chơng trình môN Học kỹ thuật biến đổi Mã số của môn học: MH 22 Thời gian của môn học: 60h; (Lý thuyết: 50h; Thực hành: 10h) I. Vị trí, tính chất của môn học: - Vị trí: Môn học Kỹ thuật biến đổi là môn học để đào tạo nghề đo lờng điện. Môn học đợc thực hiện sau khi học sinh/sinh viên đã học xong môn điện tử cơ bản, cơ sở kỹ thuật điện, . - Tính chất của môn học: Là môn học đào tạo nghề bắt buộc II. Mục tiêu của môn học: - Trình bày đợc cấu tạo, nguyên lý làm việc của các phần tử bán dẫn, nh: Đi-ốt, BJT, SCR, Tri-ắc, Di-ắc, Điện trở, Tụ điện, Điện cảm, IC thuật toán, IC tuyến tính, Tranzito, Tristo. - Vẽ đợc sơ đồ và trình bày nguyên lý hoạt động của các bộ chỉnh lu có điều khiển và các mạch điều khiển của chúng. - Vẽ đợc sơ đồ và trình bày nguyên lý hoạt động của các bộ biến đổi điện áp xoay chiều, một chiều, bộ biến đổi tần số. III. Nội dung môn học: 1. Nội dung và phân phối thời gian: Số TT Tên chơng mục Thời gian Tổng số Lý thuyết Thực hành, Bài tập Kiểm tra * (LT hoặc TH) 1 Đại cơng về điện tử công suất 4 4 0 1.1 Sơ lợc lịch sử phát triển của điện tử công suất 1 1 0 1.2 Các linh kiện điện tử công suất điển hình 1 1 0 1.3 Đặc tính chuyển mạch của các linh kiện điện tử công suất 1 1 0 1.4 Các bộ biến đổi điện tử công suất 1 1 0 2 Bộ chỉnh lu điôt 8 6 2 2.1 Những vấn đề chung về chỉnh lu 1 1 0 2.2 Bộ chỉnh lu điôt một pha nửa chu kỳ 1 1 0 135 2.3 Bộ chỉnh lu điôt một pha 2 nửa chu kỳ 2 1 1 2.4 Bộ chỉnh lu điôt 3 pha hình tia 1 1 0 2.5 Bộ chỉnh lu điôt 3 pha hình cầu 1 1 0 2.6 Bộ lọc 2 1 1 3 Bộ chỉnh lu có điều khiển 22 20 2 1 3.1 Các mạch chỉnh lu 09 08 1 3.2 Mạch điều khiển của bộ chỉnh lu 13 12 1 4 Bộ biến đổi điện áp xoay chiều 9 7 2 1 4.1 Bộ điều chỉnh điện áp xoay chiều 1 pha. 3 2 1 4.2 Đặc tính điều khiển. 2 2 0 4.3 Bộ điều chỉnh điện áp xoay chiều 3 pha. 4 3 1 5 Bộ biến đổi điện áp một chiều 9 7 2 1 5.1 Khái niệm. 1 1 0 5.2 Sự chuyển mạch. 1 1 0 5.3 Bộ điều áp một chiều trực tiếp. 4 3 1 5.4 Bộ điều áp một chiều gián tiếp. 3 2 1 6 Bộ biến đổi tần số 8 6 2 1 6.1 Khái niệm và phân loại. 1 1 0 6.2 Nguyên lý hoạt động của bộ biến tần trực tiếp. 2 2 0 6.3 Nguyên lý hoạt động của bộ biến tần gián tiếp. 2 2 0 6.4 Bộ nghịch lu dòng điện và điện áp. 3 1 2 Tổng cộng 60 50 10 4 * Ghi chú: Thời gian kiểm tra lý thuyết đợc tính vào giờ lý thuyết, kiểm tra thực hành đợc tính vào giờ thực hành. 2. Nội dung chi tiết: 136 Chơng 1: Đại cơng về điện tử công suất Mục tiêu: - Trình bày đợc khái niệm cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các phần tử bán dẫn nh: Đi-ốt, BJT, SCR, Tri-ắc, Đi-ắc, Điện trở, Tụ điện, Điện cảm, IC tuyến tính, Tranzito, Tristo. - Hiểu đợc lịch sử phát triển của điện tử công suất.và kết cấu của các bộ biến đổi điện tử công suất. Nội dung: Thời gian thực hiện: 04h (LT: 04h; TH: 0h) 1.1. Sơ lợc lịch sử phát triển của điện tử công suất Thời gian: 01h 1.2. Các linh kiện điện tử công suất điển hình Thời gian: 01h 1.3. Đặc tính chuyển mạch của các linh kiện điện tử công suất Thời gian: 01h 1.4. Các bộ biến đổi điện tử công suất Thời gian: 01h Chơng 2: Bộ chỉnh lu điôt Mục tiêu: - Trình bày đợc những vấn đề chung về chỉnh lu. - Vẽ đợc sơ đồ và trình bày nguyên lý làm việc của các bộ chỉnh lu 1 pha nửa chu kỳ, 2 pha nửa chu kỳ, 3 pha hình tia và 3 pha hình cầu. Hiểu đợc ý nghĩa của bộ lọc, - Biết vận dụng các bộ chỉnh lu trong hệ thống điện công nghiệp. Nội dung: Thời gian thực hiện: 08h (LT: 06h; TH: 02h) 2.1. Những vấn đề chung về chỉnh lu Thời gian: 01h 2.2. Bộ chỉnh lu điôt một pha nửa chu kỳ Thời gian: 01h 2.3. Bộ chỉnh lu điôt một pha 2 nửa chu kỳ Thời gian: 02h 2.4. Bộ chỉnh lu điôt 3 pha hình tia Thời gian: 01h 2.5. Bộ chỉnh lu điôt 3 pha hình cầu Thời gian: 01h 2.6. Bộ lọc Thời gian: 02h Chơng 3: Bộ chỉnh lu có điều khiển Mục tiêu: - Vẽ đợc sơ đồ và trình bày nguyên lý làm việc của các bộ chỉnh lu 1 pha nửa chu kỳ có điều khiển, 1 pha 2 nửa chu kỳ có điều khiển, 3 pha hình tia có điều khiển và 3 pha hình cầu có điều khiển, và chế độ nghịch lu. - Hiểu đợc các mạch điều khiển của bộ chỉnh lu. - Biết vận dụng các bộ chỉnh lu có điều khiển trong hệ thống điện công nghiệp. Nội dung: Thời gian thực hiện: 22h (LT: 20h; TH: 02h) 3.1. Các mạch chỉnh lu Thời gian: 09h 137 3.1.1. Bộ chỉnh lu một pha nửa chu kỳ có điều khiển 3.1.2. Bộ chỉnh lu một pha 2 nửa chu kỳ có điều khiển 3.1.3. Bộ chỉnh lu cầu một pha có điều khiển và bán điều khiển 3.1.4. Hiện tợng trùng dẫn (Đọc tài liệu) 3.1.5. Chỉnh lu 3 pha hình tia có điều khiển 3.1.6. Chỉnh lu 3 pha hình cầu có điều khiển 3.1.7. Chế độ nghịch lu 3.2. Mạch điều khiển của bộ chỉnh lu 3.2.1. Khái niệm mạch điều khiển 3.2.2. Khối đồng bộ hoá và phát sóng răng ca 3.2.3. Khối so sánh 3.2.4. Khối sửa xung 3.2.5. Khối khuyếch đại và truyền xung Thời gian: 13h Chơng 4: Bộ biến đổi điện áp xoay chiều Mục tiêu: - Hiểu đợc đặc tính điều khiển các tham số trong bộ biến đổi điện áp. - Vẽ đợc sơ đồ và trình bày nguyên lý làm việc của bộ điều chỉnh điện áp xoay chiều 1 pha và 3 pha. - Biết vận dụng các bộ điều chỉnh điện áp trong hệ thống điện công nghiệp. Nội dung: Thời gian thực hiện: 09h (LT: 07h; TH: 02h) 4.1. Bộ điều chỉnh điện áp xoay chiều 1 pha. Thời gian: 03h 4.2. Đặc tính điều khiển. Thời gian: 02h 4.3. Bộ điều chỉnh điện áp xoay chiều 3 pha. Thời gian: 04h Chơng 5: Bộ biến đổi điện áp một chiều Mục tiêu: - Vẽ đợc sơ đồ và trình bày nguyên lý làm việc của bộ điều chỉnh điện áp 1chiều trực tiếp và gián tiếp. - Biết vận dụng các bộ điều chỉnh điện áp 1 chiều trong hệ thống điện công nghiệp. Nội dung: Thời gian thực hiện: 09h (LT: 07h; TH: 02h) 5.1. Khái niệm. Thời gian: 01h 5.2. Sự chuyển mạch. Thời gian: 01h 5.3. Bộ điều áp một chiều trực tiếp. Thời gian: 04h 138 5.4. Bộ điều áp một chiều gián tiếp. Thời gian: 03h Chơng 6: Bộ biến đổi tần số Mục tiêu: - Vẽ đợc sơ đồ và trình bày nguyên lý làm việc của bộ biến đổi tần số trực tiếp và gián tiếp. - Hiểu đợc chế độ làm việc của bộ nghịch lu dòng điện và điện áp. - Biết vận dụng các bộ biến đổi tần số trong hệ thống điện công nghiệp. Nội dung: Thời gian thực hiện: 08h (LT: 06h; TH: 02h) 6.1. Khái niệm và phân loại. Thời gian: 01h 6.2. Nguyên lý hoạt động của bộ biến tần trực tiếp. Thời gian: 02h 6.3. Nguyên lý hoạt động của bộ biến tần gián tiếp. Thời gian: 02h 6.4. Bộ nghịch lu dòng điện và điện áp. Thời gian: 03h IV. Điều kiện thực hiện chơng trình: - Dụng cụ và trang thiết bị: + Các mô hình mô phỏng; + Các dụng cụ thí nghiệm; + Các linh kiện điện tử công suất: Đi-ốt, BJT, SCR, Tri-ắc, Di-ắc, Điện trở, Tụ điện, Điện cảm, IC thuật toán, IC tuyến tính, Tranzito, Tristo. + Đồng hồ đo vạn năng số và kìm. + Ampemét. + Mỏ hàn xung công suất nhỏ. + Nỉa, kính lúp. + Mặt bàn làm bằng kính hoặc mêca. + Mạch in. - Nguyên vật liệu: + Các sơ đồ cấu tạo, sơ đồ nguyên lý, sơ đồ lắp ráp. + Ký hiệu linh kiện điện tử, mạch điện cơ bản. + Dây dẫn điện, thiếc dây, nhựa thông, cồn hoặc xăng A95. - Học liệu: + Giáo trình giảng dạy lý thuyết và thực hành. + Phiếu thực hành, bài hớng dẫn thực hành. + Giáo trình kỹ thuật biến đổi. + Bộ ngân hàng câu hỏi thi, kiểm tra. + Sổ tay tra cứu linh kiện điện tử. 139 - Các nguồn lực khác: + Phòng học chuyên môn đủ điều kiện làm các bài tập thực hành + Phần mềm chuyên dùng. + Máy chiếu vật thể ba chiều. V. Phuơng pháp và nội dung đánh giá: - Đánh giá mức độ tiếp thu của sinh viên về khái niệm, định nghĩa, đặc điểm của các linh kiện điện tử - Đánh giá mức độ tiếp thu của sinh viên về cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các bộ chỉnh lu. - Đánh giá mức độ tiếp thu của sinh viên về cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các bộ biến đổi điện áp xoay chiều và một chiều - Đánh giá mức độ tiếp thu của sinh viên về cấu tạo,nguyên lý hoạt động của các bộ biến đổi tần số. - Khả năng tính toán, phân tích các mạch biến đổi. VI. Hớng dẫn chơng trình : 1. Phạm vi áp dụng chơng trình : Đối tợng là học sinh/sinh viên học nghề Đo lờng điện và làm tài liệu tham hảo cho các nghề có liên quan. 2. Hớng dẫn một số điểm chính về phơng pháp giảng dạy môn học : - Giáo viên trớc khi giảng dạy cần phải căn cứ vào nội dung của từng bài học, chuẩn bị đầy đủ các điều kiện thực hiện bài học nhằm đảm bảo chất lợng giảng dạy. - Nêu vấn đề, phân tích đi đến kết luận. - Phát vấn sinh viên. - Sử dụng 1 số bài tập mẫu. - Thí nghiệm chứng minh. 3. Những trọng tâm chơng trình cần chú ý : - Cấu tạo, nguyên lý làm việc của các phần tử bán dẫn, hiểu đợc mối liên kết giữa các phần tử trong các sơ đồ chỉnh lu, sơ đồ biến đổi điện áp và biến đổi tần số. - Nguyên lý hoạt động của các bộ chỉnh lu có điều khiển và các mạch điều khiển của chúng. Phân biệt đợc các bộ chỉnh lu 1 pha, 3 pha và chế độ nghịch lu. - Nguyên lý hoạt động của các bộ biến đổi điện áp xoay chiều, một chiều, bộ biến đổi tần số. Phân biệt đợc các bộ biến đổi điện áp 1 chiều và xoay chiều, bộ điều áp trực tiếp và gián tiếp. - Phân tích đợc chất lợng của các bộ biến đổi và tổng hợp đợc hệ thống biến đổi. 6.4. Tài liệu cần tham khảo: 140 - Kỹ thuật điện tử -Đỗ Xuân Thụ - Nguyễn Đức Thuận - Nguyễn Vũ Sơn - Ngọ Văn Toàn - Nguyễn Viết Nguyên - Ngô Lệ Thuỷ - Đặng Văn Chuyết - NXB GD. - Điện tử công suất - Trơng Trí Ngộ - NXB Xây dng - Hà Nội. - Kỹ thuật biến đổi - Tác giả: TS Võ Quang Lạp. Ths Trần Xuân Minh ĐHKTCN Thái Nguyên. - Điện tử công suất- Tác giả : Nguyễn Bính Nhà xuất bản KHKT - Điện tử công suất- Tác giả :Lê Văn Doanh, Nguyễn Thế Công, Trần Văn Thịnh. - Introductory circuit analysis - Ivarpearson - University ofcolorado. - Electrical engineering concepts and applications - A.Bruce carlson. - Power Electronics and AcDrives - BK Bose - Prentice Hall. - Variable - Frequency Ac Motor Drive Systems - D. Finney - P. Peregrinus Ltd, London. 141 . các bộ biến đổi điện áp xoay chi u, một chi u, bộ biến đổi tần số. Phân biệt đợc các bộ biến đổi điện áp 1 chi u và xoay chi u, bộ điều áp trực tiếp và. đổi điện áp một chi u 9 7 2 1 5.1 Khái niệm. 1 1 0 5.2 Sự chuyển mạch. 1 1 0 5.3 Bộ điều áp một chi u trực tiếp. 4 3 1 5.4 Bộ điều áp một chi u gián tiếp.