Giáo trình Điện công nghiệp - Điện tử công suất

Đặc tính Volt – Ampere (V – A)

Đặc tính có hai nhánh: nhánh thuận tương ứng với trạng thái dẫn điện (nằm ở góc

phần tư I) và nhánh nghịch tương ứng với trạng thái ngắt (nằm ở góc phần tư III) như

trên hình H1.3. Trong đó, hình H1.3a là đặc tính V – A thực tế, hình H1.3b là đặc tính

lý tưởng.

Giải thích các ký hiệu :

- U0: điện áp khóa của diode, U0 = 0,3V  0,6V tùy theo chất bán dẫn.

Vùng khóa

Hình H1.3: Đặc tính V – A thực tế (a) và lý tưởng

(b)

UĐiện Tử Công Suất Trang 17

- UF: điện áp thuận của diode

- UR: điện áp ngược của diode (điện áp đánh thủng)

- IF: dòng điện thuận chạy qua diode.

1.2.3 Trạng thái đóng ngắt

Khi điện áp đặt vào anode và cathode lớn hơn điện áp khóa của diode thì diode

sẽ dẫn điện, ngược lại thì diode sẽ khóa (không dẫn điện).

UAK > U0: diode dẫn điện.

UAK < U0: diode ngưng dẫn.

Ta xét với trường hợp diode lý tưởng :

UAK > 0: diode dẫn điện.

(2.1a)

UAK < 0: diode ngưng dẫn.

Giáo trình Điện công nghiệp - Điện tử công suất trang 1

Trang 1

Giáo trình Điện công nghiệp - Điện tử công suất trang 2

Trang 2

Giáo trình Điện công nghiệp - Điện tử công suất trang 3

Trang 3

Giáo trình Điện công nghiệp - Điện tử công suất trang 4

Trang 4

Giáo trình Điện công nghiệp - Điện tử công suất trang 5

Trang 5

Giáo trình Điện công nghiệp - Điện tử công suất trang 6

Trang 6

Giáo trình Điện công nghiệp - Điện tử công suất trang 7

Trang 7

Giáo trình Điện công nghiệp - Điện tử công suất trang 8

Trang 8

Giáo trình Điện công nghiệp - Điện tử công suất trang 9

Trang 9

Giáo trình Điện công nghiệp - Điện tử công suất trang 10

Trang 10

Tải về để xem bản đầy đủ

pdf 81 trang baonam 11340
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Điện công nghiệp - Điện tử công suất", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Giáo trình Điện công nghiệp - Điện tử công suất

