›
›

Bài giảng Điện tử công suất - Chương 3: Bộ biến đổi điện áp một chiều - Nguyễn Tiến Ban

ppt 71 trang haiha333 07/01/2022 3070
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Điện tử công suất - Chương 3: Bộ biến đổi điện áp một chiều - Nguyễn Tiến Ban", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pptbai_giang_dien_tu_cong_suat_chuong_3_bo_bien_doi_dien_ap_mot.ppt

Nội dung text: Bài giảng Điện tử công suất - Chương 3: Bộ biến đổi điện áp một chiều - Nguyễn Tiến Ban

  1. Chương 3 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 1
  2. Bộ biến đổi điện áp một chiều Bộ biến đổi điện áp một chiều hay còn gọi là bộ biến đổi xung áp một chiều với đầu vào là nguồn điện một chiều có điện áp cố định và đầu ra cũng là nguồn điện một chiều nhưng có điện áp thay đổi được. 2
  3. Giá trị trung bình của điện áp trên tải: 1   U = Edt = E = E. R T 0 T - Thời gian khoá K đóng  - Hệ số điều chỉnh T – Chu kì đóng cắt của khoá K Để thay đổi điện áp có hai cách: 1- Thay đổi thời gian đóng K khi giữ chu kì T không đổi ( PWM) 2- Thay đổi tần số đóng cắt:  = 1  và giữ thời gian đóng khoá K không đổi : =const 3
  4. Ưu điểm: + Hiệu suất cao vì tổn hao công suất trong BBĐ không đáng kể so với bộ BĐ liên tục, + Độ chính xác cao, ít chịu ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường, + Chất lượng điện áp tốt hơn, + Kích thước gọn nhẹ. Nhược điểm: + Cần có bộ lọc đầu ra, tăng quán tính của bộ BĐ, + Tần số đóng cắt lớn tạo nên nhiễu nguồn, nhiễu các thiết bị đ/k khác 4
  5. Bộ biến đổi điện áp một chiều sử dụng van điều khiển là hợp lý nhất. Nhiều trường hợp vẫn sử dụng Thyristor (T) cho loại này vì công suất của T lớn. T là van bán dẫn bán điều khiển, muốn khoá T cần giảm dòng qua T nhỏ hơn một giá trị nhất định nào đó bằng cách đặt điện áp ngược lên T Với mạch một chiều khi sử dụng T, người ta thường sử dụng các T phụ và nguồn năng lượng tích trữ trong tụ điện để khoá T chính. 5
  6. TC là Thyristor chính Tf là phụ. Khi Tc mở, tụ C được nạp thông qua điện trở R bằng điẹn áp nguồn. Khi muốn khoá Tc điều khiển mở Tf, điện áp ngược từ tụ sẽ đặt lên Tc làm cho dòng qua Tc giảm về 0. 6
  7. Khi Tf mở, tụ C được nạp với dấu + ở trên, Khi Tc làm việc, tụ C phóng qua D, L và do được tính toán trước nên mạch này cộng hưởng, tụ C được nạp theo chiều ngược lại, dấu theo trong ngoặc. Khi muốn khoá Tc, điều khiển Tf, điện áp ngược đặt lên Tc, giảm dòng về 0. 7
