BÁO cáo THÍ NGHIỆM môn cơ sở điện tử CÔNG SUẤT

Sơ đồ mạch mô phỏng trên Psim Mạch biến đổi điện áp DC dạng đảo dòng với trường hợp γ = 20% 3.. Chỉnh định mạch Đặt Us1, UL, Ur, Ucharge để đo và xem dạng sóng điện áp Vào Simulate/Sim

Trang 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TPHCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

Trang 3

3

MỤC LỤC Phần I: Mô phỏng thí nghiệm

Bài 1……….4

Bài 2……….13

Bài 6……….20

Bài 7……….32

Bài 8……….44

Bài 9……….56

Bài 15……… ………….67

Bài 4……….76

Bài 5……….86

Phần II: Thí nghiệm trên lớp Bài 1……….96

Bài 2……… ….102

Bài 4……… ….110

Bài 5……… ….124

Bài 6……… ………….137

Bài 7………145

Bài 8……… …….156

Bài 9………160

Bài 15……… … …….165

Trang 4

4

PHẦN I: MÔ PHỎNG THÍ NGHIỆM Bài 1:BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP DC DẠNG ĐẢO DÒNG

1 Tính toán

Với mạch biến đổi điện áp DC dạng đảo dòng

Tạo xung kích cho S1, S2:

Với điện áp DC dạng đảo dòng γ =20%, ta có 1 chu kì bằng 360 độ

Trang 5

5

2 Sơ đồ mạch mô phỏng trên Psim

Mạch biến đổi điện áp DC dạng đảo dòng với trường hợp γ = 20%

3 Nhập các thông số cần thiết

Nhập thông số nguồn DC = 100V

Xung kích đi vào S1 với Ton =20%

Ta nhập vào Phần Switching Points

Trang 6

6

4 Chỉnh định mạch

Đặt Us1, UL, Ur, Ucharge để đo và xem dạng sóng điện áp

Vào Simulate/Simulation Control để chỉnh thời gian mô phỏng Trong bài này ta chọn 0.06s tương ứng 3 chu kì (6 bán kì)

Sau đó chạy mô phỏng bằng cách nhấn vào , Chọn hiển thị dạng sóng, và giá trị đo được của Ucharge, Ur, UL, Us1

Trang 8

8

Với γ = 50%

Với γ = 60%

Với γ = 70%

Trang 13

13

Bài 2: BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP DC DẠNG TỔNG QUÁT

1 Tính toán

Với mạch biến đổi điện áp DC dạng tổng quát

Tạo xung kích cho S1, S3, S4, S6:

Với điện áp DC dạng tổng quát γ =20%, ta có 1 chu kì bằng 360 độ

Trang 14

14

2 Sơ đồ mạch mô phỏng trên Psim

Mạch biến đổi điện áp DC dạng tổng quát với trường hợp γ = 20%

3 Nhập các thông số cần thiết

Nhập thông số nguồn DC = 100V Xung kích đi vào S1,S6 với Ton

=20% Ta nhập vào Phần Switching Points 0 – 72 độ (kích từ góc 0-72 độ), tương tự với S3,S4 Tần số 50Hz

Trang 15

Vào Simulate/Simulation Control để chỉnh thời gian mô phỏng

Trong bài này ta chọn 0.06s tương ứng 3 chu kì (6 bán kì)

Trang 20

20

Bài 6: BỘ CHỈNH LƯU TIA 1 PHA

1 Tính toán

Tạo xung kích cho S1, S3 bằng Gating Block

Ví dụ với alpha = 10 độ, ta cho xung Gating Block kích cho S1 từ 10-180

độ (Nửa chu kì đầu) và xung kích cho S3 từ 190-360 độ(nữa chu kì cuối) Làm tương tự với các góc alpha khác, ta được bảng sau