Giáo trình Điện công nghiệp - Điện tử công suất
Điện Tử Công Suất Trang 1 
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐẮK LẮK 
KHOA ĐIỆN TỬ TIN HỌC 
---------------oOo--------------- 
GIÁO TRÌNH 
ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT 
NGHỀ: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP 
TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP NGHỀ 
 Người biên soạn: Hoàng Duy Khánh 
 Đồng biên soạn: Huỳnh Ngọc Tùng 
Lưu hành nội bộ - 2014 
Điện Tử Công Suất Trang 2 
LỜI NÓI ĐẦU 
Giáo trình Điện Tử Công Suất được sử dụng làm tài liệu giảng dạy cho môn 
học Điện tử công suất thuộc chương trình đào tạo trung cấp nghề Điện Công Nghiệp 
và một số nghề liên quan. 
Trong chương trình đào tạo thì môn Điện tử công suất là môn học học sau một 
số môn như Điện tử cơ bản, Mạch điện, Truyền động điện 
Nội dung cuốn sách này gồm 6 chương nhằm phục vụ cho hệ trung cấp nghề 
với nội dung những kiến thức cơ bản của Điện tử công suất và các kiến thức mở rộng. 
Trong quá trình biên soạn có tham khảo nhiều tài liệu, quá trình đánh máy, in 
ấn còn sai sót rất mong nhận được sự đóng góp xây dựng của quý thầy cô, các bạn sinh 
viên để giáo trình được hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn. 
 Hoàng Duy Khánh 
Điện Tử Công Suất Trang 3 
Mục Lục 
LỜI NÓI ĐẦU ..................................................................................................... 1 
THÔNG TIN CHUNG VỀ MÔN HỌC ............................................................... 6 
Bài mở đầu: Các Khái Niệm Cơ Bản ................................................................. 11 
1. Trị trung bình (Average): .............................................................................. 11 
2. Trị hiệu dụng (Root Mean Square-rms): ....................................................... 11 
3. Công suất trung bình: ................................................................................... 13 
4. Hệ số công suất: ............................................................................................ 14 
Chương 1: Các Linh Kiện Điện Tử Công Suất ................................................... 15 
1.1 Phân loại linh kiện điện tử công suất ........................................................... 15 
1.2 Diode Công Suất ......................................................................................... 15 
1.2.1 Nguyên lý cấu tạo và làm việc ............................................................ 15 
1.2.2 Đặc tính Volt – Ampere (V – A) ......................................................... 16 
1.2.3 Trạng thái đóng ngắt ........................................................................... 17 
1.2.4 Các tính chất động ............................................................................... 17 
1.2.5 Mạch bảo vệ diode .............................................................................. 18 
1.2.6 Các đại lượng định mức của diode ...................................................... 18 
1.3 BJT Công Suất (Bipolar Juntion Transistor) ............................................... 19 
1.3.1 Nguyên lý cấu tạo và làm việc ............................................................ 19 
1.3.2 Đặc tính V-A trong mạch có Emitter chung ........................................ 20 
1.3.3 Trạng thái đóng ngắt ........................................................................... 21 
1.3.4 Các tính chất động ............................................................................... 21 
