Bài tập Điện tử công suất

Lời ngỏ : Để đáp ứng nhu cầu học và ôn thi môn điện tử công suất tôi xin trình bày một số dạng câu hỏi thường gặp trong một số đề thi hi vọng sẽ giúp các bạn hiểu hơn về môn điện tử công suất ,nếu có ý kiến đóng góp xin hãy gửi vào địa chỉ mail của tôi http:://daonguyenkhanh.hp90@gmai.com Phần Lý Thuyết PHẦN LÝ THUYẾT ( 40 CÂU) Trỡnh bày về sự phân cực của mặt ghép P-N. Trình bày cấu trúc, ký hiệu và đặc tính V-A của điốt. Trình bày cấu trúc, ký hiệu và đặc tính V-A của Transitor lưỡng cực. Trình bày cấu trúc, ký hiệu và đặc tính V-A của Transitor MOS công suất. Trình bày cấu trúc, ký hiệu và đặc tính V-A của tiristo. Trình bày về quá trình mở cho dòng chảy qua của Tiristo. Trình bày về quá trình khoá không cho dòng chảy qua của Tiristo. Trình bày sơ đồ chỉnh lưu điốt 1 pha 1/2 chu kỳ khi tải là R. Trình bày sơ đồ chỉnh lưu điốt 1 pha 1/2 chu kỳ khi tải là R+ L. Trình bày sơ đồ chỉnh lưu điốt 1 pha hai nửa chu kỳ khi tải là R. Viết biểu thức giải tích. Trình bày sơ đồ chỉnh lưu điốt 1 pha hai nửa chu kỳ khi tải là R+L.Viết biểu thức giải tích. Trình bày sơ đồ chỉnh lưu điốt 1 pha hai nửa chu kỳ khi tải là R+E.Viết biểu thức giải tích. Trình bày sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt 1 pha khi tải là R+E. Trình bày sơ đồ chỉnh lưu điốt 3 pha tia khi tải là R+E. Viết biểu thức giải tích. Trình bày sơ đồ chỉnh lưu điốt 3 pha cầu khi tải là R+E. Viết biểu thức giải tích. Trình bày phương pháp lọc điện bằng tụ điện. Trình bày phương pháp lọc điện bằng bộ lọc LC. Trình bày sơ đồ chỉnh lưu tiristo 1 pha hai nửa chu kỳ khi tải là R+L. Trình bày sơ đồ chỉnh lưu tiristo 1 pha hai nửa chu kỳ khi tải là R+L+E. Trình bày chế độ nghịch lưu phụ thuộc. Trình bày về hiện tượng trùng dẫn. Trình bày sơ đồ chỉnh lưu tiristo điều khiển cầu 1 pha khi tải là thuần trở. Trình bày sơ đồ chỉnh lưu tiristo điều khiển cầu 1 pha khi tải là R+L. Trình bày sơ đồ chỉnh lưu tiristo điều khiển cầu 1 pha không đối xứng. Trình bày phương pháp bảo vệ quá áp cho các bộ biến đổi . Trình bày phương pháp bảo vệ ngắn mạch cho các bộ biến đổi . Trình bày phương pháp bảo vệ quá tải cho các bộ biến đổi . Trình bày phương pháp bảo vệ quá nhiệt độ cho các bộ biến đổi . Trình bày phương pháp bảo vệ chống tốc độ tăng dòng điện cho các bộ biến đổi . Trình bày phương pháp bảo vệ chống tốc độ tăng điện áp quá mức cho các bộ biến đổi . Trình bày phương pháp bảo vệ chống tác động tương hỗ cho các bộ biến đổi Trình bày phương pháp chống nhiễu Radio cho các bộ biến đổi . Nêu các nguyên tắc điều khiển xung. Trình bày nguyên tắc điều khiển thẳng đứng tuyến tính. Nêu các nguyên tăc điều khiển xung. Trình bày nguyên tắc điều khiển thẳng đứng ARCCOS. Trình bày về sự phối hợp công tác giữa các tiristo khi chúng mắc nối tiếp. Trình bày về sự phối hợp công tác giữa các tiristo khi chúng mắc song song. Trình bày về nguyên lý hoạt động của bộ biến tần cầu 1 pha. Trình bày về sơ đồ biến tần chứa ít sóng hài. Trình bày về sự phân loại các bộ nghịch lưu. Trình bày về các đặc điểm của bộ nghịch lưu độc lập. PHẦN BÀI TẬP ( 50 BÀI) Cho sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt 1 pha với các thông số: U2 = 71V; E = 48V; R = 0,8W; f = 50Hz; dòng tải id là liên tục. Biểu thức giải tích: Tính trị trung bình của dòng tải và xác định giá trị