Download miễn phí Bài giảng Điện tử công suất - Thiết bị nghịch lưu
Bộkhóa xoay chiều: đóng, cắt dòng xoay chiều
Thiết bị biến đổi điện áp xoay chiều: thay đổi giá trị điện áp xoay chiều
• Phân loại theo sốlượng pha
-Một pha
- Ba pha
- m-pha
• Phân loại theo sơ đồ
- Cơbản
-Tiết kiệm
• Phân loại theo phương pháp điều khiển
- Điều khiển hoàn toàn
- Bán điều khiển
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Chương 5: Thiết bị nghịch lưu5.1 Khái niệm chung – Phân loại
Biến đổi năng lượng điện một chiều thành năng lượng điện xoay chiều
Phân loại
• Theo số lượng pha:
- Một pha
- Ba pha
- Nhiều pha
• Theo sơ đồ
- Hình cầu
- Hình tia
• Theo đặc điểm nguồn
- Nguồn áp
- Nguồn dòng
5.2 Sơ đồ nguyên lý
Sơ đồ nguyên lý nghịch lưu cầu một pha
Sơ đồ nguyên lý nghịch lưu tia và bán cầu một pha
S1 S3
S4 S2
R
uZ
U
S2S1 S2S1S4S3
0
uZ
θ = ωt
S1 S2
R
Ud
uZ
O
S1S2S1
Ud
θ = ωt
uZ
Ud
Ud
S1
S2
R
uZ
Nghịch lưu cầu ba pha
tải thuần trở
Ud
S1 S3 S5
S4 S6 S2
1 2 3
uZ1 uZ2 uZ3
S1
S2
S3
S4
S5
S6
π
3
Ud
2
θ = ωt
uZ1
uZ2
uZ3
5.3 Nghịch lưu áp
5.3.1 Dòng công suất hữu công và phản kháng
P = UdId
P > 0 Æ Id > 0: c.độ nghịch lưu
P < 0 Æ Id < 0: c.độ chỉnh lưu
∑
=
==
m
n
ndd piUp
1
• Mang tính chất nguồn áp: tạo ra điện áp xoay chiều. Dòng điện đầu
ra phụ thuộc vào tải.
• Đầu vào của nghịch lưu áp là nguồn điện áp một chiều
Ud
id
-id S
VR
P = Ud.Id
p = Ud.id
1
2
3
p1
Z1
p2
Z2
p3
Z3
5.3.2 Nghịch lưu áp cầu một pha
Ψ: Góc dự kiến đóng các bộ khóa
ΨS: Góc thông dòng của các bộ khóa
ΨR: Góc thông dòng của các
diode ngược
VR2
VR1
S2
S1 S3
S4
VR4
VR3
iZ
uZUd
L R
Z
id
iVR1
iS1
S1,S2
VR1,VR2
S3,S4
VR3,VR4
uZ
ΨR Ψ
θ = ωt Ud
ΨS
-Ud
O
Ud/R
-Ud/R
2π
iZ
iS1 = iS2
O
Id
iVR3 = iVR4
iS3 = iS4 iVR1 = iVR2
O
O
Ud
S1
S2
Z
iZ
S1,S2
Z
iZ
VR3
VR4
VR3,VR4
S4
S3
Z
iZ
S3,S4
5.3.3 Nghịch lưu áp tia một pha
• Nhịp S1:
uZ = ua = Ud
iS1 = id = iZ … tăng theo đường cong hàm mũ
Ψ = π
• Nhịp VR2:
uZ = ub = -Ud
iVR2 = -id = iZ … giảm theo đường cong hàm mũ
Ngắt xung điều khiển đưa vào S1. Do ảnh hưởng của L trong tải, dòng
điện trong cuộn thứ cấp và qua đó dòng trong cuộn sơ cấp vẫn giữ
chiều cũ. Dòng trong cuộn sơ cấp chảy qua VR2 và qua nửa phải của
cuộn sơ cấp.
