Thí nghiệm chỉnh lưu công suất ba pha

Chia sẻ: Phan Thi Ngoc Giau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

101
lượt xem 19
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'thí nghiệm chỉnh lưu công suất ba pha', kỹ thuật - công nghệ, điện - điện tử phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Thí nghiệm chỉnh lưu công suất ba pha

TRÖÔØNG ÑH KYÕ THUAÄT COÂNG NGHEÄ TP.HCM TN ÑIEÄN TÖÛ COÂNG SUAÁT KHOA ÑIEÄN – ÑIEÄN TÖÛ BAØI 2 : THÍ NGHIEÄM CHÆNH LÖU CAÀU COÂNG SUAÁT 1 PHA A. PHAÀN LYÙ THUYEÁT CÔ SÔÛ Boä chænh löu coâng suaát thöïc hieän bieán ñoåi doøng ñieän xoay chieàu thaønh doøng ñieän moät chieàu. Boä chænh löu ñöôïc söû duïng roäng raõi ñeå cung caáp nguoàn moät chieàu coâng suaát lôùn cho caùc thieát bò coâng nghieäp nhö ñoäng cô ñieän moät chieàu coâng suaát tôùi MW, maïch kích töø maùy phaùt ñieän, nguoàn ñieän moät chieàu cho caùc maùy haøn, maï ñieän, naïp ñieän, nguoàn cho caùc boä bieán taàn vaø haøng loaït caùc öùng duïng khaùc. LOAD LOAD LOAD D2 D1 T2 T1 T2 T1 D3 D4 D1 D2 T3 T4 24VAC 24VAC 24VAC Hình 2.1: Sô ñoà chænh löu caàu I. Chænh löu ñieàu khieån baùn phaàn: Sô ñoà maïch chænh löu ñieàu khieån baùn phaàn daïng ñoái xöùng ñöôïc trình baøy treân hình 2.2. Caùc Thyristor SCR1 vaø SCR2 taïo thaønh nhoùm Anode, coøn caùc diode D1 vaø D2 taïo thaønh nhoùm Cathode. + SCR1 SCR2 UAC UDC D1 D2 - Hình 2.2 Sô ñoà chænh löu ñieàu khieån baùn phaàn Do taùc duïng cuûa diode D1 vaø D2, ñieän aùp taïo ra treân taûi khoâng aâm. Do vaäy, boä chænh löu caàu ñieàu khieån baùn phaàn khoâng ñöôïc söû duïng khi taûi ñoøi hoûi hoaït ñoäng trong cheá ñoä nghòch löu coù hoaøn traû naêng löôïng veà nguoàn xoay chieàu. 1. Tröôøng hôïp taûi thuaàn trôû R: Daïng tín hieäu cuûa maïch chænh löu ñieàu khieån baùn phaàn ñöôïc trình baøy treân hình 2.3. Trang 8
TRÖÔØNG ÑH KYÕ THUAÄT COÂNG NGHEÄ TP.HCM TN ÑIEÄN TÖÛ COÂNG SUAÁT KHOA ÑIEÄN – ÑIEÄN TÖÛ Hình 2.3: Giaûn ñoà tín hieäu maïch chænh löu ñieàu khieån baùn phaàn vôùi taûi R Trong ñoù: UAC , IAC laø ñieän aùp vaø ñong ñieän xoay chieàu caáp cho sô ñoà caàu. - UDC vaø IDC laø ñieän aùp treân taûi vaø doøng chænh löu qua taûi. - USCR1, ISCR1 laø ñieän aùp vaø doøng ñieän treân Thyristor SCR1. - UD1, ID1 laø ñieän aùp vaø doøng ñieän treân Diode D1. - U [v] Chænh löu ñieàu khieån toaøn phaàn taûi trôû α[rad] Chænh löu ñieàu khieån baùn phaàn taûi caûm Hình 2.4: Söï phuï thuoäc giöõa ñieän aùp chænh löu ñieàu khieån baùn phaàn vôùi giaù trò goùc ñieàu khieån Trang 9
