42
BÀI TẬP ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT PHẦN BÀI TẬP GIẢI CỦA PHẦN BÁO CÁO Bài 1: BÀI TẬP NHÓM 1 1. Cho diode công suất hoạt động giao hoán với điện thế Vs=120V và tải R L =6. Giả sử diode là lý tưởng, khi diode dẫn có điện thế thuận V F= 0V, và khi diode ngưng dẫn có dòng điện rỉ bằng 0. Thời gian giao hoán t sw(on) =t sw(off) =1,5 . Tính công suất giao hoán tại tần số giao hoán 1kHz. 2. Cho mạch diode giao hoán không lý tưởng hoạt động theo các điều kiện sau: Khi diode dẫn V F =2V dòng điện I f =10A, bỏ qua dòng điện rỉ khi ngưng. Tần số giao hoán 9,23 kHz, nguồn cung cung cấp 120V. Hệ số định dạng 50%, thời gian giao hoán t sw(on) =2 , t sw(off) =4 . Tính công suất giao hoán. Bài 2: BÀI TẬP NHÓM 2 Cho mạch chỉnh lưu một pha toàn kỳ tải R=100 nguồn cung cấp 220Vac, góc kích =60 o . Hãy: 1. Vẽ sơ đồ nguyên lý và dạng sóng vào ra. 2. Tính giá trị trung bình của dòng, áp và công suất trên tải. 3. Tính giá trị hiệu dụng của dòng, áp, công suất và hệ số công suất trên tải. 4. Tính giá trị dòng trung bình, dòng cực đại và áp ngược cực đại cho 1 SCR. 5. Tính giá trị trung bình của dòng, áp và công suất trên tải khi =0 o .

Bai Tap Dtcs

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Bai Tap Dtcs

BÀI TẬP ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT

PHẦN BÀI TẬP GIẢI CỦA PHẦN BÁO CÁOBài 1: BÀI TẬP NHÓM 1

1. Cho diode công suất hoạt động giao hoán với điện thế Vs=120V và tải RL=6.

Giả sử diode là lý tưởng, khi diode dẫn có điện thế thuận VF=0V, và khi diode

ngưng dẫn có dòng điện rỉ bằng 0. Thời gian giao hoán tsw(on)=tsw(off)=1,5 .

Tính công suất giao hoán tại tần số giao hoán 1kHz.

2. Cho mạch diode giao hoán không lý tưởng hoạt động theo các điều kiện sau:

Khi diode dẫn VF=2V dòng điện If=10A, bỏ qua dòng điện rỉ khi ngưng. Tần số

giao hoán 9,23 kHz, nguồn cung cung cấp 120V. Hệ số định dạng 50%, thời

gian giao hoán tsw(on)=2 , tsw(off)=4 . Tính công suất giao hoán.

Bài 2: BÀI TẬP NHÓM 2Cho mạch chỉnh lưu một pha toàn kỳ tải R=100 nguồn cung cấp 220Vac,

góc kích =60o. Hãy:

1. Vẽ sơ đồ nguyên lý và dạng sóng vào ra.

2. Tính giá trị trung bình của dòng, áp và công suất trên tải.

3. Tính giá trị hiệu dụng của dòng, áp, công suất và hệ số công suất trên tải.

4. Tính giá trị dòng trung bình, dòng cực đại và áp ngược cực đại cho 1 SCR.

5. Tính giá trị trung bình của dòng, áp và công suất trên tải khi =0o.

6. Tính giá trị hiệu dụng của dòng, áp, công suất và hệ số công suất trên tải

khi =0o.

7. Khi tải nối tiếp thêm cuộn dây L có giá trị rất lớn, vẽ dạng sóng ra và tính

VAV và IAV trên tải.

8. Khi tải như câu 7 mạch có mắc thêm diode dập, hãy vẽ sóng ra và tính

dòng trung bình và dòng cực đại qua diode dập.

9. Khi SCR ở bán kỳ dương là diode hãy vẽ sóng ra và tính VAV trên tải.

10. Khi SCR ở bán kỳ dương là bị đứt hãy vẽ sóng ra và tính VAV trên tải.

11. Nhận xét thế nào nếu tải là động cơ DC (R-L-E) khi mạch bị hư hỏng như

câu 9.

12. Nhận xét thế nào nếu tải là động cơ DC (R-L-E) khi mạch bị hư hỏng như

câu 10.

13. Tìm góc kích khi công suất ở tải là 90W.

Page 2: Bai Tap Dtcs

Bài 3: BÀI TẬP NHÓM 3Cho mạch chỉnh lưu ba pha cầu đối xứng tải R=10 nguồn cung cấp giữa

hai dây pha là 360Vac, góc kích =85o. Hãy:

1. Vẽ sơ đồ nguyên lý và dạng sóng vào ra.

2. Tính giá trị trung bình của dòng, áp và công suất trên tải.

3. Tính giá trị dòng trung bình, dòng cực đại và áp ngược cực đại cho 1 SCR.

4. Tính giá trị trung bình của dòng, áp và công suất trên tải khi =0o.

5. Khi tải nối tiếp thêm cuộn dây L có giá trị rất lớn, vẽ dạng sóng ra tính VAV

và IAV trên tải.

6. Khi 2 SCR ở pha B là diode hãy vẽ sóng ra và tính VAV trên tải.

7. Khi 2 SCR ở pha B là bị đứt hãy vẽ sóng ra và tính VAV trên tải.

8. Nhận xét thế nào nếu tải là động cơ DC (R-L-E) khi mạch bị hư hỏng như

câu 6.

9. Nhận xét thế nào nếu tải là động cơ DC (R-L-E) khi mạch bị hư hỏng như

câu 7.

10. Tìm góc kích khi công suất trung bình ở tải là 300W.

Bài 4: BÀI TẬP NHÓM 4

Cho bộ biến đổi AC đối xứng một pha (2 SCR) tải R=100 nguồn cung

cấp 220Vac, góc kích =120o. Hãy:

1. Vẽ sơ đồ nguyên lý và dạng sóng vào ra.

2. Tính giá trị hiệu dụng của dòng, áp, công suất và hệ số công suất trên tải.

3. Tính giá trị dòng trung bình, dòng cực đại, áp ngược cực đại và dòng hiệu

dụng cho 1 SCR.

4. Khi SCR ở bán kỳ dương là diode hãy vẽ sóng ra và tính VAV, VRMS trên tải.

5. Khi SCR ở bán kỳ dương bị đứt hãy vẽ sóng ra và tính VAV, VRMS trên tải.

6. Nhận xét thế nào nếu tải là động cơ không đồng bộ AC (R-L) khi mạch bị

hư hỏng như câu 4.

7. Nhận xét thế nào nếu tải là động cơ không đồng bộ AC (R-L) khi mạch bị

hư hỏng như câu 5.

Page 3: Bai Tap Dtcs

8. Khi tải nối tiếp thêm cuộn dây L có giá trị rất lớn, vẽ dạng sóng ra và tính

IRMS trên tải.

Bài 5:BÀI TẬP NHÓM 5 Cho bộ biến đổi AC đối xứng ba pha (6 SCR) tải mắc sao có R=100

nguồn cung cấp giữa 2 dây là 360Vac. Hãy:

1. Khi góc kích =45o.

Vẽ sơ đồ nguyên lý và dạng sóng vào ra.

