Bài giảng Điện tử công suất và điều khiển động cơ - Chương 2: Mạch chỉnh lưu - Nguyễn Thị Hồng Hạnh

CHƯƠNG 2 – MẠCH CHỈNH LƯU Sơ đồ chỉnh lưu 1 pha Sơ đồ chỉnh lưu 3 pha Thiết kế bộ chỉnh lưu điốt công suất SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU MỘT PHA Chỉnh lưu 1 pha nửa sóng sv : điện áp xoay chiều Lv : điện áp tải Dv : điện áp rơi trên điốt Tải R thuần trở Điốt SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU MỘT PHA Chỉnh lưu 1 pha nửa sóng Tải cảm R, L - Trong tải cảm có thành phần L – kho tích trữ năng lượng - Điện áp trung bình đầu ra ∫ == φϕ ϕϕπ 0 sin21 dVU mave SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU MỘT PHA Chỉnh lưu 1 pha nửa sóng Tải R thuần trở Thyristor sv : điện áp xoay chiều Lv : điện áp tải : điện áp rơi trên TTv Gi : dòng điện điều khiển SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU MỘT PHA Chỉnh lưu 1 pha nửa sóng Tải cảm R, L - Trong tải cảm có thành phần L – kho tích trữ năng lượng - Điện áp trung bình đầu ra ∫ == β αϕ ϕϕπ dVU mave sin21 SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU MỘT PHA Chỉnh lưu 1 pha toàn sóng Có điểm trung tính sv : điện áp xoay chiều Lv : điện áp tải : điện áp rơi trên điốt Điốt 2,1Dv SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU MỘT PHA Chỉnh lưu 1 pha toàn sóng Không trung tính sv : điện áp xoay chiều Lv : điện áp tải : điện áp rơi trên điốt Điốt 4,3,2,1Dv SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU MỘT PHA Chỉnh lưu 1 pha toàn sóng Có điểm trung tính Thyristor sv : điện áp xoay chiều Lv : điện áp tải : điện áp tải21, TT vv : dòng điện điều khiển21, GG ii SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU MỘT PHA Chỉnh lưu 1 pha toàn sóng Không trung tính Thyristor sv : điện áp xoay chiều Lv : điện áp tải : điện áp tải : dòng điện điều khiển 4,3,2,1Tv 4,3,2,1Gi SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU BA PHA Chỉnh lưu 3 pha hình sao ( )tVv ma ωsin= ( )120sin += tVv mb ω( )240sin += tVv mc ω Điốt SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU BA PHA Chỉnh lưu 3 pha hình sao ∫= 65 6 sin23 π π θθπ dVV mdc mdc VV 827,0= SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU BA PHA Chỉnh lưu 3 pha hình sao Điốt ( )tVv ma ωsin= ( )120sin += tVv mb ω( )240sin += tVv mc ω ( )tVv mu ωsin−= ( )120sin +−= tVv mv ω( )240sin +−= tVv mw ω SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU BA PHA Chỉnh lưu 3 pha hình sao ∫= 32 3 sin326 π π θθπ dVV mdc mdc VV 654,1= SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU BA PHA Chỉnh lưu 3 pha hình sao Thyristor ( )tVv ma ωsin= ( )120sin += tVv mb ω( )240sin += tVv mc ω Góc mở của thyristor chỉ nằm trong khoảng [ ]65,6 ππ SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU BA PHA Chỉnh lưu 3 pha hình sao Thành phần L của tải sẽ quyết định dạng đặc tính của dòng điện là liên tục hay gián đoạn Li SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU BA PHA Chỉnh lưu cầu 3 pha Điốt ( )tVv ma ωsin= ( )120sin += tVv mb ω( )240sin += tVv mc ω SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU BA PHA Chỉnh lưu cầu 3 pha ∫= 32 3 sin326 π π θθπ dVV mdc mdc VV 654,1= SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU BA PHA Chỉnh lưu cầu 3 pha Thyristor ( )tVv ma ωsin= ( )120sin += tVv mb ω( )240sin += tVv mc ω Góc mở của thyristor chỉ nằm trong khoảng [ ]32,3 ππ SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU BA PHA Chỉnh lưu cầu 3 pha THIẾT KẾ BỘ CHỈNH LƯU ĐIỐT Bộ chỉnh lưu 1 pha sv : điện áp xoay chiều Lv : điện áp tải : điện áp rơi trên điốt4,3,2,1Dv THIẾT KẾ BỘ CHỈNH LƯU ĐIỐT Bước thiết kế - Bước 1: xác định điện áp xoay chiều trước bộ chỉnh lưu Cho trước điện áp một chiều sau chỉnh lưu, dòng điện tải tiêu thụ dcV LI là biên độ điện áp xoay chiều. - Bước 2: Gọi là điện áp lưới, vậy biến áp được lựa chọn có hệ số khuếch đại như sau dcm VV 572,1= mV V baN V VN mba = - Bước 3: xác định dòng điện dẫn qua điốt LDx II ××≈ 572,15,2 2,5 là hệ số an toàn của thiết bị (làm mát không khí). THIẾT KẾ BỘ CHỈNH LƯU ĐIỐT Bước thiết kế (tiếp) - Bước 4: chọn điốt có thông số như sau DxFmb IIVV =>> , - Bước 5: chọn biến áp đầu vào có hệ số biến đổi là và có dòng tải sơ cấp thiết kế baN Dxba INI ×=1 THIẾT KẾ BỘ CHỈNH LƯU ĐIỐT Bộ chỉnh lưu 3 pha ( )tVv ma ωsin= ( )120sin += tVv mb ω( )240sin += tVv mc ω dcm VV 605,0= LDx II ××≈ 605,05,2 THIẾT KẾ BỘ CHỈNH LƯU ĐIỐT Bước thiết kế - Bước 1: xác định điện áp xoay chiều trước bộ chỉnh lưu Cho trước điện áp một chiều sau chỉnh lưu, dòng điện tải tiêu thụ dcV LI là biên độ điện áp xoay chiều. - Bước 2: Gọi là điện áp lưới, vậy biến áp được lựa chọn có hệ số khuếch đại như sau mV baN V VN mba = - Bước 3: xác định dòng điện dẫn qua điốt 2,5 là hệ số an toàn của thiết bị (làm mát không khí). V THIẾT KẾ BỘ CHỈNH LƯU ĐIỐT Bước thiết kế (tiếp) - Bước 4: chọn điốt có thông số như sau DxFmb IIVV =>> , - Bước 5: chọn biến áp đầu vào có hệ số biến đổi là và có dòng tải sơ cấp thiết kế baN Dxba INI ×=1