CHƯƠNG 4: BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU - TaiLieu.VN

Mạng xã hội chia sẻ tài liệu Upload Đăng nhập Nâng cấp VIP Trang chủ » Kỹ Thuật - Công Nghệ » Điện - Điện tử - Viễn thông10 trang 1444 lượt xem 2720CHƯƠNG 4: BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU

Bộ biến đổi điện áp một chiều dùng để điều khiển trị trung bình điện áp một chiều ở ngõ ra từ một nguồn điện áp một chiều không đổi. Điện áp trên tải có dạng xung tạo thành từ quá trình đóng ngắt liên tục nguồn điện áp một chiều không thay đổi vào tải. Do đó, bộ biến đổi còn được gọi là bộ biến đổi điện áp một chiều dạng xung.

Chủ đề:

thanhmaikmt

Điện xoay chiều

Tài liệu Điện xoay chiều

SaveLikeShareReport Download AI tóm tắt /10Ñieän töû coâng suaát 1 4-1 CHÖÔNG BOÁN BOÄ BIEÁN ÑOÅI ÑIEÄN AÙP MOÄT CHIEÀU Boä bieán ñoåi ñieän aùp moät chieàu duøng ñeå ñieàu khieån trò trung bình ñieän aùp moät chieàu ôû ngoõ ra töø moät nguoàn ñieän aùp moät chieàu khoâng ñoåi. Ñieän aùp treân taûi coù daïng xung taïo thaønh töø quaù trình ñoùng ngaét lieân tuïc nguoàn ñieän aùp moät chieàu khoâng thay ñoåi vaøo taûi. Do ñoù, boä bieán ñoåi coøn ñöôïc goïi laø boä bieán ñoåi ñieän aùp moät chieàu daïng xung.4.1 BOÄ GIAÛM AÙP * Sô ñoà caáu taïo vaø nguyeân lyù hoaït ñoäng. Maïch boä giaûm aùp goàm nguoàn ñieän aùp moät chieàu khoâng ñoåi U maéc noái tieáp vôùi taûi qua coâng taéc S. Taûi moät chieàu toång quaùt goàm RL vaø söùc ñieän ñoäng E (ví duï ñoäng cô moät chieàu). Diode khoâng V0 maéc ñoái song vôùi taûi (hình H4.1a). Nguoàn moät chieàu coù theå laáy töø acquy, pin ñieän, hoaëc töø nguoàn aùp xoay chieàu qua boä chænh löu khoâng ñieàu khieån vaø maïch loïc. Coâng taéc S coù chöùc naêng ñieàu khieån ñoùng vaø ngaét ñöôïc doøng ñieän ñi qua noù. Do tính naêng treân neân coâng taéc S phaûi laø linh kieän töï chuyeån maïch, chaúng haïn transistor (BJT, MOSFET, IGBT), GTO hoaëc ôû daïng keát hôïp goàm thyristor (SCR) vôùi boä chuyeån maïch. Taûi moät chieàu hay gaëp trong thöïc teá laø ñoäng cô moät chieàu.Phaân tích: ( hình H4.1b) Vieäc phaân tích thöïc hieän vôùi giaû thieát doøng ñieän qua taûi lieân tuïc. Do caáu taïo maïch chæ chöùa coâng taéc S vôùi hai traïng thaùi hoaït ñoäng laø ñoùng vaø ngaét doøng ñieän neân ta phaân tích maïch theo hai traïng thaùi cô baûn naøy.Traïng thaùi ñoùng S: thôøi gian ñoùng T1, doøng ñieän daãn töø nguoàn U kheùp kín qua maïch goàm (U,S,RLE). Phöông trình bieåu dieãn traïng thaùi hoaït ñoäng cuûa taûi: ut = U ut = R.it +EdtdiLt+ (4.1) Chon thôøi ñieåm ban ñaàu t0=0 vaø ta coù: it(t0) = it0=i0Giaûi heä phöông trình vi phaân treân, ta coù nghieäm doøng ñieän ñi qua taûi döôùi daïng : Ñieän töû coâng suaát 1 4-2 ()τ−τ−+⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛−−=t0tte.ie1REUti (4.2) vôùi RL=τ laø haèng soá thôøi gian maïch taûi. Taïi cuoái khoaûng daãn T1 , ta coù: it1=it(T1)=i1Quaù trình doøng ñieän taûi coù daïng taêng theo haøm muõ.Traïng thaùi ngaét S -khoaûng thôøi gian (T1<t<T): khoaûng thôøi gian ngaét laø T2 . Do bò kích ngaét neân doøng qua S trieät tieâu. Maïch taûi coù chöùa L neân doøng qua noù khoâng theå thay ñoåi ñoät ngoät ñöôïc. Do tính lieân tuïc cuûa doøng ñieän qua taûi chöùa L, doøng taûi it tieáp tuïc ñi theo chieàu cuõ vaø kheùp kín qua diode khoâng V0 thuaän chieàu ñang daãn cuûa noù. Phöông trình moâ taû traïng thaùi maïch (V0,RLE): ut=0 ut = R.it +EdtdiLt+ (4.3) Ñieàu kieän ban ñaàu cuûa (4.3): töø (4.2), doøng ñieän taûi it ñaït giaù trò taïi thôøi ñieåm t=T1: ()0T1t10t1ie1REU)T(iTtii1+⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛−−==+=τ−Giaûi phöông trình (4.3) chöùa nghieäm doøng ñieän taûi it ta coù: ()τ−−τ−−+⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛−−=11Tt1Ttte.ie1REti (4.4) Doøng ñieän coù quaù trình giaûm theo haøm muõ: Taïi cuoái khoaûng thôøi gian T2, coâng taéc S laïi ñöôïc kích ñoùng. S daãn ñieän laøm ñieän aùp nguoàn U taùc duïng leân diode khoâng V0 nhö ñieän aùp ngöôïc neân ngaét doøng qua noù. Traïng thaùi S ñoùng ñöôïc phaân tích nhö ôû phaàn treân. Cheá ñoä doøng taûi giaùn ñoaïn: Khi E=0, doøng ñieän taûi luoân lieân tuïc. Khi E>0, doøng ñieän taûi coù theå lieân tuïc hoaëc giaùn ñoaïn. Khoaûng thôøi gian doøng ñieän taûi giaùn ñoaïn phuï thuoäc vaøo caùc giaù trò cuûa tham soá ñieàu khieån (T1,T2) vaø tham soá taûi (RLE). ÔÛ cheá ñoä doøng giaùn ñoaïn (hình H4.2), khoaûng thôøi gian doøng giaùn ñoaïn (it=0) xuaát hieän trong thôøi gian ngaét coâng taéc S. Trong thôøi gian ñoùng S, doøng ñieän taûi lieân tuïc ñöôïc moâ taû bôûi phöông trình (4.1) vaø (4.2) baét ñaàu töø giaù trò it(0)=i0=0. Trong giai ñoïan ñaàu cuûa thôøi gian ngaét coâng taéc S (T1<t<t2): doøng ñieän taûi lieân tuïc giaûm vaø traïng thaùi maïch ñöôïc moâ taû bôûi phöông trình (4.3) vaø (4.4). Nghieäm doøng ñieän taûi theo heä thöùc (4.4) giaûm vaø ñaït giaù trò 0 taïi thôøi ñieåm t2 thoûa maõn ñieàu kieän: Ñieän töû coâng suaát 1 4-3 ()0e.ie1REti1212Tt1Tt2t=+⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛−−=τ−−τ−−; T1<t2<T (4.5)Giaûi phöông trình (4.5), ta xaùc ñònh ñöôïc giaù trò t2: ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−τ=τ11eEUln.t1T2 (4.6) Giai ñoaïn doøng taûi giaùn ñoaïn (t2<t<T): ñieän aùp treân taûi baèng E. Trò trung bình ñieän aùp treân taûi: deã daøng daãn giaûi ñieän aùp trung bình treân taûi theo heä thöùc (4.7): )Tt1.