Thiết kế và thi công bộ thí nghiệm Điện tử công suất

BO GIAO DUC VA DAO TAO TRUONG DAI HOC SU’ PHAM KY THUAT THÀNH PHÓ HÒ CHÍ MINH HGMUIIE ĐỎ ÁN TÓT NGHIỆP NGÀNH LUẬN VĂN TÓT NGHIỆP THIẾT KÉ VÀ THỊ CÔNG BỘ THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỬ CÔNG SUÁT GVHD: VŨ ĐÕ CƯỜNG SVTH: NGUYÊN LÊ MINH THƯ NGUYÊN THỊ HÒNG HUỆ SKLOC >rT, TP. H6 Chi Minh, thang 02/2000 BO GIAO DUC VA DAO TAO ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đ TÀI: ‘ THIET KE THI CÔNG BỘ THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Sinh viên thực hiện : NGUYÊN LÊ MINH THƯ NGUYÊN THỊ HỒNG HUỆ Lớp: 95 KĐĐ. Giáo viên hướng dẫn: VŨ ĐỒ CƯỜNG TP.

HỒ CHÍ MINH - THÁNG 2/2000 ẤkL 00062 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM 'TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT Độc lập- Tự do— Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên : Nguyễn Lê Minh Thư Nguyễn Thị Hồng Huệ Lớp : ISKDD Ngành : Điện Tử 1, Tên để tài : Thiết kế~ Thi cong bộ thí nghiệm Điện Tử Công Suất. 2, Nội dung các phần thuyết minh: 3, Các bản vẽ: 4. Giáo viên hướng dẫn: Vũ Đỗ Cường 5. Ngay giao nhiệm vụ: 6.

Nuày hoàn thành nhiện vụ: Thông qua Bộ Môn Ngày. năm 444 Chủ nhiệm Bộ Môn AL Wyre thay LOI CAM ON Chúng em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của Thây Vũ Đỗ Cường, Thây Cô trong Khoa Điện đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho chúng em hoàn thành tập đô án tốt nghiệp. Chúng tôi xin cầm ơn bạn bè, thân hữu đã giúp đỡ, động viên chúng tôi làm tốt nhiệm vụ được giao một cách tốt đẹp. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO.

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT Độc lập - Tự do— Hạnh phúc BANG NHAN XET LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DAN Hộ và tên sinh viên: NGUYỄN LÊ MINH THƯ NGUYEN THI HONG HUE Lớp : 9EKDD Tén dé tài :_ Thiết kế -Thi công bộ thí nghiệm Điện Tử Công Suất Nội dung luận văn Tốt Nghiệp: Nhận xét của cán Cán bộ hướng dẫn (Ký tên và ghi rõ họ tên) BO GIAO DUC VA DAO TAO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT Độc lập- Tự do - Hạnh phúc BANG NHAN XET LUAN VAN TOT NGHIEP CUA CAN BO PHAN BIEN Hộ và lên sinh viên: ` NGUYÊN LÊ MINH THƯ NGUYÊN T HỊ HỖNG HUỆ Lớp : 9SKDD Tén dé tai : Thiết kế- Thi công bộ thí nghiệm Điện Tử Công Suất Nội dung luận văn Tốt Nghiệp: Nhận xét của cán bộ phản biện: Cán bộ phản biện (Ký tên và ghi rõ họ tên) LOINOI DAU Trong mạng lưới điện hiện nay, điện xoay chiều chiếm ưu thế và được sử dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực. Tuy nhiên, nguồn điện một chiều không mất di the’ đứng của nó. Với sự ra đời và phát triển của dụng cụ bán dẫn công suất lớn, cùng với việc các mạch điểu khiển các linh kiện điện tử công suất ngày càng được cải tiến và hoàn thiện đã tạo nên sự thay đổi lớn của kỹ thuật biến đổi điện năng, ĐỂ cùng cấp điện một chiều cho các thiết bị dùng nguồn điện một chiều mà nguôn điện này không có sẾn, người ta hoàn chỉnh các bộ chỉnh lưu để đáp ứng áp và dùng điện cho các thiết bị một cách thuận lợi, tối ưu nhất. Chỉnh lưu dùng dụng cụ bán dẫn công suất có điều khiển đã ra đời nhằm thỏa miin nhú cầu ngày cáng cáo của các thiết bị dùng nguồn điện một chiều, với sự điều chính điện áp một cách có lợi nhất, Tập luận án này đã thiết kế và thi công bộ thí nghiệm điện tử công suất cụ thể là chỉnh lưu bán điều khiển một và ba pha, với mục đích giúp cho sinh viên hiểu rõ hơn về các vấn để đã được học trong lý thuyết của môn học Điện Tử Công Suất.

