Bài giảng Điện tử công suất - Chương 4: Biến đổi điện AC một pha (Phần 3)

CHƯƠNG4:BINĐIACBAPHA GI ỚITHI ỆU o GIITHIU
Bộ điều chỉnh AC 3 pha gồm 3 bộ điều chỉnh AC 1 pha nối với nhau và sử dụng o BINðIACBAPHA nguyên tắc điều khiển pha. 1. Bin ñi ACba pha ti mc tamgiác
Có nhiều cách nối tùy theo các bộ cấp 2. Ba cách ñiu khin sóng ra điện 3 pha nối hình sao hay tam giác vào tải, sử dụng TRIAC hay SCR. 1 2 BI ẾNð ỔIACBAPHA BI ẾNð ỔIACBAPHA Các dạng mạch biến đổi AC ba pha: Các dạng mạch biến đổi AC ba pha: ∼ ∼ ∼ ∼ ∼ ∼ a b c a b c Z Z Z ZC ZA ZB C ∼ ∼ ∼ ∼ ∼ ∼ A B S3 S5 S3 S5 S a b c a b c S1 1 S3 S5 S S3 S5 S 1 1 S S S S4 S6 S2 4 6 2 S4 S6 S2 S4 S6 S2 Z Z Z ∼ ∼ ∼ ∼ ∼ ∼ ∼ ∼ ∼ A B C Z Z Z A B C a b c a b c a b c T1 T2 T3 T1 T2 T3 T1 T2 T3 Z Z ZA ZB ZC ZA ZB ZC A B ZC 3 4 1 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCTAMGIÁC 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCTAMGIÁC o Ti thun tr: o Ngun cung cp • Sơ đồ nguyên lý:  π  v = V ωt + v V t AB 3 M sin  ∼ ∼ ∼ an = M sinω  6  C S1 ABS3 S5  π   2π  v = V ωt − v = V sinωt −  AC 3 M sin  bn M  3   6  S4 S6 S2 b  4π   2π   π  Z v = V ωt − = V ωt + v = V ωt −  A Z cn M sin  M sin  BC 3 M sin B  3   3   2  Z a C c 5 6 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCHÌNHSAO 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCHÌNHSAO o Khi có 3 SCR dn: o Khi có 3 SCR dn: AB A B C C Vab =V AB Vab =V AB S S S S S3 S 1 3 5 1 5 Vbc =V BC Vbc =V BC Vca =V CA Vca =V CA S4 S6 S2 S4 S6 S2 b S6,S1,S2 b S2,S3,S4 ZB ZB ZA dn ZA dn Z a C c a ZC c 7 8 2 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCHÌNHSAO 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCHÌNHSAO o Khi có 3 SCR dn: o Khi có 3 SCR dn: AB C AB C Vab =V AB Vab =V AB S S S1 S3 S5 S1 3 5 Vbc =V BC Vbc =V BC Vca =V CA Vca =V CA S4 S6 S2 S4 S6 S2 b S4,S5,S6 S3,S4,S5 Z b Z B dn ZB dn A ZA a ZC c a ZC c 9 10 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCHÌNHSAO 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCHÌNHSAO o Khi có 3 SCR dn: o Khi có 3 SCR dn: AB C AB C Vab =V AB Vab =V AB S S S S1 S3 S5 1 3 5 Vbc =V BC Vbc =V BC V =V V =V ca CA S S S ca CA S4 S6 S2 4 6 2 S5,S6,S1 b S1,S2,S3 b Z ZB dn Z B dn ZA A Z a ZC c a C c 11 12 3 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCHÌNHSAO 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCHÌNHSAO o Khi có 2 SCR dn: o Khi có 2 SCR dn: A B C AB C Vab =V AB Vab 1/2 VAC S S3 S5 1 S1 S3 S5 Vbc =1/2 VBA Vbc =1/2 VAC Vca =1/2 VBA Vca =V CA S4 S6 S2 S4 S6 S2 b b ZB ZA S1,S6,dn ZB S4,S5,dn ZA a ZC c a ZC c 13 14 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCHÌNHSAO 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCHÌNHSAO o Khi có 2 SCR dn: o Khi có 2 SCR dn: AB C AB C Vab =1/2 VBC Vab =V BA S S S1 S3 S5 S1 3 5 Vbc =V BC Vbc =1/2V AB Vca =1/2V CB Vca =1/2V AB S4 S6 S2 S4 S6 S2 b b S2,S3,dn Z S3,S4,dn ZB Z B ZA A Z a ZC c a C c 15 16 4 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCHÌNHSAO 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCHÌNHSAO o Khi có 2 SCR dn: o Khi có 2 SCR dn: AB C AB C Vab =1/2V AC Vab =1/2V CB S1 S3 S5 S S3 S Vbc =1/2V AB 1 5 Vbc =V BC Vca =V CA Vca =1/2V CB S4 S6 S2 S4 S6 S2 b b ZB S1,S2,dn S5,S6,dn ZA ZB ZA a ZC c a ZC c 17 18 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCHÌNHSAO 1.BI ẾNð ỔIACT ẢIMẮCHÌNHSAO o Bng hot ñng: o Bng hot ñng: ðưng ðưng dây ðin th ðưng ðưng dây ðin th dây dn không dn ngõ ra dây dn không dn ngõ ra ñin ñin Dây (v ab ) ñin ñin Dây (vab ) Tt c Không có Tt c Không có vAB A, B C A, B C vAB B, C A B, C A ½ vCB C, A B C, A B ½ vAC Không Tt c 19 Không Tt c 0 20 5 2.CÁCKI ỂUðI ỀUKHI ỂN 2.CÁCKI ỂUðI ỀUKHI ỂN u u uAB uAB u S1 S3 u S5 u S1 S3 u S5 AN uBN CN AN uBN CN S5 S5 Trưng ωt Trưng ωt 0 π π π 2π 5π π 0 π π π 2π 5π π hp 1 α 6 3 2 3 6 hp 1 α 6 3 2 3 6 S S S S S6 2 4 S6 S6 2 4 S6 π X1 π X1 is1 ωt is1 ωt 0 < α < i X 0 < α < i X s2 2 ωt s2 2 ωt 3 i X 3 i X s3 3 ωt s3 3 ωt i X i X s4 4 ωt s4 4 ωt i X X i X X s5 5 5 ωt s5 5 5 ωt i X6 X6 i X6 X6 s6 ω s6 ω 5 6 9 t 5 6 9 t u 1 2 3 4 7 8 10 11 12 13 14 u 1 2 3 4 7 8 10 11 12 13 14 d uAB d uAB uCB uAC uBC uBA uCA uCB uCB uAC uBC uBA uCA uCB ωt ωt u u CB 21 CB 22 2 2 2.CÁCKI ỂUðI ỀUKHI ỂN 2.CÁCKI ỂUðI ỀUKHI ỂN u u uAB uAB u S1 S3 u S5 u S1 S3 u S5 AN uBN CN AN uBN CN S5 S5 Trưng ωt Trưng ωt 0 π π π 2π 5π π 0 π π π 2π 5π π hp 1 α 6 3 2 3 6 hp 1 α 6 3 2 3 6 S S S S S6 2 4 S6 S6 2 4 S6 π X1 π X1 is1 ωt is1 ωt 0 < α < i X 0 < α < i X s2 2 ωt s2 2 ωt 3 i X 3 i X s3 3 ωt s3 3 ωt i X i X s4 4 ωt s4 4 ωt i X X i X X s5 5 5 ωt s5 5 5 ωt i X6 X6 i X6 X6 s6 ω s6 ω 5 6 9 t 5 6 9 t u 1 2 3 4 7 8 10 11 12 13 14 u 1 2 3 4 7 8 10 11 12 13 14 d uAB d uAB uCB uAC uBC uBA uCA uCB uCB uAC uBC uBA uCA uCB ωt ωt u u u CB u 23 CB u AC 24 2 AB 2 AB 2 6 2.CÁCKI ỂUðI ỀUKHI ỂN 2.CÁCKI ỂUðI ỀUKHI ỂN u u uAB uAB u S1 S3 u S5 u S1 S3 u S5 AN uBN CN AN uBN CN S5 S5 Trưng ωt Trưng