điện cảm L sao cho Ia = 0,1Id. Bài giải : Sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt 1 pha 1/2 chu kỳ. Từ biểu thức giải tích ta có: Cho sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt 1 pha với tải là R+E, các thông số: ; U2 = 220V; f = 50Hz; E= 120V. Tính thời gian mở cho dòng chảy qua mỗi điốt trong một chu kỳ. Xác định R sao cho dòng tải có trị trung bình Id = 40A. Bài giải : Cho sơ đồ chỉnh lưu điốt 1 pha hai nửa chu kỳ với tải là thuần trở, các thông số: U2 = 100V; f = 50Hz; R = 0,5W. Tính trị trung bình của điện áp chỉnh lưu, trị trung bình của dòng điện tải và dòng chảy qua điốt. Bài giải : Cho sơ đồ chỉnh lưu điốt 3 pha tia với các thông số: U2 = 100V; E= 50V; R = 0,8W; f = 50Hz; Biểu thức giải tích: Bài tập Tính trị trung bình của điện áp tải, trị trung bình của dòng tải, dòng chảy qua điốt và xác định giá trị điện cảm L sao cho Ia = 0,5Id. Cho sơ đồ chỉnh lưu điốt 3 pha cầu với các thông số: U2 = 220V; E= 220V; R = 6W; f = 50Hz; Biểu thức giải tích: Tính trị trung bình của điện áp tải, trị trung bình của dòng tải, dòng chảy qua điốt và xác định giá trị điện cảm L sao cho Ia = 0,3Id. Cho sơ đồ chỉnh lưu 1 pha hai nửa chu kỳ với: kc = DU/Um = 0,01; R = 10kW; f= 50Hz. Tính điện dung C. Cho sơ đồ chỉnh lưu 3 pha tia với các thông số: kLC= 0,01; f= 50Hz. Tính LC. Cho sơ đồ chỉnh lưu 3 pha cầu với các thông số: kLC= 0,03; f= 50Hz. Tính LC. Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo cầu 1 pha không đối xứng với các thông số: U2 = 100V; R = 1W; L = ∞; a = 600. Tính trị trung bình của điện áp tải, dòng tải , dòng chảy qua tiristo, dòng chảy qua điốt. Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 3 pha tia với các thông số: U2 = 220V; f = 50Hz; E = 220V; LC = 1mH; R = 2W; L = ∞; Xác định góc mở a sao cho công suất do động cơ tái sinh Pd = E.Id = 5kW. Tính góc trùng dẫn m. Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo cầu 3 pha không đối xứng với các thông số sau: U2 = 110V; R = 1,285W; L = ∞; Pd = 12,85kW Xác định góc mở a, trị trung bình của dòng tải, trị trung bình của dòng chảy qua tiristo, trị trung bình của dòng chảy qua điốt. Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo cầu 3 pha đối xứng với các thông số: U2 = 220V; XC = 0,3W; R = 5W; L = ∞; a=0. Tính trị trung bình của điện áp tải, dòng tải và góc trùng dẫn m. Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 3 pha tia, mạch tải R+L với các thông số: Ud = 217V; U2 = 190V; f= 50Hz; Id = 866A; a = 0. Tính R, điện cảm chuyển mạch LC và góc trùng dẫn m. Một bộ chỉnh lưu điốt cầu 3 pha được nuôi từ nguồn điện xoay chiều có điện áp dây là 380V, thông qua máy biến áp 3 pha nối tam giác- sao. Giả thiết điện áp rơi trên mỗi điốt là 0,7V và dòng điện tải coi như được nắn thẳng Id = 60A. Điện áp trên tải là 300V. Tính trị trung bình của dòng điện chảy qua điốt và điện áp ngược cực đại mà mỗi điốt phải chịu. Bài giải : Trong trường hợp lý tưởng ta có: Với trường hợp đang xét: Trị trung bình của dòng chảy qua điốt. Điện áp ngược cực đại đặt lên mỗi điốt: Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo một pha hai nửa chu kỳ với các thông số: U2 = 100V; f= 50Hz; L = 1mH; a= Viết biểu thức của dòng tải id và xác định góc tắt dòng l. Bài giải Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 1 pha hai nửa chu