Trang 21

21

2 Trường hợp tải RL

a Sơ đồ mạch mô phỏng trên Psim

Bộ chỉnh lưu tia 1 pha với alpha = 10 độ

360 độ Tần số 50Hz

Trang 27

27

Bộ chỉnh lưu tia 1 pha với alpha = 30 độ Các thông số nguồn và tải

R giống như phần 2, chỉ bỏ tải L

b Dạng sóng

Dạng sóng của Ucharge, Ur, Us1 Với alpha = 30 độ

c Đọc số liệu từ đồ thị

Tại cửa sổ xem dạng sóng, chọn để hiển thị giá trị

trung bình của Ucharge, Ur, Us1 và ghi vào bảng số liệu

để xem Urmax, để xem Urmin

• Với alpha = 10 độ

Trang 32

32

Bài 7: CHỈNH LƯU CẦU 1 PHA ĐIỀU KHIỂN TOÀN PHẦN

1 Tính toán

Tạo xung kích cho S1, S3, S4,S6 bằng Gating Block

Ví dụ với alpha = 10 độ, ta cho xung Gating Block cho S1, S6 kích từ

10-180 độ (Nửa chu kì đầu) và xung kích cho S3,S4 từ 190-360 độ(nữa chu kì cuối) Làm tương tự với các góc alpha khác, ta được bảng sau

Trang 33

33

Bộ chỉnh lưu cầu 1 pha điều khiển toàn phần với alpha = 10 độ

tự S3,S4 190-360 độ Tần số 50Hz

Trang 40

40

3 Trường hợp tải R

Bộ chỉnh lưu cầu 1 pha điều khiển toàn phần với alpha = 30 độ Các

thông số nguồn và tải R giống như phần 2, chỉ bỏ tải L

b Dạng sóng

Dạng sóng của Ucharge, Ur, Us1 Với alpha = 30 độ

trung bình của Ucharge, Ur, , Us1 và ghi vào bảng số liệu

Trang 43

43

Urmin

Urmax Urmin

Trang 44

Tạo xung kích cho S1, S3, S4,S6 bằng Gating Block

Ví dụ với alpha = 10 độ, ta cho xung Gating Block cho S1, S6 kích từ

10-180 độ (Nửa chu kì đầu) và xung kích cho S3,S4 từ 190-360 độ(nữa chu kì cuối) Làm tương tự với các góc alpha khác, ta được bảng sau

Trang 45

45

Bộ chỉnh lưu cầu 1 pha điều khiển toàn phần có diode zero với alpha

Trang 46

46

c Chỉnh định mạch

Đặt Us1, UL, Ur, Ucharge để đo và xem dạng sóng điện áp cần thiết Vào Simulate/Simulation Control để chỉnh thời gian mô phỏng Trong bài này ta chọn 0.06s tương ứng 3 chu kì (6 bán kì)

d Dạng sóng

Dạng sóng của Ucharge, Ur, UL, Us1 Với alpha = 30 độ

Trang 51

51

Bộ chỉnh lưu cầu 1 pha điều khiển toàn phần có diode zero với alpha

= 30 độ Các thông số nguồn và tải R giống như phần 2, chỉ bỏ tải L

Trang 56

56

Bài 9: CHỈNH LƯU CẦU 1 PHA ĐIỀU KHIỂN BÁN PHẦN

1 Tính toán

Tạo xung kích cho S1, S3bằng Gating Block

Ví dụ với alpha = 10 độ, ta cho xung Gating Block cho S1 kích từ 10-180

Trang 57

57

Bộ chỉnh lưu cầu 1 pha điều khiển bán phần với alpha = 10 độ

Trang 59

59

e Đọc số liệu từ đồ thị

trung bình của Ucharge, Ur, UL, Us1, Ud4 và ghi vào bảng số liệu

để xem Urmax, để xem Urmin

Urmax

Urmin

Trang 62

62

Urmax Urmin

Trang 63

63

Bộ chỉnh lưu cầu 1 pha điều khiển bán phần với alpha = 30 độ Các thông số nguồn và tải R giống như phần 2, chỉ bỏ tải L