Tính giá trị hiệu dụng của dòng, áp, công suất và hệ số công suất trên tải.

Tính giá trị dòng trung bình, dòng cực đại, áp ngược cực đại và dòng

hiệu dụng cho 1 SCR.

Khi SCR ở bán kỳ dương pha A bị đứt hãy vẽ sóng ra và tính VRMS trên

tải.

Khi SCR ở bán kỳ dương pha A là diode hãy vẽ sóng ra và tính VRMS

trên tải.

Nhận xét thế nào nếu tải là động cơ không đồng bộ AC (R-L) khi mạch

bị hư hỏng đứt linh kiện như trên.

2. Khi góc kích =85o.

Vẽ sơ đồ nguyên lý và dạng sóng vào ra.

Tính giá trị hiệu dụng của dòng, áp, công suất và hệ số công suất trên tải.

Tính giá trị dòng trung bình, dòng cực đại, áp ngược cực đại và dòng

hiệu dụng cho 1 SCR.

Khi SCR ở bán kỳ dương pha B bị đứt hãy vẽ sóng ra và tính VRMS trên

tải.

Khi SCR ở bán kỳ dương pha B là diode hãy vẽ sóng ra và tính VRMS

trên tải.

Nhận xét thế nào nếu tải là động cơ không đồng bộ AC (R-L) khi mạch

bị hư hỏng bị đứt linh kiện như trên.

3. Khi góc kích =115o.

Vẽ sơ đồ nguyên lý và dạng sóng vào ra.

Tính giá trị hiệu dụng của dòng, áp, công suất và hệ số công suất trên tải.

Page 4: Bai Tap Dtcs

Tính giá trị dòng trung bình, dòng cực đại, áp ngược cực đại và dòng

hiệu dụng cho 1 SCR.

Khi SCR ở bán kỳ dương pha C bị đứt hãy vẽ sóng ra và tính VRMS trên

tải.

Khi SCR ở bán kỳ dương pha C là diode hãy vẽ sóng ra và tính VRMS

trên tải.

Nhận xét thế nào nếu tải là động cơ không đồng bộ AC (R-L) khi mạch

bị hư hỏng bị đứt linh kiện như trên.

Bài 6:BÀI TẬP NHÓM 6

Cho bộ biến đổi AC đối xứng ba pha (6 SCR) tải mắc tam giác có R=100

nguồn cung cấp giữa 2 dây là 360Vac. Hãy:

4. Khi góc kích =45o.

Vẽ sơ đồ nguyên lý và dạng sóng vào ra.

Tính giá trị hiệu dụng của dòng, áp, công suất và hệ số công suất trên tải.

Tính giá trị dòng trung bình, dòng cực đại, áp ngược cực đại và dòng

hiệu dụng cho 1 SCR.

Khi SCR ở bán kỳ dương pha A bị đứt hãy vẽ sóng ra và tính VRMS trên

tải.

Khi SCR ở bán kỳ dương pha A là diode hãy vẽ sóng ra và tính VRMS

trên tải.

Nhận xét thế nào nếu tải là động cơ không đồng bộ AC (R-L) khi mạch

bị hư hỏng đứt linh kiện như trên.

5. Khi góc kích =85o.

Vẽ sơ đồ nguyên lý và dạng sóng vào ra.

Tính giá trị hiệu dụng của dòng, áp, công suất và hệ số công suất trên tải.

Tính giá trị dòng trung bình, dòng cực đại, áp ngược cực đại và dòng

hiệu dụng cho 1 SCR.

Khi SCR ở bán kỳ dương pha B bị đứt hãy vẽ sóng ra và tính VRMS trên

tải.

Page 5: Bai Tap Dtcs

Khi SCR ở bán kỳ dương pha B là diode hãy vẽ sóng ra và tính VRMS

trên tải.

Nhận xét thế nào nếu tải là động cơ không đồng bộ AC (R-L) khi mạch

bị hư hỏng bị đứt linh kiện như trên.

6. Khi góc kích =115o.

Vẽ sơ đồ nguyên lý và dạng sóng vào ra.

Tính giá trị hiệu dụng của dòng, áp, công suất và hệ số công suất trên tải.

Tính giá trị dòng trung bình, dòng cực đại, áp ngược cực đại và dòng

hiệu dụng cho 1 SCR.

Khi SCR ở bán kỳ dương pha C bị đứt hãy vẽ sóng ra và tính VRMS trên

tải.

Khi SCR ở bán kỳ dương pha C là diode hãy vẽ sóng ra và tính VRMS

trên tải.

Nhận xét thế nào nếu tải là động cơ không đồng bộ AC (R-L) khi mạch

bị hư hỏng bị đứt linh kiện như trên.

Bài 7: BÀI TẬP NHÓM 7

1. Xét bộ ổn áp giao hoán (chuyển mạch) hạ thế, có trị số lần lượt sau:

Vidc=50V, D=0,4, L=400 , C=100 , R=20 và tần số giao hoán

f=20kHz. Giả sử các linh kiện là lý tưởng. Tính:

a. Điện thế ra Vo.

b. Trị cực đại và cực tiểu của dòng điện qua cuộn cảm L.

c. Điện thế dợn sóng ngõ ra.

d. Công suất vào, ra và hiệu suất.

2. Cho bộ ổn áp giao hoán tăng thế, với dòng cảm liên tục có trị số lần lượt sau:

Vi=12V, Vo=30V, R=50 và tần số giao hoán f=25kHz, độ dợn sóng không

quá 1% Giả sử các linh kiện là lý tưởng. Cho biết các trị số phải chọn:

a. Hệ số định dạng D.

b. Tính trị số Lmin.

c. Trị cực đại và cực tiểu của dòng điện qua cuộn cảm L=1,5 mH.

d. Trị số điện dung C.

Page 6: Bai Tap Dtcs

3. Xét bộ ổn áp giao hoán giảm - tăng thế, có trị số lần lượt sau: V i=24V,

D=0,4; R=5 và tần số giao hoán f=20 kHz. L=400 , C=400 .Cho

biết dòng trung bình là 100A. Giả sử các linh kiện là lý tưởng. Tính:

a. Điện thế ngõ ra Vo.

b. Trị số dòng điện cuộn cảm.

c. Độ dợn sóng ngõ ra.

Bài 8: BÀI TẬP NHÓM 8

1. Xét bộ ổn áp giao hoán phi hồi hình 3.8 có trị số lần lượt sau:Vi=24 V,

Vo=5 V; R =5 và tần số giao hoán f=40 kHz, tỉ số biến thế n1/n2=3, cuộn

tích trữ Lm=500 , C=200 Tính:

a. Hệ số định dạng D.

b. Trị cực đại và cực tiểu của dòng điện qua cuộn tích trữ Lm.

c. Điện thế dợn sóng ngõ ra.

i R

N1

T1

i L m V2V s

S

CRi 2

V1

D 1

-

+

i s i 1

L m

N2

Hình 3.8

2. Xét bộ ổn áp giao hoán thuận hình 3.9 có trị số lần lượt sau:Vi= 48V;

D=0,4; R =10 và tần số giao hoán f=35 kHz, tỉ số biến thế n1/n2=1,5,

n1/n3=1, cuộn cảm LX=0,4 mH, Lm=5mH, C=100 Tính:

a. Trị số điện thế ngõ ra Vo

b. Tính trị iLx,max, iLx,min

c. Trị cực đại của dòng điện qua cuộn sơ biến thế. Chứng tỏ rằng dòng

qua cuộn tích trữ trở về zero trong suốt chu kỳ giao hoán.