kỳ làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc với các thông số: U2 = 200V; E= 180V; f = 50Hz; LC = 1mH; R = 0,2W; L = ∞; Id = 200A; Tính góc mở a và góc trùng dẫn m. Bài giải: Chỉnh lưu tiristo 1 pha 2 nửa chu kỳ, làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc. Do LC¹0 nên trị trung bình của điện áp tải: Xác định góc mở a. Góc trùng dẫn m Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 3 pha cầu làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc với các thông sô: U2= 239,6V; f = 50Hz; a= 1450; XC =0,3W; RC = 0,05W; Điện áp rơi trên mỗi tiristo là DUT = 1,5 V; với giả thiết dòng điện tải được nắn thẳng id = Id = 60A. Tính E và góc trùng dẫn m. Bài giải: Khi các phần tử trong sơ đồ được coi là lý tưởng thì trị trung bình của điện áp tải: =2,34.cos Vì bộ biến đổi làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc nên: Xác định góc trùng dẫn m. Từ phương trình chuyển mạch: Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 3 pha tia, trị trung bình của điện áp pha là U = 150V; f= 50Hz, điện cảm và điện trở mỗi pha lần lượt là: LC = 1,2mH; R= 0,07W; Giả thiết điện áp rơi trên mối tiristo là DUT = 1,5 V và trị trung bình của dòng điện tải là: Id = 30A. Hãy tính trị trung bình của điện áp tải khi các góc mở a là 00; 300;450;600. Bài giải Do góc a 60 nên chế độ này là chế độ dòng liên tục nên điện áp được tính đơn giản là Ud=2,34.U2.cos a Điện áp rơi trên tiristo là 1,5(V) Điện áp rơi trên điện trở nguồn xoay chiều: 0,07.30=2,1(V) Điện áp rơi do điện cảm nguồn xoay chiều gây nên (hiện tượng trùng dẫn) Biểu thức của điện áp tải: a0 0 30 45 60 Ud’(V) 166,43 142,93 115,04 78,71 Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 3 pha cầu làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc, với các thông số: U2= 220V; f = 50Hz; E = 400V; R = 1W; L=∞; a= 1200 Tính công suất có ích trả về lưới xoay chiều trong hai trường hợp: Bỏ qua điện cảm chuyển mạch Lc( LC = 0). Khi LC = 2mH. Bài giải: Do dòng điện được san phẳng nên ta tính như ở chế độ liên tục LC = 0 ( không xét hiện tượng trùng dẫn) Biểu thức công suất: Pd = Ud.Id. Với LC=2mH ( có xét đến hiện tượng trùng dẫn) Công suất tác dụng trả về lưới xoay chiều: Pd = Ud’ .Id = -310,9.89,18=-27,67(kW) Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo cầu 3 pha. Nguồn điện xoay chiều có điện áp dây Ud = 415 V, f= 50Hz, LC = 0,9mH. Giả thiết dòng điện tải được nắn thẳng và bỏ qua điện áp rơi trên các tiristo và điện trở nguồn. Lập bảng tính trị trung bình của điện áp tải theo góc mở a0 ( 00,100,300,400,600,800) khi dòng điện tải Id = 60A. Lập bảng tính trị trung bình của điện áp tải theo dòng điện tải Id ( 0,10,20,30,40,50) khi góc mở a= 300 Cho sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt 1 pha với các thông số: U2 = 80V; E = 50V; R = 0,8W; f = 50Hz; dòng tải id là liên tục. Biểu thức giải tích: Tính trị trung bình của dòng tải và xác định giá trị điện cảm L sao cho Ia = 0,2Id. Cho sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt 1 pha với tải là R+E, các thông số: ; U2 = 240V; f = 60Hz; E= 120V. a. Tính thời gian mở cho dòng chảy qua mỗi điốt trong một chu kỳ. b.Xác định R sao cho dòng tải có trị trung bình Id = 30A. Cho sơ đồ chỉnh lưu điốt 3 pha tia với các thông số: U2 = 120V; E= 60V; R = 0,5W; f = 50Hz; Biểu thức