BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT NGHỀ: TỰ ĐỘNG HÓA CÔNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Quảng Ngãi (Lưu hành nội bộ) TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 1 LỜI GIỚI THIỆU Điện tử công suất là lĩnh vực kỹ thuật hiện đại, nghiên cứu ứng dụng các linh kiện bán dẫn công suất làm việc ở chế độ chuyển mạch vào quá trình biến đổi điện năng. Sự ra đời và hoàn thiện của các linh kiện điện tử công suất với những tính năng dòng điện, điện áp, tốc độ chuyển mạch ngày càng được nâng cao.
Tổn hao công suất giảm đáng kể, ngày càng đáp ứng những yêu cầu phức tạp của các quy luật biến đổi năng lượng trong các bộ biến đổi làm cho kỹ thuật điện truyền thống thay đổi sâu sắc. Ở Việt Nam cho đến nay đã có khá nhiều giáo trình, tài liệu tham khảo, sách hướng dẫn bài tập về điện tử công suất đã được biên soạn và biên dịch của nhiều tác giả, của các chuyên gia đầu ngành về điện tử công suất. Tuy nhiên nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng trong quá trình đào tạo của nhà trường phải bám sát chương trình khung vì vậy giáo trình Điện tử công suất được biên soạn bởi sự tham gia của các giảng viên của trường Cao đẳng Cơ giới dựa trên cơ sở chương trình khung đào tạo đã được ban hành, trường Cao đẳng Cơ giới với các giáo viên có nhiều kinh nghiệm cùng nhau tham khảo các nguồn tài liệu khác nhau để thực hiện biên soạn giáo trình Điện tử công suất phục vụ cho công tác giảng dạy. Giáo trình này được thiết kế theo môn học thuộc hệ thống môn học MĐ18 của chương trình đào tạo nghề Tự động hóa công nghiệp ở cấp trình độ trung cấp nghề và được dùng làm giáo trình cho học viên trong các khóa đào tạo, sau khi học tập xong môn học này, học viên có đủ kiến thức để học tập tiếp các môn học, môn học khác của nghề.
2 MỤC LỤC TRAN TT NỘI DUNG G 1. Lời giới thiệu 2 2. Bài 1: Linh kiện điện tử công suất 11 4. Khái niệm cơ bản về điện tử công suất 12 5.
Các đại lượng đặc trưng 13 6. Linh kiện điện tử công suất 15 7. Đo và kiểm tra linh kiện công suất 25 8. Bài 2: Mạch tạo xung kích 33 9.
Giới thiệu mạch kích 34 10. Mạch tạo xung kích bất đồng bộ 34 11. Mạch tạo xung kích đồng bộ 39 12. Các mạch kích linh kiện công suất 43 13.
Bài 3: Chỉnh lưu một pha 45 14. Khái niệm cơ bản về kỹ thuật chỉnh lưu 46 15. Chỉnh lưu toàn kỳ 50 17. Chỉnh lưu cầu đối xứng 53 18.
Chỉnh lưu cầu không đối xứng 56 19. Thực hành các mạch chỉnh lưu một pha 58 20. Bài 4: Chỉnh lưu ba pha 61 3 21. Giới thiệu về kỹ thuật chỉnh lưu ba pha 62 22.
Chỉnh lưu ba pha hình tia 62 23. Chỉnh lưu ba pha cầu đối xứng 66 24. Chỉnh lưu ba pha cầu bất đối xứng 71 25. Thực hành mạch chỉnh lưu ba pha 74 26.
Bài 5: Biến đổi điện áp xoay chiều một pha 76 27. Khái niệm cơ bản về kỹ thuật biến đổi điện AC 77 28. Bộ biến đổi điện áp xoay chiều một pha điều khiển toàn chu kỳ 78 29. Biến đổi điện AC một pha điều khiển không đối xứng 79 30.
Biến đổi điện AC một pha điều khiển đối xứng 81 31. Thực hành mạch biến đổi AC một pha 83 32. Bài 6: Biến đổi điện áp xoay chiều ba pha 85 33. Giới thiệu mạch biến đổi AC ba pha 86 34.
Bộ biến đổi điện áp xoay chiều ba pha tải mắc hình sao 86 35. Bộ biến đổi điện áp xoay chiều ba pha tải mắc tam giác 87 36. Thực hành điều khiển áp xoay chiều ba pha 88 37. Bài 7: Nghịch lưu một pha 91 38.
Khái niệm cơ bản về kỹ thuật nghịch lưu 92 39. Nghịch lưu một pha 93 4 40. Thực hành mạch nghịch lưu một pha 97 41. Bài 8: Nghịch lưu ba pha 99 42.
Giới thiệu mạch nghịch lưu ba pha 100 43. Nghịch lưu ba pha 101 44. Thực hành mạch nghịch lưu ba pha 103 45. Bài 9: Biến đổi điện áp một chiều 106 46.
Khái niện cơ bản về kỹ thuật biến đổi DC 107 47. Các bộ chuyển đổi điện áp DC hoạt động dòng không liên tục 108 48. Các bộ chuyển đổi điện áp DC hoạt động dòng liên tục 112 49. Thực hành mạch biến đổi DC 113 50.
TÀI LIỆU THAM KHẢO 116 GIÁO TRÌNH MÔN HỌC Tên Môn học: ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT 5 Mã môn học: MĐ18 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học: - Vị trí: Môn học Điện tử công suất học sau các môn học, môn học kỹ thuật cơ sở, đặc biệt là các mô đun, môn học: Mạch điện; Điện tử cơ bản. - Tính chất: Là môn học chuyên môn nghề. - Ý nghĩa và vai trò của môn học: Điện tử công suất đóng một vai trò rất quan trọng trong ngành Điện, Điện tử, đáp ứng những yêu cầu phức tạp của qui luật biến đổi năng lượng, kích thước nhỏ gọn, khả năng đóng cắt cao, tổn hao công suất thấp. Môn học này trang bị cho học viên những kiến thức và kỹ năng cơ bản của Điện tử công suất - Đối tượng: Là giáo trình áp dụng cho học sinh trình độ Trung cấp nghề Tự động hóa công nghiệp Mục tiêu của môn học: - Kiến thức: A1.