Page 7: Bai Tap Dtcs

R

Io

C

IL

n1n2

T2

D 2

I3

V s

n3D 1

S

I i

V LD 3

L m

Hình 3.9

3. Cho bộ chuyển đổi đẩy kéo hình 3.10 có các thông số sau: Vi= 30V;

D=0,3; R =6 và tần số giao hoán f=10 kHz, tỉ số biến thế np/ns=2, cuộn

cảm tích trữ Lx=0,5mH, C=50 Tính:

a. Trị số điện thế ngõ ra Vo

b. Tính trị iLx,max, iLx,min

c. Độ dợn sóng ngõ ra.

-VLx

+

R

+

+

i L x

+

-

Vsw

Vs1

+

S W 1

Vo

-

Vp2 Vx

D 2

+

-

D 1

+- -

+

S W 2

Vs2

+

Np:Ns

-

C- -

V s

L x

Vp1

Hình 3.10Bài 9: BÀI TẬP NHÓM 9

1. Cho mạch đổi điện toàn cầu 1- pha (hình vẽ) với tải R=2 , D= 50% và

V1= 200V, tạo dạng sóng ngõ ra hình nấc.

Page 8: Bai Tap Dtcs

R=2V1200V

SW3

SW4

D4

D3SW1

SW2

D2

D1

R=1

V1

100VV2

100V SW1

SW2 D2

D1

a. Tính trị điện thế hai đầu bậc SW khi ngưng

b. Tính trị trung bình dòng qua tải

c. Tính trị trung bình dòng qua bậc SW

d. Tính công suất trên tải

2. Cho mạch đổi điện bán cầu 1- pha (hình vẽ) với tải R=1 , D=50% và

V1=V2=100 V, tạo dạng sóng ngõ ra hình nấc.

a. Tính trị điện thế hai đầu bậc S khi ngưng?

b. Tính trị trung bình dòng qua tải?

c. Tính trị trung bình của bậc sw?

d. Tính công suất của tải?

Bài 10:

1. Cho mạch đổi điện 3-pha toàn sóng với điện thế DC bằng V=300 V tải mắc

sao mỗi pha gồm R=5 nối tiếp với L=25 mH, hoạt động ở tần số 100 Hz.

Xác định dạng sóng dòng điện.

2. Cho bộ đổi điện 3-pha toàn sóng, tải mắc hình tam giác, với V=300 V,

R=15 , L/R=5 ms, T=10 ms. Xác định dạng sóng dòng điện.

Page 9: Bai Tap Dtcs

200V

L1

V

30H

E i1 i2

i3

IO=hs

SW

D vX

400V

L1

V

10H

E is I

id

R

SW

D VD

LS

PHẦN BÀI TẬP LÀM THÊM Ở NHÀ

Chương 1: Mở Đầu

3. Diode 1N 3879 hoạt động với dòng điện ban đầu là 20A tại nhiệt độ mối nối là

100oC. Diode hồi phục với tốc độ dòng ngược là 20A/ . Tính thời gian hồi

phục trong trường hợp:

a. ts=0.

b. ts=tt .

Tính dòng điện ngược cực đại tương ứng. Cho biết diện tích hồi phục

Qrr=0,22Cb.

4. Cho mạch điện theo hình 1.1 có thời gian hồi phục t rr rất bé và bằng 50ns.Tính

điện thế ngược khi xảy ra hồi phục. Cho E =200V, L=30 , dòng điện ngược

IRM=3A, IO =h.s. Bỏ qua ảnh hưởng của điện dung mối nối.

Hình 1.1

5. Cho mạch theo hình 1.2 Ngay trước khi SW tắt ( t=-0) dòng chạy qua diode

dập D bằng I=40 A. Tại t =0, SW khởi dẫn, diode ngưng và có dòng ngược cực

đại tại IRM =25A và tốc độ tăng dòng là 20 A/ s. Giả sử diode có điện thế

thuận khi dẫn Vf=0, dòng rỉ khi ngưng Ir= 0, và Ls rất lớn.

a. Vẽ dạng sóng dòng điện qua diode khi giao hoán và tính trr.

b. Tính diện tích hồi phục Qrr.

c. Tính điện thế ngược cực đại qua diode. Vẽ dạng sóng dòng điện qua SW và

tính trị số đỉnh dòng điện tức thời qua nó.

Hình 1.2

Page 10: Bai Tap Dtcs

200V

L

V

R

iL

ib

i2

400V

D

Q VE2E1 iC

VCE

t2t1

IC

ICM

E2

PPmax

VCE

t2t1

IC

ICM

E2

PPmax

Khởi ngưng Khởi dẫn

6. Cho mạch transistor đảo giao hoán tại tần số 10 kHz được cấp điện thế

Vcc=400V và điện trở RC=20 . Dòng điện cực thu có thời gian lên tr=0,8

và thời gian xuống tf=1,0 . Tính :

a. Năng lượng thất thoát trong thời gian lên

b. Năng lượng thất thoát trong thời gian xuống

c. Năng lượng thất thoát tổng cộng

d. Công suất thất thoát tổng cộng

7. Cho mạch điện theo hình 1.5, dòng điện trong cuộn cảm là 20A và giữ không

đổi trong thời gian giao hoán. Mạch có E1=200V, E2=400V, khi khởi dẫn thời

gian t1=0,4 , t2=0,2 và khi khởi ngưng có t1=0,1 và t2=0,3 (hình

1.6), f=10 kHz . Tính:

a. Năng lượng thất thoát trong thời gian khởi dẫn

b. Năng lượng thất thoát trong thời gian khởi ngưng

c. Công suất thất thoát tổng cộng

Hình 1.5

Hình 1.6

8. Mạch hỗ trợ cho transistor công suất ở hình 1.7 và dạng sóng giao hoán ở

hình 1.8. Với dòng qua cuộn cảm iL=20A khi Transistor dẫn. Khi transistor tắt

Page 11: Bai Tap Dtcs

200V

L

V

R

iL

ib

i2

350V

D

Q VE2E1 iC

Cs

is

ICICM

VCE

VCE

0 tf

IsICM

200V

LR

iL

ib

i2

350V

D

Q VE2E1 iC

VCs

is

dòng điện giảm tuyến tính. Thời gian xuống tf=2 . Tính trị số Cs để giới hạn

VCE nhỏ hơn 100V tại thời điểm iC bằng 5A.

