chøc n¨ng :hÖ xung – pha. C¸c nhiÖm vô chÝnh lµ :
®iÒu khiÓn chØnh lu
Phân loại hệ điều khiển
Phân loại theo nguyên lý
Chức năng hệ điều khiển
®iÒu khiÓn chØnh lu®iÒu khiÓn theo nguyªn lý ngang
®iÒu khiÓn theo nguyªn lý däc
Thí dụ về mạch điều khiển của chỉnh lưu một pha
sử dụng phương pháp phát xung chùm