TRÖÔØNG ÑH KYÕ THUAÄT COÂNG NGHEÄ TP.HCM TN ÑIEÄN TÖÛ COÂNG SUAÁT KHOA ÑIEÄN – ÑIEÄN TÖÛ 2. Tröôøng hôïp taûi laø thuaàn trôû maéc noái tieáp vôùi taûi caûm RL: Daïng tín hieäu treân maïch chænh löu ñieàu khieån baùn phaàn ñöôïc trình baøy treân hình 2.5, trong ñoù: UAC, IAC laø ñieän aùp vaø doøng ñieän xoay chieàu caáp cho sô ñoà caàu. - UDC, IDC laø ñieän aùp vaø doøng ñieän treân taûi RL. Ñieän aùp treân taûi coù daïng - khoâng aâm, giaùn ñoaïn vaø gioáng nhö tröôøng hôïp taûi laø thuaàn trôû R. Hình 2.5: Giaûn ñoà tín hieäu maïch chænh löu ñieàu khieån baùn phaàn vôùi taûi RL II. Chænh löu ñieàu khieån toaøn phaàn: Sô ñoà chænh löu ñieàu khieån toaøn phaàn daïng ñoái xöùng ñöôïc trình baøy treân hình 2.6. Caùc Thyristor SCR1 vaø SCR2 taïo thaønh nhoùm Anode, coøn Thyristor SCR3 vaø SCR4 taïo thaønh nhoùm Cathode. + SCR1 SCR2 UAC UDC SCR3 SCR4 - Hình 2.6: Sô ñoà chænh löu ñieàu khieån toaøn phaàn Trang 10
TRÖÔØNG ÑH KYÕ THUAÄT COÂNG NGHEÄ TP.HCM TN ÑIEÄN TÖÛ COÂNG SUAÁT KHOA ÑIEÄN – ÑIEÄN TÖÛ 1. Tröôøng hôïp taûi laø thuaàn trôû R: Hình 2.7: Giaûn ñoà tín hieäu maïch chænh löu ñieàu khieån toaøn phaàn taûi R 2. Tröôøng hôïp taûi laø trôû thuaàn maéc noái tieáp vôùi taûi caûm – RL: Phuï thuoäc vaøo tham soá goùc ñieàu khieån, giaù trò R, L vaø giaù trò hieäu duïng cuûa ñieän aùp nguoàn doøng qua taûi coù theå coù giaù trò lieân tuïc hoaëc giaùn ñoaïn. Tröôøng hôïp doøng qua taûi lieân tuïc (quan saùt khi goùc môû α = 0): a. Hình 2.8: Giaûn ñoà tín hieäu chænh löu ñieàu hkieån toaøn phaàn vôùi taûi RL – doøng taûi lieân tuïc Trang 11
TRÖÔØNG ÑH KYÕ THUAÄT COÂNG NGHEÄ TP.HCM TN ÑIEÄN TÖÛ COÂNG SUAÁT KHOA ÑIEÄN – ÑIEÄN TÖÛ b. Tröôøng hôïp doøng qua taûi giaùn ñoaïn Hình 2.9: Giaûn ñoà tín hieäu maïch chænh löu ñieàu khieån toaøn phaàn vôùi taûi RL – doøng taûi giaùn ñoaïn Trang 12
TRÖÔØNG ÑH KYÕ THUAÄT COÂNG NGHEÄ TP.HCM TN ÑIEÄN TÖÛ COÂNG SUAÁT KHOA ÑIEÄN – ÑIEÄN TÖÛ B. PHAÀN THÖÏC HAØNH I. THIEÁT BÒ SÖÛ DUÏNG 1. Thieát bò cho thöïc taäp veà chænh löu coâng suaát (hình 2.10), chöùa caùc phaàn töû chöùc naêng: - Baûng nguoàn PE-500PS, chöùa Aptomat 1 pha cho caùc oå ñieän 220 VAC, aptomat chính 3 pha caáp nguoàn cho thí nghieäm, caàu chì (~24VAC), ñeøn baùo nguoàn, caùc loái ra cho caùc nguoàn ~24VAC/10A 3 pha, nguoàn 1 chieàu +12V/1.5A vaø –12V/1.5A. - Module taïo khung ñieàu khieån ñoàng boä: PEC-502. - Module Diode coâng suaát: PE-512. - Module Thyristor coâng suaát: PE-513 (2 khoái). - Module taûi: PEL-521 2. Dao ñoäng kyù 2 tia, Ñoàng hoà ño. 3. Phuï tuøng: daây coù choát caém hai ñaàu. Trang 13