Hình 1.7

Hình 1.8

9. Cho mạch transistor giao hoán như hình 1.9 có thêm vào mạch hỗ trợ gồm tụ

0,0075 , diode và điện trở 1000 . Giả sử không có sự thay đổi trong thời

gian xuống tại lúc khởi ngưng. Điện thế tăng lên trong khởi ngưng được điều

khiển bằng tụ hỗ trợ. Tính:

a. Năng lượng thất thoát lúc khởi dẫn

b. Năng lượng thất thoát lúc khởi ngưng

c. Năng lượng thất thoát tổng cộng tại tần số giao hoán 10 kHz.

Hình 1.9

10. Cho mạch MOSFET công suất giao hoán ở hình 1.11. MOSFET công suất có

thông số: IDSS=2 mA, RDS(on)=0,3 , hoạt động tại ID=6 A, VDS=100V. Xung ra

Page 12: Bai Tap Dtcs

R

Q

+

V

-

G

VDD

D

+

V

-

SDZ

IG

Q

ID I

có hệ số định dạng D=50%, tần số giao hoán 40kHz, thời gian lên 100 ns, thời

gian xuống 200 ns. Tính công suất thất thoát tổng cộng:

Hình 1.11

11. Cho mạch tương tự bài 10 nhưng với tần số giao hoán 100 kHz. Tính lại các

công suất thất thoát.

12. Cho mạch MOSFET công suất giao hoán ở hình 1.12 với dòng nguồn bằng

15A, dòng khiển cổng 0,2A. Trình bày cách thức khởi dẫn và tính thời gian cần

thiết để làm MOSFET khởi dẫn và điện thế khiển VGS đạt 10V. Điện thế nguồn

250V. MOSFET của hãng Motorola MTM 15N40 hoạt động tại nhiệt độ mối

nối Tj=100oC có các thông số sau (theo Datasheet):

Hình 1.12

Page 13: Bai Tap Dtcs

vGSVT

vDSVDS

0 t1

iDID

t2 t3 t4 t5

VDD

D

+

V

-DZ

IG

Q

IDiG

I

L

vGS

VT

vDSVDS

0 t1

iDID

t2 t3 t4 t5

Hình 1.13

13. Cho mạch MOSFET công suất giao hoán theo hình 1.14 giống như ở bài 1.12.

MOSFET được khởi ngưng bởi dòng cổng 0,1A. Tính các thời khoảng theo

hình 1.15 với vGS có trị cuối cùng bằng zero .

Hình 1.14

Hình 1.15

14. Cho mạch MOSFET công suất giao hoán như ở bài 13 nhưng với tần số giao

hoán 50 kHz, dòng điện cổng + 100 mA trong 5 và kế đó - 60 mA trong 15

. Trị số VGS giới hạn +10 hay 0V bằng tác động của diode Zener nối ở cực

cổng. Tải cảm kháng rất lớn để giả sử dòng không đổi trong suốt chu kỳ. Tính

thất thoát giao hoán và thất thoát khi dẫn của MOSFET trong điều kiện hoạt

động nêu trên.

Page 14: Bai Tap Dtcs

VEVB2

VB1C

R R2

R1

10k

0,1F

470

47

+12V

VE

220V50Hz

C

R R2

R1

50k

0,1F

470

47

+12V

Vi

Datasheet cho các thông số của MOSFET:

15. Cho mạch dao động thư giản UJT có , RB1=4 k , RB1'=400 , RBB=6,8

k , Vv=1V. Mạch có V1=12V, R1=47 , R2=470 và, C=0,1 . Tính

biên độ tín hiệu răng cưa, biên độ xung cực nền và độ rộng xung cực nền. Vẽ

dạng sóng cực nền B1, B2 và cực phát.

Hình 1.17

16. Cho mạch dao động thư giản UJT như ở bài tập 15 để kích mạch SCR (hình

1.19). UJT có , RB1=3k , RB1'=300 , RBB=5k . Mạch có V1=12V,

R1=47 , R2=470 và C=0,1 , R=50k , Vv=1 V, Ip=10mA. Tính:

a. Biên độ tín hiệu răng cưa Vp.

b. Biên độ xung cực nền.

c. Chu kỳ và tần số dao động.

Hình 1.19

Page 15: Bai Tap Dtcs

220V50Hz

C

R2

0,5F

100k

ViRL

220V50Hz

C

R

0,1F

100k

RL

E

EA

100V

Diac SCR

iA

ikiG

17. Cho mạch kích SCR bằng lệch pha RC (hình 1.20), V ihd =220V, f= 50Hz,

R=100 k , C=0,5 .

a. Tính góc lệch pha ( góc kích)

b. Điện thế xung kích.

Hình 1.20

18. Cho mạch dùng Diac kích SCR (hình 1.22). Diac có thông số: Điện thế huỷ

thác Vb=30V, điện thế duy trì VH=12 V tại dòng duy trì 10 mA, điện trở khi

dẫn RSCR=5 . SCR có đặc tính cực cổng: VGK=1V nối tiếp điện trở RGK=20 .

Tính:

a. Điện thế của tụ C

b. Phương trình dòng xả theo thời gian

c. Thời gian cuối lúc tụ xả hết

d. Thời gian tụ tái nạp điện

e. Tần số của xung tạo nên tại cổng

Hình 1.22

Giải:

Mạch tương đương (hình.1.23):

Page 16: Bai Tap Dtcs

C

R 100k

RGKE

1V

100VV

ES12V

V

0,1F

RS5

20 EGK

V

D

ES Eb

iD

400VVs

D

10kHz

IDR

Hình 1.23

19. Cho mạch SCR công suất với tải 25 kW tại tần số giao hoán 100 Hz. SCR có

các trị số danh định sau:

Dòng hiệu dụng: IThd=50 A

Điện thế ngược cực đại: VRM=500 V

Điện thế thuận tại dòng cực đại: VF=1,5V

Dòng rỉ tại điện thế cực đại: IRM=5 mA

Thời gian khởi dẫn: tsw(on)=5

Thời gian khởi lên: tsw(off)=25

Tính công suất thất thoát (tiêu tán) tổng cộng. Cho biết chu trình định dạng D=50%

20. Cho mạch SCR giao hoán như ở bài 19, nhưng với tần số giao hoán giao hoán

50 kHz

21. Cho mạch diode (Hình 1.24) hoạt động với: Vs=400 V, f=10 kHz, D=50%,

ID=30 A. Nếu diode có các đặc tính sau: VF=1,1V, IR=0,3 mA, tf=1 , tr=0,1

Tính công suất thất thoát trong diode

Hình 1.24

22. Cho mạch diode giống như ở bài tập 23 nhưng với tần số giao hoán bằng 100

kHz . Tính lại công suất thất thoát tổng cộng và nhận xét.

Chương 2: Chỉnh Lưu

2.1 Cho mạch chỉnh lưu theo hình 2.1 với VS(RMS)=240V, tải RL=20 và góc kích

SCR .Tính:

Page 17: Bai Tap Dtcs

Vs

R

D

20

iL240V

S4

S1

Vs

S3

L

S2R=20

240V

iL

S4

S1

Vs

S3

L

S2R=20

240V

iL

a. Hiệu điện thế trung bình và dòng điện trung bình của tải.

b. Dòng và công suất hiệu dụng của tải.

c. Tính lại các kết quả trên trong trường hợp chỉnh lưu toàn kỳ.