  8. SƠ ĐỒ CẤU TRÚC Các khâu chính: Nguồn N - Bộ lọc đầu vào L – Khoá điện tử KDT - Lọc đầu ra Lo - Phụ tải PT Nguồn 1 chiều có thể là acquy, bộ chỉnh lưu. Lọc có thể là L, LC. KDT thường sử dụng van bán dẫn điều khiển hoàn toàn ( GTO, IGBT, BJT). Lọc đầu ra để san phẳng 8
  9. Sơ đồ nguyên lí 9
  10. Nguyên tắc điều khiển bộ biến đổi điện áp một chiều 10
  11. Bộ biến đổi xung áp một chiều không đảo chiều có điện áp ra thấp hơn điện áp vào ( Bộ biến đổi xung áp nối tiếp) 11
  12. Bé biÕn ®æi xung ¸p mét nhÞp lµm viÖc víi ®éng c¬ mét chiÒu 15
  13. ChÕ ®é ®éng c¬ §iÖn ¸p UAB ®¹t cùc ®¹i khi T dÉn UAB E vµ ®¹t cùc tiÓu khi UAB = 0. Khi T bÞ kho¸, dßng ®iÖn t¨ng tíi i tmax ë thêi ®iÓm t1, vµ gi¶m ®Õn i tmin t¹i thêi ®iÓm T. Gi¸ trÞ trung b×nh cña dßng ®iÖn qua kho¸ ®iÖn tö: 1 t1 I = i (t)dt = I  T 1 1 T 0 ) ; Trong ®ã: i1(t) lµ dßng ®iÖn qua phô t¶i khi kho¸ dÉn ®iÖn ( 0 t t1 t = .T: E −U i (t) = I + t t 1 min L i2(t) lµ dßng ®iÖn qua phô t¶i khi kho¸ kh«ng dÉn (t1 t ) ; t = (1- )T U 1 T i (t) = I + t t I = i (t)dt = I (1−  ) 2 max L Gi¸ trÞ trung b×nh dßng qua diode: D T 2 t t1 §iÖn ¸p lín nhÊt ®Æt lªn van: UT =U D = E C«ng suÊt sö dông kho¸ ®iÖn tö P P = t T  17
  14. Chế độ dòng gián đoạn Điểm giới hạn giữa liên tục và gián đoạn tương ứng với điều kiện : I = 0. E (1−  ) min I = tgioihan 2L. f E(1− ) Giá trị điện cảm giới hạn: Lgioihan = 2Itgh. f Khoảng dẫn điện giới hạn:  gioihan = 1− 2.. f Trong đó: L Quan hệ: U  2  = t = Rt E 2LI . f  2 − t Với: t 1 t2 1 E −U 1 E −U U E I = t dt + t T − t t .dt t 1 T 0 L T 0 L L Ngoài vùng giới hạn là vùng dòng điện liên tục mô tả bằng quan hệ: U t = .E − Rt .It 18
  15. ®Æc tÝnh ®iÖn c¬ : dßng gi¸n ®o¹n vµ liªn tôc 19
  16. Chế độ hãm điện của động cơ Dòng năng lượng sẽ từ động cơ về nguồn, động cơ làm chức năng máy phát ( hãm tái sinh) 20
  17. bé biÕn ®æi ®iÖn ¸p hai nhÞp víi ®iÖn ¸p ra nhá h¬n ®iÖn ¸p vµo 22
  18. Bé biÕn ®æi cho phÐp ®éng c¬ lµm viÖc ë gãc phÇn t thø nhÊt: chÕ ®é ®éng c¬. Vµ gãc phÇn t thø hai: ChÕ ®é h·m ®iÖn. 24
  19. Qu¸ tr×nh khëi ®éng vµ h·m ( ®iÖn) ®éng c¬ 25
  20. bé biÕn ®æi xung ¸p song song cã ®iÖn ¸p ra nhá h¬n ®iÖn ¸p vµo ( bé biÕn ®æi xung ¸p song song) 26
  21. bé biÕn ®æi xung ¸p song song 27
  22. ®å thÞ dßng vµ ¸p khi dßng ®iÖn qua ®iÖn c¶m liªn tôc 28
  23. Van T ®ãng më do tÝn hiÖu ®/k UG. Khi van T dÉn ( 0 t1 ) ®iÖn ¸p nguån ®Æt lªn cuén c¶m L, khi T kho¸ , toµn bé n¨ng lîng nguån vµ n¨ng lîng dù tr÷ t¹i L ®Æt lªn t¶i, t¹o nªn dßng iL2, ®iÖn ¸p trªn t¶i lín h¬n ®iÖn ¸p nguån. Tô C tÝch nlîng vµ läc ®.¸p ra. Khi T më, tô C cÊp n¨ng lîng cho t¶i.  I = .I Dßng ®iÖn qua van: T 1−  t I Dßng ®iÖn qua diode: I = I = t D L 1−  E I R §iÖn ¸p trªn t¶i: U = 0 − t 0 t 1−  (1−  )2 Trong ®ã R0 vµ E0 lµ s®® vµ ®iÖn trë trong cña nguån 29
  24. bé biÕn ®æi ®iÖn ¸p mét chiÒu cã ®iÖn ¸p ra lín h¬n hoÆc nhá h¬n ®iÖn ¸p vµo 30
  25. BiÓu ®å xung 32
  26. Bé biÕn ®æi nµy cho phÐp t¹o ®îc ®iÖn ¸p ra Ut lín h¬n hoÆc nhá h¬n ®iÖn ¸p vµo E Van T ®îc ®ãng nhê tÝn hiÖu UG. Khi van dÉn, cuén c¶m L ®îc n¹p ®iÖn víi ®iÖn ¸p nguån, dßng n¹p lµ IL1.T¹i thêi ®iÓm t1, van T bÞ kho¸, s®® tù c¶m trªn cuén kh¸ng L : duy tr× dßng qua nã theo chiÒu cò vµ n¹p cho tô C vµ cho t¶i Rt dßng iL2. Khi van T dÉn ë chu k× tiÕp theo, tô C phãng ®iÖn qua t¶i vµ duy tr× ®iÖn ¸p trªn t¶i b»ng ph¼ng, ®ång thêi cuén kh¸ng l¹i ®îc tÝch n¨ng lîng. Nh vËy: T¹i thêi ®iÓm 0 t1 : Dßng qua van T lµ iT = iL1, T¹i t1 T dßng qua diode : ID = i L2 §iÖn ¸p trªn cuén L b»ng E khi T dÉn, b»ng – Ut khi T kho¸. §iÖn ¸p :  .E U = 0 t 1−  Nh vËy, khi thay ®æi  lµ cã thÓ thay ®æi ®îc ®iÖn ¸p ra: Ut E0 khi 0,5 <  < 1. §iÒu kiÖn ®Ó ®¶m b¶o t¨ng ®iÖn ¸p ra cao h¬n ®iÖn ¸p vµo th× ®iÖn trë trong cña nguån R0 ph¶i ®ñ nhá: 2 E0 U t max = 4I t R0 33
  27. bé biÕn ®æi xung ¸p mét chiÒu cã thÓ ®¶o chiÒu ®îc 34
  28. Van ®iÒu khiÓn sö dông IGBT. Bé ®iÒu khiÓn cho phÐp ®¶o chiÒu ®éng c¬ theo yªu cÇu phô t¶i. §éng c¬ thùc hiÖn lo¹i mét chiÒu kÝch tõ ®éc lËp. §¶o chiÒu ®éng c¬ thùc hiÖn b»ng ®¶o chiÒu dßng phÇn øng. C¸c van IGBT lµ kho¸ kh«ng tiÕp ®iÓm. C¸c diode sö dông trong trêng hîp ®éng c¬ tr¶ n¨ng lîng ph¶n kh¸ng vÒ nguån trong chÕ ®é h·m t¸i sinh. Víi bé biÕn ®æi nµy cã thÓ sö dông c¸c ph¬ng ph¸p kh¸c nhau: + §iÒu khiÓn ®èi xøng, + §iÒu khiÓn kh«ng ®èi xøng, + §iÒu khiÓn hçn hîp. Th«ng dông lµ ®/k kh«ng ®èi xøng v× chÊt lîng ra tèt h¬n. 36
  29. §iÒu khiÓn: Khi më c¸c van T1, T2 ®éng c¬ sÏ quay theo chiÒu thuËn ( ch¼ng h¹n), T3 lu«n ®îc kho¸ cßn T4 sÏ ®îc ®ãng më ngîc pha víi T1. ViÖc T4 më trong kho¶ng t1T nh»m môc ®Ých ng¾n m¹ch phô t¶i, do ®ã ®iÖn ¸p ra trong kho¶ng 0 t sÏ thùc sù b»ng 0. ( UAB = 0; t1 t T ). Bé biÕn ®æi cã ba tr¹ng th¸i lµm viÖc: Tr¹ng th¸i 1: E. >ED. §éng c¬ lµm viÖc ë gãc phÇn t 1, n¨ng lîng th«ng qua T1 vµ T2 dÉn trong kho¶ng 0  t1. Thêi gian t1  T n¨ng l- îng tÝch luü trong cuén c¶m duy tr× dßng ®iÖn ®i theo chiÒu cò khÐp m¹ch qua T2 vµ D4. ( hinh f) 37