Trang 67

Tạo xung kích cho S1, S4 bằng Gating Block

Ví dụ với alpha = 40 độ, ta cho xung Gating Block cho S1 kích từ 40-180

Trang 68

68

Bộ điều chỉnh điện áp AC 1 pha với alpha = 40 độ

Trang 69

69

Đặt Us1, UL, Ur, UchargeAC, Ucharge DC để đo và xem dạng sóng điện áp cần thiết (với Us1, UL, Ur, UchargeAC để đo điện áp AC của R, L; UchargeDC để xem dạng sóng với alpha khác nhau)

d Dạng sóng

Trang 70

70

Dạng sóng của Ucharge (DC và AC) để xem alpha và đo hiệu điện thế xoay chiều; Ur(AC), UL(AC), Us1(AC) để đo hiệu điện thế xoay chiều

Với alpha = 40 độ

e Đọc số liệu từ đồ thị

Tại cửa sổ xem dạng sóng, chọn để đo điện áp

Ur,UL,Us1,UchargeAC xoay chiều

Trang 72

Bộ điều chỉnh điện áp AC 1 pha với alpha = 40 độ Các thông số nguồn và tải R giống như phần 2, chỉ bỏ tải L

b Dạng sóng

Dạng sóng của UchargeAC, UchargeDC, Ur, Us1

Trang 73

73

Với alpha = 40 độ

Tại cửa sổ xem dạng sóng

Chọn để đo điện áp Ur,Us1,UchargeAC xoay chiều

Trang 76

Với bảng độ lệch pha trên ta chọn xung kích vào S1, S3, S5, S4, S6, S2

tương ứng với mỗi pha dẫn 120 độ:

Trang 77

77

2 Trường hợp tải RL cân bằng

Trang 78

78

Tại phần chỉnh tần số của các xung kích vào IGBT, thay đổi các giá trị f theo yêu cầu của bảng số liệu để đo Ura, Ula, Uan

Đặt Ura, Ula, Uan để đo và xem dạng sóng điện áp cần thiết

Sau đó chạy mô phỏng bằng cách nhấn vào , Chọn hiển thị dạng sóng, và giá trị đo được của Ura, Ula, Uan

Trang 79

79

Dạng sóng Uab

d Đọc số liệu từ đồ thị

Tại cửa sổ xem dạng sóng, chọn để xem giá trị đo được của

Ura, Ula, Uan

f=30hz

f=40hz

f=50hz

f=60hz

Trang 81

81

3 Trường hợp tải RL không cân bằng

Tương tự như tải cân bằng đổi điện trở tại pha A thành 6 ohm để tải mất cân bằng và thực hiện thí nghiệm lắp các Ura,Ula,Uan,

Urb,Ulb,Ubn ,Urc,Ulc,Ucn để đo các thông số trong bảng số liệu

b Đọc số liệu từ đồ thị

Trang 83

83

f=60Hz

f=70Hz

f=80Hz

Trang 84

84

f=90Hz

f=100Hz

Trang 86

Với bảng độ lệch pha trên ta chọn xung kích vào S1, S3, S5, S4, S6, S2

tương ứng với mỗi pha dẫn 120 độ:

Trang 87

87

2 Trường hợp tải RL cân bằng

Thông số như bài 4, chỉ đổi tải sao thành tam giác

Trang 88

88

Tại phần chỉnh tần số của các xung kích vào IGBT, thay đổi các giá

trị f theo yêu cầu của bảng số liệu để đo Ura, Ula, Uan

Đặt Ura, Ula, Uan để đo và xem dạng sóng điện áp cần thiết

Vào Simulate/Simulation Control để chỉnh thời gian mô phỏng

Trong bài này ta chọn 0.06s tương ứng 3 chu kì (6 bán kì)