TRÖÔØNG ÑH KYÕ THUAÄT COÂNG NGHEÄ TP.HCM TN ÑIEÄN TÖÛ COÂNG SUAÁT KHOA ÑIEÄN – ÑIEÄN TÖÛ Hình 2.10: Thieát bò thöïc taäp khaûo saùt boä chænh löu coâng suaát 1 pha II. CAÙC BAØI THÖÏC TAÄP: II.1 Sô ñoà chænh löu caàu ñieàu khieån baùn phaàn vôùi diode vaø Thyristor, taûi trôû R. 1. Noái sô ñoà thí nghieäm nhö hình 2.11. Kieåm tra vieäc caáp nguoàn ±12V vaø ñaát cho module ñieän töû PEC-502. - Caáp nguoàn 24VAC cho loái vaøo X-Y cuûa sô ñoà ñieàu khieån PEC-502. - Noái choát Vrefo vôùi Vrefi ñeå ñöa theá ñieàu khieån goùc caét cho caùc boä so - saùnh cuûa PEC-502. Noái caù c loái ra OUT1/A-B vôùi cöïc G vaø K cuûa SCR1 vaø SCR2 töông öùng. - Noái caùc diode D1, D2 (PE-512), SCR1 vaø SCR2 (PE-513) thaønh sô ñoà caàu. - Caáp nguoàn 24VAC theo thöù töï X-Y töông öùng vôùi nguoàn ñaõ caáp cho loái vaøo PEC-502. Noái trôû ño R01, R02 vaø taûi trôû R/PEL-522 cho loái ra maïch caàu. - Trang 14
TRÖÔØNG ÑH KYÕ THUAÄT COÂNG NGHEÄ TP.HCM TN ÑIEÄN TÖÛ COÂNG SUAÁT KHOA ÑIEÄN – ÑIEÄN TÖÛ Hình 2.11: Sô ñoà chænh löu ñieàu khieån baùn phaàn vôùi taûi R 2. Söû duïng dao ñoäng kyù quan saùt daïng tín hieäu treân taûi R. Vaën bieán trôû P3 ñeå thay ñoåi ngöôõng ñoàng boä – töông öùng, thay ñoåi goùc ñieàu khieån α. Quan saùt söï thay ñoåi vò trí tín hieäu ra theo giaù trò P3 töông öùng vôùi vò trí ∼24V loái vaøo. Xaùc ñònh vò trí vôùi α = π/2, veõ laïi daïng soùng chænh löu UDC vaøo baùo caùo. 3. Chuyeån ñaàu dao ñoäng kyù ñeå quan saùt: Daïng soùng treân R01(thuaàn trôû) laø daïng doøng IAC (UAC=IAC.R01) vaø veõ - daïng soùng vaøo baùo caùo. Daïng soùng treân SCR1 laø daïng theá USCR1, veõ daïng soùng vaøo baùo caùo. - Daïng soùng treân R02 laø doøng I SCR1(UR02 =ISCR1.R02), veõ vaøo baùo caùo. - 4. Ño ñaëc tuyeán ñieàu khieån: Maéc ñoàng hoà ño VOM, thang ño 200V ñeå ño theá chænh löu UDC. - Söû duïng dao ñoäng kyù quan saùt daïng tín hieäu treân taûi R, chænh bieán trôû P3 - ñeå ghi nhaän goùc ñieàu khieån vaø giaù trò VOM töông öùng. Ghi keát quaû ño baûng soá lieäu trong baùo caùo. III.2 Sô ñoà chænh löu caàu baùn phaàn vôùi Diode vaø Thyristor, taûi RL: 1. Noái sô ñoà thí nghieäm nhö hình 2.12. Thay taûi trôû R baèng taûi R+L/PEL-522 vaø thöïc hieän caùc böôùc nhö vôùi taûi R. Trang 15