Hình 2.1

2.2 Cho mạch chỉnh lưu toàn kỳ có điều khiển tải cảm kháng với R=20 và L rất

lớn để cò dòng điện qua tải không đổi. Góc kích SCR . Tính:

a. Hiệu điện thế và dòng trung bình của tải.

b. Dòng điện và công suất hiệu dụng trên tải

c. Dòng điện trung bình trong mỗi SCR

Hình 2.2

2.3 Cho mạch chỉnh lưu có điều khiển với điện thế nguồn 120VRMS, f=60 Hz, tải

cảm kháng R=20 , L=0,04 H, góc kich . Tính

a. Góc tắt và góc dẫn

b. Dòng điện trung bình

c. Công suất hiệu dụng của tải

d. Hệ số công suất

2.4 Cho mạch chỉnh lưu toàn kỳ như hình 2.5 có các trị số như ở bài tập 2.2, nhưng có diode dập DFW.

Hình 2.5

Page 18: Bai Tap Dtcs

S4

S1

Vs

S3L

S2

R=5240V60Hz

iL

Vdc=100V

a. Điện thế và dòng trung bình của tải.

b. Dòng điện và công suất hiệu dụng trên tải

c. Dòng điện trung bình trong mỗi SCR

2.5 Cho mạch chỉnh lưu toàn kỳ một pha dùng SCR tải cảm kháng. Mạch có

VS=120V, L=100mH, R=10 , góc kích .

a. Chứng minh rằng mạch dẫn liên tục

b. Tính trị số các thành phần hoạ tần

c. Tính công suất tổng cộng của tải

2.6 Cho mạch chỉnh lưu theo hình 2.6 với nguồn AC có trị 240VRMS tại 60Hz,

Vdc=100V, R=5 , và L có trị rất lớn đủ tạo nên dòng điện không đổi.

a. Tính góc kích để công suất hấp thụ bởi nguồn bằng 1000W.

b. Xác định trị số của L để giới hạn trị số đỉnh - đỉnh thay đổi ở 2 A.

Hình 2.6

2.7 Cho mạch chỉnh lưu toàn kỳ một pha dùng SCR có mạch như ở bài tập 2.6,

nhưng với Vdc mắc ngược cực lại Vdc=-100V, R=0,5 , L rất lớn để dòng tải là dòng DC. Điện thế nguồn AC 120 VRMS. 2.7

a. Tính góc kích để cho công suất tải là 1000 W.

b. Tính công suất hấp thụ bởi điện trở

2.8 Cho mạch chỉnh lưu ba pha hình tia có điều khiển hình 2.7 với Vhd(L-N)=480V,

RL=25 . Cho góc kích . Tính:

a. Hiệu điện thế và dòng trung bình qua tải

b. Dòng điện đỉnh và dòng trung bình và điện thế đỉnh ngược của SCR

c. Vẽ dạng sóng của tải và của SCR

Page 19: Bai Tap Dtcs

S1

B S2

C S3

A

R 25

N

S1

B S2

C S3

A

R 25

N

S4

R

S6

S2

S1

S3

S5

A B C

L

Hình 2.7

2.9 Cho mạch chỉnh lưu hình tia như hình 2.8 với góc kích . Tính:

a. Điện thế và dòng trung bình qua tải

b. Dòng điện đỉnh và dòng trung bình và điện thế đỉnh ngược của SCR

c. Vẽ dạng sóng của tải và của SCR

Hình 2.8

2.10 Cho mạch chỉnh lưu cầu 3 pha có điều khiển theo hình 2.9 với nguồn AC có trị

hiệu dụng Vhd(L-L)=460 tại 60Hz, R =100 , và L có trị rất lớn đủ tạo nên dòng điện không đổi.

a. Tính điện thế và dòng trung bình qua tải

b. Công suất của tải

c. Dòng trung bình của mỗi SCR

d. Điện thế đỉnh ngược của SCR

với góc kích lần lượt là và

Hình 2.10

Page 20: Bai Tap Dtcs

S4

R

S6

S2

S1

S3

S5

A B C

L

S4

R

S6

S2

S1

S3

S5

A B C

L

2.11 Cho mạch chỉnh lưu toàn kỳ 3 – pha có điều khiển tải cảm kháng hình 2.11 với điện thế thay đổi. Điện thế trung bình của tải thay đổi từ 100V đến 600V. Mạch

có một diode dập, R=10 , và Vs =- 460Vhd. Tính:

a. Dải góc kích

b. Dải dòng tải

c. Công suất cực đại của tải

d. Trị số trung bình lớn nhất dòng qua SCR và điện thế cực đại của SCR

Hình 2.11

2.12 Cho mạch chỉnh lưu toàn kỳ 3-pha có điều khiển như hình 2.12 được cấp điện bởi điện thế 240V, 60 Hz, có tải cảm ứng lớn và diode dập. Với góc kích 30o, công suất tải là 20 kW. Tính:

a. Điện trở tải

b. Dòng AC tần số cơ bản và dòng hoạ tần bậc năm

c. Tính lại câu 1 và câu 2 với góc dẫn 75o.

Hình 2.12

2.13 Cho mạch cầu chỉnh lưu 3-pha được cấp điện AC có điện thế hiệu dụng 460V,

60 Hz , tải cảm kháng R=10 nối tiếp L=50 mH.

a. Xác định góc kích để có dòng điện trung bình 50A trên tải

b. Tính biên độ các thành phần hoạ tần bậc 6 và bậc 12 của dòng tải.

Page 21: Bai Tap Dtcs

S4

R

S6

S2

S1

S3

S5

A B C

L

Hình 2.12

Chương 3: Biến đổi điện xoay chiều

3.1 Xét bộ ổn áp giao hoán (chuyển mạch) hạ thế hình 3.1 có trị số lần lượt sau:

Vi=50V, D=0,4, L=400 , C=100 , R=20 và tần số giao hoán f=20 kHz.

Giả sử các linh kiện là lý tưởng. Tính:

a. Điện thế ra Vo.

b. Trị cực đại và cực tiểu của dòng điện qua cuộn cảm L.

c. Điện thế dợn sóng ngõ ra.

d. Công suất vào, ra và hiệu suất.

LS

C+

-

V id c RD 1

Hình 3.1

3.2 Xét bộ ổn áp giao hoán giảm áp hình 3.2 có trị số lần lượt sau:Vi=30V, Vo=12V,

R=6 và tần số giao hoán f=5kHz. Giả sử các linh kiện là lý tưởng. Tính:

a. Hệ số định dạng.

b. Lmin

c. Trị cực đại và cực tiểu của dòng điện qua cuộn cảm L=1,5 mH

d. Công suất vào, ra và hiệu suất.

Page 22: Bai Tap Dtcs

LS

C+

-

V id c RD 1

Hình 3.2

3.3 Thiết kế bộ ổn áp giao hoán giảm thế hình 3.3 với dòng cảm liên tục có trị số

lần lượt sau: Vi=48V , Vo=18 V, R=10 và tần số giao hoán f=40 kHz, độ dợn

sóng không quá 0,5% Giả sử các linh kiện là lý tưởng. Cho biết các trị số phải

chọn:

a. Hệ số định dạng.

b. Lmin

c. Trị cực đại và cực tiểu của dòng điện qua cuộn cảm.

d. Trị số điện dung C.

LS

C+

-

V id c RD 1

Hình 3.3

3.4 Thiết kế bộ ổn áp giao hoán tăng thế hình 3.4 với dòng qua cuộn cảm liên tục

mạch có trị số lần lượt sau: Vi=12V, Vo= 30V, R=50 và tần số giao hoán f=25

kHz, độ dợn sóng không quá 1%. Giả sử các linh kiện là lý tưởng. Cho biết các

trị số phải chọn:

a. Hệ số định dạng.

b. Lmin

c. Trị cực đại và cực tiểu của dòng điện qua cuộn cảm L=120H.

d. Trị số điện dung C.

Page 23: Bai Tap Dtcs

C

D 1L

RS

+

-

V id c

Hình 3.4

3.5 Xét bộ ổn áp giao hoán tăng thế hình 3.5 có trị số lần lượt sau: Vi=100V, R=2

và tần số giao hoán f=1 kHz. Cho biết dòng trung bình là 100A. Giả sử các linh

kiện là lý tưởng. Tính:

a. Công suất tiêu tán bởi tải

b. Điện thế ngõ ra Vo và hệ số định dạng D.

c. Trị trung bình của dòng điện ngõ vào.

d. Trị trung bình dòng điện Isw qua bậc đảo điện.

C

D 1L

RS

+

-

V id c

Hình 3.5

3.6 Xét bộ ổn áp giao hoán giảm - tăng thế có trị số lần lượt sau: Vi=24V, D=0,4;

R=5 và tần số giao hoán f=20 kHz. L=400 , C=400 .Cho biết dòng

trung bình là 100A. Giả sử các linh kiện là lý tưởng. Tính:

a. Điện thế ngõ ra Vo

b. Trị số dòng điện cuộn cảm

c. Độ dợn sóng ngõ ra

+

-

V id cL

S

R

D 1

C

Hình 3.6

Page 24: Bai Tap Dtcs

3.7 Thiết kế bộ ổn áp giao hoán Cu’k hình 3.7 với Vi=12V, Vo=-18V, công suất tải

bằng 40 W, tần số giao hoán f=50 kHz sự thay đổi trong dòng cuộn cảm không

quá 10% và độ dợn sóng trên tụ không quá 1%. Cho biết các trị số phải chọn:

a. Hệ số định dạng D

b. Trị số cuộn cảm L1 và L2.

c. Trị số điện dung C1.

+

-

V s

C 1 L 2L 1

RS

C 2D 1

Hình 3.7

3.8 Cho bộ chuyển đổi điện cung cấp dòng hình 3.11 có cuộn cảm Lx rất lớn để giả

sử dòng điện không đổi. Vi=30V, D=0,7, R=6 , tỉ số biến thế np/ns=2.Tính:

a. Trị số điện thế ngõ ra Vo

b. Tính trị iLx

c. Điện thế cực đại qua bậc SW

VLx

i D 1

+

+

i x

-Vs1

Vo

Vsw

-i D 2

-L x

+

V s

S W 2

+

-Vp1

D 1

+

-

R

+

-

-C

-

Vp2

Np:Ns

i L xVs2

S W 1

+

+

D 2

Hình 3.11

Chương 4: Biến đổi điện áp AC

4.1 Cho mạch điều chỉnh điện thế AC 1-pha toàn sóng với điện thế nguồn AC 460V

hiệu dụng, 60 Hz, tải RL=20 và góc kích . Tính:

a. Trị số đỉnh dòng tải và công suất tải?

b. Điện thế cực đại trên SCR?

Page 25: Bai Tap Dtcs

c. Hệ số công suất?

4.2 Cho mạch điều chỉnh điện thế AC 1-pha toàn sóng với điện thế nguồn AC 240 V

hiệu dụng, 60 Hz, tải RL =10 công suất trên tải thay đổi giữa 5 kW và 2 kW. Tính:

a. Trị số hiệu dụng dòng tải của mỗi trường hợp

b. Dải góc kích thỏa điều kiện bài toán

c. Trị số hiệu dụng trong Triac nếu Triac được dùng

d. Trị số trung bình trong mỗi SCR nếu hai SCR ghép đối song được dùng

e. Điện thế tối thiểu của cái đảo khi ngưng

f. Hệ số công suất khi công suất nhỏ nhất

4.3 Cho mạch điều chỉnh điện thế AC toàn sóng với điện thế nguồn AC 460 V

hiệu dụng, 60 Hz, tải RL =10 , L=0,05 H, góc kích .

a. Tính trị số góc tắt .

b. Dòng tải hiệu dụng

c. Công suất của tải

d. Trị số tối thiểu của góc kích

e. Hệ số công suất

4.4 Cho mạch điều chỉnh điện thế AC 1-pha toàn sóng có góc .

a. Tính góc dẫn khi góc kích lần lượt là 85o và 160o.

b. Chứng minh công thức

c. Cho bộ điều chỉnh điện thế AC 1-pha toàn sóng có góc pha . Tính góc

kích cần có và tỉ số điện thế ra hiệu dụng với điện thế nguồn cấp điện AC lần

lượt với góc dẫn và .

4.5 Cho bộ điều chỉnh điện thế AC hoạt động theo kiểu ON/OFF từ nguồn điện thế

230 V hiệu dụng, 60 Hz, tải RL=5,29 . Công suất tải thay đổi từ 2kW đến 10 kW, thời khoảng lập lại tối đa 0,5 s. Tính:

a. Trị cực đại của dòng giao hoán ( chuyển mạch)

b. Công suất cực đại khi bộ điều chỉnh hoạt động đầy đủ (n chu kỳ)

c. Trị số của n và k với công suất cực tiểu. Cho biết n=30 chu kỳ

d. Sự thay đổi nhỏ nhất trong công suất.

Page 26: Bai Tap Dtcs

ZA ZB ZC

T1 T2 T3

a b c

4.6 Cho mạch điều chỉnh điện thế AC 1-pha theo kiểu ON/OFF với Vs=120 Vhd, tải

RL=5 . Tính:

a. Trị số dòng điện tải.

b. Công suất cực đại khi bậc luôn đóng

c. Chu kỳ định dạng D và trị tON để có công suất 1kW nếu chọn T=15 c/s

d. Hệ số công suất

4.7 Cho mạch điều chỉnh điện thế AC 1-pha từ nguồn Vs=460V, 60Hz tải điện trở. Khi không có điều khiển công suất bằng 15 kW. Tính:

a. Trị số góc kích để giảm công suất xuống 9 kW

b. Biên độ của dòng điện ở tần số cơ bản

c. Biên độ dòng điện của các thành phần hoạ tần bậc 3 và bậc 5.

4.8 Cho mạch điều chỉnh điện thế AC 3-pha toàn sóng (Hình 4.1) với nguồn điện

thế AC hiệu dụng pha 460 V, tải R=20 . Công suất thay đổi từ 9 kW đến 3 kW. Tính:

a. Dòng điện đỉnh của tải

b. Dải trị số góc kích

c. Trị số lớn nhất của dòng điện qua Triac

d. Trị số hiệu dụng lớn nhất của Triac

e. Hệ số công suất của mỗi trường hợp.