Mặc dù thấy Vũ Đố Cường đã hướng dẫn tận tình, chu đáo nhưng do trình độ người thực hiện luận án không cao, kiến thức kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên trong tập luận án này chắc không tránh khỏi thiếu sót. Mong nhận sự đóng góp ý kiến quí báu của Thầy Cô và các bạn để tập luận án được hoàn thiện hơn, có thể áp dụng vào thực tế, 'Thành phố Hồ Chí Minh ngày 20 tháng 2 năm 2000 Sinh viên thực hiện Nguyễn Lê Minh Thư Nguyễn Thị Hồng Huệ MUC LUC Trang Chương I: Các linh kiện điện tử công suất 1. Diode công suất. Transistor c6ng suat.

Khảo sát các dạng mạch động lực 1. Chỉnh lưu dàng Thyristor. Chỉnh lưu điều khiến một pha nửa chủ kỳ 2. Chỉnh lưu điu khiến một pha hai nửa chu kỳ.

Chỉnh lưu điể hiển cầu một pha. Chinh luu ding dicde va thyristor. Chỉnh lưu ba pha hình tỉa có điểu khiểi 1. Tải là R thuẫn œ=0.

Chỉnh lưu hình cầu ba pha bán điều khiển. Chế độ làm việc 2. Giá trị Ủa. Chỉnh lưu điều khiển hình câu ba pha.

1 Tải là thuần trở R và R+L với œ = 0. Tải là R và œ#0. 3, Tải là LÈR với L = œ và góc œ #0 II Chương II. Nguyên lý hoạt động.

Nguyên lý mạch 1 pha. Các khối của mạch điều khiển SCR. Chọn mạch thi côn; II. Nguyên ly mach ba pha 1, §ơ đồ khối 2.

Mạch nguyên lý Chương IV: Thiết tính. Mạch một pha. Khối đồng bộ. Tạo xung kích.

Thiết tính mach ba pha. 1, Mach dich pha. Mạch tích phân. Tính mạch retriggerable.

Mach dao dong bất ổn. Khối nguân „ 1H, Thiết kế bán thí Chương V: 'Thi công. Mạch một phá. Lin kiên sử dụng B.

Mạch ba pha. Linh kiện sử dụng B. Thi công bàn thí nghiệ Chương VỊ: Soạn bài thí nghiệm. Mục đích yêu câu.

Các bài thí nghiệm. Bài 1: Giới thiệu bàn thí nghiệm Điện tử công suất 1. Giới thiệu bộ thí nghiệm. Mô hìnf thí nghiệm 3.

Yêu cầu đối với sinh viên thực tập Bài 2: Chỉnh lưu có điều khiển một pha. Chỉnh lưu toàn kỳ bán điều khiển 2. Câu hồi Bài 3 Chỉnh lưu công suất ba pha. Thiết bị sử dụng, B.

Mạch chỉnh lưu hình tia 2. II, Chỉnh lưu cầu ba pha không đối xứng. Chương VII, Lời giải Bài 2: Chỉnh lưu có điều khiển một pha 1. Chỉnh lưu bán kỳ một pha.

Chỉnh lưu cầu một pha bán điều khiển 1. Dạng sóng Bài 3: Mạch chỉnh lưu ba pha I. Mạch chỉnh lưu hình tia 1. Dạng sóng II.

