Báo cáo thực hành kĩ thuật điện

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
Khoa Năng Lượng – Bộ môn Kĩ thuật Điện
--------

Báo cáo thực hành
Giáo viên hướng dẫn: TS. Phạm Đức Đại
Sinh viên thực hiện:
1. Lê Thanh Quý
MSV: 165112
2. Trần Tuấn Hùng
MSV: 1651122400
3. Ngơ Đình Nhiên
MSV: 165112
4. Ngọc Thanh Hưng
MSV: 165112
5. Trần Thị Thu Phương MSV: 1651122482
6. Lý Đình Tuấn
MSV: 165112
7. Bùi Văn Sĩ
MSV: 165112
8. Lê Quyết Thắng
MSV: 165112
9. Phạm Quang Minh
MSV: 165112
10. Đỗ Như Quân
MSV:

HÀ NỘI, tháng 5 năm 2019

MỤC LỤC

I. THÍ NGHIỆM PLC...........................................................................1
Bài 1......................................................................................................................................1
Bài 2......................................................................................................................................2


Bài 3: Đảo chiều động cơ 3 pha không đồng bộ................................................................3

II. CÁC MẠCH CHUYỂN ĐỔI CÔNG SUẤT...................................4
1. Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ............................................................................................4
1.1 Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ với Diode..................................................................................4
1.2 Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ với Thyristor...........................................................................6
1.3 Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ với tải R-L...............................................................................8

2. Mạch chỉnh lưu cầu hai nửa chu kỳ.............................................................................10
2.1 Mạch chỉnh lưu cầu hai nửa chu kỳ sử dụng Diode..........................................................10
2.2 Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ sử dụng Thyristor.................................................................12
2.3 Mạch chỉnh lưu cầu hai nửa chu kỳ sử dụng tải R-L........................................................16
2.4 Mạch chỉnh lưu cầu hai nửa chu kỳ kết hợp Thyristor và Diode.....................................19
2.5 Mạch chỉnh lưu cầu hai nửa chu kỳ kết hợp Thyristor và Diode sử dụng tải R-L.........23

3. Mạch chỉnh lưu 6 xung..................................................................................................26
3.1 Mạch chỉnh lưu 6 xung sử dụng Diode...............................................................................26
3.2 Mạch chỉnh lưu 6 xung sử dụng Thyristor.........................................................................28
3.3 Mạch chỉnh lưu 6 xung sử dụng tải R-L.............................................................................31

III. THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN......................................34
1. Điều khiển truyền động điện một chiều.......................................................................34
2. Biến tần...........................................................................................................................39
2.1 Bộ cấp nguồn 3 pha..............................................................................................................39
2.2 So sánh các tần số xung nhịp khác nhau............................................................................40

I. THÍ NGHIỆM PLC
Bài 1

1


Bài 2

Nhận xét
-

Khi Nhấn I0.0 thì Q0.2 và Q0.0 sáng và đồng thời bộ timer khởi động, mạch đang
hoạt động hình sao.

-

Sau 5s khóa liên động Q0.1 ngắt và Q0.1 sáng, mạch chuyển sang hoạt động hình tam
giác.

-

Khi nhấn I0.2 hệ thống ngắt.

-

Khi khởi động bằng phương pháp Star-Delta Connection thì dịng khởi động giảm 3
lần, momen giảm 3 lần so với khởi động hình tam giác.

2


-

Chú ý: Do momen giảm 3 lần nên nếu momen khởi động nhỏ hơn momen cản thì sẽ
khơng khởi động được hệ thống.

Bài 3: Đảo chiều động cơ 3 pha không đồng bộ

Ký Hiệu:
Đầu vào
I0.0 : KT

Đầu ra
Q0.0 : Động cơ thuận (T)
3


I0.1 : Stop
I0.2 : KN
I0.3 : RN

II.

