Bài giảng Điện tử công suất: Chương mở đầu - TS. Nguyễn Tiến Ban

Chia sẻ: You You | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:35

Thêm vào BST

Báo xấu

108
lượt xem 13
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chương mở đầu của bài giảng Điện tử công suất trình bày một số nội dung như: các hệ thức và khái niệm cơ bản, các linh kiện bán dẫn, các linh kiện điện tử công suất thông dụng. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Điện tử công suất: Chương mở đầu - TS. Nguyễn Tiến Ban

MỞ ĐẦU CÁC HỆ THỨC VÀ KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1
Các khái niệm cơ bản 2
Các khái niệm cơ bản 3
Mạch một pha với dòng, áp dạng sin 4
Mạch một pha với dòng, áp dạng sin 5
Mạch ba pha cân bằng (dòng, áp dạng sin) 6
Mạch ba pha cân bằng (dòng, áp dạng sin) Thứ tự pha: abc: j0 Va Ve V j j Ia j e Ie Z Ze Z I b I a e j 2 3 Ie j ( 2 3) I c I a e j 2 3 Ie j ( 2 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 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 3VLL I cos 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 Dạng sóng điển hình của một bộ biến 10 tần 3 pha
Phân tích Fourier • Phân tích Fourier • Hệ số méo dạng (%THD) • Hệ số công suất in 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( n t ) Bn cos( n t ) n 1 n 1 Với: 2 1 FAV f (t )d ( t ) 2 0 2 1 An f (t ) sin(n t )d ( t ), n 1, 2,3... 0 2 1 Bn f (t ) cos(n t )d ( t ), n 1, 2,3... 0 12
Phân tích Fourier Thành phần sóng hài bậc n: f n (t ) An sin( n t ) Bn cos( n t ) Sóng hài bậc n có thể biểu diễn qua giá trị hiệu dụng và dưới dạng: Fn Fn e j n An2 Bn2 Fn 2 Bn n arctan An Trị trung bình của f(t): FAV 2 Trị hiệu dụng của f(t): F FRMS FAV Fn2 1 13
Méo dạng do sóng hài in 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): I1 DF I Độ méo dạng tổng do hài (Total harmonic distortion – THD): I n2 n 1 THD I1 15
Chương 1 CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN 16
Lãnh vực ứng dụng của ĐTCS 1. Các thiết bị gia dụng 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. Hệ thống điện 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 thiết bị cho cao ốc 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. Viễn thông 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 lưu Bộ điều Động khiển cơ tốc độ Nguồn Nguồn + lưới lưới Động cơ Bơm Bơm a. Hệ thống bơm kiểu truyền thống b. Hệ 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 lực 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 Biến áp suất được điều nguồn khiển hoạt động Mạch điều khiển Tải tương tự như Nguồn lưới một điện trở Tụ lọc Chỉnh lưu biến đổi a. Sơ đồ nguyên lý Tầm thay đổi • Mạch có hiệu của vd suất thấp và cồng kềnh b. Dạng sóng điện áp ngõ vào v d và ngõ ra v o 20