Bài giảng Điện tử công suất và điều khiển động cơ - Chương mở đầu - Nguyễn Thị Hồng Hạnh

MÔN HỌC ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT VÀ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ Giảng viên: Nguyễn Thị Hồng Hạnh Trường Đại học Công nghệ Khoa: Cơ học Kỹ thuật và Tự động hóa MỤC TIÊU MÔN HỌC  Giới thiệu kiến thức về điều khiển và biến đổi năng lượng điện bằng dụng cụ bán dẫn công suất lớn hoạt động như chuyển mạch công suất.  Nắm vững được đặc điểm kỹ thuật của linh kiện bán dẫn công suất, sơ đồ nguyên lý và đặc điểm hoạt động của mạch điện tử điều khiển công suất.  Hiểu được kiến thức cơ bản về cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của động cơ điện cũng như mạch điện điều khiển chúng. NỘI DUNG MÔN HỌC C1 - Dụng cụ bán dẫn công suất  Diode công suất: tiếp giáp mặt p-n, đặc trưng V-A của diode, quá trình chuyển trạng thái.  Transistor công suất: transistor lưỡng cực, transistor công suất MOS.  Thyristor và triac: cấu trúc và nguyên lý làm việc của Thyristor, đặc trưng V-A, điện dung của tụ điện chuyển mạch ,cấu trúc và nguyên lý hoạt động của Triac. NỘI DUNG MÔN HỌC (tiếp) C2 - Mạch chỉnh lưu  Các sơ đồ chỉnh lưu 1 pha: sơ đồ chỉnh lưu nửa sóng, sơ đồ chỉnh lưu toàn sóng.  Các sơ đồ chỉnh lưu 3 pha: sơ đồ chỉnh lưu 3 pha hình sao, sơ đồ chỉnh lưu 3 pha hình cầu.  Thiết kế bộ chỉnh lưu diode công suất.  Chỉnh lưu có điều khiển bằng Thyristor. NỘI DUNG MÔN HỌC (tiếp) C3 - Điều chỉnh điện áp xoay chiều và một chiều  Sơ đồ chỉnh lưu điện áp xoay chiều 1 pha: tải thuần trở, tải thuần cảm, tải R-L.  Sơ đồ chỉnh lưu điện áp xoay chiều 3 pha: tải thuần trở, tải thuần cảm, tải R-L.  Điều chỉnh điện áp 1 chiều: bộ đóng-ngắt (băm) điện, quá trình quá độ đóng mạch điện công suất lớn, quá trình ngắt mạch. NỘI DUNG MÔN HỌC (tiếp) C4 - Bộ nghịch lưu  Bộ nghịch lưu 1 pha: sơ đồ dùng biến áp và transistor, sơ đồ điều biến độ rộng xung, sơ đồ tạo ít sóng hài bậc cao.  Bộ nghịch lưu 3 pha: sơ đồ cầu 3 pha, sơ đồ biến tần dòng 3 pha, sơ đồ điều biến độ rộng xung lưỡng cực 3 pha. NỘI DUNG MÔN HỌC (tiếp) C5 - Khái niệm chung về động cơ điện  Kết cấu và nguyên lý hoạt động chung của các động cơ điện: mô tả toán học quá trình biến đổi năng lượng, cấu trúc mạch từ động cơ, quá trình sinh nhiệt trong động cơ.  Động cơ điện không đồng bộ: đặc tính và ảnh hưởng của các thông số điện đến đặc tính cơ, vận hành động cơ, phương pháp khởi động, đảo chiều, điều chỉnh tốc độ động cơ. NỘI DUNG MÔN HỌC (tiếp) C5 - Khái niệm chung về động cơ điện (tiếp)  Động cơ điện đồng bộ: đặc tính và ảnh hưởng của các thông số điện đến đặc tính cơ, vận hành động cơ, phương pháp khởi động, đảo chiều, điều chỉnh tốc độ động cơ.  Động cơ điện 1 chiều: đặc tính và ảnh hưởng của các thông số điện đến đặc tính cơ, vận hành động cơ, phương pháp khởi động, đảo chiều, điều chỉnh tốc độ động cơ.  Động cơ 1 pha và 3 pha có vành góp: đặc tính và ảnh hưởng của thông số điện đến đặc tính cơ, vận hành động cơ. NỘI DUNG MÔN HỌC (tiếp) C6 - Hệ truyền động điện  Giới thiệu cấu trúc của hệ truyền động điện: phân loại, các phần tử cấu thành, quá trình biến đổi năng lượng.  Bài toán điều khiển, điều chỉnh trong hệ truyền động điện. NỘI DUNG MÔN HỌC (tiếp) C7 - Phần tử và mạch điều khiển động cơ điện  Phần tử bảo vệ  Phần tử điều khiển: phần tử có tiếp điểm, phần tử điều khiển không tiếp điểm (công tắc điện tử), phần tử điện từ.  Điều khiển tự động động cơ điện: hệ thống điều khiển tự động, bộ điều khiển PID, thuật toán điều khiển thích nghi TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. J. David Irwin. Power electronic handbook. 2. Nguyễn Phùng Quang. Điều khiển tự động truyền động điện xoay chiều ba pha. NXB Khoa học Kỹ thuật, 2002. 3. Nguyễn Bính. Điện tử công suất, NXB Khoa học Kỹ thuật, tháng 3/2000. 4. Cyril W. Lander, Lê Văn Doanh (biên dịch). Điện tử công suất và điều khiển động cơ điện, NXB Khoa học Kỹ thuật, tháng 01/1997. TÀI LIỆU THAM KHẢO (tiếp) 5. Nguyễn Phùng Quang, Andreas Dittrich. Truyền động điện thông minh. NXB Khoa học Kỹ thuật, 2004. 6. Vũ Gia Hanh, Trần Khánh Hà – Phan Tử Thụ, Nguyễn Văn Sáu. Máy điện. NXB Khoa học Kỹ thuật, 2006. 7. Võ Minh Chính, Phạm Quốc Hải, Trần Trọng Minh. Điện tử công suất, NXB Khoa học Kỹ thuật, 2004.