1.3.5 Các đại lượng định mức của transistor ................................................ 21 
1.3.6 Mạch kích và bảo vệ cho transistor .................................................... 22 
1.4 MOSFET (Metal – Oxide – Semiconductor Field Effect Transistor) .......... 25 
1.5 IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) ................................................... 27 
1.6 SCR (Silicon Controlled Rectifier) .............................................................. 29 
1.6.1 Mô tả và chức năng ............................................................................. 29 
1.6.2 Các tính chất và trạng thái cơ bản ....................................................... 30 
1.6.3 Đặc tính V-A ....................................................................................... 31 
1.6.4 Khả năng mang tải............................................................................... 31 
1.6.5 Mạch kích SCR ................................................................................... 31 
1.6.6 Mạch bảo vệ SCR ................................................................................ 33 
1.7 TRIAC ......................................................................................................... 34 
1.7.1 Đặc điểm cấu tạo ................................................................................. 34 
1.7.2 Đặc tính V-A ....................................................................................... 35 
1.8 GTO ............................................................................................................ 36 
Chương 2 : Bộ Chỉnh Lưu Không Điều Khiển ....................... ... ôt nắn điện trong sơ đồ, đó là phải đảm bảo góc khoá phải lớn hơn, trong đó tr 
là thời gian phục hồi tính chất khoá của van. 
Sơ đồ mạch nghịch lưu một pha được trình bày ở Hình 6.1 . 
Điện Tử Công Suất Trang 70 
 Trong sơ đồ nếu tăng dần góc điều khiển ỏ cho đến khi thì 
, có nghĩa là không thể duy trì được dòng Id theo chiều cũ. Tuy 
nhiên nếu như trong mạch một chiều có sức điện động Ed sao cho thì dòng 
Id có thể đựơc duy trì. 
 Nếu thay thế sơ đồ chỉnh lưu bằng nguồn sức điện động Udα ở sơ đồ Hình H6.1, 
có thể thấy chiều dòng điện Id đi ra ở cực âm và đi vào ở cực dương. Như vậy Udα 
đóng vai trò là phụ tải. 
 Đối với Ed dòng Id đi ra ở cực dương và đi vào ở cực âm. Như vậy Ed là máy 
phát. 
 Về bản chất ở đây phụ tải chính là phía xoay chiều vì trong phần lớn thời gian 
nửa chu kỳ của điện áp lưới thì dòng điện đi vào đầu có cực tính âm và đi ra ở đầu có 
cực tính dương. 
6.2.2 Nghịch lưu độc lập 
a. Định nghĩa: Nghịch lưu độc lập là những bộ biến đổi nguồn điện một chiều 
thành nguồn điện xoay chiều, cung cấp cho phụ tải xoay chiều, làm việc độc lập. Làm 
việc độc lập có nghĩa là phụ tải không có liên hệ trực tiếp với lưới điện. Như vậy, bộ 
nghịch lưu có chức năng ngược lại với chỉnh lưu. Khái niệm độc lập nhằm để phân 
biệt với các bộ biến đổi phụ thuộc như chỉnh lưu hoặc các bộ biến đổi xung áp xoay 
chiều, trong đó các van chuyển mạch dưới tác dụng của điện áp lưới xoay chiều. 
b. Phân loại: Tuỳ vào chế độ làm việc của nguồn một chiều cung cấp mà nghịch 
lưu độc lập được phân loại là nghịch lưu độc lập nguồn áp, nghịch lưu độc lập nguồn 
dòng. 
Phụ tải của nghịch lưu độc lập có thể là một tải xoay chiều bất kỳ. Tuy nhiên có 
một dạng phụ tải đặc biệt cấu tạo từ một vòng dao động, trong đó điện áp hoặc dòng 
