Các dạng bài tập điện tử công suất và thiết bị chuyển đổi ĐTCS

Tài liệu Các dạng bài tập điện tử công suất và thiết bị chuyển đổi ĐTCS: 1 CÁC DẠNG BÀI TẬP ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT VÀ THIẾT BỊ CHUYỂN ĐỔI ĐTCS Bài tập 1. Cho mạch chỉnh lưu tia 1 pha không điều khiển, biết điện áp nguồn xoay chiều u2 = 12Sin314t [V], RT = 2 . Hãy xác định các thông số để lựa chọn diode cho mạch chỉnh lưu trên, vẽ sơ đồ mạch, dạng sóng điện áp trước, sau chỉnh lưu và dạng sóng dòng điện trên tải (biết diode chỉnh lưu được chế tạo từ Si). HƯỚNG DẪN: Để có các thông số lựa chọn diode chỉnh lưu, trước tiên cần phải tính điện áp trung bình trên tải Ud, tính dòng qua tải Id và dòng qua diode IDtt, tìm điện áp ngược lớn nhất trên diode theo điện áp xoay chiều UPIVDtt, sau đó chọn theo tiêu chuẩn: - IDst ≥ (1.25 ÷ 1.3)IDtt ; - UPIVDst ≥ (1.6)UPIVDtt . Trong đó IDst; UPIVDst là các thông số dòng và áp làm việc định mức cho trong sổ tay tra cứu của nhà sản xuất (Datasheet). Bài tập 2. Cho mạch chỉnh lưu tia 2 pha, biết điện áp xoay chiều trên mỗi cuộn thứ cấp máy biến áp u2 = 21,2 Sin314t [V], tải R=1 (bỏ qua tổn hao trên...

pdf10 trang | Chia sẻ: honghanh66 | Ngày: 30/03/2018 | Lượt xem: 57 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Các dạng bài tập điện tử công suất và thiết bị chuyển đổi ĐTCS, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
1 CÁC DẠNG BÀI TẬP ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT VÀ THIẾT BỊ CHUYỂN ĐỔI ĐTCS Bài tập 1. Cho mạch chỉnh lưu tia 1 pha khơng điều khiển, biết điện áp nguồn xoay chiều u2 = 12Sin314t [V], RT = 2 . Hãy xác định các thơng số để lựa chọn diode cho mạch chỉnh lưu trên, vẽ sơ đồ mạch, dạng sĩng điện áp trước, sau chỉnh lưu và dạng sĩng dịng điện trên tải (biết diode chỉnh lưu được chế tạo từ Si). HƯỚNG DẪN: Để cĩ các thơng số lựa chọn diode chỉnh lưu, trước tiên cần phải tính điện áp trung bình trên tải Ud, tính dịng qua tải Id và dịng qua diode IDtt, tìm điện áp ngược lớn nhất trên diode theo điện áp xoay chiều UPIVDtt, sau đĩ chọn theo tiêu chuẩn: - IDst ≥ (1.25 ÷ 1.3)IDtt ; - UPIVDst ≥ (1.6)UPIVDtt . Trong đĩ IDst; UPIVDst là các thơng số dịng và áp làm việc định mức cho trong sổ tay tra cứu của nhà sản xuất (Datasheet). Bài tập 2. Cho mạch chỉnh lưu tia 2 pha, biết điện áp xoay chiều trên mỗi cuộn thứ cấp máy biến áp u2 = 21,2 Sin314t [V], tải R=1 (bỏ qua tổn hao trên diode). a. Tính dịng điện trung bình qua tải và qua mỗi diode, điện áp ngược lớn nhất trên mỗi diode; b. Giả sử tải cĩ gắn thêm nguồn E=12V nối tiếp thì các thơng số trên thay đổi như thế nào? c. Vẽ sơ đồ mạch chỉnh lưu, dạng sĩng điện áp trước, sau chỉnh lưu và dạng sĩng dịng điện trên tải. d. Giả sử tải là RL (hệ số tự cảm rất lớn), hãy vẽ dạng sĩng điện áp và dịng điện trên tải trên cùng 1 đồ thị? Bài tập 3. Cho mạch chỉnh lưu cầu 1 