BÁO cáo THÍ NGHIỆM môn cơ sở điện tử CÔNG SUẤT bài 1BIẾN đổi điện áp DC DẠNG đảo DÒNG

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... Sơ đồ mạch mô phỏng trên Psim Bộ chỉnh lưu cầu 1 pha

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TPHCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

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

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

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

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

Với γ = 50%

Với γ = 60%

Với γ = 70%

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

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

Độ tự cảm của cuộn dây

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,Us4

5 Dạng sóng

Dạng sóng của Ucharge, Ur, UL, Us1,Us4 Với γ = 30%

Với γ = 50%

Bài 6: BỘ CHỈNH LƯU TIA 1 PHA

1 Tính toán

Tạo xung kích cho S1, S3:

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

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

Độ tự cảm của cuộn dây

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

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

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

1 Tính toán

Tạo xung kích cho S1, S3, S4, S6:

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

2 Trường hợp tải RL

a Sơ đồ mạch mô phỏng trên Psim

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

tự S3,S4 190-360 độ Tần số 50Hz

Độ tự cảm của cuộn dây

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

3 Trường hợp tải R

a Sơ đồ mạch mô phỏng trên Psim

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

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

Urmin

• Với alpha = 80 độ

Urmax Urmin

• Với alpha = 90 độ

Urmax Urmin

Bài 8: CHỈNH LƯU CẦU 1 PHA ĐIỀU KHIỂN TOÀN PHẦN

CÓ DIODE ZERO

1 Tính toán

Tạo xung kích cho S1, S3, S4, S6:

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

2 Trường hợp tải RL

a Sơ đồ mạch mô phỏng trên Psim

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

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)

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

d Dạng sóng

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

3 Trường hợp tải R

a Sơ đồ mạch mô phỏng trên Psim

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

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

1 Tính toán

Tạo xung kích cho S1, S3:

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

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

2 Trường hợp tải RL

a Sơ đồ mạch mô phỏng trên Psim

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

e Đọc số liệu từ đồ thị

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

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

để xem Urmax, để xem Urmin

• Với alpha = 10 độ

Urmax

Urmin

• Với alpha = 20 độ

• Với alpha = 80 độ

Urmax Urmin

• Với alpha = 90 độ

Urmax Urmin

3 Trường hợp tải R

a Sơ đồ mạch mô phỏng trên Psim

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

Tạo xung kích cho S1, S4:

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

độ (Nửa chu kì đầu) và xung kích cho S4 từ 220-360 độ(nữa chu kì cuối) Làm tương tự với các góc alpha khác, ta được bảng sau

2 Trường hợp tải RL

a Sơ đồ mạch mô phỏng trên Psim

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

c Chỉnh định mạch

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)

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

d Dạng sóng

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

• Với alpha = 40 độ

• Với alpha = 50 độ

• Với alpha = 60 độ

• Với alpha = 70 độ

• Với alpha = 80 độ

• Với alpha = 90 độ

a Sơ đồ mạch mô phỏng trên Psim

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

Với alpha = 40 độ

c Đọc số liệu từ đồ thị

Tại cửa sổ xem dạng sóng

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

• Với alpha = 20 độ

• Với alpha = 30 độ

• Với alpha = 40 độ

Bài 4: BỘ NGHỊCH LƯU 3 PHA TẢI ĐẤU SAO

1 Tính toán

Tạo xung kích cho S1, S3, S5, S4, S6, S2 với mạch nghịch lưu 3 pha dẫn 120 độ lệch 60 độ:

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:

2 Trường hợp tải RL cân bằng

a Sơ đồ mạch mô phỏng trên Psim

c Chỉnh định mạch

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

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

3 Trường hợp tải RL không cân bằng

a Sơ đồ mạch mô phỏng trên Psim

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

Dạng sóng Uab

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

c Bảng số liệu

f=30Hz

f=40Hz

f=50Hz

f=60Hz

f=70Hz

f=80Hz

f=90Hz

f=100Hz

Bài 5: BỘ NGHỊCH LƯU 3 PHA TẢI ĐẤU TAM GIÁC

1 Tính toán

Tạo xung kích cho S1, S3, S5, S4, S6, S2 với mạch nghịch lưu 3 pha dẫn 120 độ lệch 60 độ:

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:

2 Trường hợp tải RL cân bằng

a Sơ đồ mạch mô phỏng trên Psim

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

c Chỉnh định mạch

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

Dạng sóng Uab

d Đọc số liệu từ đồ thị

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

3 Trường hợp tải RL không cân bằng

a Sơ đồ mạch mô phỏng trên Psim

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

Dạng sóng Uab

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

f=30Hz

f=40Hz

f=50Hz

f=60Hz

f=70Hz

f=80Hz

f=90Hz

f=100Hz

b) 𝑼̅̅̅̅ 𝑹

c) 𝑼̅̅̅̅ 𝑳

d) 𝑼̅̅̅̅̅ 𝑺𝟏

BÀI 2: BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP DC DẠNG TỔNG QUÁT

b) 𝑼̅̅̅̅̅ 𝑺𝟏

c) 𝑼̅̅̅̅̅ 𝑺𝟒

BÀI 4: BỘ NGHỊCH LƯU 3 PHA TẢI ĐẤU SAO

b 𝑈̃RA

c 𝑈̃LA

2 Thí nghiệm tải mất cân bằng

a 𝑈̃AN

b 𝑈̃BN

c 𝑈̃CN

d 𝑈̃RA

e 𝑈̃LA

f 𝑈̃RB

g 𝑈̃LB

h 𝑈̃RC

i 𝑈̃LC

BÀI 5: BỘ NGHỊCH LƯU 3 PHA TẢI ĐẤU TAM GIÁC

𝑐 𝑈̃LA

2 Thí nghiệm tải mất cân bằng

a 𝑈̃AB

b 𝑈̃

c 𝑈̃CA

d 𝑈̃RA

e 𝑈̃LA

f 𝑈̃RB

g 𝑈̃LB

h 𝑈̃RC

i 𝑈̃LC

BÀI 6: BỘ CHỈNH LƯU TIA 1 PHA

b 𝑼̅̅̅̅̅𝑺𝟏

c. 𝑼Rmax

2.Thí nghiệm tải R

a. 𝑼̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ 𝒄𝒉𝒂𝒓𝒈𝒆

b 𝑼̅̅̅̅̅𝑺𝟏

c. 𝑼Rmax

BÀI 7: BỘ CHỈNH LƯU CẦU 1 PHA ĐIỀU KHIỂN TOÀN PHẦN

US 1:

U R:

US 1:

U R:

BÀI 8: BỘ CHỈNH LƯU CẦU 1 PHA ĐIỀU KHIỂN TOÀN PHẦN CÓ DIODE ZERO

US 1:

US 1:

U R:

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

US1

UD4

Hình ảnh thí nghiệm

Ucharge

Us1

UD4

UR

BÀI 15: BỘ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP AC 1 PHA

b.U R

c.U L

d.U S1

2.Thí nghiệm tải R

a. 𝑼̃chance

b.U R

c.U S1