2
0cos dod UU
 dd UE 
Điện Tử Công Suất Trang 71 
điện có dạng Hình sin yêu cầu một dạng nghịch lưu riêng, gọi là nghịch lưu cộng 
hưởng. Nghịch lưu cộng hưởng có thể là loại nguồn áp và cũng có thể là nguồn dòng. 
c. Nguồn áp, nguồn dòng: Một nguồn điện có thể là nguồn áp hay nguồn dòng. 
Chế độ làm việc của các bộ nghịch lưu phụ thuộc rất nhiều vào chế độ làm việc của 
nguồn một chiều cung cấp, vì vậy cần phân biệt các đặc tính riêng của hai loại nguồn 
này. 
Nguồn áp lý tưởng là một nguồn điện có nội trở bằng không. Như vậy dạng điện 
áp ra là không đổi, không phụ thuộc vào giá trị cũng như tính chất của phụ tải. Dòng 
điện ra sẽ phụ thuộc phụ tải. Nguồn áp sẽ làm việc được ở chế độ không tải nhưng 
không thể làm việc được ở chế độ ngắn mạch vì khi đó dòng điện có thể rất lớn.Trong 
thực tế nguồn áp được tạo ra bằng cách mắc ở đầu ra nguồn một chiều một tụ điện có 
giá trị đủ lớn. 
Nguồn dòng lý tưởng là một nguồn điện có nội trở trong vô cùng lớn như vậy 
dòng điện ra là không đổi, không phụ thuộc vào giá trị cũng như tính chất của phụ tải. 
Điện áp ra sẽ phụ thuộc tải. Nguồn dòng sẽ làm việc được ở chế độ ngắn mạch vì khi 
đó dòng điện vẫn không đổi nhưng sẽ không làm việc được ở chế độ không tải. Chế độ 
không tải hoặc gần chế độ không tải tương đương với trở kháng tải rất lớn, với dòng 
điện không đổi làm cho trên mạch xảy ra hiện tượng quá áp rất lớn không thể chấp 
nhận được. Trong thực tế, nguồn dòng được tạo ra bằng cách mắc ở đầu ra một nguồn 
một chiều có điện cảm giá trị đủ lớn. Tuy nhiên, điện cảm đầu vào sẽ chịu toàn bộ 
dòng điện yêu cầu của nghịch lưu, vì vậy có thể phải chịu có công suất rất lớn. Trong 
thực tế để tạo ra nguồn dòng, người ta dùng một mạch chỉnh lưu điều khiển có mạch 
phản hồi dòng điện. Mạch vòng điều khiển đảm bảo một dòng điện ra không đổi, điện 
cảm lúc này có giá trị nhỏ hơn và chỉ có chức năng san bằng dòng điện. 
Nghịch lưu độc lập nguồn dòng song song: 
Điện Tử Công Suất Trang 72 
Trên sơ đồ mỗi SCR được điều khiển mở trong một nửa chu kỳ, như vậy điện áp 
được luân phiên đặt lên mỗi nửa cuộn dây của máy biến áp. Kết quả là bên phía thứ 
cấp xuất hiện điện áp xoay chiều. Tụ C mắc song song với tải ở bên sơ cấp máy biến 
áp, đóng vai trò là tụ chuyển mạch. Điện cảm L có trị số lớn mắc nối tiếp với nguồn 
đầu vào làm cho dòng điện đầu vào hầu như bằng phẳng và ngăn tụ phóng ngược trở 
về nguồn khi các SCR chuyển mạch. Do dòng điện đầu vào hầu như không thay đổi 
nên tụ chỉ có thể phóng năng lượng ra tải. Điều này được thấy rõ trên sơ đồ tương 
đương Hình 6.5. 
Khi SCR V1 dẫn điện áp E đặt lên một nửa cuộn dây sơ cấp biến áp, như vậy tụ C 
sẽ được nạp điện trên toàn bộ phần sơ cấp có giá trị = 2E. Khi V2 nhận được xung điều 
khiển để dẫn điện, lúc đó thyristor sẽ dẫn điện được vì UA> UK (do điện áp trên tụ đang 
dương hơn). Khi V2 dẫn dòng điện id sẽ chạy qua V2. Điện áp nạp trên tụ C đặt ngược 
cực tính trên SCR V1 làm V1 ngưng dẫn. Tụ C được nạp điện ngược chiều để chuẩn bị 
cho chu kỳ làm việc kế tiếp khi V1 nhận được xung tín hiệu điều khiển. 
Trên mạch điện tương đương, tụ tương đương là 4C phản ánh cuộn sơ cấp là 2:1. 
Phân tích sơ đồ tương đương có thể vẽ được dạng điện áp, dòng điện trên các phần tử 
như trên Hình 6.5. 
Trong thực tế mạch nghịch lưu độc lập song song có thể dùng sơ đồ cầu như 
Hình 6.7. 
Hình 6.7 : Nghịch lưu độc lập song dùng sơ đồ cầu 
Nghịch lưu độc lập song song, sơ đồ cầu gồm 4 SCR V1,V2, V3, V4 được đóng 