Nhịp VR2 kết thúc khi dòng iVR2 giảm về giá trị 0
• Nhịp S2:
uZ = ub = -Ud
iS2 = id = -iZ … tăng theo đường cong hàm mũ với chiều ngược lại
Xung điều khiển đưa vào S2 ngay sau khi ngắt S1. Khi VR2 đóng,
dòng sẽ chảy qua S2. Điện áp trên tải vẫn không đổi, tuy nhiên dòng iZ
sẽ đảo chiều
Nhịp S2 kết thúc khi ngắt xung điều khiển đưa vào S2 và bắt đầu đưa xung
điều khiển vào S1
• Nhịp VR1:
uZ = ua = Ud
iVR1 = -id = -iZ … tăng theo đường cong hàm mũ
Ngắt xung điều khiển đưa vào S2. Do ảnh hưởng của L trong tải, dòng
điện trong cuộn thứ cấp và qua đó dòng trong cuộn sơ cấp vẫn giữ
chiều cũ. Dòng trong cuộn sơ cấp chảy qua VR1 và qua nửa trái của
cuộn sơ cấp.
Nhịp VR1 kết thúc khi dòng iVR1 tăng lên giá trị 0
5.3.4 Nghịch lưu áp cầu ba pha
ππ ≤Ψ<
3
• S1, S5, S6
1 3
2
ZuZ1 uZ3
uZ2
Ud
uZ1 = uZ3 = Ud/3
uZ2 = -2Ud/3
• S1, S2, S6
1
32
uZ1
uZ3uZ2
Ud
uZ1 = 2Ud/3
uZ2 = uZ3 = -Ud/3
• S1, S2, S3
1 2
3
ZuZ1 uZ2
uZ3
Ud
uZ1 = uZ2 = Ud/3
uZ3 = -2Ud/3
• S2, S3, S4
2
31
uZ2
uZ3uZ1
Ud
uZ2 = 2Ud/3
uZ1 = uZ3 = -Ud/3
• S3, S4, S5
2 3
1
ZuZ2 uZ3
uZ1
Ud
uZ2 = uZ3 = Ud/3
uZ1 = -2Ud/3
• S4, S5, S6
3
21
uZ3
uZ2uZ1
Ud
uZ3 = 2Ud/3
uZ1 = uZ2 = -Ud/3
Ψ= πÆ ΨS + ΨR = Ψ = πΨ Ψ
TẢI
5.3.5 Điều khiển nghịch lưu áp cầu 3 pha
Nguyên tắc thay đổi tần số xung
Nguyên tắc điều biến độ rộng xung - PWM
ĐIỆN ÁP RĂNG CƯA
ĐiỆN ÁP ĐIỀU KHIỂN
• Độ lớn: … Ud
• Tần số: … tần số phát xung vào các bộ khóa
Phát xung
uc Phân phối
xung
Khuyếch đại
xung
• S1, S3, S5
• S2, S4, S6
uZ1 = uZ2 = uZ3 = 0
5.4 Nghịch lưu dòng
5.4.1 Hai chức năng của bộ chuyển mạch
trong nghịch lưu dòng
• Đặt điện áp ngược
lên thyristor, đóng thyristor.
• Tham gia vào quá trình
chuyển mạch
5.4.2 Nghịch lưu dòng một pha
Giả sử V1, V2 mở, dòng điện qua tải
iZ = Id
Điện áp trên các tụ uC1 < 0, uC2 < 0.
Muốn đóng V1, V2: mở V11, V12.
Dòng iZ = Id chảy qua V11, C1, C2, V12
Æ điện áp trên các tụ đảo chiều.
Trong thời gian điện áp trên các tụ còn <0, V1 và V2 phục hồi khả năng khóa.
Bộ chuyển mạch thực hiện chức năng thứ nhất.
Xung điều khiển được đưa vào V3, V4, cùng với V11 và V12, tuy nhiên chưa mở
do uV3 = uC1 + uZ <0, uV4 = uC2 + uZ < 0.
Đối với tải L: uV3 = uC1, uV4 = uC2
Æ V3, V4 mở khi uC1 = uC2 = 0
Dòng điện chảy qua V11, C1, Z, C2, V12
giảm dần. Dòng điện chảy qua V3, Z, V4
tăng dần.
Bộ chuyển mạch thực hiện chức năng
thứ hai
Quá trình chuyển mạch kết thúc khi
iV3 = iV4 = -iZ = Id
5.4.3 Nghịch lưu dòng 3 pha
• Thyristor chính: V1, V2, …, V6
• Tụ chuyển mạch: C13, C35, …, C 26, C24
• Diode phân cách: V11, V12, …, V16.
