ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT (Power Electronics) Chương I Các Khái Niệm Cơ Bản GVGD: TS. Nguyễn Lê Huy Bằng Khoa Công Nghệ Điện – Điện Tử Trường Đại Học Công Thương TP. HCM
Nội Dung Giới thiệu Trị trung bình của một đại lượng Trị hiệu dụng của một đại lượng Công suất tức thời và công suất trung bình Hệ số công suất Phân tích Fourier Hệ số méo dạng và tổng độ méo sóng hài (DF và THD) 2 /32
Giới thiệu 3 /32
Giới thiệu 4 /32
Giới thiệu Để duy trì ở mức nhiệt độ tăng lên dưới 2 độ , nhiệt độ nóng lên toàn cầu được cho phép , thì từ bây giờ cả thế giới không nên sử dụng trữ lượng nhiên liệu hóa thạch ở dưới mặt đất . Cần có giải pháp để tăng hiệu suất của năng lượng . Năng lương tái tạo và công nghệ xe điện đang và sẽ là những giải pháp nhằm tăng hiệu suất trong việc sử dụng năng lượng và giảm khí thải CO 2 . 5 /32
Giới thiệu 6 /32
Giới thiệu 7 /32 EVs giúp tăng hiệu quả sử dụng năng lượng và giảm khí CO 2 Batteries + Motors + Điện tử công suất → Evs EVs được cấu tạo bởi nhiều thiết bị ĐTCS
Giới thiệu 8 /32 Tần số và điện áp lưới là 50/60Hz, 66kV hoặc cao hơn . Ngõ ra sau khi biến đổi ( điện áp , dòng điện , tần số , và số pha ) cần phải thỏa mãn yêu cầu phí tải → Do đó cần các hệ thống xử lý điện năng .
Giới thiệu 9 /32
Giới thiệu 10 /32
Giới thiệu Một số chủ đề mà kỹ sư ĐTCS cần nắm rõ 11 /32 Ứng dụng của bộ biến đổi ĐTCS trong năng lượng tái tạo
Giới thiệu DC/DC Converter On Board Charger Electric Vehicle (EV) Main Inverter 12 /32
Trị trung bình của một đại lượng u = |U m sin θ | 13 /32
Trị trung bình của một đại lượng Trị trung bình của dòng điện DC: Trị trung bình của dòng điện AC: ( chỉ xét giá trị tuyệt đối ) 14 /32
Trị trung bình của một đại lượng Trị trung bình dòng điện DC với dạng sóng pulse: - 1 pulse: - Nhiều pulse: 15 /32
Trị trung bình của một đại lượng Trị trung bình của AC: 16 /32
Trị hiệu dụng của một đại lượng Giả thiết đại lượng i (t) biến thiên theo thời gian theo một hàm tuần hoàn với chu kỳ . Trị hiệu dụng của đại lượng i (t) được tính theo công thức : Thông thường , sử dụng giá trị RMS cho điện áp và dòng điện AC: 17 /32
Trị hiệu dụng của một đại lượng Dạng sóng đối xứng theo nửa chu kỳ : chỉ cần tính RMS dựa trên nửa chu kỳ Dạng sóng đối xứng theo 1/4 chu kỳ : chỉ cần tính RMS dựa trên 1/4 chu kỳ 18 /32
Trị hiệu dụng của một đại lượng Trường hợp có giá trị zero trong dạng sóng : 19 /32
Trị hiệu dụng của một đại lượng 20 /32
Công suất tức thời và công suất trung bình Công suất tức thời : Công suất trung bình : 21 /32
Công suất tức thời và công suất trung bình Công suất trung bình : Công suất tức thời : 22 /32
Công suất tức thời và công suất trung bình Hệ cân bằng 3 pha Giá trị công suất tức thời của 3 pha là hằng số 23 /32
Hệ số công suất Hệ số công suất hoặc PF (Power Factor) đối với một tải được định nghĩa bằng tỉ số giữa công suất tiêu thụ P và công suất biểu kiến S mà nguồn cấp cho tải đó : Quan hệ giữa P, Q và S: 24 /32
Phân tích Fourier - Dạng sóng không sin = sóng hài cơ bản + sóng hài bậc cao Sóng vuông là xấp xỉ của các sóng sin với các tần số khác nhau Sóng hài bậc cao : dạng sóng với tần số n lần của sóng hài cơ bản 25 /32
Phân tích Fourier - Đại lượng f(t) tuần hoàn , chu kỳ T , nhưng không sin có thể triển khai thành tổng các đại lượng dạng sin theo hệ thức : 26 /32
Phân tích Fourier 27 /32
Phân tích Fourier - Nếu nguồn điện áp cung cấp cho tải RL, quan hệ giữa thành phần song hài bậc n của điện áp và dòng điện liên hệ theo hệ thức : hay Trong trường hợp điện áp dạng sin và dòng điện không sin 28 /32
Hệ số méo dạng và tổng độ méo sóng hài (DF và THD) Sóng hài bậc cao = dạng sóng không sin - sóng hài cơ bản 29 /32
Hệ số méo dạng và tổng độ méo sóng hài (DF và THD) Tổng độ méo sóng hài (Total harmonics distortion – THD) Tổng độ méo sóng hài của điện áp và dòng điện - Là đại lượng dùng để đánh giá tác dụng của các song hài bậc cao (2,3,…) xuất hiện trong nguồn điện , cho bởi hệ thức : 30 /32
Hệ số méo dạng và tổng độ méo sóng hài (DF và THD) Hệ số méo dạng (Distortion factor – DF) Quan hệ giữa DF và THD 31 /32
Hệ số méo dạng và tổng độ méo sóng hài (DF và THD) 32 /32