(E.UTtT.ETT.UU221t−+γ=−+=; TT1=γ (4.7) Heä quaû: Vôùi cheá ñoä doøng ñieän qua taûi lieân tuïc, ta coù: - Ñieän aùp treân taûi coù daïng xung thay ñoåi giöõa hai giaù trò 0 vaø +U; - Baèng caùch thay ñoåi tæ soá TT1=γ giöõa T1: thôøi gian ñoùng S vaø T: chu kyø ñoùng ngaét (T = T1 + T2), ta ñieàu khieån trò trung bình aùp taûi vaø doøng taûi theo caùc heä thöùc : TT;.UTT.UTT.0T.Udt.u.T1U11T021tt=γγ==+==∫ (4.8) UU01TT0Dot1≤≤⇒≤=γ≤REUItt−= (4.9) ÔÛ cheá ñoä doøng taûi giaùn ñoaïn, caùc quaù trình ñieän aùp vaø doøng ñieän ñöôïc moâ taû bôûi caùc heä thöùc vaø phöông trình (4.1),(4.2),..(4.7) vaø (4.9) Boä giaûm aùp duøng laøm nguoàn ñieän aùp cho truyeàn ñoäng ñieän ñoäng cô moät chieàu, laøm boä phaän nguoàn cho boä bieán taàn aùp, boä bieán taàn doøng ñieän . 4.2 - BOÄ TAÊNG AÙP * Sô ñoà caáu taïo vaø nguyeân lyù hoaït ñoäng. Ñieän töû coâng suaát 1 4-4 Khi thöïc hieän haõm taùi sinh ñoäng cô moät chieàu, naêng löôïng töø nguoàn ñieän aùp thaáp (söùc ñieän ñoäng E) ñöôïc traû laïi nguoàn ñieän aùp lôùn hôn (nguoàn moät chieàu U), ñieàu naøy coù theå thöïc hieän nhôø hoaït ñoäng cuûa boä taêng aùp (hình H4.3). Ñieàu kieän ñeå maïch hoaït ñoäng laø E < U vaø nguoàn U coù khaû naêng tieáp nhaän naêng löôïng do taûi traû veà. Taûi moät chieàu phaûi chöùa nguoàn döï tröõ naêng löôïng (söùc ñieän ñoäng E) vaø caûm khaùng. Coâng taéc S thuoäc daïng töï chuyeån maïch ñöôïc nhö tröôøng hôïp boä giaûm aùp. Diode V0cho pheùp doøng ñieän daãn theo chieàu töø taûi veà nguoàn vaø ngaên doøng ñieän ñi theo chieàu ngöôïc laïi. Phaân tích hoaït ñoäng maïch boä taêng aùp ôû cheá ñoä doøng ñieän taûi lieân tuïc vaø maïch ôû xaùc laäp(hình H4.4): Traïng thaùi ñoùng S- khoaûng thôøi gian (0<t<T1). Doøng ñieän kheùp kín qua maïch (RLE,S). Phöông trình moâ taû traïng thaùi S ñoùng : ut=0 ut = - R.it -EdtdiLt+ (4.10) ()0t0ti)0(iti==- vôùi giaû thieát thôøi ñieåm ñaàu chu kyø khaûo saùt t0=0. Doøng ñieän qua taûi it taêng theo haøm muõ. Heä thöùc bieåu dieãn doøng ñieän taûi coù daïng: ()0t0tie1.iREti+⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛−⎟⎠⎞⎜⎝⎛−=τ− (4.11) Taïi thôøi ñieåm cuoái khoaûng ñang xeùt, ta coù t=T1 vaø it(T1)=it ;RL=τ Naêng löôïng do söùc ñieän ñoäng E phaùt ra moät phaàn tieâu hao treân ñieän trôû, phaàn coøn laïi döï tröõ trong cuoän khaùng L. Traïng thaùi V0 – khoaûngthôøi gian (T1<t<T): Coâng taéc S bò kích ngaét trong khoaûng thôøi gian T2. Doøng qua coâng taéc S trieät tieâu. Do tính lieân tuïc cuûa doøng qua taûi chöùa L neân doøng taûi tieáp tuïc daãn ñieän theo chieàu cuõ vaø kheùp kín qua diode V0 vaø nguoàn U. Phöông trình moâ taû traïng thaùi maïch (U,V0,RLE) ut=U ut = - R.it -EdtdiLt+ (4.12) Taïi thôøi ñieåm ñaàu khoaûng ñang xeùt, doøng ñieän taûi coù giaù trò ()11tiTi=Nghieäm doøng ñieän taûi cuûa (4.9) giaûm theo haøm muõ, cho bôûi heä thöùc: ()1Tt0tie1iRUEti1+⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛−⎟⎠⎞⎜⎝⎛−−=τ−− (4.13) Cuoän khaùng giaûi phoùng moät phaàn naêng löôïng