0120Ψ = V1
V2
V3
V4
V5
V6
iZ1
iZ2
Id
-Id
iZ3
• Nhịp V1, V2, V11, V12
iZ1 = Id; iZ2 = 0; iZ3 = -Id
uC13 > 0
uV3 = uC13 > 0:… V3 đang ở trạng thái khóa
• Nhịp V3, V11, V2, V12
Đưa xung điều khiển mở V3.
uC13 đóng V1.
Dòng Id chảy qua V3, C13, song song với
C13 là C35 và C15, V11, vào pha 1.
uV13 = uZ12 – uC13 < 0 ... V13 vẫn đóng.
Id sẽ đảo chiều điện áp trên C13.
Bộ chuyển mạch thực hiện chức năng thứ 1
• Nhịp V3, V11, V13, V2, V12
Khi uV13 = uZ12 – uC13 = 0 ... V13 mở ...
Dòng chảy qua V3 và V13 vào pha 2.
Quá trình chuyển mạch: dòng chảy
vào pha 1 giảm dần, dòng chảy vào
pha 2 tăng dần.
Bộ chuyển mạch thực hiện chức năng thứ
2: tham gia vào quá trình chuyển mạch
Quá trình chuyển mạch kết thúc khi dòng
chảy vào pha 1 giảm về 0 và dòng chảy
vào pha thứ 2 bằng Id.
Î Chuyển sang nhịp V3, V13, V2, V12
5.4.4 Điều khiển nghịch lưu dòng
Chương 6: Thiết bị biến tần
6.1 Khái niệm chung – Phân loại
Dùng để biến đổi năng lượng điện xoay chiều bằng cách thay đổi tần số
• Phân loại theo số lượng pha
- Một pha
- Ba pha
- m-pha
• Phân loại theo sơ đồ
- Trực tiếp
- Gián tiếp
+ Nguồn áp
+ Nguồn dòng
6.2 Biến tần trực tiếp
Biến đổi trực tiếp điện áp xoay chiều
thành điện áp xoay chiều
có tần số khác
1
2 1 2( 1)
TT T n
p
= + − n: số nửa chu kỳ điện áp đầu vàođể tạo nên nửa chu kỳ điện áp đầu ra
2 1
1 2 2( 1)
f T p
f T p n
= = + − [ ] 1 12 2( 1)
T TT p n q
p p
= + − =
Tần số điện áp đầu ra f2 < 25Hz và không thể điều khiển vô cấp
Î Biến tần trực tiếp ít được sử dụng
[ ] 1 12 2( 1) T TT p n qp p= + − =Đối với biến tần 3 pha:
6.3 Biến tần gián tiếp
6.3.1 Biến tần nguồn áp
CHỈNH LƯU NGHỊCH LƯU ÁP
UdII > 0
Cf, Lf: mạch lọc
Mạch lọc cùng với chỉnh lưu tạo thành
nguồn áp một chiều đầu vào của
nghịch lưu áp
Cf: nhận dòng phản kháng.
Nguyên tắc điều khiển:
• Nguyên tắc điều khiển tần số xung:
f2: tần số xung phát vào nghịch lưu
U2: sử dụng chỉnh lưu có điều khiển, hay sử dụng chỉnh lưu không điều khiển
và bộ biến đổi xung áp
• Nguyên tắc PWM – chỉnh lưu chỉ cần là không điều khiển.
• UdI > 0
• IdI > 0
Î PI > 0 Công suất không thể đảo chiều
6.3.2 Biến tần nguồn dòng
CHỈNH LƯU NGHỊCH LƯU DÒNG
Lf: Mạch lọc
Chỉnh lưu và mạch lọc phải có
tính chất nguồn dòng một chiều
Nguyên tắc điều khiển:
f2: tần số xung phát vào nghịch lưu
I2: sử dụng chỉnh lưu có điều khiển.
• Id > 0
• UdI > 0 hay < 0
Î Công suất có thể đảo chiều
Chương 7
Bộ khóa xoay chiều
và thiết bị biến đổi điện áp xoay chiều
7.1 Khái niệm chung – Phân loại
Bộ khóa xoay chiều: đóng, cắt dòng xoay chiều
Thiết bị biến đổi điện áp xoay chiều: thay đổi giá trị điện áp xoay chiều
• Phân loại theo số lượng pha
- Một pha
- Ba pha
- m-pha
• Phân loại ...