Bài giảng Điện tử Công suất - Chương 4: Biến đổi điện AC ba pha-Biến đổi AC 3 pha bất đối xứng

Nội dung text: Bài giảng Điện tử Công suất - Chương 4: Biến đổi điện AC ba pha-Biến đổi AC 3 pha bất đối xứng

1. CHƯƠNG4:BINĐIACBAPHA BI ẾNð ỔIAC3PHAB ẤTð ỐIX ỨNG o GIITHIU
   Bộ điều chỉnh AC 3 pha gồm 3 bộ điều chỉnh AC 1 pha bất đối xứng nối với nhau o BINðIACBAPHABTðIXNG và sử dụng nguyờn tắc điều khiển pha. 1. Bin ủi ACba pha ti mc sao
   Bộ biến đổi AC ba pha bất đối xứng 2. Bin ủi ACba pha ti mc tamgiỏc được ứng dụng cho cỏc tải trở và khụng o NGDNG cần thay đổi thời hằng lớn. 1 2 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCHèNHSAO 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCHèNHSAO o Sơ ủ nguyờn lý o Ngun cung cp ABC  π  S1 S3 S5 v = 3V sinωt +  van = VM sinωt AB M  6  D4 D6 D2  π  a b c  2π  v = V ωt − v = V sinωt −  AC 3 M sin  ZA ZB ZC bn M  3   6  N  4π   2π   π  v = V ωt − = V ωt + v = V ωt − cn M sin  M sin  BC 3 M sin  Mạch cú 3 SCR ở bỏn kỳ dương và 3  3   3   2  diode ở bỏn kỳ õm 3 4 1
2. 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCHèNHSAO 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCHèNHSAO o Cỏc kiu ủiu khin: o Cỏc kiu ủiu khin: • Trưng hp 1: khi 0<ααα<60 o • Trưng hp 1: khi 0<ααα<60 o u u S S u 1 S3 u S5 u 1 S3 u S5 AN uBN CN AN uBN CN S5 S5 uAB /2 uAB /2 uAC /2 uAC /2 π π 2π π π 2π 0 π 5π π ωt 0 π 5π π ωt α 6 3 2 3 6 α 6 3 2 3 6 D D D D S6 2 4 D6 S6 2 4 D6 S S i 1 i 1 s1 ωt s1 ωt D D is2 2 is2 2 ωt ωt S3 S3 is3 is3 ω ω D t D t is4 4 is4 4 S ωt S ωt is5 5 S5 is5 5 S5 ωt ωt D6 D6 D6 D6 is6 is6 ωt ωt 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 5 6 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCHèNHSAO 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCHèNHSAO o Cỏc kiu ủiu khin: o Cỏc kiu ủiu khin: • Trưng hp 1: khi 0<ααα<60 o • Trưng hp 1: khi 0<ααα<60 o u u S S u 1 S3 u S5 u 1 S3 u S5 AN uBN CN AN uBN CN S5 S5 uAB /2 uAB /2 uAC /2 uAC /2 π π 2π π π 2π 0 π 5π π ωt 0 π 5π π ωt α 6 3 2 3 6 α 6 3 2 3 6 D D D D S6 2 4 D6 S6 2 4 D6 S S i 1 i 1 s1 ωt s1 ωt D D is2 2 is2 2 ωt ωt S3 S3 is3 is3 ω ω D t D t is4 4 is4 4 S ωt S ωt is5 5 S5 is5 5 S5 ωt ωt D6 D6 D6 D6 is6 is6 ωt ωt 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 7 8 2