giải tích: Tính trị trung bình của điện áp tải, trị trung bình của dòng tải, dòng chảy qua điốt và xác định giá trị điện cảm L sao cho Ia = 0,5Id. Cho sơ đồ chỉnh lưu điốt 3 pha cầu với các thông số: U2 = 110V; E= 110V; R = 9W; f = 50Hz; Biểu thức giải tích: Tính trị trung bình của điện áp tải, trị trung bình của dòng tải, dòng chảy qua điốt và xác định giá trị điện cảm L sao cho Ia = 0,2Id. Cho sơ đồ chỉnh lưu 1 pha hai nửa chu kỳ với: kc = DU/Um = 0,03; R = 15kW; f= 50Hz. Tính điện dung C. Cho sơ đồ chỉnh lưu 3 pha tia với các thông số: kLC= 0,05; f= 50Hz. Tính LC. Cho sơ đồ chỉnh lưu 3 pha cầu với các thông số: kLC= 0,04; f= 50Hz. Tính LC. Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo cầu 1 pha không đối xứng với các thông số: U2 = 120V; R = 3 W; L = ∞; a = 600. Tính trị trung bình của điện áp tải, dòng tải , dòng chảy qua tiristo, dòng chảy qua điốt. Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 3 pha tia với các thông số: U2 = 220V; f = 50Hz; E = 220V; LC = 3mH; R = 5W; L = ∞; Xác định góc mở a sao cho công suất do động cơ tái sinh Pd = E.Id = 4kW. Tính góc trùng dẫn m. Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo cầu 3 pha không đối xứng với các thông số sau: U2 = 130V; R = 1,585W; L = ∞; Pd = 15,85kW Xác định góc mở a, trị trung bình của dòng tải, trị trung bình của dòng chảy qua tiristo, trị trung bình của dòng chảy qua điốt. Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo cầu 3 pha đối xứng với các thông số: U2 = 110V; XC = 0,5W; R = 5W; L = ∞; a=0. Tính trị trung bình của điện áp tải, dòng tải và góc trùng dẫn m. Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 3 pha tia, mạch tải R+L với các thông số: Ud = 240V; U2 = 220V; f= 50Hz; Id = 866A; a = 0. Tính R, điện cảm chuyển mạch LC và góc trùng dẫn m. Một bộ chỉnh lưu điốt cầu 3 pha được nuôi từ nguồn điện xoay chiều có điện áp dây là 380V, thông qua máy biến áp 3 pha nối tam giác- sao. Giả thiết điện áp rơi trên mỗi điốt là 0,5V và dòng điện tải coi như được nắn thẳng Id = 40A. Điện áp trên tải là 280V. Tính trị trung bình của dòng điện chảy qua điốt và điện áp ngược cực đại mà mỗi điốt phải chịu. Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 1 pha hai nửa chu kỳ làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc với các thông số: U2 = 220V; E= 200V; f = 50Hz; La = 2mH; R = 0,6W; Ld = ∞; Id = 220A; Tính góc mở a và góc trùng dẫn m. Bài giải : Do có Ld= nên ta có dòng là liên tục nên ta có tính toán được như sau = Xác định góc mở a. Thay số ta được : Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 3 pha cầu làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc với các thông sô: U2= 240V; f = 50Hz; a= 1450; XC =0,5W; RC = 0,05W; Điện áp rơi trên mỗi tiristo là DUT = 1,5 V; với giả thiết dòng điện tải được nắn thẳng id = Id = 40A. Tính E và góc trùng dẫn m. Bài giải Khi các phần tử trong sơ đồ được coi là lý tưởng thì trị trung bình của điện áp tải: =2,34.U2.cos Vì bộ biến đổi làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc nên: Xác định góc trùng dẫn m. Từ phương trình chuyển mạch: Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 3 pha tia, trị trung bình của điện áp pha là U = 170V; f= 50Hz, điện cảm và điện trở mỗi pha lần lượt là: LC = 1,5mH; RC= 0,07W; Giả thiết điện áp rơi trên mối tiristo