pha dùng diode chế tạo từ Si. Biết giá trị hiệu dụng của điện áp nguồn xoay chiều là U = 24V. Tải là R, cĩ dịng điện trung bình Id = 12A. a. Hãy tính cơng suất tiêu trên tải và các thơng số để lựa chọn diode. b. Vẽ sơ đồ mạch, dạng sĩng điện áp trước sau chỉnh lưu và dạng sĩng dịng điện trên tải. Bài tập 4. Cho mạch chỉnh lưu cầu 1 pha, biết các thơng số tương tự như bài 3 nhưng tải là RL, dịng liên tục gần phẳng. Vẽ dạng sĩng điện áp và dịng điện trên tải. Bài tập 5. Người ta dùng thiết bị chỉnh lưu cầu 1 pha để nạp điện cho ắc quy, cĩ E = 110V, dịng nạp Id = 50A, điện áp nguồn xoay chiều là u = 311Sin314t. a. Tính t1 tại thời điểm thiết bị chỉnh lưu bắt đầu dịng nạp cho ắc quy trong từng nửa chu kỳ,  thời gian dẫn dịng của mỗi diode trong một chu kỳ. b. Điện trở R phải bằng bao nhiêu để đảm bảo dịng nạp yêu cầu. Bài tập 6. Cho mạch chỉnh lưu tia 3 pha khơng điều khiển, cấp dịng cho một mạch tải gồm bộ ắc quy cĩ E = 120V, R = 2 , giá trị hiệu dụng của điện áp pha là U = 220V, tần số nguồn điện xoay chiều là f = 50 Hz. a. Tính dịng điện trung bình qua tải và qua mỗi diode; 2 + SCR1 SCR2 E L R U1 U2 ud id Hình 1 b. Vẽ sơ đồ mạch, dạng sĩng điện áp và dịng điện trên tải; c. Tính điện áp ngược lớn nhất trên mỗi diode; d. Tính dịng điện trung bình qua tải và qua mỗi diode khi ắc quy nạp tới trị số E = 170V, vẽ dạng sĩng điện áp và dịng điện trên tải trong trường hợp này. Bài tập 7. Cho mạch chỉnh lưu cầu 3 pha khơng điều khiển được cấp dịng từ máy biến áp 3 pha nối  / , biết điện áp nguồn cuộn dây thứ cấp là 400V, tải R = 10 a. Tính dịng điện trung bình qua tải, qua mỗi diode và điện áp ngược lớn nhất mà mỗi diode phải chịu; b. Giả sử khi cĩ thêm tải E = 100V thì các thơng số trên thay đổi như thế nào? c. Vẽ mạch chỉnh lưu và dạng sĩng điện áp trên tải ở trường hợp a. Hướng dẫn: Khi biến áp nối kiểu tam giác thì điện áp ngõ ra là điện áp dây. Bài tập 8. Cho mạch chỉnh lưu tia 6 pha khơng dùng cuộn kháng cân bằng, làm nguồn cấp dịng cho máy hàn cĩ điện trở R = 0.15 , biết điện áp dây hiệu dụng cuộn sơ cấp máy biến áp nối Y/YY là 380V, tỷ số biến áp là Kba = 6,3. a. Tính dịng điện hàn, dịng trung bình qua mỗi diode và điện áp ngược lớn nhất trên mỗi diode; b. Giả sử khi cĩ gắn thêm cuộn kháng cân bằng thì các thơng số trên thay đổi như thế nào, cho biết tác dụng của cuộn kháng cân bằng? c. Vẽ sơ đồ chỉnh lưu và dạng sĩng điện áp trên tải trong các trường hợp trên? d. Mạch chỉnh lưu tia 6 pha thường được sử dụng cho những loại tải nào, tại sao, nêu tên một và loại tải? Ghi chú: Mỗi pha bên thứ cấp cĩ 2 cuộn dây vì vậy để cĩ được điện áp U2 cấp cho mạch chỉnh lưu ta cần chia Kba cho 2. Bài tập 9. Hãy tính dịng điện trung bình qua tải R = 10 , qua mỗi diode và điện áp ngược lớn nhất trên mỗi diode trong các sơ đồ sau khi chúng cho ra cùng một điện áp Ud = 200V khi khơng dùng tụ lọc và cĩ tụ điện lọc phẳng điện áp trên tải: a. Sơ đồ tia 1 pha, tia 2 pha, cầu 1 pha; b. Sơ đồ tia 3 pha, cầu 3 pha; c. Sơ đồ tia 6 pha khơng dùng cuộn kháng và cĩ cuộn kháng cân bằng; d. Vẽ sơ đồ mạch và dạng sĩng điện áp trên tải trong trường hợp cĩ tụ điện lọc phẳng điện áp. Bài tập 10. Cho mạch chỉnh lưu tia 2 pha như hình vẽ 1 biết tỷ số biến áp Kba = U1/U2 = 2, giá trị hiệu dụng của U1 = 380V, f = 50Hz cấp dịng cho tải R = 1.5; L cĩ giá trị xác định, E = 50V (bỏ qua điện trở thuần của cuộn cảm và sụt áp trên các SCR, Lng = 0, RLE khơng thay đổi giá trị). a. Tính dịng điện trung bình trên tải và qua mỗi SCR khi gĩc kích cho các SCR  = 600, gĩc tắt dịng  = 225 0 ; b. Tính dịng điện trung bình trên tải khi  = 300; c. Giả sử bỏ E, tải chỉ cịn R, L, tính dịng điện trung bình trên tải khi các SCR được kích với gĩc  = 750 và  = 450; 3 d. Tính dịng điện trung bình trên tải khi các SCR được kích với  = 900 trong trường hợp bỏ L, E tải chỉ cịn R; e. Giả sử người ta thay tải L bằng tải LT = ∞, hãy tính Id khi  = 90 0 ; f. Vẽ dạng sĩng điện áp trên tải trong các trường hợp trên; g. Giả sử tải cĩ Lng = 10mH, LT = , R = 2, E = 0V, hãy tính dịng điện trung bình trên tải khi các SCR được khích gĩc  = 300? Bài tập 11. Cho mạch chỉnh lưu cầu 1 pha điều khiển tồn phần, biết điện áp hiệu dụng nguồn xoay chiều hình sin là 200V, tần số điện áp nguồn 50Hz, cung cấp dịng cho tải R = 10 , E = 40V, L cĩ giá trị xác định (bỏ qua điện trở thuần của cuộn cảm RL và sụt áp trên SCR, Lng =0). a. Tính dịng điện trung bình trên tải Id khi gĩc kích cho các SCR = 45 0, gĩc tắt dịng  = 2100; b. Tính dịng điện trung bình trên tải Id khi gĩc kích cho các SCR  = 20 0 (R, L, E khơng thay đổi giá trị); c. Nếu bỏ E, tải chỉ cịn R, L, hãy tính Id khi = 60 0 và = 10 0 ; d. Nếu bỏ L, E tải chỉ cịn R hãy tính dịng trung bình trên tải Id và dịng điện trung bình qua SCR, khi = 30 0 ; e. Nếu thay 2 SCR chung anode bằng 2 diode, bỏ E tải chỉ cịn R, L, tính dịng điện trung bình qua mỗi SCR và diode khi các SCR được kích với = 450 (dịng liên lục); f. Vẽ dạng sĩng điện áp và dịng điện trên tải trong các trường hợp trên. Bài tập 12. Cho mạch điện như hình vẽ, biết u2 = 70Sin100t [V], RT = 1.5 , LT = ∞. a. Nêu tên gọi và chức năng của các khối 1; 2; 3; 4; 5 trong sơ đồ; b. Tính dịng điện trung bình trên tải khi gĩc kích cho các SCR  = 600; c. Hãy vẽ giản đồ xung (dạng sĩng điện áp) tại các điểm A; B; C; D; E; F và trên biến trở VR và dạng sĩng điện áp trên tải khi  = 450 trong nửa chu kỳ đầu (A là dương B là âm); d. Tại sao ngõ vào IN- của 2 bộ so sánh trên hình vẽ lại lấy điện áp trên cùng một biến trở VR? Vcc Vcc X X Y Y LOAD ~U1 Vcc Mạch điều khiển đồng bộ điện áp một chiều 1 pha tia dùng SCR 50k 100k 4007 4007 T2 T1 50k 4007 4007 BAX NPN 4007 103 + LM324 224 + LM324 9V 4007 4007 4007 BAX NPN 4007 103 + LM324 224 + LM324 9V 4007 1k 