3. 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCHèNHSAO 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCHèNHSAO o Cỏc kiu ủiu khin: o Cỏc kiu ủiu khin: • Trưng hp 1: khi 0<ααα<60 o • Trưng hp 1: khi 0<ααα<60 o u u S S u 1 S3 u S5 u 1 S3 u S5 AN uBN CN AN uBN CN S5 S5 uAB /2 uAB /2 uAC /2 uAC /2 π π 2π π π 2π 0 π 5π π ωt 0 π 5π π ωt α 6 3 2 3 6 α 6 3 2 3 6 D D D D S6 2 4 D6 S6 2 4 D6 S S i 1 i 1 s1 ωt s1 ωt D D is2 2 is2 2 ωt ωt S3 S3 is3 is3 ω ω D t D t is4 4 is4 4 S ωt S ωt is5 5 S5 is5 5 S5 ωt ωt D6 D6 D6 D6 is6 is6 ωt ωt 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 9 10 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCHèNHSAO 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCHèNHSAO o Cỏc kiu ủiu khin: o Cỏc kiu ủiu khin: • Trưng hp 1: khi 0<ααα<60 o • Trưng hp 2: khi 60 o <ααα<120 o u u S S S S u 1 S3 u S5 u 1 3 u 5 AN uBN CN AN uBN CN S5 S5 uAB /2 uAB /2 uAC /2 uAC /2 π π 2π π π π 0 π 5π π ωt 0 π 2 5π π ωt 6 3 3 /1 2 α 2 6 3  1  π α sinα  α 6 3 2 3 6 = − + VRMS VM    S D2 D4 D 2 π  3 4 8  D D 6 6 S6 2 4 D6 S /1 2 i 1  1  π α sinα  S s1 ω = 3V  − +  i 1 t M   s1 ω i D2 π  3 4 8  t s2 i D2 ωt s2 i S3 ωt s3 i S3 ωt s3 i D4 ωt s4 i D ωt s4 4 i S5 S5 ω s5 S S t ωt is5 5 5 D6 D6 ω is6 t D6 D6 ωt is6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ωt 1 2 3 4 5 6 9 14 11 7 8 10 11 12 13 12 3
4. 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCHèNHSAO 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCHèNHSAO o Cỏc kiu ủiu khin: o Cỏc kiu ủiu khin: • Trưng hp 2: khi 60 o <ααα<120 o • Trưng hp 2: khi 60 o <ααα<120 o u u u S1 S3 u S5 u S1 S3 u S5 AN uBN CN AN uBN CN S5 S5 uAB /2 uAB /2 uAC /2 uAC /2 π π π π π π 0 π 2 5π π ωt 0 π 2 5π π ωt α 6 3 2 3 6 α 6 3 2 3 6 D D D D S6 2 4 D6 S6 2 4 D6 S S i 1 i 1 s1 ωt s1 ωt D D is2 2 is2 2 ωt ωt S S is3 3 is3 3 D ωt D ωt is4 4 is4 4 S ωt S ωt is5 5 S5 is5 5 S5 ωt ωt D6 D6 D6 D6 is6 is6 ωt ωt 1 2 3 4 5 6 9 14 1 2 3 4 5 6 9 14 7 8 10 11 12 13 13 7 8 10 11 12 13 14 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCHèNHSAO 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCHèNHSAO o Cỏc kiu ủiu khin: o Cỏc kiu ủiu khin: • Trưng hp 2: khi 60 o <ααα<120 o • Trưng hp 2: khi 60 o <ααα<120 o u u u S1 S3 u S5 u S1 S3 u S5 AN uBN CN AN uBN CN S5 S5 uAB /2 uAB /2 uAC /2 uAC /2 π π π π π π 0 π 2 5π π ωt 0 π 2 5π π ωt α 6 3 2 3 6 α 6 3 2 3 6 D D D D S6 2 4 D6 S6 2 4 D6 S S i 1 i 1 s1 ωt s1 ωt D D is2 2 is2 2 ωt ωt S S is3 3 is3 3 D ωt D ωt is4 4 is4 4 S ωt S ωt is5 5 S5 is5 5 S5 ωt ωt D6 D6 D6 D6 is6 is6 ωt ωt 1 2 3 4 5 6 9 14 1 2 3 4 5 6 9 14 7 8 10 11 12 13 15 7 8 10 11 12 13 16 4