là DUT = 1,5 V và trị trung bình của dòng điện tải là: Id = 30A. Hãy tính trị trung bình của điện áp tải khi các góc mở a là 00; 300;450;600. Bài giải : Điện áp rơi trên tiristo là 1,5(V) Điện áp rơi trên điện trở nguồn xoay chiều: 0,07.30=2,1(V) Điện áp rơi do điện cảm nguồn xoay chiều gây nên: Biểu thức của điện áp tải: a0 0 30 45 60 Ud’(V) 184,55 157,26 126,08 184,55 Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 3 pha cầu làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc, với các thông số: U2= 110V; f = 50Hz; E = 350V; R = 3W; L=∞; a= 1200 Tính công suất có ích trả về lưới xoay chiều trong hai trường hợp: a.Bỏ qua điện cảm chuyển mạch Lc( LC = 0). b.Khi LC = 4mH. Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo cầu 3 pha. Nguồn điện xoay chiều có điện áp dây Ud = 415 V, f= 50Hz, LC = 0,6mH. Giả thiết dòng điện tải được nắn thẳng và bỏ qua điện áp rơi trên các tiristo và điện trở nguồn. Lập bảng tính trị trung bình của điện áp tải theo góc mở a0 ( 00,200,300,450,600,700) khi dòng điện tải Id = 50A. Lập bảng tính trị trung bình của điện áp tải theo dòng điện tải Id ( 0,20,25,45,65,85) khi góc mở a= 300 Bài giải Điện áp tải: a/ ; Ud’= f(a) a0 0 20 30 45 60 70 Ud’(V) 540,4 507,2 475,7 379,4 265,7 178,9 b/ Ud’= f(Id) khi a= 300 Ud’=475,7 - 0,18.Id Id(A) 0 20 25 45 65 85 Ud’(V) 475,7 472,1 471,2 467,6 464 460,4 Cho sơ đồ chỉnh lưu điốt 3 pha tia với các thông số: U2 = 120V; E= 80V; R = 0,8W; f = 50Hz; Biểu thức giải tích: Tính trị trung bình của điện áp tải, trị trung bình của dòng tải, dòng chảy qua điốt và xác định giá trị điện cảm L sao cho Ia = 0,3Id. Bài giải: Chỉnh lưu điốt 3 pha tia Từ biểu thức giải tích ta có: Cho sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt 1 pha với các thông số: U2 = 90V; E = 50V; R = 0,8W; f = 50Hz; dòng tải id là liên tục. Biểu thức giải tích: Tính trị trung bình của dòng tải và xác định giá trị điện cảm L sao cho Ia = 0,1Id. Cho sơ đồ chỉnh lưu điốt 3 pha cầu với các thông số: U2 = 120V; E= 120V; R = 3W; f = 50Hz; Biểu thức giải tích: Tính trị trung bình của điện áp tải, trị trung bình của dòng tải, dòng chảy qua điốt và xác định giá trị điện cảm L sao cho Ia = 0,1Id. Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo cầu 3 pha đối xứng với các thông số: U2 = 200V; XC = 0,5W; R = 3W; L = ∞; a=0. Tính trị trung bình của điện áp tải, dòng tải và góc trùng dẫn m. Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 3 pha tia, mạch tải R+L với các thông số: Ud = 200V; U2 = 180V; f= 50Hz; Id = 800A; a = 0. Tính R, điện cảm chuyển mạch LC và góc trùng dẫn m. Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo một pha hai nửa chu kỳ với các thông số: U2 = 120V; f= 50Hz; L = 3mH; a=. Viết biểu thức của dòng tải id và xác định góc tắt dòng l. Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 3 pha cầu làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc, với các thông số: U2= 240V; f = 50Hz; E = 350V; R = 1W; L=∞; a= 1200 Tính công suất có ích trả về lưới xoay chiều trong hai trường hợp: a.Bỏ qua điện cảm chuyển mạch Lc( LC = 0). b.Khi LC = 1mH. Bài giải : Do có L=∞ nên dòng là liên tục ta áp dụng công thức tính dòng liên tục cho chỉnh lưu tiristo 3 pha LC = 0 ( không xét hiện tượng trùng dẫn) Biểu thức công suất: Pd = Ud.Id. Với LC=1mH ( có xét đến hiện tượng