47k 330 1M 100k 47k 1M 2k2 1k 47k 330 1M 100k 47k 1M 2k2 VR A D B 12V 12V RT SCR1 SCR2 LT E D F E u2 u2 A B 1 2 3 4 5 C 4 Bài tập 13. Cho mạch điện như hình 13.1; 13.2, biết điện áp vào là hình Sin, f = 50Hz. a. Hãy vẽ dạng sĩng điện áp tại các điểm A; B; E; B1. b. Xung ngõ ra trên cuộn thứ cấp BAX (hình 13.1) cĩ thể điều khiển cho các SCR trong mạch chỉnh lưu cầu điều khiển bán phần khơng? c. Nếu tín hiệu ngõ ra tại B1 quá nhỏ khơng đủ kích cho SCR thì cần giải quyết như thế nào? Hình 13.1 ui RS 4k7 100k 12V C 10k 10k G1 G2 B A E B1 BAX 12V C VR R4 R3 R2 UAC E UJT B1 A R1 Hình 13.2. B OUT 5 Bài tập 14. Một mạch chỉnh lưu tia 3 pha cĩ điều khiển được cấp nguồn từ máy biến áp nối tam giác/sao (Δ/Y), biết điện áp hiệu dụng cuộn sơ cấp máy biến áp là 660V, tỷ số biến áp Kba = 1,73, tải cĩ điện trở thuần là R = 5 (bỏ qua sụt áp trên các linh kiện bán dẫn). a. Tính dịng điện trung bình qua tải và qua mỗi diode khi các SCR được kích với gĩc  = 0 0 ; b. Tính dịng điện hiệu dụng cuộn thứ cấp I2. c. Tính cơng suất tiêu thụ trên tải khi gĩc kích cho các SCR  = 450; d. Tính dịng điện trung bình trên tải khi các SCR được kích với  = 300; e. Xác định gĩc  để kích cho các SCR khi dịng điện trung bình trên tải 49,72A; f. Giả sử cĩ gắn thêm LT = ∞ nối tiếp với R, hãy tính điện áp trung bình trên tải khi các SCR được kích với gĩc với  = 600; g. Giả sử LT cĩ giá trị xác định  = 210 0 , hãy tính dịng điện trung bình trên tải trong các trường hợp khi 1 = 90 0 , 2 = 60 0 , và 3 = 45 0 . h. Tính điện áp ngược lớn nhất trên mỗi SCR. Hướng dẫn: Tỷ số biến áp Kba = U1/U2 ,vì sơ cấp nối tam giác nên U1 là điện áp dây ở ngõ ra, để cĩ cùng tỷ lệ thì U2 cũng phải điện áp dây ở ngõ ra. Bài tập 15. Cho mạch chỉnh lưu tia 3 pha khơng điều khiển, biết điện áp dây hiệu dụng cuộn thứ cấp biến áp U2 = 220V, cung cấp dịng cho tải trở cĩ cơng suất tiêu thụ P = 3kW (bỏ qua sụt áp trên các linh kiện bán dẫn). a. Tính dịng điện trung bình trên tải và trên mỗi diode; b. Tính cơng suất tiêu thụ trên tải khi thay các diode bằng các SCR với gĩc kích  = 60 0 ; c. Xác định gĩc kích  của các SCR khi tải cĩ cơng suất P = 2,65 kW. Bài tập 16. Cho mạch chỉnh lưu cầu 3 pha điều khiển tồn phần cĩ tải R =10, điện áp dây hiệu dụng cuộn thứ cấp biến áp U2 = 380V, f = 50Hz. a. Tính dịng điện trung bình trên tải và qua mỗi SCR khi chúng được kích với gĩc  = 0 0 ; Tính cơng suất tiêu thụ trên tải; b. Tính điện áp ngược cực đại trên mỗi SCR; c. Tính dịng điện trung bình trên tải khi các SCR được kích với gĩc 1 =45 0 và 2 =75; d. Nếu thay 3 SCR chung anode bằng 3 diode, tính dịng điện trung bình trên tải khi các SCR được kích với gĩc  = 450. Bài tập 17. Cho mạch chỉnh lưu tia 6 pha khơng điều khiển, khơng dùng cuộn kháng cân bằng biết điện áp dây hiệu dụng cuộn thứ cấp U2 = 200V, cung cấp dịng cho tải thuần trở cĩ cơng suất tiêu thụ P = 