  30. Tr¹ng th¸i 2: E. E. nên động cơ hãm trả năng lượng về nguồn thông qua D1 và D2. ( ID1 = ID2 – It ) Khoảng t0 – t1, E. > ED, hoạt động chế độ động cơ cấp qua T1 và T2. Khoảng t1 – t2 T1 khoá, T4 mở, điện cảm phóng năng lượng tích trữ cho động cơ thông qua D2 và D4. Khoảng t2 – T khi năng lượng dự trữ trong điện cảm hết, Sđ đ động cơ đảo chiều dòng điện đi qua T4 D2 và cuộn cảm được tích luỹ n.l., khi T4 khoá UAB > E quá trình lặp lại như ban đầu. ( hình g) Mặc dù dòng It có đổi chiều nhưng do T4 và D4 tham gia nên trong khoảng t1 – T điện áp UAB luôn bằng 0. Đây chính là lí do điện áp không bị biến dạng nhiều, thành phần sóng điều hoà bậc cao trong điện áp phụ tải là nhỏ nhất. 38
  31. Phô lôc 40
  32. Bộ biến đổi điện áp một chiều Giới thiệu: ▪ Còn gọi là bộ chopper ▪ Ngõ vào: điện áp DC cố định ▪ Ngõ ra: điện áp DC thay đổi được ▪ Dùng trong các bộ nguồn đóng ngắt (switching power supply), trong các ứng dụng điều khiển động cơ DC Các dạng mạch khảo sát trong chương này: ▪ Bộ biến đổi một chiều kiểu giảm áp (Bộ giảm áp) ▪ Bộ biến đổi một chiều kiểu tăng áp (Bộ tăng áp) ▪ Bộ biến đổi một chiều kép - Kiểu đảo dòng, - Kiểu đảo áp, - Dạng tổng quát 41
  33. Điều khiển bộ biến đổi điện áp một chiều ut U Ut U T1 T2 Ut T Nguyên lý hoạt động của một bộ biến đổi điện áp một chiều 42
  34. Bộ giảm áp Góc phần tư làm việc 43
  35. Bộ tăng áp 44
  36. Bộ tăng áp ▪ Điện áp ra ut có dạng xung ▪ Giá trị trung bình của điện áp ngõ ra: 1 T 0T+ UT T U= u. dt =1 2 = U 2 = U (1 − ) tt TTT0 T  = 1 : duty ratio (tỉ số điều chế) T ▪ Nếu xem: - Ut là điện áp phía nguồn cấp năng lượng (E) - U là điện áp phía tải nhận năng lượng U Ta có: U = t U 1 −  t 45
  37. Bộ tăng áp D Uo Us S Ví dụ ứng dụng bộ tăng áp để có điện áp cao Uo từ nguồn Us có điện áp thấp (Giả thiết tụ C đủ lớn để áp ra Uo có thể coi là liên tục và phẳng) U U = s o 1− 46
  38. Bộ biến đổi kép dạng đảo dòng 47
  39. Bộ biến đổi kép dạng đảo dòng 1.5 1 1 S1 S 0.5 0 1.5 2 1 S4 S 0.5 0 300 200 ut d v 100 0 20 d it i 10 0 20 S 10 i i 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 -3 Time (s) x 10 Đáp ứng của hệ thống Chopper lớp C + động cơ DC kích từ độc lập 48 S1, S4: dạng xung kích, ut: điện áp ngõ ra, it: dòng ngõ ra, i: dòng nguồn (Lư = 10mH, Rư = 0.25 W, fsw = 1000Hz  = 0.47, V = 240V, E = 110V) Iư > 0
  40. Bộ biến đổi kép dạng đảo dòng 1.5 1 1 S1S 0.5 0 1.5 1 2 S4S 0.5 0 300 d 200 ut v 100 0 0 d it i -10 -20 0 S i i -10 -20 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 -3 Time (s) x 10 Đáp ứng của hệ thống Chopper lớp C + động cơ DC kích từ độc lập S1, S4: dạng xung kích, ut: điện áp ngõ ra, it: dòng ngõ ra, i: dòng nguồn 49 (Lư = 10mH, Rư = 0.25 W, fsw = 1000Hz  = 0.44, V = 240V, E = 110V) Iư < 0
  41. Bộ biến đổi kép dạng đảo dòng 1.5 1 1 S S 1 0.5 0 1.5 2 1 S4S 0.5 0 300 d 200 u v t 100 0 50 d it i 0 -50 50 S i i 0 -50 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 Time (s) Đáp ứng của hệ thống Chopper lớp C + động cơ DC kích từ độc lập S1, S4: dạng xung kích, ut: điện áp ngõ ra, it: dòng ngõ ra, i: dòng nguồn (Lư = 10mH, Rư = 0.25 W, fsw = 100Hz 50  = 0.44, V = 240V, E = 110V) Iư > 0
  42. Bộ biến đổi kép dạng đảo dòng - Điện áp ra thay đổi giữa +U và 0 → luôn luôn >0. - Dòng tải có thể đổi chiều - Luôn hoạt động ở chế độ dòng liên tục Điện áp trung bình ngõ ra: T1 U = U. = U. ; T1: thời gian S1 dẫn, T: chu kỳ đóng ngắt t T 51
  43. Bộ biến đổi kép dạng đảo áp Tính liên tục hoặc gián đoạn của dòng tải phụ thuộc vào thông số tải (R, L, E) và tỉ số điều chế. Dòng tải chỉ chạy theo một chiều, áp trên tải có thể đổi chiều. 52
  44. Bộ biến đổi kép dạng đảo áp Giản đồ kích 1: - S1 đóng cắt trong mỗi chu kỳ,  = TT1 (T1: thời gian đóng khóa S1), T1 - S2: dẫn liên tục, điện áp trung bình ngõ ra: UUU== t T → Tải nhận năng lượng từ nguồn ()TT− 1 - S2: tắt liên tục, điện áp trung bình ngõ ra: UUU= − = −(1 − ) t T → Tải trả năng lượng về nguồn 53
  45. Bộ biến đổi kép dạng đảo áp Giản đồ kích 2: - S1, S2 cùng dẫn trong khoảng T1 và tắt trong khoảng T-T1, 2T - Điện áp trung bình ngõ ra: UUU=(1 − 1) = (2 − 1) t T 54
  46. Bộ biến đổi kép dạng tổng quát 55
  47. Bộ biến đổi kép dạng tổng quát Giản đồ kích 1: - Kích từng cặp: (S1, S2) và (S3, S4) - S1 và S4) kích ngược pha nhau, - (S2 và S3) kích ngược pha nhau, - Dòng ngõ ra có thể chạy theo cả hai chiều - Điện áp ngõ ra biến thiên giữa –U và U - Giá trị trung bình điện áp ngõ ra (ở chế độ dòng liên tục): 2.T1 UUUt =( − 1) = (2 − 1) T 56
  48. Bộ biến đổi kép dạng tổng quát Giản đồ kích 2: Để điện áp ra >0: - S1= ON, S2 = OFF, - S2, S3 đóng cắt ngược pha nhau - Giá trị trung bình điện áp ngõ ra (ở chế độ dòng liên tục): T1 UUU== ; với T1: thời gian S2 dẫn t T Để điện áp ra <0, giản đồ xung kích lúc này ra sao? 57
  49. Mạch lọc cho bộ biến đổi điện áp một chiều 58
  50. Mạch lọc cho bộ biến đổi điện áp một chiều Mạch lọc ngõ vào: Giả thiết bộ biến đổi được điều khiển theo phương pháp tần số đóng ngắt không đổi (T = const), Tụ lọc Cf chọn theo: It max Ittmax L i max C f hay C f 4 fU cmax UU cmax Trong đó: ▪ fT=1 ▪ L laø caûm khaùng maïch taûi (L=Lph+Lt) ▪ imax laø ñoä nhaáp nhoâ lôùn nhaát cho pheùp cuûa doøng ñieän taûi. ▪ Itmax là dòng tải cực đại, ▪ Ucmax là nhấp nhô điện áp cho phép lớn nhất trên Cf 59
  51. Mạch lọc cho bộ biến đổi điện áp một chiều Mạch lọc ngõ ra: Giả thiết cần lọc phẳng dòng ngõ ra it L Nếu:  = T (L: cảm kháng tải, R: điện trở tải), R U Cần chọn sao cho: i 4.f .L max 60
  52. Ví dụ tính toán Ví duï 4.1: Boä giaûm aùp caáp nguoàn aùp cho phaàn öùng cuûa ñoäng cô DC kích töø ñoäc laäp. Nguoàn moät chieàu U = 220V, taàn soá ñoùng ngaét f = 500Hz. Đoäng cô coù Rö = 2W. söùc ñieän ñoäng tính theo công thức E = 1,253. [V;rad/s]. Điện cảm Lư khá lớn để dòng động cơ luôn liên tục Dòng ñoäng cô luoân baèng ñònh möùc, töùc It = Iödm=11,6[A] a. Tính tæ soá T1/T khi vaän toác ñoäng cô laø 1000 voøng/phuùt b. Tính ñieän aùp taûi nhoû nhaát ôû cheá ñoä doøng taûi lieân tuïc, Töø ñoù xaùc ñònh thôøi gian ñoùng toái thieåu T1 cuûa cheá ñoä doøng lieân tuïc. Xung kích S T1 T t ut itmax it U itmin 61 t
  53. Ví dụ tính toán Xung kích S T1 T t ut itmax it U itmin t 62
  54. Ví dụ tính toán Giaûi: a. Tính tỉ số T1/T cần thiết 2 .n 2 .1000  = = = 104,72[rad / s] 60 60 E = 1,253. = 1,253.104,72 = 131,21[V ] ÔÛ cheá ñoä xaùc laäp Ut = Rö.It + E U t = 2.11,6 + 131,21 = 154,4[V] T Vôùi doøng taûi lieân tuïc U = 1 .U t T T U 154,4 Töø ñoù: 1 = t = = 0,7018 T U 220 b.- Ñieän aùp taûi nhoû nhaát khi E → 0. Luùc ñoù: Ut min = Rö.It = 2.11,6 = 23,2[V] U 1 U 1 23 ,2 Töø ñoù:T = T. t min = . t min = . = 2,1.10 −4 [ s] 1 min U f U 500 220 63
  55. Ví dụ tính toán Ví duï 4.2 Cho boä giaûm aùp caáp nguoàn cho ñoäng cô moät chieàu kích töø ñoäc laäp. Nguoàn moät chieàu U = 220V. Taûi coù Rö = 0, Lö = 32,5 mH, E =1,253. vôùi  [rad/s] laø vaän toác ñoäng cô. Taàn soá ñoùng ngaét boä giaûm aùp f = 500Hz. Cho bieát doøng taûi lieân tuïc vaø maïch ôû xaùc laäp T1 1. Tính tæ soá  = khi vaän toác ñoäng cô n = 1500 v/ph. T 2. Goïi ittmin vaø itmax laø trò nhoû nhaát vaø lôùn nhaát cuûa doøng ñieän qua taûi. Tính hieäu it = itmax - itmin 3. Ñeå giaûm bôùt ñoä nhaáp nhoâ doøng ñieän it sao cho it < 1A, caàn phaûi theâm caûm khaùng phuï baèng bao nhieâu 4. Trong tröôøng hôïp khoâng söû duïng theâm caûm khaùng phuï, caàn phaûi ñieàu chænh taàn soá ñoùng ngaét nhö theá naøo ñeå it < 1A 5. Moät caùch toång quaùt, khi E thay ñoåi trong khoaûng ( 0, +U), tìm ñieàu kieän veà f vaø L ñeå ñoä nhaáp nhoâ doøng ôû xaùc laäp thoûa ñieàu kieän it < itmax 64
  56. Ví dụ tính toán Xung kích S T1 T t ut itmax it U itmin t 65
  57. Ví dụ tính toán Giaûi: T1 1.- Tính tæ soá  = khi vaän toác ñoäng cô n = 1500 v/ph T n 1500 Ta có:  = 2 . = 2 . = 157[rad / s] 60 60 ÔÛ cheá ñoä xaùc laäp Ut = E = 1,253. = 1,253. 157 = 196,8[V] T Ôû cheá ñoä doøng lieân tuïc: U = U. 1 = U. t T E 196 ,8 Töø ñoù: U = U. = E  = = = 0,8946 t U 220 66
  58. Ví dụ tính toán 2.- Tính hieäu it = itmax - itmin Khi coâng taéc S ñoùng: di u = U = L. t + E t dt U − E hay: di = .dt t L Trong khoaûng thôøi gian ñoùng coâng taéc S: dòng tăng từ itmin ñeán it max . Laáy tích phaân hai veá cuûa phöông trình trong khoaûng ñoùng S. U − E i = i − i = .T t t max t min L 1 T Do 1 =  = T .f neân: T 1 U − E  220 −196 ,8 0,8946 i = . = . =1,277 [ A] t L f 0,0325 500 67
  59. Ví dụ tính toán 3.- Tính Lph sao cho it < 1A, Ñeå giaûm ñoä nhaáp nhoâ doøng ñieän it < itmax = 1A. Ta phaûi coù: U − E  . i L f t max U − E  L . i t max f 220 −196 ,8 0,8946 L . = 0,0415 [H ] 1 500 Töø ñoù caûm khaùng phuï theâm vaøo toái thieåu baèng: Lph min = L - Lu = 0,0415 - 0,0325 = 0,009 [H] = 9 [mH] 4.- Nếu giaûm ñoä nhaáp nhoâ doøng ñieän baèng caùch thay ñoåi taàn soá ñoùng ngaét f, ta coù: U − E 220 −196 ,8 f . = .0,8946 = 648 ,5[Hz ] it max .L 1.0,0325 Nhö vaäy taàn soá f phaûi lôùn hôn 649 Hz 68
  60. Ví dụ tính toán 5.- Ta coù: U − E  U − .U  U i = . = . = (1 − ). t L f L f L.f 1 1 Do haøm (1 -  ) coù trò cöïc ñaïi baèng khi = neân : 4 2 U U 1 i = ..(1 − ) . t L.f L.f 4 Ñieàu kieän ñeå it 55 {H.HZ] 69
  61. Ví dụ tính toán Ví du 4.3 Cho boä bieán ñoåi moät chieàu keùp daïng ñaûo doøng. Nguoàn moät chieàu U = 230 V. Taûi laø ñoäng cô moät chieàu kích töø ñoäc laäp Rö L E, T1 Biết Rö = 0,1 W. E = 220V . Tính tæ soá  = khi: T 1. Dòng trung bình qua động cơ là 100A 2. Dòng trung bình qua động cơ là -100A 70
  62. Ví dụ tính toán Giải: Ta có: UURIEt= = u t + 1. Trường hợp It = 100A: Ut= R u I t + E =0.1 x 100 + 220 = 230 V T Vậy tỉ số  = 1 cần thiết là: T U 230  =t = =1 U 230 2. Trường hợp It = -100A: Ut= R u I t + E = −0.1 x 100 + 220 = 210 V Vậy tỉ số cần thiết là: U 210  =t = = 0.91 U 230 71