5. 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCHèNHSAO 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCHèNHSAO o Cỏc kiu ủiu khin: o Cỏc kiu ủiu khin: • Trưng hp 2: khi 60 o <ααα<120 o • Trưng hp 2: khi 60 o <ααα<120 o u u u S1 S3 u S5 u S1 S3 u S5 AN uBN CN AN uBN CN S5 S5 uAB /2 uAB /2 uAC /2 uAC /2 π π π π π π 0 π 2 5π π ωt 0 π 2 5π π ωt α 6 3 2 3 6 α 6 3 2 3 6 D D D D S6 2 4 D6 S6 2 4 D6 S S i 1 i 1 s1 ωt s1 ωt D D is2 2 is2 2 ωt ωt S S is3 3 is3 3 D ωt D ωt is4 4 is4 4 S ωt S ωt is5 5 S5 is5 5 S5 ωt ωt D6 D6 D6 D6 is6 is6 ωt ωt 1 2 3 4 5 6 9 14 1 2 3 4 5 6 9 14 7 8 10 11 12 13 17 7 8 10 11 12 13 18 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCHèNHSAO 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCHèNHSAO o Cỏc kiu ủiu khin: o Cỏc kiu ủiu khin: • Trưng hp 2: khi 60 o <ααα<120 o • Trưng hp 2: khi 60 o <ααα<120 o u u u S1 S3 u S5 u S1 S3 u S5 AN uBN CN AN uBN CN S5 S5 uAB /2 uAB /2 uAC /2 uAC /2 π π π π π π 0 π 2 5π π ωt 0 π 2 5π π ωt α 6 3 2 3 6 α 6 3 2 3 6 D D D D S6 2 4 D6 S6 2 4 D6 S S i 1 i 1 s1 ωt s1 ωt D D is2 2 is2 2 ωt ωt S S is3 3 is3 3 D ωt D ωt is4 4 is4 4 S ωt S ωt is5 5 S5 is5 5 S5 ωt ωt D6 D6 D6 D6 is6 is6 ωt ωt 1 2 3 4 5 6 9 14 1 2 3 4 5 6 9 14 7 8 10 11 12 13 19 7 8 10 11 12 13 20 5
6. 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCHèNHSAO 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCHèNHSAO o Cỏc kiu ủiu khin: o Cỏc kiu ủiu khin: o o o o •u Trưng hp 2: khi 60 <ααα<120 • Trưng hp 3: khi 120 <ααα<180 u u S1 S3 u S5 AN uBN CN u S1 S3 u S5 S5 AN uBN CN S5 uAB /2 uAC /2 uAB /2 uAC /2 π π π 2π 5π ωt π π π π 0 π 0 2 5π π ωt α 6 3 2 3 6 2/1 6 3 2 3 3  1 11π α  α 6 V = V  −  S D2 D4 D RMS M   D D 6 6 2 π  24 2  S6 2 4 D6 S1 S is1 /1 2 i 1 ωt  1 1 11π α  s1 ω D = 3  −  t i 2 VS   i D2 s2 π π  24 2  s2 ωt ωt S3 S is3 is3 3 ω ω D t D t is4 4 is4 4 S ωt S S ωt is5 5 S5 is5 5 5 ωt ωt D6 D6 D6 D6 is6 is ωt ωt 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 21 22 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCHèNHSAO 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCHèNHSAO o Cỏc kiu ủiu khin: o Cỏc kiu ủiu khin: • Trưng hp 3: khi 120 o <ααα<180 o • Trưng hp 3: khi 120 o <ααα<180 o u u u S1 S3 u S5 u S1 S3 u S5 AN uBN CN AN uBN CN S5 S5 uAB /2 uAB /2 uAC /2 uAC /2 π π π π π π π π 0 2 5π π ωt 0 2 5π π ωt α 6 3 2 3 6 α 6 3 2 3 6 D D D D S6 2 4 D6 S6 2 4 D6 i S1 i S1 s1 ωt s1 ωt D D is2 2 is2 2 ωt ωt S S is3 3 is3 3 ω ω D t D t is4 4 is4 4 S S ωt S S ωt is5 5 5 is5 5 5 ωt ωt D6 D6 D6 D6 is is ωt ωt 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 23 24 6