Mạch chỉnh lưu ba pha bán điều khiển. Dạng sóng CHUONG | CAC LINH KIEN BAN DAN CONG SUAT Trang 1 CHƯƠNG I: CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN CÔNG SUẤT Trong một thời gian dài ứng dụng của Kỹ thuật điện tử chủ yếu là trong lĩnh vực tần số cao, từ những năm 50 ngành Điện tử Công Nghiệp ra đời nhưng ứng dụng của chúng bị hạn chế vì thiếu những linh kiện điện tử công suất tần số cao, kích thước nhỏ, và đặc biệt là có độ tin cậy cao. Các đèn điện tử chân không và có khí, các đèn thủy ngân không đáp ứng được các yêu câu khắc khe của điều khiển công nghiệp.Từ những năm 60 do sự hoàn thiện của của kỹ thuật bán dẫn, một loạt những linh kiện bán bẫn công suất như Diode, Thyristo, Transistor. Từ những năm70 Kỹ thuật vi mạch và Tin hoc ngày càng phát triển tạo nên những thiết bị điện tử công suất có điểu khiển với tính náng ngày càng phong phú và làm thay đổi tận gốc ngành Kỹ thuật điện.

Từ đây kỹ thuật điện và điện tử hòa nhập và thúc đẩy nhau cùng phát triển, “Trong chương này sẽ giới thiệu những linh kiện bán dẫn công suất chủ yếu là Iiode, Transisuar, Thyrisu›, cùng các lình kiện điều khiển chúng. DIOL È CÔNG SLẤT: Diode do hai lớp vật liệu bán dẫn p-n ghép lại thành. Các điện tử tự do trong bán dẫn n sẽ liền kết với các lỗ tự do của bán dẫn p, do đó phía n sẽ mang điện tích đương và phí p sẽ mang điện tích âm. | Anode | P N | Cathode Hình 1-1.

Ky hiéu iA Điện áp rơi Hình 1-2. Đặc Vé6n- ampe ctia Diode Luận văn Tốt Nghiệp Trang 2 Hình 1-2 trình bày đặc tính Vôn- ampe cửa Diode. Nếu đặt vào p (anode) một điện áp đương so với n (cathode) sẽ có dòng chạy qua và tạo nên một điện áp rơi khoảng 0,7V khi dòng điện định mức. Nếu điện áp ngược lại, các điện tử tự do và lỗ trống bị đẩy xa lớp chuyển tiếp, kết quả chỉ có dòng rò vào khoảng vài mA có thể chạy qua.

Khi tăng tiếp tục điện áp ngược, các điện tích được gia tốc, gây nên va chạm dây chuyền làm hàng rào điện thế bị chọc thủng. Kết qua Diode mất tính chất dẫn điện theo một chiều khi điện áp vượt qua điện áp ngược cực đại. Các thông số kỹ thuật cơ bản để chọn Diode là: Đồng điện định mức lạm (A) Điện áp ngược cực đại Uagma;(V) Điện áp rdi ALI (V) H, TRANSISIOR CÔNG SUẤT; Transistor la linh kiện bán đẫn gồm ba lớp npn hay pnp và được biểu diễn trên hình ]-3 và 1-4 Gh Te Gh a b. Ký hiệu Go c Gấc B E Phát Hình 1-4.

Ký hiệu Ở chế độ làm việc tuyến tính đòng điện cực góp Ic là hàm số của dòng điện cực gốc Ip , với một điện áp cực góp — phát Uca đã định một biến thiên rất nhỏ của dòng điện gốc dẫn đến sự biến thiên lớn của dòng điện góp, tỉ số giữa hai đồng điện đó vào khoảng từ l5 đến 100. Hình 1-5 vẽ đặc tính của Transistor loại npn. Luận văn Tốt Nghiệp Trang 3 tne Tps>Ip2> Tai Hình |-5. Đặc tính V-A aia Transistor loai npn.

Trong thực tế sử dụng, Transisvzr công suất thường được cho làm việc ở chế độ khóa. Ở chế độ này, khi d2ng điện gốc bằng không, dòng cực góp bằng không, transistor được xem như h2 mạch. Nhưng với dòng điện gốc ở trạng thái có giá trị bảo hòa, thì transiswr trở về trạng thái đóng hoàn toàn. Transistor là một linh kiện phụ thuộc nén cân phài phối hợp đòng điện gốc với dòng điện góp.Ở trạng thái bảo hòa, để duy trì khã năng điều khiển và để tránh điện tích ở cực gốc quá lớn, dòng điện gốc ban đẩu phải cao để chuyển sang trạng thái dẫn nhanh chóng.

Ở chế độ khóa dòng điện gốc phải giảm cùng qui luật như dòng, điện góp để tránh hiện tượng chọc thủng thứ cấp. a Te | |<Trang thái đóng mạch hay Tc ngdn mach, IB lồn.