Sau đó chạy mô phỏng bằng cách nhấn vào , Chọn hiển thị dạng

sóng, và giá trị đo được của Ura, Ula, Uan

d Đọc số liệu từ đồ thị

Trang 90

3 Trường hợp tải RL không cân bằng

Trang 91

91

Tương tự như tải cân bằng, đổi điện trở tại pha A thành 6 ohm để tải

mất cân bằng và thực hiện thí nghiệm lắp các Ura,Ula,Uan,

Urb,Ulb,Ubn ,Urc,Ulc,Ucn để đo các thông số trong bảng số liệu

b Đọc số liệu từ đồ thị

Tại cửa sổ xem dạng sóng, chọn để xem giá trị đo được của Ura, Ula,

Uan, Urb, Ulb, Ubn, Urc, Ulc, Ucn

Trang 92

92

f=30Hz

f=40Hz

f=50Hz

Trang 93

93

f=60Hz

f=70Hz

Trang 94

94

f=80Hz

f=90Hz

f=100Hz

Trang 97

97

Trang 98

98

b) 𝑼̅̅̅̅ 𝑹

Trang 99

99

c) 𝑼̅̅̅̅ 𝑳

d) 𝑼̅̅̅̅̅ 𝑺𝟏

Trang 100

100

Trang 101

101

Trang 103

103

Trang 104

104

b) 𝑼̅̅̅̅̅ 𝑺𝟏

Trang 105

105

Trang 106

106

Trang 107

107

c) 𝑼̅̅̅̅̅ 𝑺𝟒

Trang 108

108

Trang 109

109

Trang 111

111

b 𝑈̃RA

Trang 112

112

c 𝑈̃LA

Trang 113

113

2 Thí nghiệm tải mất cân bằng

a 𝑈̃AN

Trang 114

114

b 𝑈̃BN

Trang 115

115

Trang 116

116

c 𝑈̃CN

Trang 117

117

d 𝑈̃RA

Trang 118

118

e 𝑈̃LA

Trang 119

119

f 𝑈̃RB

Trang 120

120

Trang 121

121

g 𝑈̃LB

h 𝑈̃RC

Trang 122

122

Trang 123

123

i 𝑈̃LC

Trang 125

125

b 𝑈̃RA

Trang 126

126

𝑐 𝑈̃LA

Trang 127

127

Trang 128

128

2 Thí nghiệm tải mất cân bằng

a 𝑈̃AB

b 𝑈̃BC

Trang 129

129

c 𝑈̃CA

Trang 130

130

d 𝑈̃RA

Trang 131

131

e 𝑈̃LA

Trang 132

132

f 𝑈̃RB

Trang 133

133

g 𝑈̃LB

Trang 134

134

h 𝑈̃RC

Trang 135

135

i 𝑈̃LC

Trang 136

136

Trang 137

BÀI 6: BỘ CHỈNH LƯU TIA 1 PHA

Trang 138

138

Trang 139

139

b 𝑼̅̅̅̅̅𝑺𝟏

Trang 140

140

c. 𝑼Rmax

Trang 141

141

2.Thí nghiệm tải R

a. 𝑼̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ 𝒄𝒉𝒂𝒓𝒈𝒆

Trang 142

142

b 𝑼̅̅̅̅̅𝑺𝟏

Trang 143

143

Trang 144

144

c. 𝑼Rmax

Trang 147

147

US 1:

Trang 148

148

Trang 149

149

U R:

Trang 151

151

Trang 152

152

Trang 153

153

US 1:

Trang 154

154

U R:

Trang 155

155

Trang 161

161

US1

Trang 162

162

UD4

Trang 164

164

UL

UR

Trang 166

166

b.U R

Trang 167

167

c.U L

Trang 168

168

d.U S1

Trang 169

169

2.Thí nghiệm tải R

a. 𝑼̃chance

Trang 170

170

b.U R

c.U S1

Trang 171

171

Tiêu đề	Báo cáo Thí Nghiệm môn Cơ Sở Điện Tử Công Suất
Tác giả	Nhóm 25
Người hướng dẫn	Nguyễn Bảo Anh
Trường học	Trường Đại học Bách Khoa – University of Engineering and Technology, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Cơ sở điện tử
Thể loại	Báo cáo thí nghiệm
Năm xuất bản	2022
Thành phố	Thành phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	171
Dung lượng	13,4 MB