mở theo từng cặp, V1 cùng V2, V3 cùng V4. Tụ C đóng vai trò là tụ chuyển mạch, mắc 
song với tải đầu vào một chiều có cuộn cảm L có trị số đủ lớn để tạo nên nguồn dòng. 
 Khi các SCR được điều khiển theo từng cặp dòng đầu ra nghịch lưu is có dạng 
Hình chữ nhật với biên độ bằng đầu vào Id. Điện áp trên tải bằng điện áp trên tụ Uc. 
Giả sử V1, V2 đang dẫn tụ C được nạp điện từ trái sang phải như sơ đồ. Tới nửa chu 
kỳ sau V3, V4 được điều khiển dẫn điện, điện áp trên tụ C đặt ngược trên V1, V2 để 
ngắt V1, V2 
Điện Tử Công Suất Trang 73 
Nếu bỏ qua tổn thất trên sơ đồ thì giá trị trung bình điện áp trên cuộn cảm bằng 
không, nghĩa là: uL = E - uab 
Nghịch lưu độc lập nguồn áp: 
Nếu như nghịch lưu độc lập nguồn dòng đều sử dụng SCR thì nghịch lưu nguồn 
áp lại phải sử dụng các van bán dẫn điều khiển hoàn toàn như IGBT, GTO, MOSFET 
hoặc Tranzito. Trước đây người ta dùng SCR trong các nghịch lưu nguồn áp, nhưng 
phải có các hệ thống chuyển mạch cưỡng bức phức tạp. Ngày nay do công nghệ chế 
tạo các linh kiện bán dẫn đã hoàn chỉnh nên hầu như chỉ còn các van bãn dẫn điều 
khiển hoàn toàn được sử dụng trong các nghịch lưu nguồn áp. Sơ đồ mạch Hình 6.8 là 
một dạng của mạch nghịch lưu độc lập nguồn áp một pha. 
Hình6.8 : Mạch nghịch lưu độc lập nguồn áp môt pha. 
Trên sơ đồ mạch điện 4 van điều khiển hoàn toàn V1, V2, V3, V4, và các điốt 
ngược D1, D2, D3, D4. Các điôt ngược là các phần tử bắt buộc trong các sơ đồ nghịch 
lưu áp, giúp cho quá trình trao đổi công suất phản kháng giữa tải với nguồn. Đầu vào 
một chiều là một nguồn áp với đặc trưng có tụ C với giá trị đủ lớn. Tụ C có vai trò lọc 
nguồn ngõ vào vừa có vai trò chứa công suất phản kháng trao đổi với tải qua các điôt 
ngược. Nếu không có tụ C hoặc tụ C quá nhỏ dòng phản kháng sẽ chạy qua không hết, 
tồn lại trên mạch gây hiện tượng quá áp trên các phần tử trên mạch điện dễ dẫn đến 
hiện tưởng linh kiện bị đánh thủng do quá áp. 
 Các van trong sơ đồ mạch điện được điều khiển mở trong mỗi chu kỳ theo từng 
cặp, V1, V2 và V3, V4. Kết quả là điện áp ngõ ra có dạng xoay chiều xung chữ nhật với 
biên độ bằng điện áp nguồn đầu vào, không phụ thuộc vào tải. 
 Điện áp ra dạng xung chữ nhật nếu phân tích ra các thành phần của chuỗi 
Fourier sẽ gồm các thành phần sóng hài với biên độ bằng: 
2
0
0.
T
L dtu
n
nE
U n
 )cos1(
2
Điện Tử Công Suất Trang 74 
 Như vậy trong các điện áp ra tồn tại các thành phần sóng hài bậc lẻ 1, 3, 5, 7.... 
với biên độ bằng , , ,......Với một số phụ tải yêu cầu điện áp ra phải có dạng 
sin có thể dùng các bộ lọc để lọc bỏ các thành phần sóng hài bậc cao. Một số phương 
pháp điều chế độ rộng xung khác có thể sử dụng để giảm thành phần sóng hài bậc cao. 
6.3 Phân tích bộ nghịch lưu áp ba pha 
6.2.1 Nghịch lưu 3 pha phụ thuộc 
Tương tự như nghịch lưu một pha, nghịch lưu phụ thuộc ba pha cũng được phát 
sinh trong quá trình làm việc của mạch điện có tải dùng nguồn dòng một chiều trả về 
nguồn và chúng cũng có các điều kiện tương tự như các mạch điện một pha. Để tính 
toán các quá trình năng lượng, cần chú ý các biểu thức sau đây: 
Sơ đồ nghịch lưu phụ thuộc sơ đồ cầu ba pha được trình bày ở Hình6.9 
Hình 6.9: Mạch nghịch lưu phụ thuộc ba pha 
6.2.2 Nghịch lưu độc lập ba pha: 
Cũng giống như nghịch lưu phụ thuộc, nghịch lưu độc lập ba pha có hai loại đó 
là nghịch lưu độc lập ba pha nguồn dòng và nghịch lưu độc lập ba pha nguồn áp. 
Mạch nghịch lưu độc lập nguồn dòng ba pha:(hình 6.10) 
E4
 3
4e
 5
4E