Hình 4.1

4.9 Cho bộ điều chỉnh điện thế AC 3-pha bán sóng tải điện trở thuần với nguồn cấp

điện AC 230 V và R=10 . Tính công suất tải tổng cộng 3 pha theo góc kích trong 3 kiểu hoạt động sau:

a. 0 < < 60o.

b. 60o < < 120o.

c. 120o< < 210o.

Page 27: Bai Tap Dtcs

ca bZA ZB ZC

S1 S3 S5

D4 D6 D2

A B C

N

R=1

V1

100VV2

100V SW1

SW2 D2

D1

R=2V1200V

SW3

SW4 D4

D3SW1

SW2 D2

D1

Hình 4.2

Chương 5: Nghịch lưu

5.1 Cho mạch đổi điện bán cầu 1-pha (hình 5.1) với tải R=1 , D=50% và V1=100 V, tạo dạng sóng ngõ ra hình nấc.

a. Tính trị điện thế hai đầu bậc S khi ngưng?

b. Tính trị trung bình dòng qua tải?

c. Tính trị trung bình của bậc sw?

d. Tính công suất của tải?

Hình 5.1

5.2 Cho mạch đổi điện toàn cầu 1-pha (Hình 5.2) với tải R=2 , D= 50% và V1= 200V, tạo dạng sóng ngõ ra hình nấc .

a. Tính trị điện thế hai đầu bậc SW khi ngưng

b. Tính trị trung bình dòng qua tải

c. Tính trị trung bình của dòng qua bậc SW

d. Tính công suất trên tải

Hình 5.2

5.3 Dạng sóng điện thế ngõ ra của bộ đổi điện PWM cấp cho tải có dạng ở hình 5.3 . Xác định trị hiệu dụng của điện thế ngõ ra.

Page 28: Bai Tap Dtcs

V1=100V

VL(V)

t(ms)0,5 2,0 3,0 4,5 5,5

R=10

V1

100VV2

100V SW1

SW2 D2

D1L=10mH

R=10

V1

100VV2

100V SW1

SW2 D2

D1L=0,05mH

Tính chu trình định dạng mới để điện thế giảm 75% trị số.

Hình 5.3

5.4 Cho mạch đổi điện bán cầu (Hình 5.4) hoạt động ở tần số 1 kHz, tải R=10 , L=10 mH và V1=100 V. Mạch được điều khiển tuần hoàn.

a. Viết biểu thức dòng điện tức thời

b. Vẽ dạng sóng điện thế và dòng điện ngõ ra

c. Xác định các trị số đỉnh, thời điểm dòng điện và điện thế đi qua điểm zero.

Cho biết chu kỳ là 360o.

Hình 5.4

5.5 Cho mạch đổi điện bán cầu như ở bài 5.4 nhưng có trị tải R=10 , L=0,05 H và V1=100 V, f =60 Hz. Tính:

a. Trị số đỉnh dòng điện

b. Thời gian dòng điện có trị zero

c. Dòng trung bình qua transistor

d. Dòng trung bình qua diode

Hình 5.6

Page 29: Bai Tap Dtcs

R=20V1200V

SW3

SW4 D4

D3SW1

SW2 D2

D1L=0,2H

5.6 Cho mạch đổi điện toàn cầu 1-pha như ở hình 5.7 với tải R=20 , L=0,2 H, f=100Hz và V1=400V, tạo dạng sóng ngõ ra hình nấc.

a. Viết biểu thức dòng điện ngõ ra trong một bán kỳ.

b. Vẽ dạng sóng điện thế và dòng điện ngõ ra . Xác định thời gian tại đó dòng điện đi qua trị zero.

c. Tính trị trung bình dòng qua tải.

d. Trạng thái dẫn tuần tự của tám phần tử công suất giao hoán và góc dẫn của mỗi phần tử.

Hình 5.7

5.7 Cho mạch đổi điện PWM toàn cầu 1-pha với tải R=20 , L= 0,1H, f= 100 Hz và V1=200 V, chu trình định dạng d=60% và dạng sóng ngõ ra hình nấc.

a. Xác định trị số dòng điện tại mỗi điểm gián đoạn trong dạng sóng và cho biểu thức tại mỗi thời khoảng đó.

b. Các định các thời điểm dòng điện đi qua điểm zero. Biểu diễn chúng theo góc. Cho biết dựa vào mỗi chu kỳ AC là bằng 360o.

c. Biểu diễn dạng sóng điện thế và dòng điện. Chỉ rõ thời khoảng trong dạng sóng dòng điện đi qua trị zero.

d. Liệt kê sự dẫn tuần tự và góc dẫn của mỗi phần tử công suất giao hoán.5.8 Tải của một mạch đổi điện toàn sóng 1-pha gồm có một điện trở R nối tiếp với

một cảm kháng L =10 và một dung kháng 1/C =10,2 tại tần số cơ bản. Cho biết trị số cực đại của điện thế hoạ tần bậc ba là 100V và biên độ dòng điện hài bậc ba bằng 1% của biên độ dòng cơ bản. Tính điện trở tải R và công suất cho bởi thành phần cơ bản và thành phần hoạ tần bậc ba.

5.9 Cho bộ đổi điện toàn sóng PWM cho dạng sóng nấc (H.1) với V=100 V. Tải

AC ở 60 Hz với R=5 , L=10 mH. Tính:

a. Trị số hiệu dụng điện thế thành phần tần sồ cơ bản và hai thành phần hoạ tần bậc nhỏ nhất với chu trình định dạng D=100%. Tính trị số điện thế hoạ tần tổng cộng.

b. Lặp lại câu hỏi a. với D=70%

c. Xác định D để loại bỏ:

Page 30: Bai Tap Dtcs

V=100V

0 1/2D =2f1t

-1/2D

o Hoạ tần bậc 3.

o Hoạ tần bậc 5.

d. Trị số các thành phần tần số dòng điện qua tải

Hình 5.10

5.10 Cho mạch đổi điện 3-pha toàn sóng với điện thế DC bằng V=300V tải mắc chử

Y mỗi pha gồm R=5 nối tiếp với L=25 mH, hoat động ở tần số 100 Hz. Xác định dạng sóng dòng điện.

5.11 Cho bộ đổi điện 3-pha toàn sóng, tải mắc hình tam giác (delta), với V=300V,

R=15 , L/R=5 ms, T=10 ms. Xác định dạng sóng dòng điện.

Chương 6: Ứng dụng

6.1 Cho động cơ DC hoạt động trong chế độ dòng liên tục bằng cách cấp điện từ bộ chỉnh lưu toàn kỳ có điều khiển (1-pha) Với Vac=170. Để đạt moment (ngẫu lực) trung bình đòi hỏi có dòng điện 10A và góc kích =30o. Cho biết hằng số động cơ bằng K=1,1 V.sa. Điện thế cấp điện cho motor hoạt động dòng liên tục?b. Sức phản điện động cơ?c. Tính tốc độ động cơ?

6.2 Cho động cơ DC hoạt động trong chế độ dòng liên tục bằng cách cấp điện từ bộ chỉnh lưu toàn kỳ có điều khiển(1-pha) Với Vm=150 V, sức phản điện Ea=90V,

hằng số động cơ bằng K=1,1 V.s ( hay 1,1 N.m/A), L=0,01 H, Ra=0 ,. Mạch điện chỉnh lưu có góc kích =45o., tần số f=60 Hz. Tính:a. Dòng điện trung bình qua động cơb. Góc dẫn của SCRc. Momen trung bình d. Tốc độ động cơ.

6.3 Cho mạch điều khiển tốc độ động cơ DC kích song song có điện trở phần ứng

Ra=0,5 , điện trở phần cảm Rf=125 . Khi giử phần cảm không đổi tại trị số Ef=250 V và đường cong từ hoá cho thấy tốc độ động cơ là 1000vòng/phút (Hình 6.3). Giả sử momen tải không đổi và cho mọi tốc độ và tương ứng với dòng ứng 20 A.

Xác định tốc độ động cơ lần lượt theo các điện thế phần ứng Vm sau: a. 50 Vb. 100 Vc. 150 V

Page 31: Bai Tap Dtcs

E(V)

If(A)

100

200

300

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Tốc độ 1000 vòng /phút

E(V)

If(A)

100

200

300

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Tốc độ 1000 vòng /phút

d. 200 Ve. 250 V

Hình 6.36.4 Cho động cơ DC có đường cong từ hoá như ở bài tập 6.3, nhưng giờ giử điện

thế phần ứng không đổi ở trị Vm=250V và điều khiển tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện thế phần cảm lần lượt là:a. 250 V.b. 200 V.c. 150 V.d. 100 V.e. 50 V.

Trong mọi trường hợp giả sử động cơ luôn giử dòng phần ứng 20A. Tính tốc độ tương ứng với mỗi trường hợp nêu trên?

Giải:

Hình 6.46.5 Bộ accu trên xe ô tô dùng để điều khiển dộng cơ DC. Phần ứng được cấp điện từ

bộ cấp điện chuyển mạch hai góc vuông. Phần cảm được cấp trực tiếp từ accu

qua một biến trở điện trường yếu. Accu có điện thế 120 V. Động cơ có Ra=0,4. Sau khi xe đã chạy tại điện thế phần ứng và dòng điện phần cảm cực đại ít lâu, nó cần phải thắng (hãm) hồi lực trước tiên dòng điện phần ứng bắt đầu thắng là 80A. Giả sử bộ cấp điện chuyển mạch là lý tưởng. Xác định hệ số định dạng (chu kỳ) của bộ cấp điện chuyển mạch để có dòng thắng là 50 A.

6.6 Cho động cơ DC kích song song được điền khiển bằng bộ cấp điện chuyển mạch với tần số 200 xung/s từ nguồn cấp điện 300 VDC. Động cơ chạy tại tốc độ 800

Page 32: Bai Tap Dtcs

S2

L=0,06H

R=6

Ea

Vac240V

50Hz

S1

i1 im=i1+i2

i2

vg/ph khi bộ cấp điện chuyển mạch có tỉ số định dạng D =0,8. Động cơ có:

Ra=0,08 , L=15 mH, và K=2,72 N.m/Aa. Tính thời gian hoạt động của bộ cấp điện chuyển mạch?b. Moment ngõ ra?c. Công suất ngõ ra dước các điều kiện cho trên?

6.7 Cho động cơ DC ở bài tập 6.6 nhưng giờ điều khiển bằng phần cảm. Phần cảm được cấp điện từ bộ cấp điện chuyển mạch (giao hoán) để dộng cơ chạy ở tốc độ 1500vg/ph. trong khi phóng thích cùng công suất ra như ở 800vg/ph và dòng điện phần ứng.

a. Tính điện thế ngõ ra bộ cấp điện chuyển mạch?b. Thời gian khởi dẫn?

6.8 Cho một động cơ DC kích song song được cấp điện từ bán cầu chỉnh lưu 1-pha

điện thế 240 V, 50 Hz (Hình 6.5). Thông số phần ứng: L= 0,06H, Ra=6 hằng số động cơ K=0,9 N.m/A (V/rad/s). Nếu tại trường hợp điều khiển với góc kích 80o và sức phản điện của động cơ là 150V.

a. Xác lập biểu thức dòng điện tức thời phần ứng.

b. Tính momen và tốc độ trung bình.

c. Tính lại các đại lượng trên với sức phản điện 250 V

d. Tính lại các đại lượng trên với sức phản điện 90 V

Bỏ qua các tổn hao của các van công suất và tổng trở của nguồn.

Hình 6.5

6.9 Cho mạch cầu chỉnh lưu có điểu khiển 3 - pha cấp điện cho phần ứng động cơ 3-

pha kích song song . Động cơ có Ra=0,2 , xem L rất lớn để có dòng liên tục, và dòng điện phần ứng 205A khi chạy với tốc độ 1750vg/ph với điện thế phần ứng 230 Vdc. Tính:a. Góc kích SCR theo điều kiện đã cho.

b. Tính góc kích khi động cơ chạy với 875vg/ph.

c. Tính tốc độ động cơ khi góc kích bằng zero.

6.10 Cho động cơ DC kích song song được cấp điện từ mạch chỉnh lưu toàn kỳ 3-pha có điều khiển, với điện thế hiệu dụng đường dây- đường dây VhdL-L=230 V.

Động cơ có Ra=0,12 và L xem như không đáng kể. Động cơ hoạt động tại tốc độ 900 vòng/phút và momen tải T=210N.m, dòng điện phần ứng bằng 100 A. Tính:

Page 33: Bai Tap Dtcs

a. Góc kích của các SCR

b. Nếu điều chỉnh cho góc kích , hãy tính lại tốc độ và momen tải.

6.11 Cho động cơ d.c kích song song được cấp điện từ mạch bán cầu chỉnh lưu 3 - pha với điện thế nguồn 220V, 50Hz. Động cơ có các thông số sau: L=0,012 H,

Ra=0,72 và hằng số động cơ K=2 N.m/A (V/rad/s). Bỏ qua thất thoát mạch chỉnh lưu và tổng trở bộ nguồn. Xác định đặc tính tốc độ-momen ở 60 N.m tại các góc kích cố định.

a. =30o, Vẽ dạng sóng điện thế và dòng điện phần ứng.

b. =90o, Vẽ dạng sóng điện thế và dòng điện phần ứng.

c. =150o, Vẽ dạng sóng điện thế và dòng điện phần ứng.

6.2 Cho động cơ DC trong bài tập 6.11 được cấp điện bởi bộ cầu đổi điện 3- pha từ nguồn 220V, 50Hz. Bỏ qua tổn hao của bộ đổi điện và tổng trở nguồn, xác định và vẽ dạng sóng phần ứng máy điện DC theo các điều kiện sau:

a. Chỉnh lưu, góc kích 30o, momen tải 60 N.m

b. Chỉnh lưu, góc kích 60o, tốc độ 75 rad/s

c. Nghịch lưu, góc kích sớm 30o, momen 60 N.m

d. Ngịch lưu, góc kích sớm 60o, tốc độ 70 rad/s