Fundamentals of Power Electronics: Understanding Power Electronic Systems, Slides of Power Electronics

Download Fundamentals of Power Electronics: Understanding Power Electronic Systems and more Slides Power Electronics in PDF only on Docsity!

Chương 1:

Khái niệm cơ bản và dụng cụ bán dẫn

• (^) Đặt vấn đề:

Hiện nay cũng như trong tương lai điện năng vẫn là

một dạng năng lượng chủ yếu và phổ biến nhất. khoa

học, kỹ thuật và công nghệ càng phát triển thì nhu cầu

biến đổi và điều khiển năng lượng điện càng cao. ở

những nước công nghiệp phát triển tỷ số giữa năng

lượng sử dụng qua biến đổi và năng lượng sơ cấp phát

ra từ các nhà máy điện đã cao hơn 80%. nhu cầu đó một

mặt mở ra một thị trường rộng lớn, nhưng mặt khác

cũng đặt ra những vấn đề mới đối với điện tử công suất.

Thiết bị điện tử công suất TBĐTCS : thực hiện biến đổi và truyền đạt dòng năng lượng công suất lớn theo tín hiệu điều khiển định trước. Quá trình biến đổi năng lượng được thực hiện bởi tập hợp các các dụng cụ bán dẫn công suất làm việc ở chế độ chuyển mạch và các phần tử điện từ khác. Tín hiệu điều khiển quá trình năng lượng được hình thành từ yêu cầu của các quy luật điều khiển và đòi hỏi của công nghệ. Như vậy trong mỗi thiết bị điện tử công suất đồng thời xảy ra hai quá trình cơ bản:

• (^) 1) quá trình biến đổi và truyền đạt năng lượng,
• (^) 2) quá trình xử lý và truyền đạt tín hiệu.

MẠCH CÔNG SUẤT MẠCH ĐIỀU KHIỂN TẢI Pvào, Uvào, ivào Tín hiệu đặt Pra, Ura, ira Tín hiệu phản hồi Uph, iph Tín hiệu điều khiển Udk, idk

Lịch sử ra đời và phát triển của ĐTCS :

• (^) Ngày nay, điện tử công suất đó có chỗ đứng quan

trong trong công nghệ hiện đại và đó cách mạng hoá

lĩnh vực điều khiển nguồn và năng lượng. Giá trị

dũng điện, điện áp và các đặc trưng chuyển mạch của

linh kiện bán dẫn đang được cải thiện, làm cho dải

ứng dụng tiếp tục được mở rộng trong các lĩnh vực

như điều khiển đèn điện, cấp nguồn cho điều khiển

máy móc, tự động hoá nhà máy, vận tải, tích trữ năng

lượng, các hệ truyền động công nghiệp nhiều MW và

quá trình truyền tải và phân phối điện năng

Lịch sử ra đời và phát triển của ĐTCS :

• (^) Điện tử công suất là công nghệ kết nối hai lĩnh vực truyền thống nguồn điện và mạch điện tử. ĐTCS đó có bước phát triển nhanh chóng trong thời gian gần đây, nguyên nhân chính bởi quá trình phát triển của các linh kiện bán dẫn, dựa trên sự phát triển công nghệ bán dẫn và chế tạo linh kiện bán dẫn, làm cho linh kiện bán dẫn có thể mang dũng điện lớn và điện áp cao và do vậy có thể sử dụng cho quá trỡnh chuyển đổi và điều khiển năng lượng điện ở các dải công suất cao. Cùng với đó, quá trình phát triển của mạch tích hợp cũng tạo nên sự phát triển cho điện tử công suất.

Phân loại các dụng cụ ĐTCS:

- Theo khả năng điều khiển:

• (^) Không điều khiển: điốt
• (^) Bán điều khiển: thyristor
• (^) Điều khiển: BJT,… - Theo cấu trúc:
• (^) Điốt
• (^) Thyristor và Triac
• (^) BJT
• (^) MOSFET
• (^) IGBT
• (^) GTO

Các ứng dụng chính của ĐTCS:

• (^) Các hệ truyền động động cơ một chiều
• (^) Các hệ truyền động động cơ xoay chiều
• (^) Điều khiển máy điện một chiều không cổ góp ( Brushless DC machine)
• (^) Các hệ truyền động máy điện đồng bộ nam châm vĩnh cửu
• (^) Điều khiển một số máy điện đặc biệt: máy điện từ trở vi bước, động cơ bước
• (^) Các hệ thống cấp nguồn
• (^) Hệ thống nguồn liên tục UPS
• (^) Các ứng dụng nâng cao chất lượng nguồn: chỉnh lưu tích cực, lọc tích cực..
• (^) Truyền tải điện năng HVDC

Mô tả về Điện Tử Công Suất

Mô tả về Điện Tử Công Suất Điện tử công suất Công nghệ bán dẫn Mô phỏng và máy tính Lý thuyết mạch Lý thuyết hệ thống và điều khiển Xử lý tín hiệu số Điện tử Điện từ trường Hệ thống nguồn Máy điện