döï tröõ. Söùc ñieän ñoäng E ôû cheá ñoä phaùt naêng löôïng. Caû hai naêng löôïng naøy ñöôïc ñöa veà nguoàn U moät phaàn, phaàn coøn laïi tieâu hao treân ñieän trôû taûi. Heä quaû: - Ñieän aùp taûi thay ñoåi theo daïng xung giöõa hai giaù trò +U vaø 0. Ñieän töû coâng suaát 1 4-5 - Baèng caùch thay ñoåi tæ soá γ giöõa T1 :thôøi gian ñoùng S vaø T=T1+T2 : chu kyø ñoùng ngaét S, ta ñieàu khieån coâng suaát phaùt töø nguoàn E cuõng nhö coâng suaát traû veà nguoàn U. Coù theå xaùc ñònh ñoä lôùn chuùng thoâng qua trò trung bình ñieän aùp vaø doøng ñieän taûi. TT;)1.(UTT.UTT.UT.0dt.u.T1U12T021tt=γγ−==+==∫ (4.14) UU01TT0Dot1≤≤⇒≤=γ≤REUItt+−= (4.15) Neáu thay ñoåi vai troø giöõa U vaø taûi: goïi taûi Ut laø nguoàn caáp naêng löôïng vaø U laø taûi nhaän naêng löôïng, ta coù: ttU1UU>γ−= (4.16) Ñieän aùp taûi lôùn hôn aùp nguoàn neân ta goïi ñaây laø boä taêng aùp. 4.3 CAÙC PHÖÔNG PHAÙP ÑIEÀU KHIEÅN BOÄ BIEÁN ÑOÅI ÑIEÄN AÙP MOÄT CHIEÀU4.3.1 ÑIEÀU KHIEÅN VÔÙI TAÀN SOÁ ÑOÙNG NGAÉT KHOÂNG ÑOÅI Chu kyø ñoùng ngaét T = T1 + T2 khoâng thay ñoåi. Ñieän aùp trung bình cuûa taûi ñöôïc ñieàu khieån thoâng qua söï phaân boá khoaûng thôøi gian ñoùng T1 vaø ngaét coâng taéc T2 trong chu kyø T. Ñaïi löôïng ñaëc tröng khaû naêng phaân boá chính laø tæ soá γ = T1 / T Kyõ thuaät ñieàu khieån tæ soá coù theå thöïc hieän döïa vaøo hai tín hieäu cô baûn: soùng mang daïng raêng cöa uγp vaø soùng ñieàu khieån moät chieàu udk . Hai daïng soùng naøy ñöôïc ñöa vaøo boä so saùnh vaø tín hieäu ngoõ ra ñöôïc duøng ñeå kích ñoùng coâng taéc S. Soùng mang coù taàn soá khoâng ñoåi vaø baèng taàn soá ñoùng ngaét coâng taéc S. Taàn soá thaønh phaàn xoay chieàu haøi cô baûn cuûa ñieän aùp taûi baèng taàn soá coá ñònh naøy. Do ñoù, soùng ñieän aùp taïo thaønh deã loïc. Soùng ñieàu khieån moät chieàu coù ñoä lôùn tæ leä vôùi ñieän aùp trung bình treân taûi . Xeùt boä giaûm aùp (hình H4.1a,b) Goïi UpM laø bieân ñoä soùng mang daïng raêng cöa, udk laø ñoä lôùn soùng ñieàu khieån moät chieàu ; U laø ñieän aùp nguoàn moät chieàu khoâng ñoåi. Töø giaûn ñoà kích ñoùng S vaø caùc quaù trình ñieän aùp ôû cheá ñoä doøng lieân tuïc, ta deã daøng xaùc ñònh heä thöùc tính aùp taûi trung bình theo aùp ñieàu khieån: PMdktUu.UU= (4.17) Phöông phaùp ñieàu khieån vôùi taàn soá soùng mang khoâng ñoåi thöôøng ñöôïc söû duïng trong thöïc tieãn . 4.3.2 ÑIEÀU KHIEÅN THEO DOØNG ÑIEÄN TAÛI YEÂU CAÀU Trong tröôøng hôïp taûi ñoäng cô moät chieàu, vieäc ñieàu khieån moment ñoäng cô thoâng qua ñieàu khieån doøng ñieän (tæ leä vôùi moment ). Ñeå hieäu chænh doøng ñieän trong phaïm vi cho pheùp, ta coù theå söû duïng phöông phaùp ñieàu khieån theo doøng ñieän. Theo ñoù, coâng taéc S seõ ñoùng ngaét sao cho doøng ñieän taûi ño ñöôïc vaø doøng ñieän yeâu caàu coù giaù trò baèng nhau.

Tài liệu liên quan

Đặc tính kỹ thuật động cơ điện không đồng bộ 3 pha roto lồng sốc

14 trang

Bài giảng Bài 11: Thí nghiệm động cơ không đồng bộ 3 pha Rotor lồng sóc

126 trang

Thực hành quấn dây động cơ điện xoay chiều ba pha - TS. Bùi Văn Hồng

17 trang

Nam châm điện

17 trang

Các cơ hội tiết kiệm điện năng đối với động cơ điện không đồng bộ Rôto lồng sóc - Nguyễn Xuân Phú

9 trang

Cơ bản về điện

436 trang

Bài tiểu luận: Nguyên lý làm việc máy điện không đồng bộ 1 pha, 2 pha, 3 pha

30 trang

Bài giảng Máy thủy khí - Chương 5: Bơm và động cơ thủy lực thể tích kiểu Piston - roto

20 trang

Tổng quan máy phát điện xoay chiều

18 trang

Chương 9: Động cơ điện xoay chiều đồng bộ 3 pha

12 trang

Tài liêu mới

Ứng dụng phần mềm PSS trong phân tích chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật mạng điện phục vụ giảng dạy ngành Kỹ thuật điện

7 trang

Nghiên cứu mô phỏng tối ưu hóa quá trình nạp ắc quy bằng PWM thích nghi

5 trang

Đề cương ôn tập môn học Kĩ thuật vi xử lý

W 13 trang

Bài giảng Điện tử công suất và ứng dụng - ThS. Nguyễn Cao Cường

180 trang

Chương trình đào tạo cơ bản Năng lượng điện mặt trời mái nhà

10 trang

Chương trình đào tạo cơ bản Hệ thống điện mặt trời mái nhà tự sản, tự tiêu

12 trang

Chương trình đào tạo cơ bản Năng lượng gió

13 trang

Chương trình đào tạo cơ bản Nhà máy thủy điện công suất nhỏ

12 trang

Đề thi học kỳ năm 2019 môn Kỹ thuật đo lường cảm biến có đáp án

6 trang

Bài giảng Cấu kiện điện tử: Chương 2 - Trường ĐH Bách Khoa HN

79 trang

Bài giảng Cấu kiện điện tử: Chương 1 - Trường ĐH Bách Khoa HN

6 trang

Đề thi cuối học kì 1 môn Dung sai - Kỹ thuật đo năm 2025-2026

14 trang

Đề thi cuối học kì 1 môn Kỹ thuật điện năm 2025-2026

6 trang

Đề thi cuối học kì 1 môn Điện tử công suất và truyền động năm 2025-2026

9 trang

Câu hỏi ôn tập học phần Kỹ thuật đo lường

3 trang

AI tóm tắt

- Giúp bạn nắm bắt nội dung tài liệu nhanh chóng!

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt

Giới thiệu

Về chúng tôi

Việc làm

Quảng cáo

Liên hệ

Chính sách

Thoả thuận sử dụng

Chính sách bảo mật

Chính sách hoàn tiền

DMCA

Hỗ trợ

Hướng dẫn sử dụng

Đăng ký tài khoản VIP

Zalo/Tel:

093 303 0098

Email:

[email protected]

Phương thức thanh toán

Theo dõi chúng tôi

Facebook

Youtube

TikTok

Chịu trách nhiệm nội dung: Nguyễn Công Hà Doanh nghiệp quản lý: Công ty TNHH Tài Liệu trực tuyến Vi Na - GCN ĐKDN: 0307893603 Địa chỉ: 54A Nơ Trang Long, P. Bình Thạnh, TP.HCM - Điện thoại: 0283 5102 888 - Email: [email protected]ấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015