ωt 0 π π π 2π 5π π 0 π π π 2π 5π π hp 1 α 6 3 2 3 6 hp 1 α 6 3 2 3 6 S S S S S6 2 4 S6 S6 2 4 S6 π X1 π X1 is1 ωt is1 ωt 0 < α < i X 0 < α < i X s2 2 ωt s2 2 ωt 3 i X 3 i X s3 3 ωt s3 3 ωt i X i X s4 4 ωt s4 4 ωt i X X i X X s5 5 5 ωt s5 5 5 ωt i X6 X6 i X6 X6 s6 ω s6 ω 5 6 9 t 5 6 9 t u 1 2 3 4 7 8 10 11 12 13 14 u 1 2 3 4 7 8 10 11 12 13 14 d uAB d uAB uCB uAC uBC uBA uCA uCB uCB uAC uBC uBA uCA uCB ωt ωt uCB u AC uCB u AC uCB u AB u 25 u AB u 26 2 2 AB 2 2 AB 2 2.CÁCKI ỂUðI ỀUKHI ỂN 2.CÁCKI ỂUðI ỀUKHI ỂN u u uAB uAB u S1 S3 u S5 u S1 S3 u S5 AN uBN CN AN uBN CN S5 S5 Trưng ωt Trưng ωt 0 π π π 2π 5π π 0 π π π 2π 5π π hp 1 α 6 3 2 3 6 hp 1 α 6 3 2 3 6 S S S S S6 2 4 S6 S6 2 4 S6 π X1 π X1 is1 ωt is1 ωt 0 < α < i X 0 < α < i X s2 2 ωt s2 2 ωt 3 i X 3 i X s3 3 ωt s3 3 ωt i X i X s4 4 ωt s4 4 ωt i X X i X X s5 5 5 ωt s5 5 5 ωt i X6 X6 i X6 X6 s6 ω s6 ω 5 6 9 t 5 6 9 t u 1 2 3 4 7 8 10 11 12 13 14 u 1 2 3 4 7 8 10 11 12 13 14 d uAB d uAB uCB uAC uBC uBA uCA uCB uCB uAC uBC uBA uCA uCB ωt ωt u uCB u AC uCB uCB u AC uCB AC u AB u 27 u AB u 28 2 2 AB 2 u AB 2 2 AB 2 u AB 2 7 2.CÁCKI ỂUðI ỀUKHI ỂN 2.CÁCKI ỂUðI ỀUKHI ỂN u u uAB uAB S S u S1 S3 u S5 u 1 3 u S5 AN uBN CN AN uBN CN S5 S5 Trưng ωt Trưng ωt π π π 2π 5π π π π 2π 5π 0 π 0 π hp 1 α 6 3 2 3 6 hp 2 α 6 3 2 3 6 S S S S S6 2 4 S6 S6 2 4 S6 π π X π i X1 i 1 s1 ωt < α < s1 ωt 0 < α < i X i X2 s2 2 ωt 3 2 s2 ωt 3 i X i X3 s3 3 ωt s3 ωt i X i X s4 4 ωt s4 4 ωt is5 X5 X5 is5 X5 X5 ωt X X ωt i X6 X6 i 6 6 s6 ω s ω 5 6 9 t 2 3 4 5 6 9 14 t u 1 2 3 4 7 8 10 11 12 13 14 6 u 1 7 8 10 11 12 13 t0 +TP d u d 1 u AB uAC uBC uBA u uCB uCB uAB uAC uBC uBA uCA uCB = 2 = CB CA VRMS ∫ v (t)dt ∑VRMS T n P t0 ωt ωt u u uCB u AC uCB AC CB uCB u AB u u 29 30 2 2 AB 2 u AB 2 AB 2 2 2.CÁCKI ỂUðI ỀUKHI ỂN 2.CÁCKI ỂUðI ỀUKHI ỂN u u uAB uAB u S1 S3 u S5 u S1 S3 u S5 AN uBN CN AN uBN CN S5 S5 Trưng ωt Trưng ωt π π π 2π 5π π π π 2π 5π 0 π 0 π hp 2 α 6 3 2 3 6 hp 2 α 6 3 2 3 6 S S S S S S S S π π 6 2 4 6 π π 6 2 4 6 i X1 i X1 < α < s1 ωt < α < s1 ωt i X i X 3 2 s2 2 ωt 3 2 s2 2 ωt i X3 i X3 s3 ωt s3 ωt i X i X s4 4 ωt s4 4 ωt i X X i X X s5 5 5 ωt s5 5 5 ωt i X6 X6 i X6 X6 s ωt s 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 ud ud uCB uAB uAC uBC uBA uCA uCB uCB uAB uAC uBC uBA uCA uCB ωt ωt u u CB 31 CB u 32 2 2 AB 8 2.CÁCKI ỂUðI ỀUKHI ỂN 2.CÁCKI ỂUðI ỀUKHI ỂN u u uAB uAB u S1 S3 u S5 u S1 S3 u S5 AN uBN CN AN uBN CN S5 S5 Trưng ωt Trưng ωt π π π 