THIẾT KẾ MẠCH NGHỊCH LƯU ĐỘC LẬP MỘT PHA NGUỒN DÒNG

Đề tài:
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SAO ĐỎ
THIẾT KẾ MẠCH NGHỊCH LƯU ĐỘC LẬP
MỘT PHA NGUỒN DÒNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Sinh viên thực hiện : ĐẶNG VĂN TÙNG
Lớp : CNKTDDT-CK6LT
Ngành : TỰ ĐỘNG HÓA
Giảng viên hướng dẫn : NGUYỄN HỮU QUẢNG
KẾT CẤU ĐỒ ÁN
Chương 1. Tìm hiểu các nguồn tạo dòng điện xoay
chiều một pha
Chương 2 . Tìm hiểu các loại van bán dẫn sử dụng
trong mạch nghịch lưu
Chương 3. Tìm hiểu các mạch nghịch lưu
Chương 4. Thiết kế mạch lực bộ nghịch lưu độc lập
một pha nguồn dòng
Chương 5. Thiết kế mạch điều khiển
CHƯƠNG 1.
TÌM HIỂU CÁC NGUỒN ĐIỆN ÁP XOAY
CHIỀU MỘT PHA
1.1. Máy biến áp một pha.
1.2. Bộ điều áp xoay chiều một pha.
1.3. Bộ biến tần một pha.
CHƯƠNG 2.
CÁC LOẠI VAN BÁN DẪN SỬ DỤNG
TRONG MẠCH NGHỊCH LƯU
2.1. Tranzitor
2.2. GTO (GATE TURN-OFF Thyristor )
2.3. IGBT. (Tranzito lưỡng cực, cực cổng cách ly)

2.4. Thyristor
2.1. Tranzitor (BT)
- Ứng dụng trong dải công suất không lớn
- Nhược điểm cơ bản của BT là điều khiển bằng
dòng điện nên:
+ Tổn hao năng lượng điều khiển khá lớn
+ Tần số đóng cắt của BT hạn chế
- Ít được dùng trong mạch nghịch lưu.
2.2. GTO (GATE TURN-OFF Thyristor )
- Phụ thuộc rất nhiều vào tín hiệu điều khiển.
- Điện áp điều khiển ngược cần phải được duy trì
đến khi dập tắt dòng điện hoàn toàn
- Trong đa số bộ biến đổi, sự mồi dễ dẫn đến phá
hủy linh kiện
- Ít được sử dụng trong các mạch nghịch lưu.
2.3. IGBT. (Tranzito lưỡng cực có cực cổng cách ly)
IGBT khắc phục được các nhược điểm của transistor
và MOSFET
- Điều khiển bằng điện áp nên tổn hao công suất
điều khiển nhỏ
- Có thể làm việc với tần số đóng cắt lớn.
- Vì vậy IGBT được sử dụng nhiều trong các mạch
nghịch lưu
2.4. Thyristor
- Mạch nghịch lưu (đầu vào một chiều) có U
AK
>0
nên:
+ Điều khiển khóa Thyristor cần một mạch khóa
riêng

+ Mạch điều khiển tương đối phức tạp
-
Ít được sử dụng trong các mạch nghịch lưu.
-
Sử dụng trong mạch nghịch lưu nguồn dòng
Chương 3:
TÌM HIỂU CÁC MẠCH NGHỊCH LƯU
3.1. Bộ nghịch lưu áp một pha
3.1.1. Bộ nghịch lưu áp mắc dưới dạng hình tia
T
1
đóng, T
2
mở. Cả T
1
, T
2
đều mở thì hở mạch, Cả
T1, T2 đều đóng thì ngắn mạch nguồn
3.1.2. Bộ nghịch lưu nửa cầu
3.1.3. Bộ nghịch lưu cầu
3.2. Bộ nghịch lưu dòng một pha
3.2.1. Bộ nghịch lưu dòng một pha dùng Thyristor
Chương 4:
THIẾT KẾ MẠCH LỰC BỘ NGHỊCH LƯU ĐỘC LẬP
MỘT PHA NGUỒN ÁP
Cấu trúc thực tế của nghịch lưu dòng điện
C
CM
C

B
A
L
d
I
d
u
A
u
B
u
C
Tải 3
pha
Nghịc
h lưu
dòng
điện
Tụ chuyển mạch
Mạch đk
(-) I
ph
I
đ
Nghịch lưu độc lập dòng điện một pha
c)
i
ra
u
ra

t
u
T1
T/2
T
T
3
T
2
T
1
T
4
I
d
i
c
i
t
C
Z
t
u
ra
i
ra
a)
T
3
T

2
T
1
T
4
I
d
i
c
i
t
Css
Z
t
u
ra
i
ra
b)
Cnt
t
i
g1,2
t
i
g3,4
t
I
d
t

t
Sơ đồ tương đương khi T1, T2 dẫn dòng Id
T
3
T
2
T
1
T
4
I
d
i
c
i
t
C
Z
t
u
ra
i
ra
+
-
Hiện tượng triệt dòng qua các van đang dẫn T1, T2
T
3
i
c

C
u
ra
i
ra
+
-
I
d
T
1
T
2
i
c
i
ra
+
-
T
4
I
d
Sơ đồ tương đương khi T3, T4 dẫn dòng Id
T
3
T
2
T
1

T
4
I
d
i
c
i
t
C
Z
t
u
ra
i
ra
+
-
Sơ đồ nguyên lý mạch lực bộ nghịch lưu độc lập một
pha nguồn dòng
T3
T2
T1
T4
ic
it
C
Zt
ura
ira
Th1

Th4
Th3
Th5
Th3
Th5
BA
ua
ub
uc
Uph
Ld Id
Si
Ud
CL NL
Trong mạch lực đã tính toán được
-
Van Thyristor
-
Chọn được đi ốt
-
Tụ điện trong mạch nghịch lưu
-
Tính được bộ lọc tần số đầu ra
-
Tính được nguồn một chiều cấp cho bộ NL
Chương 5:
THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN
5.1. Mạch điều khiển chỉnh lưu cầu ba pha
Mạch tạo răng cưa đi xuống
+E

Mạch tạo điện áp răng cưa tuyến tính đi xuống hai nửa
chu kỳ
U
đb
U
cl
U
rc
θ
4
0
θ
2
θ
1
θ
3
θ
u
đp
U
đb
U
cl
Mạch So sánh kiểu hai cửa
0
Urc
t
0
Uss

t
Mạch So sánh kiểu một cửa
0
U
rc
t
0
U
ss
t
R
1
R
2
R
3
Mạch khuếch đại và truyền xung ghép qua biến áp
xung
Tr
2
Tr
3
D
2
D
1
D
3
*
*

G
K
BAX
R
11
R
12
E
cc
R
13
Tr
2
Tr
1
D
2
D
1
D
3
*
*
G
K
BAX
R
3
R
1

R
2
E
cc
R
4
U
dx
C
R
12
C
3
Mạch động dùng OA
t
0
-
OA
+
R
2
R
1
V
1
0
+V
sat
t
1

T
-V
sat
R
C
t
t
0