Q0.1 : Động cơ ngịch (N)

CÁC MẠCH CHUYỂN ĐỔI CÔNG SUẤT
1. Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ

1.1 Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ với Diode
U 2=

U1
π

với U 1là biên độ của nguồn xoay chiều

250

2.00
1.75

U /V

300

I/A

P /W

Sơ đồ nguyên lý mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ sử dụng Diode

300
250

1.50
200
150
100

1.25
1.00
0.75

200
150
100

0.50
50
0
-50

0.25
0.00
-0.25

50
0
-50

-0.50
-100
-150
-200

-0.75
-1.00
-1.25

-100
-150
-200

-1.50
-250
-300

-1.75
-2.00

-250
-300

4
0

90

180

270

360

450

540

630

720
t/°


U /V

300
250
200
150
100
50
0
-50
-100
-150
-200
-250
-300

0

90

180

270

360

I/A

Điện áp vào 90V

450

540

630

720
t/°

Điện áp ra 41V

2.00
1.75
1.50
1.25
1.00
0.75
0.50
0.25
0.00
-0.25
-0.50
-0.75
-1.00

-1.25
-1.50
-1.75
-2.00

0

90

180

270

360

Dòng vào 0.37A

450

Dòng ra 0.21 A
5

540

630

720
t/°

P /W

300
250
200
150
100
50
0
-50
-100
-150
-200
-250
-300

0

90

180

270

360

Công suất vào 21W

450

540

Công suất ra 22W

1.2 Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ với Thyristor
U2 =

U1
(1+cos α)
2π

với U 1là biên độ của nguồn xoay chiều

Sơ đồ nguyên lý mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ sử dụng Thyristor

6

630

720
t/°


2.00

U /V

I/A

Phase angle =30

1.75

300
250

1.50
200

1.25
1.00

150

0.75

100

0.50
50

0.25
0.00

0

-0.25

-50

-0.50

-100

-0.75
-1.00

-150

-1.25

-200

-1.50
-250

-1.75
-2.00

-300

0

90

180

270

360

Điện áp vào 90V

Điên áp ra 38V

450

540

630

720
t/°

630

720
t/°

Dòng điện vào 0.38A
Dòng điện ra 0.19A

2.00
1.75

U /V

I/A

Phase angle =70
300
250

1.50
1.25
1.00
0.75

200
150
100

0.50
0.25
0.00
-0.25

50
0
-50

-0.50
-0.75
-1.00
-1.25

-100
-150
-200

-1.50
-1.75
-2.00

-250
-300

0

90

180

270

360

Điện áp vào 90V
Điện áp ra 28V

450

540

Dòng điện vào 0.32A
Dòng điện ra 0.13A
7


2.00

U /V

I/A

Phase angle =130
1.75

300
250

1.50
1.25
1.00
0.75

200
150
100

0.50
0.25
0.00
-0.25

50
0
-50

-0.50
-0.75
-1.00
-1.25

-100
-150
-200

-1.50
-1.75
-2.00

-250
-300

0

90

180

270

Điện áp vào 91V
Điện áp ra 7V

360

450

540

Dòng điện vào 0.14A

Dòng điện ra 0.02A

Nhận xét
- Với Phase angle càng lớn thì dịng điện, điện áp đầu ra càng giảm.

1.3 Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ với tải R-L
U2 =

U 1 cos ∝+ cos θ
.(
)
2
2π

−1
Trong đó θ = tan (

Sơ đồ nguyên lý mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ sử dụng tải R-L

8

ωL
)
R

630

720
t/°

2.00

U /V

I/A

Phase angle =120
1.75

300
250

1.50
200

1.25
1.00

150

0.75

100

0.50
50

0.25
0.00

0

-0.25

-50

-0.50
-100

-0.75
-1.00

-150

-1.25

-200

-1.50
-250

-1.75
-2.00

-300

0

90

180

270

Điện áp vào 92V
Điện áp ra 8V

360

450

540

630

720
t/°

630

720
t/°

Dòng điện vào 0.12A
Dòng điện ra 0.04A

2.00
1.75

U /V

I/A

Phase angle =90
300
250

1.50
1.25
1.00
0.75

200
150
100

0.50
0.25
0.00
-0.25

50
0
-50

-0.50
-0.75
-1.00
-1.25

-100
-150
-200

-1.50
-1.75
-2.00

-250
-300

0

90

180

270

Điện áp vào 92V
Điện áp ra 18V

360

450

540

Dòng điện vào 0.20A

Dòng điện ra 0.08A
9


2.00

U /V

I/A

Phase angle =60
1.75

300
250

1.50
1.25
1.00
0.75

200
150
100

0.50
0.25
0.00
-0.25

50
0
-50

-0.50
-0.75
-1.00
-1.25

-100
-150
-200

-1.50
-1.75
-2.00

-250
-300

0

90

180

270

360

450

540

Điện áp vào 91V
Dòng điện vào 0.26A
Điện áp ra 28V
Dòng điện ra 0.13A
Nhận xét
- Với Phase angle càng lớn thì dịng điện, điện áp đầu ra càng giảm.
2. Mạch chỉnh lưu cầu hai nửa chu kỳ