2π 5π π π π 2π 5π 0 π 0 π hp 2 α 6 3 2 3 6 hp 2 α 6 3 2 3 6 S S S S S S S S π π 6 2 4 6 π π 6 2 4 6 i X1 i X1 < α < s1 ωt < α < s1 ωt i X i X 3 2 s2 2 ωt 3 2 s2 2 ωt i X3 i X3 s3 ωt s3 ωt i X i X s4 4 ωt s4 4 ωt i X X i X X s5 5 5 ωt s5 5 5 ωt i X6 X6 i X6 X6 s ωt s 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 ud ud uCB uAB uAC uBC uBA uCA uCB uCB uAB uAC uBC uBA uCA uCB ωt ωt u u u u u CB u AC 33 CB u AC CB 34 2 AB 2 2 AB 2 2 2.CÁCKI ỂUðI ỀUKHI ỂN 2.CÁCKI ỂUðI ỀUKHI ỂN u u uAB uAB u S1 S3 u S5 u S1 S3 u S5 AN uBN CN AN uBN CN S5 S5 Trưng ωt Trưng ωt π π π 2π 5π π π π 2π 5π 0 π 0 π hp 2 α 6 3 2 3 6 hp 2 α 6 3 2 3 6 S S S S S S S S π π 6 2 4 6 π π 6 2 4 6 i X1 i X1 < α < s1 ωt < α < s1 ωt i X i X 3 2 s2 2 ωt 3 2 s2 2 ωt i X3 i X3 s3 ωt s3 ωt i X i X s4 4 ωt s4 4 ωt i X X i X X s5 5 5 ωt s5 5 5 ωt i X6 X6 i X6 X6 s ωt s 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 ud ud uCB uAB uAC uBC uBA uCA uCB uCB uAB uAC uBC uBA uCA uCB + 1 t0 TP = 2 = VRMS ∫ v (t)dt ∑VRMS T n P t0 ωt ωt uCB u AC uCB uCB u AC uCB u AC u AB u 35 u AB u 36 2 2 2 AB 2 2 2 AB 2 9 2.CÁCKI ỂUðI ỀUKHI ỂN 2.CÁCKI ỂUðI ỀUKHI ỂN u u uAB uAB u S1 S3 u S5 u S1 S3 u S5 AN uBN CN AN uBN CN S5 S5 Trưng ωt Trưng ωt π π π 2π 5π π π π 2π 5π 0 π 0 π hp 3 α 6 3 2 3 6 hp 3 α 6 3 2 3 6 S S S S S S S S π 5π 6 2 4 6 π 5π 6 2 4 6 i X1 i X1 < α < s1 ωt < α < s1 ωt i X i X 2 6 s2 2 ωt 2 6 s2 2 ωt i X i X s3 3 ωt s3 3 ωt is4 X is4 X 4 ωt 4 ωt is5 X5 is5 X5 X5 X5 X ωt X ωt i 6 X i 6 X s 6 ωt s 6 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 ud ud uCB uAB uAC uBC uBA uCA uCB uCB uAB uAC uBC uBA uCA uCB ωt ωt u u CB 37 CB 38 2 2 2.CÁCKI ỂUðI ỀUKHI ỂN 2.CÁCKI ỂUðI ỀUKHI ỂN u u uAB uAB u S1 S3 u S5 u S1 S3 u S5 AN uBN CN AN uBN CN S5 S5 Trưng ωt Trưng ωt π π π 2π 5π π π π 2π 5π 0 π 0 π hp 3 α 6 3 2 3 6 hp 3 α 6 3 2 3 6 S S S S S S S S π 5π 6 2 4 6 π 5π 6 2 4 6 i X1 i X1 < α < s1 ωt < α < s1 ωt i X i X 2 6 s2 2 ωt 2 6 s2 2 ωt i X i X s3 3 ωt s3 3 ωt is4 X is4 X 4 ωt 4 ωt is5 X5 is5 X5 X5 X5 X ωt X ωt i 6 X i 6 X s 6 ωt s 6 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 ud ud uCB uAB uAC uBC uBA uCA uCB uCB uAB uAC uBC uBA uCA uCB ωt ωt u u CB 39 CB 40 2 2 10 2.CÁCKI ỂUðI ỀUKHI ỂN 2.CÁCKI ỂUðI ỀUKHI ỂN u u uAB uAB u S1 S3 u S5 u S1 S3 u S5 AN uBN CN AN uBN CN S5 S5 Trưng ωt Trưng ωt π π π 2π 5π π π π 2π 5π 0 π 0 π hp 3 α 6 3 2 3 6 hp 3 α 6 3 2 3 6 S S S S S S S S π 5π 6 2 4 6 π 5π 6 2 4 6 i X1 i X1 < α < s1 