trùng dẫn) Công suất tác dụng trả về lưới xoay chiều: Pd = Ud’ .Id = -339,24.68,04 =-23,08(kW) Nhận xét : như vậy ta thấy rằng điện áp thực tế khi có trùng dẫn sẽ nhỏ hơn 1 lượng chính là giá trị điện áp mất đi do đó chúng ta phải chú ý điều này Công suất trả về chính là công suất của dòng qua tải và điện áp thực tế Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 3 pha cầu làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc với các thông sô: U2= 239V; f = 50Hz; a= 1450; XC =0,3W; RC = 0,5W; Điện áp rơi trên mỗi tiristo là DUT = 1,5 V; với giả thiết dòng điện tải được nắn thẳng id = Id = 40A. Tính E và góc trùng dẫn m. Khi các phần tử trong sơ đồ được coi là lý tưởng thì trị trung bình của điện áp tải: Vì bộ biến đổi làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc nên: Xác định góc trùng dẫn m. Từ phương trình chuyển mạch: Cho sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt 1 pha với tải là R+E, các thông số: ; U2 = 150V; f = 50Hz; E= 110V. a.Tính thời gian mở cho dòng chảy qua mỗi điốt trong một chu kỳ. b.Xác định R sao cho dòng tải có trị trung bình Id = 60A. Bài giải : Trong mỗi nửa chu kỳ, đường cong ud cắt đường thẳng E tại hai điểm q1, q2 nên q1, q2 sẽ là nghiệm của phương trình: Tính R, từ công thức: Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 3 pha tia, trị trung bình của điện áp pha là U = 120V; f= 60Hz, điện cảm và điện trở mỗi pha lần lượt là: LC = 1,5mH; R= 0,06W; Giả thiết điện áp rơi trên mối tiristo là DUT = 1,5 V và trị trung bình của dòng điện tải là: Id = 35A. Hãy tính trị trung bình của điện áp tải khi các góc mở a là 00; 300;450;600. Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo cầu 3 pha. Nguồn điện xoay chiều có điện áp dây Ud = 405 V, f= 50Hz, LC = 0,7mH. Giả thiết dòng điện tải được nắn thẳng và bỏ qua điện áp rơi trên các tiristo và điện trở nguồn. Lập bảng tính trị trung bình của điện áp tải theo góc mở a0 ( 00,100,300,400,600,800) khi dòng điện tải Id = 35A. Lập bảng tính trị trung bình của điện áp tải theo dòng điện tải Id ( 0,10,20,30,40,50) khi góc mở a= 450 Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 3 pha tia với các thông số: U2 = 240V; f = 50Hz; E = 240V; LC = 5mH; R = 5W; L = ∞; Xác định góc mở a sao cho công suất do động cơ tái sinh Pd = E.Id = 6kW. Tính góc trùng dẫn m. Bài giải Chỉnh lưu tiristo 3 pha tia. Sơ đồ làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc. Từ đó ta có các biểu thức tính như sau: Tính góc trùng dẫn. áp dụng công thức: PHẦN BÀI TẬP (50 BÀI) Bài 1 Sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt 1 pha 1/2 chu kỳ. Từ biểu thức giải tích ta có: Bài 2. Trong mỗi nửa chu kỳ, đường cong ud cắt đường thẳng E tại hai điểm q1, q2 nên q1, q2 sẽ là nghiệm của phương trình: Tính R, từ công thức: Bài 3. Sơ đồ chỉnh lưu điốt 1 pha hai nửa chu kỳ: Bài 4. Chỉnh lưu điốt 3 pha tia Từ biểu thức giải tích ta có: Bài 5. Chỉnh lưu điốt 3 pha cầu. Từ biểu thức giải tích ta có: Bài 6. Cho sơ đồ chỉnh lưu 1 pha hai nửa chu kỳ. Tính C Áp dụng công thức: Biến đổi biểu thức và thay số ta có phương trình bậc 2 như sau: Giải phương trình bậc hai có 2 nghiệm: C1=0 (loại); C2 = 100mF Vậy C = 100(mF). Bài 7. Sơ đồ chỉnh lưu 3 pha tia: A=0,2; n=3; áp dụng công thức: Nếu chọn L = 22,54 mH thì Bài 8. Sơ đồ chỉnh lưu 3 pha cầu A= 