10kW (bỏ qua sụt áp trên các linh kiện bán dẫn). a. Tính dịng điện trung bình trên tải và trên mỗi diode; b. Giả sử thay các diode bằng các SCR, tính cơng suất tiêu thụ trên tải khi các SCR được kích với gĩc  = 300 ; c. Tính dịng điện trung bình trên tải khi các SCR được kích với  = 900 ; d. Xác định gĩc kích  của các SCR khi tải tiêu thụ hết cơng suất P = 5kW; e. Tính điện áp ngược lớn nhất trên mỗi SCR. 6 HƯỚNG DẪN I. Các bài tập chương 2 (từ bài 1-9) áp dụng chủ yếu các cơng thức tổng hợp vào bảng 3.3, phần sơ đồ và dạng sĩng U, I coi trong giáo trình. - Nếu cho vật liệu chế tạo diode là Si thì tổn hao trên diode là 0.7V, nếu bỏ qua tổn hao thì coi diode là lý tưởng. - Nếu điện áp nguồn xoay chiều cho dưới dạng giá trị tức thời thì biết được tần số f và phải xác định giá trị hiệu dụng của điện áp nguồn AC. II. Các bài tập chương 3, chủ yếu áp dụng các cơng thức trong bảng tổng hợp 3.3, 3.4 và 3.5 Chú ý các vấn đề sau: 1. Đối với các mạch 1 pha tải RL hoặc RLE, để áp dụng đúng dạng cơng thức cần dùng phép thử như sau: Khi đã biết gĩc tắt dịng  thì lấy X =  - π để biết phần kéo dài của sức điện động tự cảm eL về phía bán kỳ âm sau π là bao nhiêu, từ đĩ suy ra: - Nếu  > X, ta cĩ dịng điện gián đoạn ( < π +); - Nếu  = X, ta cĩ giới hạn của dịng điện liên tục và gián đoạn ( = π +); - Nếu  < X, ta cĩ dịng điện liên tục ( = π +). Đối với mạch tia 3 pha khi cho LT là một giá trị xác định, cần xác định theo điều kiện: - Khi  < 5π/6 +, ta cĩ dịng gián đoạn; - Khi  = 5π/6 +, ta cĩ dịng điện liên tục hoặc giới hạn của liên tục với gián đoạn. 2. Đối với các mạch 1 pha hoặc 3 pha tải RL, RLE khi cho L hoặc LT = ∞, thì luơn cĩ dịng liên tục phẳng. 3. Khi cho Lng = 0, thì khơng cĩ hiện tượng trùng dẫn, khi Lng ≠0, thì mạch cĩ hiện tượng trùng dẫn, cần phải tính dịng điện trong trường hợp cĩ trùng dẫn. 4. Đối với các mạch tia 3 pha, cầu 3 pha và tia 6 pha tải R, cần xác định gĩc kích  trong phạm vi dịng liên tục hay gián đoạn để áp dụng cơng thức tính Ud. 5. Đối với các dạng bài tập cho trước dịng tải hoặc cơng suất tải, yêu cầu phải xác định gĩc kích . Để xác định đúng dạng cơng thức, cần tính Ud, Id hoặc Pd ở gĩc  giới hạn của dịng liên tục và gián đoạn và so sánh với giá trị đã cho để rút ra kết luận áp dụng dạng cơng thức nào. 6. Trong các mạch chỉnh lưu 3 pha, 6 pha, khi cho điện áp dây, để áp dụng được các cơng thức trong bảng 3.3; 3.4; 3.5, cần phải đổi từ điện áp dây sang điện áp pha. 7. Trong mạch chỉnh lưu tia 2 pha cĩ 2 cuộn thứ cấp, mỗi cuộn cĩ điện áp là U2. 8. Các dạng sơ đồ, dạng sĩng và các cơng thức tính U, I coi trong giáo trình lý thuyết. 9. Các câu hỏi trong bài 13, coi nội dung của bài 3.3 từ trang 88 – 91 và bài 3.14 trang 127. 