2.1 Mạch chỉnh lưu cầu hai nửa chu kỳ sử dụng Diode
2.U 1
với U 1là biên độ của nguồn xoay chiều
π
Sơ đồ nguyên lý mạch chỉnh lưu cầu hai nửa chu kỳ sử dụng Diode

U2 =

10

630

720
t/°


U /V

I/A

2.00
1.75

300
250

1.50
200

1.25
1.00

150

0.75

100

0.50
50

0.25
0.00

0

-0.25

-50

-0.50
-100

-0.75
-1.00

-150

-1.25

-200

-1.50
-250

-1.75

U /V

-2.00

-300

0

90

180

270

360

450

540

630

720
t/°

300
250
200
150
100
50
0
-50
-100
-150
-200
-250
-300

0

90

180

270

360

Điện áp vào 88V

450

Điện áp ra 81V
11

540

630

720
t/°


I/A

2.00
1.75
1.50
1.25
1.00

0.75
0.50
0.25
0.00
-0.25
-0.50
-0.75
-1.00
-1.25
-1.50
-1.75
-2.00

0

90

180

270

360

Dòng vào 0.48A

450

540

Dòng ra 0.43 A

2.2 Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ sử dụng Thyristor
U2 =

2. U 1
.cos α
π

với U1 là biên độ của nguồn xoay chiều

Sơ đồ nguyên lý mạch chỉnh lưu cầu hai nửa chu kỳ sử dụng Thyristor

12

630

720
t/°


Phase angle =30
U /V

300
250
200
150
100
50
0

-50
-100
-150
-200
-250
-300

0

90

180

270

360

I/A

Điện áp vào 89V

450

540

630

540

630

720
t/°

Điện áp ra 76V

2.00
1.75
1.50
1.25
1.00
0.75
0.50
0.25
0.00
-0.25
-0.50
-0.75
-1.00
-1.25
-1.50
-1.75
-2.00

0

90

180

270

360

Dòng vào 0.47A

450

Dòng ra 0.41 A
13

720
t/°


U /V

Phase angle = 90
300
250
200
150
100
50
0
-50
-100
-150
-200
-250

-300

0

90

180

270

360

I/A

Điện áp vào 90V

450

540

630

720
t/°

540

630

720

t/°

Điện áp ra 40V

2.00
1.75
1.50
1.25
1.00
0.75
0.50
0.25
0.00
-0.25
-0.50
-0.75
-1.00
-1.25
-1.50
-1.75
-2.00

0

90

180

270

360

Dòng vào 0.34A

450

Dòng ra 0.21 A
14


U /V

Phase angle = 120
300
250
200
150
100
50
0
-50
-100
-150
-200
-250
-300

0

90

180

270

360

I/A

Điện áp vào 91V

450

540

630

720
t/°

Điện áp ra 19V

2.00
1.75
1.50
1.25
1.00
0.75
0.50
0.25

0.00
-0.25
-0.50
-0.75
-1.00
-1.25
-1.50
-1.75
-2.00

0

90

180

270

360

Dòng vào 0.21A
Nhận xét
-

450

540

Dòng ra 0.1 A

Với Phase angle càng lớn thì dịng điện, điện áp đầu ra càng giảm.
15

630

720
t/°


2.3 Mạch chỉnh lưu cầu hai nửa chu kỳ sử dụng tải R-L
U1
[Cos α + Cos(α+u)]
π
Trong đó u = cos−1 ¿ ¿) – α

U2 =

với U1 là biên độ của nguồn xoay chiều
Sơ đồ nguyên lý mạch chỉnh lưu cầu hai nửa chu kỳ sử dụng tải R-L

U /V

Phase angle = 120
300
250
200
150
100
50
0

-50
-100
-150
-200
-250
-300

0

90

180

270

360

Điện áp vào 91V

450

Điện áp ra 15V

16

540

630

720

t/°


I/A

2.00
1.75
1.50
1.25
1.00
0.75
0.50
0.25
0.00
-0.25
-0.50
-0.75
-1.00
-1.25
-1.50
-1.75
-2.00

0

90

180

270

360

Dòng vào 0.13A

450

540

630

720
t/°

540

630

720
t/°

Dòng ra 0.07 A

U /V

Phase angle = 90
300
250
200
150

100
50
0
-50
-100
-150
-200
-250
-300

0

90

180

270

360

Điện áp vào 90V

450

Điện áp ra 35V
17


I/A

2.00
1.75
1.50
1.25
1.00
0.75
0.50
0.25
0.00
-0.25
-0.50
-0.75
-1.00
-1.25
-1.50
-1.75
-2.00

0

90

180

270

360

Dòng vào 0.23A

450

540

630

720
t/°

Dòng ra 0.16 A

U /V

Phase angle = 45
300
250
200
150
100
50
0
-50
-100
-150
-200
-250
-300

0

90

180

270

360

Điện áp vào 90V

450

Điện áp ra 32V
18

540

630

720
t/°


I/A

2.00
1.75
1.50
1.25
1.00

0.75
0.50
0.25
0.00
-0.25
-0.50
-0.75
-1.00
-1.25
-1.50
-1.75
-2.00

0

90

180

270

360

Dòng vào 0.25A

450

540

Dòng ra 0.15 A

2.4 Mạch chỉnh lưu cầu hai nửa chu kỳ kết hợp Thyristor và Diode
U 2= 0,9.U1rms.

1+ cos ∝
2

Sơ đồ nguyên lý mạch chỉnh lưu cầu hai nửa chu kỳ kết hợp Thyristor và Diode

19

630

720
t/°


U /V

Phase angle = 30
300
250
200
150
100
50
0
-50
-100
-150

-200
-250
-300

0

90

180

270

360

I/A

Điện áp vào 89V

450

540

630

720
t/°

540

630

720
t/°

Điện áp ra 76V

2.00
1.75
1.50
1.25
1.00
0.75
0.50
0.25
0.00
-0.25
-0.50
-0.75
-1.00
-1.25
-1.50
-1.75
-2.00

0

90

180

270

360

Dòng vào 0.47A

450

Dòng ra 0.40 A
20


U /V

Phase angle = 90
300
250
200
150
100
50
0
-50
-100
-150
-200
-250
-300

0

90

180

270

360

I/A

Điện áp vào 90V

450

540

630

720
t/°

540

630

720
t/°

Điện áp ra 40V

2.00
1.75
1.50
1.25
1.00
0.75
0.50
0.25
0.00
-0.25
-0.50
-0.75
-1.00
-1.25
-1.50
-1.75
-2.00

0

90

180

270

360

Dòng vào 0.34A

450

Dòng ra 0.21 A

21


U /V

Phase angle = 120
300
250
200
150
100
50
0
-50
-100
-150
-200
-250
-300

0

90

180

270

360

I/A

Điện áp vào 90V

450

540

630

720
t/°

540

630

720
t/°

Điện áp ra 19V

2.00
1.75
1.50

1.25
1.00
0.75
0.50
0.25
0.00
-0.25
-0.50
-0.75
-1.00
-1.25
-1.50
-1.75
-2.00

0

90

180

270

360

Dòng vào 0.21A

450

Dòng ra 0.11 A

22


2.5 Mạch chỉnh lưu cầu hai nửa chu kỳ kết hợp Thyristor và Diode sử dụng tải R-L
U 2= 0,9.U1rms.

1+ cos ∝
2

Sơ đồ nguyên lý mạch chỉnh lưu cầu hai nửa chu kỳ kết hợp Thyristor và Diode sử dụng tải
R-L

U /V

Phase angle = 120
300
250
200
150
100
50
0
-50
-100
-150
-200
-250
-300

0

90

180

270

360

Điện áp vào 91V

450

Điện áp ra 20V
23

540

630

720
t/°