0,095; n=6 Nếu chọn L = 89,2 mH thì Bài 9. Chỉnh lưu cầu tiristo 1 pha không đối xứng - Trị trung bình của điện áp tải: - Trị trung bình của dòng tải: Trị trung bình của dòng chảy qua tiristo: Trị trung bình của dòng chảy qua điốt: Bài 10. Chỉnh lưu tiristo 3 pha tia. Sơ đồ làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc. Từ đó ta có các biểu thức tính như sau: Tính góc trùng dẫn. áp dụng công thức: Bài 11. Sơ đồ chỉnh lưu cầu tiristo 3 pha không đối xứng. - Xác định góc mở a Trị trung bình của dòng tải: Trị trung bình chảy qua điốt và tiristo. Bài 12. Chỉnh lưu tiristo cầu 3 pha Tính góc trùng dẫn. áp dụng công thức: Bài 13. Chỉnh lưu điốt 3 pha tia, tải là R+L Do có hiện tượng trùng dẫn (LC¹0) nên điện áp chỉnh lưu Ud’=217(V) Phương trình chuyển mạch: Bài 14. Trong trường hợp lý tưởng ta có: Với trường hợp đang xét: Trị trung bình của dòng chảy qua điốt. Điện áp ngược cực đại đặt lên mỗi điốt: Bài 15. Khi T1 mở cho dòng chảy qua ta có phương trình: Xác định A. Xác định góc tắt l Phương trình có 2 nghiệm: l=a (loại); l=2p-a; Bài 16. Chỉnh lưu tiristo 1 pha 2 nửa chu kỳ, làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc. Do LC¹0 nên trị trung bình của điện áp tải: Xác định góc mở a. Góc trùng dẫn m Bài 17. Khi các phần tử trong sơ đồ được coi là lý tưởng thì trị trung bình của điện áp tải: Vì bộ biến đổi làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc nên: Xác định góc trùng dẫn m. Từ phương trình chuyển mạch: Bài 18. Điện áp rơi trên tiristo là 1,5(V) Điện áp rơi trên điện trở nguồn xoay chiều: 0,07.30=2,1(V) Điện áp rơi do điện cảm nguồn xoay chiều gây nên: Biểu thức của điện áp tải: a0 0 30 45 60 Ud’(V) 166,43 142,93 115,04 78,71 Bài 19. LC = 0 ( không xét hiện tượng trùng dẫn) Biểu thức công suất: Pd = Ud.Id. Với LC=2mH ( có xét đến hiện tượng trùng dẫn) Công suất tác dụng trả về lưới xoay chiều: Pd = Ud’ .Id = -310,9.89,18=-27,67(kW) Bài 20. Điện áp tải: a/ ; Ud’= f(a) a0 0 10 30 40 60 80 Ud’(V) 544,2 525,7 469,1 443,1 264 81,1 b/ Ud’= f(Id) khi a= 300 Ud’=485,36 - 0,27.Id Id(A) 0 10 20 30 40 50 Ud’(V) 485,36 482,6 480 477,2 474,5 471,8 Bài 21. Sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt 1 pha 1/2 chu kỳ. Từ biểu thức giải tích ta có: Bài 22. Trong mỗi nửa chu kỳ, đường cong ud cắt đường thẳng E tại hai điểm q1, q2 nên q1, q2 sẽ là nghiệm của phương trình: Tính R, từ công thức: Bài 23. Chỉnh lưu điốt 3 pha tia Từ biểu thức giải tích ta có: Bài 24 Chỉnh lưu điốt 3 pha cầu. Từ biểu thức giải tích ta có: Bài 25 Cho sơ đồ chỉnh lưu 1 pha hai nửa chu kỳ. Tính C Áp dụng công thức: Biến đổi biểu thức và thay số ta có phương trình bậc 2 như sau: Giải phương trình bậc hai có 2 nghiệm: C1=2.10-5 (F); C2 = 3,4.10-7(F) Bài 26 Sơ đồ chỉnh lưu 3 pha tia: A=0,2; n=3; áp dụng công thức: Nếu chọn L = 4,5 mH thì Bài 27 Sơ đồ chỉnh lưu 3 pha cầu A= 0,095; n=6 Nếu chọn L = 66,9 mH thì Bài 28. Chỉnh lưu cầu tiristo 1 pha không đối xứng - Trị trung bình của điện áp tải: - Trị trung bình của dòng tải: Trị trung bình của dòng chảy qua tiristo: Trị trung bình của dòng chảy qua điốt: Bài 29. Chỉnh lưu tiristo 3 pha tia. Sơ đồ làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc. Từ đó ta có các biểu thức tính như sau: Tính góc trùng dẫn. áp dụng công thức: Bài 30. Sơ đồ chỉnh lưu cầu tiristo 3 pha không