7 Bài tập 18. Cho mạch điều chỉnh điện áp xoay chiều 1 pha biết RT = 20, XL= 0, điện áp hiệu dụng nguồn xoay chiều U = 380V, f = 50Hz. a. Tính cơng suất tiêu thụ của tải trong trường hợp điện áp trên tải là lớn nhất; b. Tính cơng suất tiêu thụ trên tải khi các SCR được điều khiển với gĩc kích  = 300, tính hệ số cơng suất Cos của mạch và vẽ dạng sĩng điện áp trên tải; c. Tính cơng suất tiêu thụ trên tải khi các SCR được điều khiển theo tỷ lệ thời gian đĩng ngắt, biết thời gian làm việc TLV = 120mS, thời gian nghỉ TN = 40mS; d. Cần phải khống chế gĩc kích TH bằng bao nhiêu độ để điện áp trên tải khơng trở thành DC khi XL = 10 (xung điều khiển là xung ngắn); e. Vẽ dạng sĩng dịng điện, điện áp trên tải khi gĩc kích cho SCR1  = 90 0 , SCR2 được thay thế bằng 1 diode (tải cĩ cả R và XL = 10, giả sử nửa chu kỳ đầu ở Y cĩ điện thế dương). f. Mạch tạo xung điều khiển ở bài 12 cĩ thể điều khiển cho các SCR trong mạch này được khơng, nếu cần khống chế gĩc kích TH như ở bài này thì thực hiện như thế nào? HƯỚNG DẪN: Mạch trên là mạch điều chỉnh điện áp xoay chiều 1 pha dùng 2 SCR (cũng cĩ thể dùng TRIAC). Các yêu cầu của bài tập đều cĩ thể xác định theo các cơng thức trong giáo trình. Cĩ thể cho trước dịng tải hoặc cơng suất xác định các thơng số khác của mạch. Bài tập 19: Cho mạch điện như hình vẽ, biết điện áp xoay chiều u = 311Sin314t [V], (bỏ qua sụt áp trên các linh kiện bán dẫn). a. Tính cơng suất tiêu thụ trên tải là thiết bị gia nhiệt cĩ R= 5Ω đặt tại hai điểm AB khi gĩc kích cho SCR  = 450, vẽ dạng sĩng điện áp trên tải; b. Tính dịng điện trung bình qua SCR khi nối tắt AB, tải là R = 2Ω, LT = ∞, dịng liên tục phẳng ở chế độ xác lập đặt tại CD khi gĩc kích cho SCR  = 300, vẽ dạng sĩng dịng điện và điện áp trên tải; c. Thực hiện tương tự như trường hợp b nhưng LT = 0,  = 60 0 ; d. Cho biết tác dụng của các diode trong hai trường hợp trên? HƯỚNG DẪN: - Mạch trên là mạch điều chỉnh điện áp xoay chiều khi tải đặt ở AB, điều khiển theo pha (Phase control); - Trường hợp b tải RL dịng liên tục đặt ở CD như mạch chỉnh lưu cầu 1 pha; - Trường hợp c, mạch thuần trở. Bài tập 20: Hãy vẽ những kiểu mạch cĩ thể điều chỉnh được điện áp xoay chiều 1 pha? G1 X G2 XL = L Y SCR2 SCR1 RT ~ u D2 SCR D1 D4 D3 Tải ~ u A B C D 8 Bài tập 21: Cho mạch điện như hình vẽ, biết điện áp dây nguồn xoay chiều 3 pha u = 660Sin314t [V], (bỏ qua sụt áp trên các linh kiện bán dẫn), MOSFET được điều khiển với xung điều chế cĩ độ rộng ton= 60mS, toff = 30mS, R = 5Ω. a. Tính các thơng số lựa chọn MOSFET (IQ, UDS); b. Tính các thơng số lựa chọn diode ( ID0, UD0); c. Tính dịng điện trung bình qua mỗi diode chỉnh lưu D1-D6; d. Tính điện áp ngược lớn nhất trên mỗi diode D1 – D6. HƯỚNG DẪN: - Mạch trên là mạch kết hợp giữa mạch chỉnh lưu cầu 3 pha (cĩ thể là các mạch chỉnh lưu khơng điều khiển khác) và mạch điều chỉnh điện áp một chiều kiểu giảm áp (cĩ thể là mạch tăng áp). Điện áp ngõ ra của mạch chỉnh lưu cầu 3 pha là điện áp ngõ vào của mạch DC – DC (Ui); - Mục c; d, Ui các thơng số của mạch chỉnh lưu xác định theo bảng 3.3; - Mục a; b theo phụ lục bảng hướng dẫn xác định dạng sĩng và các thơng số của các mạch biến đổi điện áp của TI cuối giáo trình ta cĩ: Mạch giảm áp: - Điện áp ngõ ra: Uo = Ui.D - Dịng điện ngõ ra và qua MOSFET: IQ = I0 = U0/R - Điện áp ngược trên diode D0: UD0 = Ui - Điện áp trên MOSFET: UDS = Ui - Dịng điện qua diode D0: ID0 = I0(1-D) Mạch tăng áp: - Điện áp ngõ ra: U0 = Ui   1 1 D - Dịng qua MOSFET: IQ = I0   1 1 D - Điện áp ngược trên diode D0: UD0 = U0 - Điện áp trên MOSFET: UDS = U0 - Dịng điện ngõ ra và qua diode D0: ID0 = I0 = U0/R C D0 PWM ID0 R Ui U0 L D3 D1 D4 D6 D5 D2 ~ u IQ IT 9 Trong đĩ D = ton/ton+toff = ton/T : Duty cycle - Ngồi ra ta cĩ U0 = Ui.ton.f (f = 1/T), khi cho biết ton; toff; hoặc ton; f ta đều cĩ thể tính được U0. - Cũng cĩ thể người ta cho trước dịng điện hoặc cơng suất tiêu thụ trên tải, cần xác định tần số đĩng cắt f hoặc độ rộng xung điều chế ton hoặc tỷ số D. Nếu tải khơng phải là thuần trở mà RE hặc RLE (động cơ DC) thì ta phải áp dụng các cơng thức thích hợp để tính I0. Bài tập 22: Cho đồ thị dạng sĩng điện áp như hình vẽ. a. Vẽ mạch nghịch lưu cĩ thể tạo ra được điện áp xoay chiều trên khi điện áp của nguồn DC là 36V? b. Tính tần số điện áp xoay chiều, xác định tỷ số biến áp để được điện áp UAC = 220V. HƯỚNG DẪN: - Dạng sĩng điện áp ngõ ra trên chỉ cĩ thể được cấp từ mạch nghịch lưu áp qua biến áp tăng áp; - Ngồi ra nếu cho điện áp xoay chiều ngõ ra cĩ giá trị nhỏ (dưới 40V) thì cĩ thể dùng các mạch nghịch kiểu cầu hoặc nửa cầu trực tiếp từ nguồn DC; - Trường hợp khác cĩ thể cho sơ đồ mạch nghịch lưu, biết tần số, dạng xung điều khiển linh kiện bán dẫn, cần vẽ dạng sĩng điện áp trên tải? Bài tập 23: Cho mạch nghịch lưu áp 3 pha như hình vẽ 23.1. a. Hãy vẽ sơ đồ nối dây của tải từ bước 1 đến 6 khi các IGBT được điều khiển bằng xung vuơng với thời gian dẫn là 1200 và 1800, lệch pha nhau 600. b. Hãy lập bảng trạng thái điện áp pha và điện áp dây (bảng 23.1) trên tải tương ứng với các xung điều khiển trên. c. Hãy vẽ dạng sĩng các điện áp pha UA0’; UB0’; UC0’và các điện áp dây UAB; UBC; UCA trên tải tương ứng với các xung kích như trên. R C P W M Ui IQ Q D0 L ID0 t Ut 1mS 0 +220V -220V 1mS 10 Bảng 23.1 0 – 60o 60 o – 120o 120o – 180o 180o – 240o 240o – 300o 300o – 360o UA0’ UB0’ UC0’ UAB UBC UCA Bài tập 24.Cho mạch điều chế SPWM như hình vẽ (fURC =14fUđk). Hãy vẽ dạng xung điều chế ngõ ra khi sĩng Sin được đưa vào IN+, cịn sĩng tam giác được đưa vào IN- của bộ so sánh trong các trường hợp khi OP-AMP sử dụng nguồn đơn +12V và nguồn đơi ± 12V. U + - S1 S4 S3 S6 S5 S2 D1 D1 ’ A D3’ D2 D2 ’ Hình 23.1. Mạch nghịch lưu áp 3 pha 0’ ZA D3 B C ZB ZC Điện áp Độ chia 0  URC (tam giác) Uđk (sin chuẩn)  U 0 U0 0 -U +U

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfcac_dang_bai_tap_dtcs_2013_7691.pdf