TRÖÔØNG ÑH KYÕ THUAÄT COÂNG NGHEÄ TP.HCM TN ÑIEÄN TÖÛ COÂNG SUAÁT KHOA ÑIEÄN – ÑIEÄN TÖÛ Hình 2.12: Sô ñoà chænh löu ñieàu khieån baùn phaàn vôùi taûi RL 2. So saùnh giaûi thích söï khaùc nhau veà daïng tín hieäu treân taûi cho hai tröôøng hôïp taûi R vaø taûi RL. III.3 Sô ñoà chænh löu caàu ñieàu khieån toaøn phaàn vôùi Thyristor, taûi trôû R. 1. Noái sô ñoà thí nghieäm nhö hình 2.13. Kieåm tra vieäc caáp nguoàn ±12 vaø ñaát cho module ñieän töû PEC-502. - Caáp nguoàn ∼24VAC cho loái vaøo X-Y cuûa sô ñoà ñieåu khieån PEC-502. - Noái choát Vrefo vôùi Vrefi ñeå ñöa theá ñieàu khieån goùc caét cho caùc boä so - saùnh cuûa PEC-502. Noái caùc loái ra OUT1/A-B vaø OUT2/A-B vôùi cöïc G vaø K cuûa SCR1 vaø - SCR2 töông öùng. Noái trôû ño R01, R02 vaø taûi trôû R/PEL-522 cho loái ra maïch caàu. - Trang 16
TRÖÔØNG ÑH KYÕ THUAÄT COÂNG NGHEÄ TP.HCM TN ÑIEÄN TÖÛ COÂNG SUAÁT KHOA ÑIEÄN – ÑIEÄN TÖÛ Hình 2.13: Sô ñoà chænh löu ñieàu khieån toaøn phaàn vôùi taûi R 2. Söû duïng dao ñoäng kyù quan saùt daïng tín hieäu treân taûi R. Vaën bieán trôû P3 ñeå thay ñoåi ngöôõng ñoàng boä – töông öùng, thay ñoåi goùc ñieàu khieån α. Quan saùt söï thay ñoåi vò trí tín hieäu ra theo giaù trò P3 töông öùng vôùi vò trí theá ∼24V loái vaøo. Xaùc ñònh vò trí vôùi α = π/2, veõ laïi daïng soùng chænh löu UDC vaøo baùo caùo. 3. Chuyeån ñaàu ño dao ñoäng kyù ñeå quan saùt: Daïng soùng treân R01 laø daïng doøng IAC, veõ daïng soùng vaøo baùo caùo. - Daïng soùng treân SCR1 laø daïng theá USCR1, veõ daïng soùng vaøo baùo caùo. - Daïng soùng treân R02 laø doøng ISCR1, veõ daïng soùng vaøo baùo caùo. - 4. Ño ñaëc tuyeán ñieàu khieån: Maéc ñoàng hoà ño VOM, thang ño 200V ñeå ño theá chænh löu UDC. - Söû duïng dao ñoäng kyù quan saùt daïng tín hieäu treân taûi R, chænh bieán trôû P3 - ñeå ghi nhaän goùc ñieàu khieån vaø giaù trò VOM töông öùng. Ghi keát quaû ño vaøo baûng keát quaû trong baùo caùo. IV. Sô ñoà chænh löu caàu ñieàu khieån toaøn phaàn vôùi Thyristor, taûi RL. 1. Noái sô ñoà thí nghieäm nhö hình 2.13. Thay taûi trôû R baèng taûi R+L vaø thöïc hieän caùc böôùc nhö vôùi taûi R. 2. So saùnh vaø giaûi thích söï khaùch nhau veà daïng tín hieäu treân taûi cho hai tröôøng hôïp taûi R vaø taûi RL. Trang 17