THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG BỘ THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT CHƯƠNG IV II THI CÔNG MẠCH Sơ đồ mạch lắp linh kiện Hình IV.5 Sơ đồ lắp đặt linh ch in : Mạ kiện TRANG : 34 THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG BỘ THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT CHƯƠNG IV Hình IV.6 Sơ đồ mạch in TRANG : 35 THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG BỘ THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT CHƯƠNG IV ukich uc t +E ic -E t t IkichS1 t t itai utai t uS1 Thời gian khoá S1 t uS2 Thời gian khoá S2 t TRANG : 36 THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG BỘ THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT CHƯƠNG IV TRANG : 37 THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG BỘ THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT CHƯƠNG VI CHƯƠNG CUỐI (Q ĐỘC GIẢ TỰ ĐÁNH SỐ CHƯƠNG) I GIỚI THIỆU MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM Mô hình thí nghiệm lắp đặt vị trí hìnhVI.1 Đèn báo nguồn Công tắc XK A XK1 Công tắc nguồn V XK2 + - D3 D1 R1 L1 SCR1 R2 L2 SCR2 C1 C2 D2 Mix R3 R Max Nguồn AC Tải Trở Tải Cảm Tải Động Cơ Hình VI.1 Mô hình thí nghiệm Mô hình gồm: - Thiết bị đo : đồng hồ đo vôn, đồng hồ đo dòng - Nguồn : nguồn DC (300V) có đèn báo nguồn, nguồn AC dùng để sử dụng cho thiết bị đo bên dao động ký - Các linh kiện dùng cho mạch thí nghiệm : SCR1, SCR2 : dùng để đóng ngắt mạch thí nghiệm, L1, C1: dùng để thí nghiệm bài1 (mạch băm xung chiều tắt cưỡng tức điện áp ), L2, C2 : dùng để thí nghiệm bài2 (mạch băm xung chiều tắt cưỡng tức điện dòng), D1, D2, D3, R1, R2, R3, R : dùng để sử dụng hai mạch - Xung kích : gồm hai xung kích : xung kích (ký hiệu XK1), xung kích (ký hiệu XK2) Trong XK1 dùng để kích cho mạch (mạch băm xung chiều tắt cưỡng tức điện áp ) - Biến trở chỉnh : ký hiệu VR dùng để thay đổi độ rộng xung - Tải : gồm tải trở thuần, tải cảm, tải động II CÁC BÀI THÍ NGHIỆM Mục đích thí nghiệm để giúp cho sinh viên hiểu rõ vấn đề học phần lý thuyết SCR, cách đóng ngắt điện áp chiều phẳng Từ kết thí nghiệm này, người thí nghiệm có khả phần biệt : Sự giống khác lý thuyết thực tế Phân biệt tải : tải trở thuần, tải động cơ, tải cảm THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG BỘ THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT CHƯƠNG VI BÀI 1: MẠCH BĂM XUNG TẮT CƯỢNG BỨC BẰNG ĐIỆN ÁP A GIỚI THIỆU : Đây mạch biến đổi điện áp chiều DC1 sang điện áp chiều DC2 DC1 DC2 Bộ Băm xung DC1 = 300VDC : điện áp chiều không thay đổi nắn từ điện áp xoay chiều không đổi DC2 điện áp có giá trị trung bình thay đổi, tuỳ thuộc vào việc điều chỉnh núm chỉnh (VR) để thay đổi độ rộng xung kích cho SCR Ứng với thay đổi làm cho mạch thí nghiệm tạo giá trị điện áp trung bình tương ứng, tải nhận giá trị điện áp trung bình DC để thay đổi đặt tính tải (thay đổi độ sáng tải trở bóng đèn, thay đổi tốc độ n tải động cơ) Chính thay đổi đo dao động ký thấy dạng sóng khác B MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA BÀI THÍ NGHIỆM : Mục đích : Giúp cho sinh viên thí nghiệm :  Nắm nguyên tắc đóng ,ngắt SCR phương pháp điện áp ngược  Hiểu thay đổi điện áp trung bình DC ngỏ mạch cách thay đổi xung kích cực cổng G1,G2  Có khả điều khiển phân biệt loại tải : tải trở thuần, tải cảm, tải động thông qua dạng sóng đo  Để có sở phân biệt ưu khuyết điểm mạch với mạch, thay đổi điện áp trung bình DC ngỏ ra, khác  Phân biệt dạng sóng theo lý thuyết thực tế Yêu cầu : Sinh viên thí nghiệm cần chuẩn bị trước thí nghiệm: Về kiến thức :  Những phương pháp đóng ngắt SCR  Biết cách sử dụng dao động ký  Phân biệt loại tải  Nắm vững nguyên tắc an toàn Về thiết bị :  Dây nối  Dao động ký C NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH (HÌNH VI.2) THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG BỘ THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỬ CÔNG SUAÁT XK1 Rt A R1 E=300V R2 S1 C D2 + CHƯƠNG VI XK2 R4 R3 S2 L D1 B Hình VI.2 Sơ đồ băm xung tắt cưỡng Mạch sử dụng hai SCR1 (ký hiệu S1) SCR2 (ký hiệu S2), chúng đóng (dẫn) có xung dương cấp XK1 (xung kích 1) Trong mạch có tụ điện C, D, L dùng để chuyển mạch Khi nguồn chiều E cấp, trạng thái ban đầu : S1 S2 bị khoá (tức chưa có xung kích cực cổng) dòng điện chạy qua tải Để mạch hoạt động cách hợp lý cho tụ C nạp bàng cách cho xung điều khiển vào cực cổng S2, lúc mạch điện hình VI.2 tương đương hìnhVI.3: tụ điện C nạp theo đường E_ Rt _ C _ S2 _ E dòng ic giảm dần theo hàm mũ từ giá trị đầu E/Rt S1 S1 Rt Rt C C S2 + E S2 + E D1 Hình VI.3 Các trình chuyển mạch L Hình VI.4 Sau khoảng thời gian, tụ C nạp tới điện áp E nguồn, thực tế dòng điện tải giảm mức trì S2 dòng điện ngưng Khi có xung điều khiển vào cực cổng S1, làm S1 đóng mạch hình VI.4, lúc tụ C phóng điện qua S1 - L –D1 – C nạp ngược lại Điện áp tụ tăng dần theo chiều ngược lại cuối cùng, điện áp uc = -E có xuất dao động LC Dao động LC mạch nạp vào tụ C kéo dài nửa chu kỳ (vì D1 ngăn dòng điện ngược) Lúc cho xung để mở S2, S1 chịu điện áp ngược uc = -E làm S1 ngưng dẫn (trạng thái chuyển từ hình VI.4hìnhVI.3) Gọi chu kỳ băm T: T = T1+T2 Thời gian đóng mạch S1 T1 : T1 = T Thời gian ngắt mạch S1 T2 =T –T1 tỷ số chu kỳ D = T1/T Gía trị trung bình điện áp tải : THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG BỘ THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT CHƯƠNG VI DT U t   Udt  DU T Bằng cách làm biến đổi tỷ số chu kỳ D (trong giữ cho tần số không đổi T=const) ta điều chỉnh giá trị trung bình điện áp chiều đặt tải D TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM a Trong trường hợp Rt tải trở (bóng đèn) Lắp mạch hình vẽ (Hình VI.2) Nối cực dương nguồn chiều E (300V) với điểm A, cực âm với điểm B mạch động lực (Hình VI.2) Nối G1, K mạch xung kích mô hình với cực G cực K S1 mạch (Hình VI.2), tương tự nối G2, K với cực G, K S2 Mắc đồng hồ đo dòng nối tiếp với tải, đồng hồ áp song song với tải Điều chỉnh núm (VR) vị trí nhỏ (min) Kiểm tra mạch trước bật nguồn Bật nguồn 300V nguồn tạo xung kích Điều chỉnh núm VR chọn vị trí khác (từ đến max), ứng với vị trí hãy: -Ghi nhận giá trị dòng điện điện áp đồng hồ đo Ứng với loại tải ghi bảng sau: Các vị trí chỉnh VR Mức chỉnh VR1 Mức chỉnh VR2 Mức chỉnh VR3 Giá trị dòng điện đọc đồng hồ Giá trị điện áp đọc đồng hồ -Dùng dao động ký để đo vẽ dạng sóng điện áp, dòng điện vào hình vị trí sau : Ghi : đo dạng sóng dòng điện đo dạng sóng điện áp điện trở tương ứng Trên tải: ut , it +2E E t -E -2E Bảng 1: vẽ dạng sóng điện áp dòng điện tải Giải thích khác dạng sóng tải vị trí chọn núm chỉnh (VR) THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG BỘ THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT CHƯƠNG VI uc ,ic Trên tụ: +2E E t -E -2E Bảng 2: vẽ dạng sóng điện áp dòng điện tụ (VR) Giải thích khác dạng sóng tụ vị trí chọn núm chỉnh u Trên S1, S2 : us1 ,us2 +2E E t -E -2E Baûng 3: vẽ dạng sóng điện áp S1và S2 Giải thích khác dạng sóng S1, S2 vị trí chọn núm chỉnh (VR) Tr is1 ,is2 +2E E t -E -2E Baûng 4: vẽ dạng sóng dòng điện S1vàS2 Căn vào dạng sóng đo so sánh giá trị điện đọc đồng hồ với giá trị tính công thức sau: Giá trị trung bình điện áp tải : THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG BỘ THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT CHƯƠNG VI DT U t   Udt  DU T Trong D : tỷ số chu kỳ D  T0 T U = E = 300V Hình VI.5 T T0 Dạng sóng băm xung b Thay tải trở Rt tải cảm Tiến hành thí nghiệm tương tự bước đến c Thay tải trở Rt tải động Tiến hành thí nghiệm tương tự bước đến Chú ý : nhớ mắc diode D2 vào mạch hình vẽ tải cảm tải động E Câu hỏi : Tại vị trí giải thích khác dạng sóng diện áp tải loại tải : tải trở thuần, tải cảm, tải động So sánh giá trị điêïn áp vừa tính với giá trị đọc VOM Mạch SCR đóng ngắt phương pháp ? Căn vào mạch lắp để giải thích Hiện tượng xảy xung kích S1? S1 S2 tải hoạt động, linh kiện chịu dòng nhiều hơn? THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG BỘ THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT CHƯƠNG VI BÀI 2:MẠCH BĂM XUNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP DÒNG ĐIỆN A GIỚI THIỆU : Đây mạch biến đổi điện áp chiều DC1 sang điện áp chiều DC2 DC1 DC2 Bộ Băm xung DC1 = 300VDC : điện áp chiều không thay đổi nắn từ điện áp xoay chiều không đổi DC2 điện áp có giá trị trung bình thay đổi tuỳ theo ta điều chỉnh biến trở VR để thay đổi độ rộng xung B MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA BÀI THÍ NGHIỆM: Mục đích: Giúp cho người học :  Nắm phương pháp đóng ngắt SCR khác  Để có sở phân biệt ưu khuyết điểm mạch với mạch khác  Phân biệt khác tải : tải trở thuần, tải cảm, tải động Yêu cầu : Sinh viên thí nghiệm cần chuẩn bị trước thí nghiệm : Về kiến thức :  Những phương pháp đóng ngắt SCR  Biết cách sử dụng dao động ký  Phân biệt loại tải : tải trở thuần, tải cảm, tải động  Nắm vững nguyên tắc an toàn  Sự hoạt động mạch dao động LC Về thiết bị :  Dây nối  Dao động ký C NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH (HÌNH VI.5) XK1 A Rt R2 S1 R1 D3 D1 D2 + E=300v XK2 - R3 S2 C B L R Hình VI.6 Sơ đồ mạch băm tắt cưỡng dòng điện ... không thay đổi nắn từ điện áp xoay chiều không đổi DC2 điện áp có giá trị trung bình thay đổi, tuỳ thuộc vào việc điều chỉnh núm chỉnh (VR) để thay đổi độ rộng xung kích cho SCR Ứng với thay đổi. .. ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT CHƯƠNG VI BÀI 1: MẠCH BĂM XUNG TẮT CƯỢNG BỨC BẰNG ĐIỆN ÁP A GIỚI THIỆU : Đây mạch biến đổi điện áp chiều DC1 sang điện áp chiều DC2 DC1 DC2 Bộ Băm xung DC1 = 300VDC : điện áp. .. ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT CHƯƠNG VI BÀI 2:MẠCH BĂM XUNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP DÒNG ĐIỆN A GIỚI THIỆU : Đây mạch biến đổi điện áp chiều DC1 sang điện áp chiều DC2 DC1 DC2 Bộ Băm xung DC1 = 300VDC : điện áp