ωt < α < s1 ωt i X i X 2 6 s2 2 ωt 2 6 s2 2 ωt i X i X s3 3 ωt s3 3 ωt is4 X is4 X 4 ωt 4 ωt is5 X5 is5 X5 X5 X5 X ωt X ωt i 6 X i 6 X s 6 ωt s 6 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 ud ud uCB uAB uAC uBC uBA uCA uCB uCB uAB uAC uBC uBA uCA uCB ωt ωt uCB uCB u 41 u 42 2 AB 2 AB 2.CÁCKI ỂUðI ỀUKHI ỂN 2.CÁCKI ỂUðI ỀUKHI ỂN u u uAB uAB u S1 S3 u S5 u S1 S3 u S5 AN uBN CN AN uBN CN S5 S5 Trưng ωt Trưng ωt π π π 2π 5π π π π 2π 5π 0 π 0 π hp 3 α 6 3 2 3 6 hp 3 α 6 3 2 3 6 S S S S S S S S π 5π 6 2 4 6 π 5π 6 2 4 6 i X1 i X1 < α < s1 ωt < α < s1 ωt i X i X 2 6 s2 2 ωt 2 6 s2 2 ωt i X i X s3 3 ωt s3 3 ωt is4 X is4 X 4 ωt 4 ωt is5 X5 is5 X5 X5 X5 X ωt X ωt i 6 X i 6 X s 6 ωt s 6 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 ud ud uCB uAB uAC uBC uBA uCA uCB uCB uAB uAC uBC uBA uCA uCB ωt ωt uCB u AC uCB u AC u 43 u 44 2 AB 2 2 AB 2 11 2.CÁCKI ỂUðI ỀUKHI ỂN 2.CÁCKI ỂUðI ỀUKHI ỂN u u uAB uAB u S1 S3 u S5 u S1 S3 u S5 AN uBN CN AN uBN CN S5 S5 Trưng ωt Trưng ωt π π π 2π 5π π π π 2π 5π 0 π 0 π hp 3 α 6 3 2 3 6 hp 3 α 6 3 2 3 6 S S S S S S S S π 5π 6 2 4 6 π 5π 6 2 4 6 i X1 i X1 < α < s1 ωt < α < s1 ωt i X i X 2 6 s2 2 ωt 2 6 s2 2 ωt i X i X s3 3 ωt s3 3 ωt is4 X is4 X 4 ωt 4 ωt is5 X5 is5 X5 X5 X5 X ωt X ωt i 6 X i 6 X s 6 ωt s 6 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 ud ud uCB uAB uAC uBC uBA uCA uCB uCB uAB uAC uBC uBA uCA uCB ωt ωt uCB u AC uCB uCB u AC uCB u 45 u 46 2 AB 2 2 2 AB 2 2 2.CÁCKI ỂUðI ỀUKHI ỂN 2.CÁCKI ỂUðI ỀUKHI ỂN u u uAB uAB u S1 S3 u S5 u S1 S3 u S5 AN uBN CN AN uBN CN S5 S5 Trưng ωt Trưng ωt π π π 2π 5π π π π 2π 5π 0 π 0 π hp 3 α 6 3 2 3 6 hp 3 α 6 3 2 3 6 S S S S S S S S π 5π 6 2 4 6 π 5π 6 2 4 6 i X1 i X1 < α < s1 ωt < α < s1 ωt i X i X 2 6 s2 2 ωt 2 6 s2 2 ωt i X i X s3 3 ωt s3 3 ωt is4 X is4 X 4 ωt 4 ωt is5 X5 is5 X5 X5 X5 X ωt X ωt i 6 X i 6 X s 6 ωt s 6 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 ud ud uCB uAB uAC uBC uBA uCA uCB uCB uAB uAC uBC uBA uCA uCB ωt ωt uCB u AC uCB uCB u AC uCB u u 47 u u 48 2 AB 2 2 AB 2 AB 2 2 AB 12 2.CÁCKI ỂUðI ỀUKHI ỂN u uAB u S1 S3 u S5 AN uBN CN S5 Trưng ωt π π π 2π 5π 0 π hp 3 α 6 3 2 3 6 BINðIAC S S S S π 5π 6 2 4 6 i X1 < α < s1 ωt i X 2 6 s2 2 ωt i X s3 3 ωt is4 X 4 ωt ðIUKHINBT is5 X5 X5 X ωt i 6 X s 6 ω 5 6 9 t 6 u 1 2 3 4 7 8 10 11 12 13 14 du u u u u u u CB AB AC BC BA CA CB ðIXNG + 1 t0 TP = 2 = VRMS ∫ v (t)dt ∑VRMS T n P t0 ωt uCB u AC uCB u AC u u 49 2 AB 2 2 AB 2 50 13