2
.3 da IXU 
 
2
.3
cos.cos. dadodod
IX
UUUU 
2
dd
d
UE
I
La
La
La
V1
V4
V3
V6
V5
V2
Rt
Ed
-
+
Điện Tử Công Suất Trang 75 
Hình6.10: Mạch nghịch lưu nguồn dòng ba pha 
Dạng cơ bản của nghịch lưu nguồn dòng ba pha được thể hiện ở sơ đồ Hình 6.10. 
Trên sơ đồ các SCR từ V1 đến V6 được điều khiển để dẫn dòng trong khoảng 1200, 
mỗi van cách nhau 600 như trên Hình 6.11. 
Hình 6.11: Dạng tín hiệu điều khiển 
Mạch nghịch lưu độc lập nguồn áp ba pha: 
Sơ đồ mạch nghịch lưu độc lập nguồn áp ba pha được trình bày ở Hình 6.12. Sơ 
đồ gồm 06 van điều khiển hoàn toàn gồm V1, V2, V3, V4, V5, V6 và các điôt ngược D1, 
D2, D3, D4, D5, D6. Các điốt ngược giúp cho quá trình trao đổi công suất phản kháng 
V2
V5
V6
V3
V4
V1
+
-
L
E C1
C3
C2
C
B
A
Za
Zb
Zc
V6 
V5 
V4 
V3 
V2 
V1 
600 1200 1800 2400 300
0 3600 
Điện Tử Công Suất Trang 76 
giữa tải với nguồn. Đầu vào một chiều là một nguồn áp đặc trưng với tụ C có giá trị đủ 
lớn. Phụ tải ba pha đối xứng Za = Zb, = Zc. có thể đấu hình sao hay tam giác. 
Hình 6.12 : Sơ đồ nguyên lý mạch nghịch lưu ba pha độc lập 
Để tạo ra hệ thống điện áp xoay chiều ba pha có cùng biên độ nhưng lệch nhau 
một góc 1200 về pha, các van được điều khiển theo thứ tự cách nhau 600. Khoảng điều 
khiển dẫn của mỗi van có thể trong khoảng 1200 đến 1800. Để thuân tiện cho việc xây 
dựng hệ thông điều khiển góc điều khiển thường được chon các giá trị 1200, 1500, hay 
1800. 
Ngày nay, nghịch lưu áp ba pha thường được dùng chủ yếu với phương pháp 
biến điệu độ rộng xung, đảm bảo điện áp ra có dạng hình sin. Để dạng điện áp ra 
không phụ thuộc tải người ta thường dùng biến điệu bề rộng xung hai cực tính, như 
vậy mỗi pha của mạch điện ba pha có thể điều khiển độc lập nhau. 
Vấn đề chính của biến điệu bề rộng xung ba pha là phải có ba sóng sin chủ đạo 
có biên độ bằng nhau chính xác và lệch pha nhau chính xác 1200 trong toàn bộ giải 
điều chỉnh. Điều này rất khó thực hiện bằng các mạch tương tự. Ngày nay người ta đã 
chế tạo các mạch biến điệu bề rộng xung ba pha dùng mạch số bởi các bộ vi xử lý. đặc 
biệt nhờ đó dạng xung điều khiển ra sẽ tuyệt đối đối xứng và khoảng dẫn của mỗi van 
sẽ được xác định chính xác, kể cả thời gian trễ của các van trong cùng một pha để 
tránh dòng xuyên giao giữa hai van. Hình 6.13 mô tả cấu trúc của một hệ thống biến 
điệu bề rộng xung ba pha. 
Hình 6.13: Hệ thống biến điệu bề rộng xung ba pha 
V1 V3
D1
V4V2
D4
D3
D2
C
+
_
E
V5
D5
V6
D6
ZcZbZa
P
hát 
P
hát 
xung 
ụ 
ụ 
ụ 
S
S
S
Điện Tử Công Suất Trang 77 
6.4 Các phương pháp điều khiển bộ nghịch lưu áp 
6.4.1 Phương pháp điều biên 
- Độ lớn điện áp ra được điều khiển bằng cách điều khiển điện áp nguồn DC. 
- Bộ nghịch lưu áp thực hiện chức năng điều khiển tần số điện áp ở ngõ ra. 
- Các cặp công tắc trên cùng một pha (S1 và S4; S3 và S6; S5 và S2) được kích đóng với 
thời gian bằng nhau và bằng một nữa chu kỳ áp ra. 
Tần số áp ra bằng tần số đóng ngắt của các linh kiện. 
6.3.2 Phương pháp điều chế độ rộng xung 
Hình H6.14 Giản đồ xung 
kích và điện áp ra của bộ 
nghịch lưu áp theo phương 
pháp điều khiển theo biên độ 
Sơ đồ nguyên lý phương pháp điều chế xung 
Điện Tử Công Suất Trang 78 
6.4 Bộ nghịch lưu dòng điện 
6.4.1 Bộ nghịch lưu dòng một pha 
Linh kiện phải có khả năng điều khiển ngắt dòng điện. 
Có thể sử dụng IGBT mắc nối tiếp với diode cao áp hoặc sử dụng linh kiện GTO 
Ld có giá trị rất lớn (Ld = ) làm cho dòng điện đầu vào luôn phẳng 
6.4.2 Bộ nghịch lưu dòng ba pha 
tI
tU
dL
cI
NI
Dạng mạch chứa diode cao áp bảo vệ 
Dạng mạch chứa tụ chuyển mạch 
Điện Tử Công Suất Trang 79 
6.5 Bộ biến tần gián tiếp 
Bộ lọc DC: 
 + Chứa tụ lọc với điện dung khá lớn Cf (khoảng vài ngàn F) mắc vào ngõ vào 
của bộ nghịch lưu. Điều này giúp cho mạch lọc DC hoạt động như nguồn điện áp. 
 + Tụ điên cùng với cuộn cảm Lf của mạch lọc DC tạo thành mạch lọc nắn điện 
áp chỉnh lưu. 
 + Cuộn kháng Lf có tác dụng nắn dòng điện chỉnh lưu (có thể không cần cuộn 
Lf). 
Bộ nghịch lưu: 
 + Dạng một pha hoặc ba pha. 
 + Quá trình chuyển mạch của bộ nghịch lưu áp thường là quá trình chuyển đổi 
cưỡng bức. 
Bộ chỉnh lưu: 
 + Chỉnh lưu điện áp xoay chiều với tần số cố định ở ngõ vào thành điện áp một 
chiều. 
 + Chỉnh lưu có thể điều khiển được hoặc không điều khiển (thường là không 
điều khiển). 
Khi trên tụ Cf bị quá điện áp thì điện áp được xả qua nhánh S-Rb. 
Ta có thể sử dụng bộ chỉnh lưu kép để đưa năng lượng quá áp trên tụ Cf về 
nguồn lưới điện xoay chiều. 
Bộ chỉnh lưu kép cho phép thực hiện đảo chiều dòng điện qua bộ chỉnh lưu và 
trong điều kiện chiều điện áp tụ lọc không đổi dấu, năng lượng được trả về lưới điện 
xoay chiều qua bộ chỉnh lưu. 
6.6 Bộ biến tần trực tiếp 
Tạo nên điện áp xoay chiều ở ngõ ra với trị hiệu dụng và tần số điều khiển được 
khi nguồn điện áp xoay chiều ở ngõ vào có tần số và biên độ không đổi 
Phân loại 
Theo quá trình chuyển mạch, bộ biến tần trực tiếp được phân biệt làm hai loại: 
+ Bộ biến tần có quá trình chuyển mạch phụ thuộc 
+ Bộ biến tần có quá trình chuyển mạch cưỡng bức. 
BCL Bộ lọc DC Bộ nghịch lưu Tải 
Điện Tử Công Suất Trang 80 
Bộ biến tần trực tiếp với quá trình chuyển mạch cưỡng bức chứa các linh kiện tự 
chuyển mạch như GTO, transistor. 
Theo quá trình chuyển mạch, bộ biến tần trực tiếp được phân biệt làm hai loại: 
+ Bộ biến tần có quá trình chuyển mạch phụ thuộc 
+ Bộ biến tần có quá trình chuyển mạch cưỡng bức. 
Bộ biến tần trực tiếp với quá trình chuyển mạch cưỡng bức chứa các linh kiện tự 
chuyển mạch như GTO, transistor. 
6.6.1 Bộ biến tần trực tiếp 1 pha 
6.6.2. Bộ biến tần trực tiếp 3 pha 
Cấu trúc có chung cuộn thứ cấp máy 
biến áp đòi hỏi mạch tải ba pha có 
điểm trung tính để hỡ 
Cấu trúc bộ biến tần trực tiếp mắc 
chung nguồn thứ cấp MBA 
Đồ thị điện áp và dòng điện tải 
Bộ biến tần trực tiếp với quá trình chuyển 
mạch phụ thuộc điện áp nguồn xoay chiều 
Điện Tử Công Suất Trang 81 
Sử dụng cho các tải 3 pha có các pha tải 
không thể phân cách độc lập 
Cấu trúc bộ biến tần trực tiếp mắc 
riêng nguồn thứ cấp MBA 
Sơ đồ mạch công suất bộ biến tần trực tiếp gồm các bộ chỉnh lưu tia ba pha 

File đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_dien_cong_nghiep_dien_tu_cong_suat.pdf