đối xứng. - Xác định góc mở a Trị trung bình của dòng tải: Trị trung bình chảy qua điốt và tiristo. Bài 31. Chỉnh lưu tiristo cầu 3 pha Tính góc trùng dẫn. áp dụng công thức: Bài 32 Chỉnh lưu điốt 3 pha tia, tải là R+L Do có hiện tượng trùng dẫn (LC¹0) nên điện áp chỉnh lưu Ud’=240(V) Phương trình chuyển mạch: Bài 33 Trong trường hợp lý tưởng ta có: Với trường hợp đang xét: Trị trung bình của dòng chảy qua điốt. Điện áp ngược cực đại đặt lên mỗi điốt: Bài 34 Chỉnh lưu tiristo 1 pha 2 nửa chu kỳ, làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc. Do LC¹0 nên trị trung bình của điện áp tải: Xác định góc mở a. Góc trùng dẫn m Bài 35 Khi các phần tử trong sơ đồ được coi là lý tưởng thì trị trung bình của điện áp tải: Vì bộ biến đổi làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc nên: Xác định góc trùng dẫn m. Từ phương trình chuyển mạch: Bài 36 Điện áp rơi trên tiristo là 1,5(V) Điện áp rơi trên điện trở nguồn xoay chiều: 0,07.30=2,1(V) Điện áp rơi do điện cảm nguồn xoay chiều gây nên: Biểu thức của điện áp tải: a0 0 30 45 60 Ud’(V) 184,55 157,26 126,08 184,55 Bài 37 LC = 0 ( không xét hiện tượng trùng dẫn) Biểu thức công suất: Pd = Ud.Id. Với LC=2mH ( có xét đến hiện tượng trùng dẫn) Công suất tác dụng trả về lưới xoay chiều: Pd = Ud’ .Id = - 406,78.233,9=-95,14(kW) Bài 38 Điện áp tải: a/ ; Ud’= f(a) a0 0 20 30 45 60 70 Ud’(V) 540,4 507,2 475,7 379,4 265,7 178,9 b/ Ud’= f(Id) khi a= 300 Ud’=475,7 - 0,18.Id Id(A) 0 20 25 45 65 85 Ud’(V) 475,7 472,1 471,2 467,6 464 460,4 Bài 39 Chỉnh lưu điốt 3 pha tia Từ biểu thức giải tích ta có: Bài 40. Sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt 1 pha 1/2 chu kỳ. Từ biểu thức giải tích ta có: Bài 41. Chỉnh lưu điốt 3 pha cầu. Từ biểu thức giải tích ta có: Bài 42 Chỉnh lưu tiristo cầu 3 pha Tính góc trùng dẫn. áp dụng công thức: Bài 43 Chỉnh lưu điốt 3 pha tia, tải là R+L Do có hiện tượng trùng dẫn (LC¹0) nên điện áp chỉnh lưu Ud’=217(V) Phương trình chuyển mạch: Bài 44. Khi T1 mở cho dòng chảy qua ta có phương trình: Xác định A. Xác định góc tắt l Phương trình có 2 nghiệm: l=a (loại); l=2p-a; Bài 45. LC = 0 ( không xét hiện tượng trùng dẫn) Biểu thức công suất: Pd = Ud.Id. Với LC=1mH ( có xét đến hiện tượng trùng dẫn) Công suất tác dụng trả về lưới xoay chiều: Pd = Ud’ .Id = -339,24.68,04 =-23,08(kW) Bài 46. Khi các phần tử trong sơ đồ được coi là lý tưởng thì trị trung bình của điện áp tải: Vì bộ biến đổi làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc nên: Xác định góc trùng dẫn m. Từ phương trình chuyển mạch: Bài 47 Trong mỗi nửa chu kỳ, đường cong ud cắt đường thẳng E tại hai điểm q1, q2 nên q1, q2 sẽ là nghiệm của phương trình: Tính R, từ công thức: Bài 48. Điện áp rơi trên tiristo là 1,5(V) Điện áp rơi trên điện trở nguồn xoay chiều: 0,07.30=2,1(V) Điện áp rơi do điện cảm nguồn xoay chiều gây nên: Biểu thức của điện áp tải: a0 0 30 45 60 Ud’(V) 128,65 110,2 88,3 59,9 Bài 49. Điện áp tải: a/ ; Ud’= f(a) a0 0 10 30 40 60 80 Ud’(V) 230,85 227,2 198,9 175,2 111,75 34,02 b/ Ud’= f(Id) khi a= 450 Ud’=168,4 - 0,21.Id Id(A) 0 10 20 30 40 50 Ud’(V) 168,4 166,3 164,2 162,1 160 157,9 Bài 50. Chỉnh lưu tiristo 3 pha tia. Sơ đồ làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc. Từ đó ta có các biểu thức tính như sau: Tính góc trùng dẫn. áp dụng công thức: