Điện tử công suất - Ứng dụng PSIM mô phỏng và giải bài tập: Phần 2

Cuốn sách "Ứng dụng PSIM mô phỏng và giải bài tập điện trở công suất" Phần 2 Ứng dụng phần mềm PSIM mô phỏng mạch điện tử công suất gồm các nội dung chính như: chỉnh lưu không điều khiển; chỉnh lưu có điều kiện; các bộ điều chỉnh điện áp; các mạch điểu khiển ứng dụng. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Điện tử công suất - Ứng dụng PSIM mô phỏng và giải bài tập: Phần 2 < ĩlk ằ t l I I ÚNG DỤNG PHẦN MÊM PSIM MỎ PHỎNG MẠCH ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT C hương 1. • Ẩ CHỈNH LƯU KHÔNG ĐIỂU KHIỂN ■ 1.1. Chinh lưu một pha hai nửa chu kỳ dùng máy biến áp có điểm giữa /. 1.1. Các biếu thức tính toán a. Tài thuần trở - Giá trị điện áp trung bình trên tài: - Dòng điện trung bình qua tài: - Điện áp ngược lớn nhất đặt trên điôt: U ngm ax = 2 \Ỉ2 U 2 - Dòng điện trung binh qua van: ! = ỉ2í ‘D b. Tải R + E Thời điểm điôt bắt đầu dẫn dòng là nghiệm cùa phương trình: 'j2 U 2sin d = E Già sừ 01 và 02 là nchiệm cùa phương trinh trên. - Diện ap trung bình trên tải: 31 ỨNG DỤNG PSIM Mồ PHÒNG VÀ GIẢI BÀI TẬP DIỆN TỬ CÒNG SUẤT \ r 2n Ud = Y ~ j i f f **1 u dde ~ 2 { 2 J E de + f ^2 J ^ v 2s in e d e = — (2E91 + 'J2U2{.cos61 - cos92Ý) Dòng điện trung bình qua tải: - Điện áp ngược lớn nhất đặt trên điôt: U n g m a x — 2 V 2 Ơ2 - Dòng điện trung binh qua van: 1.1.2. Bài tập giải mâu Bài 1: Cho sơ đồ chinh lưu điôt một pha hai nửa chu kỳ cấp nguồn cho tải thuần trở, các thông số: U 2 = 110 V; f = 50 Hz; R = 5 fì. a) Vẽ sơ đồ chỉnh lưu, mô phỏng dạng điện áp và dạng dòng điện cùa tải trên PSIM. b) Tính trị trung bình của điện áp chinh lưu, trị trung bình cùa dòng điện tải. c) Tính điện áp ngược lớn nhất đặt trên điôt và dòng chàv qua điôt. Bài giải: a. Sơ đồ chình lun và dạng điện áp, dòng điện trên tải Sơ đồ chinh lưu: 32 P hán II. ỨNG DỤNG PHẤN MẾM PSIM MO PHÒNG MẠCH ĐIỆN TỬ CONG SUẤT b. Tính trị trung bình cùa điện áp chỉnh lưu và trị trung bình của dòng điện tải - Trị trung bình của điện áp chỉnh lưu: 2 V 2 U2 2V2. n o u ,= : 99 V 33 ỨNG DỤNG PSIM Mổ PHÒNG VA GIẢI BẢI TẬP DIỆN TỪ CÒNG SUẤT - Trị trung bình của dòng điện tài: ud 99 ' 4 1 .2 2 0 sin S = 110 -* sinO = — = 0,35 VI 220 Ỡ! = 20,5° P h án II. ỨNG DỤNG PHẢN MÉM PSIM MO PHÒNG MẠCH ĐIỆN TỬ CỔNG SUĂT o i 1' 0 1 -J 2 0 ,5 .^ t x = — í- = — ^ = 1 ,1 4 .1 0 _3S = 1,14 m s 1 360 360 Từ công thức: CÚT = 180 - 2. ỠJ = 180 - 2.20,5 = 1 39° Vậy thời gian dẫn dòng cùa mỗi điôt trong mỗi chu kỳ là: 1 1 T -7 139. r r ị T = — L = —^ = 7 ,7 .10~3S = 7,7 m s 36 0 360 b. Tính R Trị trung bình của điện áp trên tải: 2 r2ĩĩ / /*^1 /-Ỡ1+6)T ưd = - 3 2 tĩ Jq Ud d 0 = z ( 2 7 Y Jg T EdQ + V2U2sin 9 d ỡ ì = — ị2 E 9 1 + 'j2.U2{co sd l - c o s(8 1 + w r ) ) j 1 / 20,5 7T I 180 + V2. 2 2 0 (c o s 2 0 ,5 - c o s(2 0 ,5 + 1 3 9 )) ] = 193,6 K Trị trung bình cùa dòng điện trên tải: Ud - E Ud - E 1 9 3 ,6 - 1 1 0 /d= ^ . « = ^ = _ í ^ _ = 2,11, c. Trị hiệu dụng cùa dòng tài ụ ĩ ư 2-E ) 17 (VI. 22 0 - 1 1 0 ) 7,7 /_ Ã ỊJ . 2ÕÕ ỨNG DỤNG PSIM Mồ PHÒNG VÀ GIẢI BÀI TẬP DIỆN TỬ CÔNG SUẤT d. Sơ đồ chỉnh lưu một pha hai nừa chu kỳ dùng máy biên áp có điêm giữa, dạng điện áp và dòng điện trên tài. - Sơ đồ: - Giản đồ điện áp và dòng điện trên tải: E u21 0 0 01 0 02 0 03 0 04 Time (s) Bài 3: Cho chỉnh lưu một pha hai nửa chu kỳ dùng máy biến áp có điềm giữa dùng điôt cấp nguồn cho tải một chiều R + L + E. Điện áp xoay chiều cấp cho bộ chinh lưu có trị hiệu dụng 110 V, f = 50 Hz. 36 P h ần II. ỨNG DỤNG PHÁN MẾM PSIM MO PHỎNG MẠCH ĐIỆN TỬ CỔNG SUẤT a. Vẽ sơ đồ nguyên lý. b. Mô phỏng dạng điện áp và dòng điện trên tải, điện áp ngược đặt trên các điôt khi R = 5 íl, L = 0 H, E = 0 V. c. Mô phỏng dạng điện áp và dòng điện trên tải, điện áp ngược đặt trên các điôt khi R = 5 n , L = 50 H, E = 0 V. d. Mô phỏng dạng điện áp và dòng điện trên tải khi R = 5 Q, L = 50 H, E = 60 V. B ài giải: a. Sơ đồ nguyên lý: b. Giản đồ điện áp và dòng điện trên tải, điện áp ngược đặt trên điôt R = 5 n , L = 0 H, E = 0 V: ỨNG DỤNG PSIM MỔ PHỒNG VÀ GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT u21 u22 0 0.01 0.02 0.03 0 04 Time(s) c. Giản đồ điện áp và dòng điện trên tải, điện áp ngược đặt trên điôt R = 5 n , L = 50 H, E = 0 V: 1996 19.97 1998 19.99 Time (s) ...