Bài giảng Điện tử công suất - Chương 4: Biến đổi AC ba pha (P3)

Bài giảng Điện tử công suất - Chương 4: Biến đổi AC ba pha (P3) cung cấp cho người học các kiến thức: Biến đổi AC ba pha bất đối xứng, biến đổi AC ba pha tải mắc sao, biến đổi AC ba pha tải mắc tam giác, ứng dụng. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

o GIỚI THIỆU

o BIẾN ðỔI AC BA PHA BẤT ðỐI XỨNG

1 Biến ñổi AC ba pha tải mắc sao

2 Biến ñổi AC ba pha tải mắc tam giác

o ỨNG DỤNG

2

chỉnh AC 1 pha bất đối xứng nối với nhau

và sử dụng nguyên tắc điều khiển pha.

được ứng dụng cho các tải trở và không cần thay đổi thời hằng lớn.

3

1 BIẾN ðỔI AC TẢI MẮC HÌNH SAO

Mạch có 3 SCR ở bán kỳ dương và 3

diode ở bán kỳ âm

c

N

4

1 BIẾN ðỔI AC TẢI MẮC HÌNH SAO

t V

v

M

an = sin ω











=

3

2

ωt V v M bn











 +

=













−

=

3

2 sin 3

4

ω π

V











=

6 sin

ωt V













−

=

6 sin

ωt V











 −

=

2 sin

ω t V

Các kiểu ñiều khiển:

uAN

α

is1

is2

is3

is4

is5

S3

S1

is6

S5

D6

D4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

S1 S

3

D4

S5

D6 0

uBN uCN u

D2

D2

S5

D6

S6

uAB/2

S5

uAC/2 6

π

3

π

2

π

3 2π

6

t ω t ω t ω t ω t ω t ω

6

Các kiểu ñiều khiển:

uAN α

is1

is2

is3

is4

is5

S3

S1

is6

S5

D6

D4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

S1 S

3

D4

S5

D6 0

uBN uCN u

D2

D2

S5

D6

S6

uAB/2

S5

uAC/2 6

π 3 π 2 π 3 2π 6

t ω t ω t ω t ω t ω t ω

7

1 BIẾN ðỔI AC TẢI MẮC HÌNH SAO

uAN

α

is1

is2

is3

is4

is5

S3

S1

is6

S5

D6

D4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

S1 S3

D4

S5

D6 0

uBN uCN u

D2

D2

S5

D6

S6

uAB/2

S5

uAC/2 6

π

3

π

2

π

3 2π

6

t ω t ω t ω t ω t ω t ω

8

1 BIẾN ðỔI AC TẢI MẮC HÌNH SAO

uAN α

is1

is2

is3

is4

is5

S3

S1

is6

S5

D6

D4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

S1 S3

D4

S5

D6 0

uBN uCN u

D2

D2

S5

D6

S6

uAB/2

S5

uAC/2 6

π 3 π 2 π 3 2π 6

t ω t ω t ω t ω t ω t ω

Các kiểu ñiều khiển:

uAN

α

is1

is2

is3

is4

is5

S3

S1

is6

S5

D6

D4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

S1 S

3

D4

S5

D6 0

uBN uCN u

D2

D2

S5

D6

S6

uAB/2

S5

uAC/2 6

π

3

π

2

π

3 2π 6

t ω t ω t ω t ω t ω t ω

10

Các kiểu ñiều khiển:

uAN α

is1

is2

is3

is4

is5

S3

S1

is6

S5

D6

D4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

S1 S

3

D4

S5

D6 0

uBN uCN u

D2

D2

S5

D6

S6

uAB/2

S5

uAC/2 6

π 3 π 2 π 3 2π 6

t ω t ω t ω t ω t ω t ω

11

1 BIẾN ðỔI AC TẢI MẮC HÌNH SAO

uAN

α

is1

is2

is3

is4

is5

S3

S1

is6

S5

D6

D4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

S1 S3

D4

S5

D6 0

uBN uCN

u

D2

D2

S5

D6

S6

uAB/2

S5

uAC/2 6

π

3

π

2

π

3

2π

6

t ω t ω t ω t ω t ω t ω

2 / 1

2 / 1

8 sin 4 3 1 3

8 sin 4 3 1 2 3



  − + 

=



  − + 

=

α α π π

α α π π

M

M RMS

V

V V

12

1 BIẾN ðỔI AC TẢI MẮC HÌNH SAO

6 π 3 π 2 π 3

2π 6

t ω t ω t ω t ω t ω t ω

uAN

α

is1

is2

is3

is4

is5

S3

S1

is6

S5

D6

D4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

S1 S3

D4

S5

D6 0

uBN uCN

u

D2

D2

S5

D6

S6

uAB/2

S5

uAC/2

Các kiểu ñiều khiển:

6

π

3

π

2

π

3

2π 6

t ω t ω t ω t ω t ω t ω

uAN

α

is1

is2

is3

is4

is5

S3

S1

is6

S5

D6

D4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

S1 S3

D4

S5

D6 0

uBN uCN u

D2

D2

S5

D6

S6

uAB/2

S5

uAC/2

14

Các kiểu ñiều khiển:

6 π 3 π 2 π 3

2π 6

t ω t ω t ω t ω t ω t ω

uAN α

is1

is2

is3

is4

is5

S3

S1

is6

S5

D6

D4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

S1 S3

D4

S5

D6 0

uBN uCN u

D2

D2

S5

D6

S6

uAB/2

S5

uAC/2

15

1 BIẾN ðỔI AC TẢI MẮC HÌNH SAO

6

π

3

π

2

π

3

2π 6

t ω t ω t ω t ω t ω t ω

uAN

α

is1

is2

is3

is4

is5

S3

S1

is6

S5

D6

D4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

S1 S3

D4

S5

D6 0

uBN uCN

u

D2

D2

S5

D6

S6

uAB/2

S5

uAC/2

16

1 BIẾN ðỔI AC TẢI MẮC HÌNH SAO

6 π 3 π 2 π 3

2π 6

t ω t ω t ω t ω t ω t ω

uAN

α

is1

is2

is3

is4

is5

S3

S1

is6

S5

D6

D4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

S1 S3

D4

S5

D6 0

uBN uCN

u

D2

D2

S5

D6

S6

uAB/2

S5

uAC/2

Các kiểu ñiều khiển:

6

π

3

π

2

π

3

2π 6

t ω t ω t ω t ω t ω t ω

uAN

α

is1

is2

is3

is4

is5

S3

S1

is6

S5

D6

D4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

S1 S3

D4

S5

D6 0

uBN uCN u

D2

D2

S5

D6

S6

uAB/2

S5

uAC/2

18

Các kiểu ñiều khiển:

6 π 3 π 2 π 3

2π 6

t ω t ω t ω t ω t ω t ω

uAN α

is1

is2

is3

is4

is5

S3

S1

is6

S5

D6

D4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

S1 S3

D4

S5

D6 0

uBN uCN u

D2

D2

S5

D6

S6

uAB/2

S5

uAC/2

19

1 BIẾN ðỔI AC TẢI MẮC HÌNH SAO

6

π

3

π

2

π

3

2π 6

t ω t ω t ω t ω t ω t ω

uAN

α

is1

is2

is3

is4

is5

S3

S1

is6

S5

D6

D4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

S1 S3

D4

S5

D6 0

uBN uCN

u

D2

D2

S5

D6

S6

uAB/2

S5

uAC/2

20

1 BIẾN ðỔI AC TẢI MẮC HÌNH SAO

6 π 3 π 2 π 3

2π 6

t ω t ω t ω t ω t ω t ω

uAN

α

is1

is2

is3

is4

is5

S3

S1

is6

S5

D6

D4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

S1 S3

D4

S5

D6 0

uBN uCN

u

D2

D2

S5

D6

S6

uAB/2

S5

uAC/2

Các kiểu ñiều khiển:

6

π

3

π

2

π

3

2π

6

t ω t ω t ω t ω t ω t ω

uAN

α

is1

is2

is3

is4

is5

S3

S1

is6

S5

D6

D4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

S1 S3

D4

S5

D6 0

uBN uCN

u

D2

D2

S5

D6

S6

uAB/2

S5

uAC/2

2 / 1

2 24 11 1

3   − 

π

S

V

2 / 1

2 24 11 1 2

3



  − 

π

M RMS V V

22

Các kiểu ñiều khiển:

6 π 3 π 2 π 3 2π 6

t ω t ω t ω t ω t ω t ω

uAN α

is1

is2

is3

is4

is5

S3

S1

is

6

S5

D6

D4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

S1 S3

D4

S5

D6 0

uBN uCN u

D2

D2

S5

D6

S6

uAB/2

S5

uAC/2

23

1 BIẾN ðỔI AC TẢI MẮC HÌNH SAO

6

π

3

π

2

π

3 2π 6

t ω t ω t ω t ω t ω t ω

uAN

α

is1

is2

is3

is4

is5

S3

S1

is

6

S5

D6

D4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

S1 S3

D4

S5

D6 0

uBN uCN u

D2

D2

S5

D6

S6

uAB/2

S5

uAC/2

24

1 BIẾN ðỔI AC TẢI MẮC HÌNH SAO

6 π 3 π 2 π 3 2π 6

t ω t ω t ω t ω t ω t ω

uAN α

is1

is2

is3

is4

is5

S3

S1

is

6

S5

D6

D4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

S1 S3

D4

S5

D6 0

uBN uCN u

D2

D2

S5

D6

S6

uAB/2

S5

uAC/2

Các kiểu ñiều khiển:

6

π

3

π

2 π 3 2π 6

t ω t ω t ω t ω t ω t ω

uAN

α

is1

is2

is3

is4

is5

S3

S1

is

6

S5

D6

D4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

S1 S3

D4

S5

D6 0

uBN uCN u

D2

D2

S5

D6

S6

uAB/2

S5

uAC/2

26

Các kiểu ñiều khiển:

6 π 3 π 2 π 3 2π 6

t ω t ω t ω t ω t ω t ω

uAN α

is1

is2

is3

is4

is5

S3

S1

is

6

S5

D6

D4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

S1 S3

D4

S5

D6 0

uBN uCN u

D2

D2

S5

D6

S6

uAB/2

S5

uAC/2

27

1 BIẾN ðỔI AC TẢI MẮC HÌNH SAO

6

π

3

π

2

π

3

2π

6

t ω t ω t ω t ω t ω t ω

uAN

α

is1

is2

is3

is4

is5

S3

S1

is

6

S5

D6

D4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

S1 S3

D4

S5

D6 0

uBN uCN

u

D2

D2

S5

D6

S6

uAB/2

S5

uAC/2

2 / 1

16 2 cos 3 16 2 sin 2 24 7 1 3

















− +

−

= π α α α π

S RMS V V

28

1 BIẾN ðỔI AC TẢI MẮC TAM GIÁC

Mạch có 3 SCR ở bán kỳ dương và 3 diode ở bán kỳ âm

Z C b

• Phân giải tương tự các trường hợp trước

• Nếu ba linh kiện cùng dẫn, dòng điện

pha a cho:

• Nếu hai linh kiện cùng dẫn còn đầu kia

bị hở dòng điện pha a cho:













−

=

−

=

6 sin

ω t I

i i

ia ab ca M

2

ab bc ca

i i

t I

t

I i

i

i

M M

ca

ab

a sin ω 1 , 5 sin ω

2

3

=

=

−

=

30

S 1

Z C

b

c

Khi ba linh

dẫn.

(Một SCR và hai diode)

31

1 BIẾN ðỔI AC TẢI MẮC TAM GIÁC

Khi hai linh

dẫn.

(Một SCR và một diode)

S 1

D 6

Z C

b

32

ỨNG DỤNG ðIỀU KHIỂN ÁP AC

VR

C

đèn

UAC

o Trong dân dụng điều khiển pha còn dùng cho các bộ biến đổi điện áp giảm áp chất lượng thấp vì

áp ra sẽ thay đổi theo tải và không có dạng sin các bộ giảm áp này thích hợp cho tải trở.

Điều khiển AC

Lưới nguồn

Bộ điều khiển

∑ CB

Động cơ KĐB CT

o Có hai ứng dụng quan trọng: khởi động động

cơ và điều chỉnh tốc độ động cơ:

• Điều khiển tốc độ động cơ không đồng bộ

• Khởi động động cơ không đồng bộ

34

BIẾN ðỔI ðIỆN

DC KẾT THÚC CHƯƠNG IV