7. 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCHèNHSAO 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCHèNHSAO o Cỏc kiu ủiu khin: o Cỏc kiu ủiu khin: • Trưng hp 3: khi 120 o <ααα<180 o • Trưng hp 3: khi 120 o <ααα<180 o u u u S1 S3 u S5 u S1 S3 u S5 AN uBN CN AN uBN CN S5 S5 uAB /2 uAB /2 uAC /2 uAC /2 π π π π π π π π 0 2 5π π ωt 0 2 5π π ωt α 6 3 2 3 6 α 6 3 2 3 6 D D D D S6 2 4 D6 S6 2 4 D6 i S1 i S1 s1 ωt s1 ωt D D is2 2 is2 2 ωt ωt S S is3 3 is3 3 ω ω D t D t is4 4 is4 4 S S ωt S S ωt is5 5 5 is5 5 5 ωt ωt D6 D6 D6 D6 is is ωt ωt 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 25 26 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCHèNHSAO 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCTAMGIÁC o Sơ ủ nguyờn lý o Cỏc kiu ủiu khin: • Trưng hp 3: khi 120 o <ααα<180 o u ∼ ∼ ∼ S u S1 3 u S5 S ABS S C AN uBN CN 1 3 5 S5 uAB /2 uAC /2 π π π π 0 2 5π π ωt 6 3 2 3 α 6 /1 2 D D D  1  7π α sin 2α 3 cos2α  4 6 2 V = 3V   − + −  S D D D RMS S   6 2 4 6 π  24 2 16 16  b i S1 s1 ωt Z D Z B is2 2 A ωt S Z is3 3 C ω a c D t is4 4 S S ωt is5 5 5 Mạch cú 3 SCR ở bỏn kỳ dương và 3 ωt D6 D6 is ωt diode ở bỏn kỳ õm 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 27 28 7
8. 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCTAMGIÁC 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCTAMGIÁC o Nguyờn lý hot ủng o Nguyờn lý hot ủng • Phõn giải tương tự cỏc trường hợp trước ∼ ∼ ∼ • Nếu ba linh kiện cựng dẫn, dũng điện AB C Khi ba linh  π  S1 kiện cựng i = i − i = I ωt − pha a cho: a ab ca 3 M sin   6  dẫn. D6 D2 • Nếu hai linh kiện cựng dẫn cũn đầu kia i i (Một SCR và a b ic i b hai diode) bị hở dũng điện pha a cho: i = i = − ab ZA ZB ca bc 2 Z 3I a C c i = i − i = M sinωt = 5,1 I sinωt a ab ca 2 M 29 30 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCTAMGIÁC ỨNGD ỤNGðI ỀUKHI ỂNÁPAC o Nguyờn lý hot ủng o Điu chnh đ sỏng đốn tim đt : o ∼ ∼ ∼ đốn Trong dõn dụng điều AB C Khi hai linh khiển pha cũn dựng cho S1 kiện cựng VR cỏc bụ̣ biến đổi điện ỏp dẫn. giảm ỏp chất lượng thấpvỡ U D (Một SCR và AC 6 ỏp rasẽ thay đổi theo tải ia i b b một diode) C ic=0 và khụng cú dạng sin cỏc Z ZB A bụ̣ giảm ỏp này thớch hợp a ZC c cho tải trở. 31 32 8
9. ỨNGD ỤNGðI ỀUKHI ỂNÁPAC o Điu khin đng cơ khụng đng b : o Cú hai ng dng quan trng: khi đng đng KT THÚC CHƯƠNG IV cơ và điu chnh tc đụ̣ đng cơ: • Điu khin tc đụ̣ đng cơ khụng đng bụ̣ • Khi đng đng cơ khụng đng bụ̣ ĐiukhinAC CB BINðIðIN ∑ CT Lưingun Đngcơ KĐB DC Bđiukhin 33 34 9