Bài giảng Điện tử công suất - Chương 4: Bộ biến đổi điện áp xoay chiều

Nội dung text: Bài giảng Điện tử công suất - Chương 4: Bộ biến đổi điện áp xoay chiều

1. Chương 4 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU 1
2. BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU 2
3. Kinh điển, để thay đổi điện áp xoay chiều người ta thường sử dụng máy biến áp ( MBA) Hiện nay, sử dụng mạch Thyristor ( T) mắc song song ngược. Ưu điểm: + Điều chỉnh điện áp vô cấp, linh hoạt. + Điều chỉnh nhanh, dễ tạo ra các mạch vòng tự động điều chỉnh. + Kích thước bộ biến đổi ( BBĐ) gọn, nhẹ, giá thành hạ. Nhược điểm: + Chất lượng điện áp không tốt ( sóng không sinnus) + Tổn hao sóng bậưc cao, phải sử dụng thêm bộ lọc xoay chiều. 3
4. BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU 1 PHA Trường hợp tải thuần trở (tải R) 4
5. BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU 1 PHA Điện áp trên tải: ( thay đổi góc mở trị hiệu dụng U thay đổi) Công suất tiêu thụ tích cực: P là công suất tiêu thụ khi = 0 Công suất phản kháng: 6
6. Dòng trung bình qua van: Giá trị hiệu dụng dòng tải: Điện áp ngược: U ngmax = 2 U2 7
7. BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU 1 PHA Trường hợp tải thuần cảm (tải L) 8
8. BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU 1 PHA Trường hợp tải thuần cảm (tải L) 9
9. BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU 1 PHA Trường hợp tải thuần cảm (tải L) 10
10. BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU 1 PHA Trường hợp tải thuần cảm (tải L) Biến thiên áp cửa ra theo góc kích 11
11. BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU 1 PHA Trường hợp tải RL 12
12. Khi tải mang tính cảm kháng ( có cả R và L) dạng điện áp và dòng điện tuỳ thuộc vào tính tương quan giữa R và L mà khác nhau. Phương trình mô tả dòng điện biến đổi trong khoảng (  + như sau: Trong đó  khoảng dẫn điện của T Nghiệm của phương trình: A là hằng số tích phân, được tính từ điều kiện  = thì i = 0. 13
13. Tính được A sẽ tìm được dòng tải: Khi  = + ; i(t = 0 thay vào tính được: Đây là phương trình dùng để tính thời gian dẫn điện của T Khi > dòng tải gián đoạn; Khi dòng điện liên tục và điện áp không đổi. Như vậy, khả năng điều chỉnh điện áp chỉ có thể xảy ra khi góc dẫn của T nằm trong khoảng: . 14
14. BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU 1 PHA Trường hợp tải RL Biến thiên áp cửa ra theo góc kích 15
15. BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU 1 PHA Trường hợp tải RL 16
16. BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU 3 PHA Sơ đồ bộ biến đổi điện áp xoay chiều 3 pha 17
17. Trong trường hợp mạch sử dụng dây trung tính thì dòng qua mỗi pha không phụ thuộc vào dòng cuat pha khác. Lúc đó các biểu thức tính , và tương tự như một pha. Khi tăng góc điều khiển sẽ làm giảm thời gian dẫn dòng qua T, ứng với mỗi giá trị nào đó, dòng trong pha sẽ giảm về 0 trước khi mở T của pha sau. Như vậy sẽ xuất hiẹn khoảng thời gian không có dòng tải và khoảng dẫn của T sẽ bị giảm đến giới hạn nhỏ hơn 60o. 18
18. BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU 3 PHA Sơ đồ bộ biến đổi điện áp xoay chiều 3 pha 19
19. Khi bộ biến đổi được đấu sao không dây trung tính, quá trình điện từ trong mạch hoàn toàn khác vì việc dẫn dòng trong một pha phải tương thích và tuỳ thuộc vào pha khác. Để đảm bảo lượng sóng hài là tối thiểu thì góc mở phải bằng nhau, mỗi van lần lượt mở cách nhau 60o và có khoảng dẫn  như nhau. 20
20. BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU 3 PHA 21
21. BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU 3 PHA Dạng sóng dòng, áp cửa ra trên 1 pha 23
22. Dạng sóng dòng, áp cửa ra trên 1 pha 24
23. Dạng sóng dòng, áp đầu ra trên 1 pha 25
24. BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU 3 PHA Dạng sóng dòng, áp cửa ra trên 1 pha 26
25. Dạng sóng dòng, áp cửa ra trên 1 pha 27
26. Dạng sóng dòng, áp cửa ra trên 1 pha 28
27. BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU 3 PHA Biến thiên điện áp hiệu dụng cửa ra với góc kích 29
28. CÔNG TẮC XOAY CHIỀU 30
29. CÔNG TẮC XOAY CHIỀU 1 PHA 31
30. CÔNG TẮC XOAY CHIỀU 1 PHA Cấu trúc một bộ contact xoay chiều 1 pha, đóng cắt đồng bộ với thời điểm áp lưới qua zero 32
31. CÔNG TẮC XOAY CHIỀU 1 PHA Điện áp nguồn Dòng tải Tín hiệu điều khiển Đóng cắt không đồng bộ với thời điểm áp lưới qua zero 33
32. CÔNG TẮC XOAY CHIỀU Đóng cắt đồng bộ với thời điểm áp lưới qua zero 34
33. CÔNG TẮC XOAY CHIỀU 3 PHA 35
34. CÔNG TẮC XOAY CHIỀU 3 PHA Cấu trúc một bộ contact xoay chiều 3 pha 36
35. ĐIỀU KHIỂN BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU 37
36. ĐIỀU KHIỂN BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU 38
37. VÍ DỤ TÍNH TOÁN 39
38. VÍ DỤ TÍNH TOÁN 40
39. VÍ DỤ TÍNH TOÁN 41
40. VÍ DỤ TÍNH TOÁN 42
41. VÍ DỤ TÍNH TOÁN 43
42. VÍ DỤ TÍNH TOÁN 44
43. VÍ DỤ TÍNH TOÁN 45
44. VÍ DỤ TÍNH TOÁN 46
45. VÍ DỤ TÍNH TOÁN 47
46. VÍ DỤ TÍNH TOÁN 48
47. VÍ DỤ TÍNH TOÁN 49
48. VÍ DỤ TÍNH TOÁN 50
49. VÍ DỤ TÍNH TOÁN 51
50. VÍ DỤ TÍNH TOÁN 52
51. VÍ DỤ TÍNH TOÁN 53
52. VÍ DỤ TÍNH TOÁN 54
53. VÍ DỤ TÍNH TOÁN 55
54. VÍ DỤ TÍNH TOÁN 56
55. VÍ DỤ TÍNH TOÁN 57