Vẽ và nêu nguyên lý hoạt động mạch chỉnh lưu đúng yêu cầu. Giải thích được dạng sóng vào, ra ở bộ biến đổi AC-AC. Giải thích được nguyên lý làm việc và tính toán những bộ biến đổi DC-DC. Vận dụng được các kiến thức về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của mạch tạo xung và biến đổi dạng xung.
Vận dụng được các loại mạch điện tử công suất trong thiết bị Tự động hóa công nghiệp. - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: C1. Chủ động, nghiêm túc trong học tập và công việc. Giữ gìn vệ sinh công nghiệp, đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.
Chương trình khung nghề Tự động hóa công nghiệp Mã Số Thời gian đào tạo (giờ) Tên môn học, mô đun MH/ tín Tổng Trong đó 6 Thực hành/thực Lý tập/Thí Kiểm số MĐ/ chỉ thuyết nghiệm/bài tra HP tập/thảo luận I Các môn học chung/đại cương 18 435 157 255 23 MH 01 Chính trị 3 75 41 29 5 MH 02 Pháp luật 2 30 18 10 2 MH 03 Giáo dục thể chất 2 60 5 51 4 Giáo dục quốc phòng - An MH 04 3 75 36 35 4 ninh MH 05 Tin học 3 75 15 58 2 MH 06 Ngoại ngữ (Anh văn) 5 120 42 72 6 II Các môn học, mô đun chuyên môn ngành, nghề Các mô đun, môn học kỹ II.1 24 435 185 214 36 thuật cơ sở MH 07 Kỹ thuật an toàn lao động 2 30 21 6 3 MH 08 Nguyên lý máy - chi tiết máy 3 45 31 10 4 MH 09 Điện kỹ thuật 2 30 21 7 2 MH 10 Vẽ kỹ thuật 2 30 15 13 2 MĐ 11 Máy điện 4 90 35 49 6 MĐ 12 Điện cơ bản 3 60 23 31 6 MĐ 13 Kỹ thuật điện tử cơ bản 3 60 13 43 4 MĐ 14 AutoCAD 3 60 18 36 6 MĐ 15 Kỹ thuật nguội 2 30 8 19 3 Môn học, mô đun chuyên II.2 53 1233 283 874 76 môn MĐ 16 Kỹ thuật số 3 75 20 49 6 MĐ 17 Kỹ thuật cảm biến 2 45 15 27 3 MĐ 18 Điện tử công suất 2 45 15 28 2 MĐ 19 PLC cơ bản 4 90 26 56 8 MĐ 20 PLC nâng cao 3 60 10 42 8 MĐ 21 Trang bị điện 5 120 28 84 8 MĐ 22 Thiết bị và hệ thống tự động 4 90 26 58 6 7 MĐ 23 Vi điều khiển 4 90 26 57 7 Gia công cơ khí trên máy MĐ 24 4 75 24 48 3 công cụ MĐ 25 Điều khiển khí nén - thủy lực 4 90 30 55 5 Lắp đặt vận hành hệ thống MĐ 26 4 90 23 61 6 cơ điện tử Mạng truyền thông công MĐ 27 4 75 25 46 4 nghiệp MĐ 28 Thực tập tốt nghiệp 10 288 15 263 10 MH 07 Kỹ thuật an toàn lao động 2 30 21 6 3 Tổng cộng 89 1923 562 1236 125 2. Chương trình chi tiết môn học Thời gian (giờ) Số Tên các bài trong môn học Tổng Lý Thực Kiểm TT số thuyết hành tra 1 Linh kiện điện tử công suất 2 2 2 Mạch tạo xung kích 3 1 2 3 Chỉnh lưu một pha 3 1 2 4 Chỉnh lưu ba pha 7 2 5 5 Biến đổi điện áp xoay chiều một pha 7 1 5 1 6 Biến đổi điện áp xoay chiều ba pha 6 2 4 7 Nghịch lưu một pha 7 2 5 8 Nghịch lưu ba pha 6 2 3 1 9 Biến đổi điện áp một chiều 4 2 2 Cộng: 45 15 28 2 3. Điều kiện thực hiện môn học: 3. Phòng học Lý thuyết/Thực hành: Đáp ứng phòng học chuẩn 3.
Trang thiết bị dạy học: Projetor, máy vi tính, bảng, phấn, tranh vẽ. Học liệu, dụng cụ, mô hình, phương tiện: Giáo trình, mô hình thực hành, bộ dụng cụ nghề điện, điện tử, tự động hóa công nghiệp… 3. Các điều kiện khác: Người học tìm hiểu thực tế về các mạch điện tử công suất trong nhà máy, xí nghiệp công nghiệp. Nội dung và phương pháp đánh giá: 4.
Nội dung: - Kiến thức: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức - Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kỹ năng. - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp. + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập. + Tham gia đầy đủ thời lượng môn học.
+ Nghiêm túc trong quá trình học tập. Phương pháp: Người học được đánh giá tích lũy môn học như sau: 4. Cách đánh giá - Áp dụng quy chế đào tạo Cao đẳng hệ chính quy ban hành kèm theo Thông tư số 04/2022/TT-BLĐTBXH, ngày 30/3/2022 của Bộ trưởng Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội.