MỞ ĐẦU 1. Giới thiệu về Bảng thí nghiệm Power Board Hình 1.1: Bảng thỉ nghiệm Power Board [2] Nguồn cung cấp trên bảng thí nghiệm Power Board Nguồn xoay chiều 12VAC gồm các đường dây L1, N (hình 1.2) Nguồn một chiều ± 15V, GND (hình 1.2) Nguồn 3 pha giả lập gồm các đường dây L]’, L2’, 1/3’ và N (hình 1.2: Nguồn AC-DC [2] Hình 1. Hướng dẫn sử dụng thiết bị hiện sóng _ Oscilloscope Hình ỉ.4: Mô tả một mảy hiện sóng cơ bản [3], 1. Màn hình hiển thị 4.
Điều khiển trục Y 2. Các kênh ngõ vào 5. Điều khiển Trigger 3. Điều khiển trục X 6.
Các phím điều khiển khác Hình 1.5 Que đo điện áp [3], Hình 1.6 Que đo dỏng điện [3]. 6 Bài 2 CHỈNH LƯU KHÔNG ĐIÈU KHIẺN 1. Chỉnh lưu bán kỳ một pha không điều khiển. Chỉnh lưu cầu một pha không điều khiển.
Chỉnh lưu bán kỳ ba pha không điều khiển. Chỉnh lưu cầu ba pha không điều khiển. Chỉnh lưu bán kỳ một pha không điều khiển 1.1 Tổng quát Hình 1.1 mô tả mạch điện dùng để biến đổi dòng điện AC thành dòng điện DC cơ bản. Trong mạch, diode V1 cho dòng điện đi qua khi điện áp nguồn Ưs lớn điện áp dẫn của diode (diode phân cực thuận), lúc này ta đo được dòng Id trên tải Rl.
Khi điện áp chính Ưs nhỏ điện áp dẫn của diode, diode V1 ngưng dẫn (diode phân cực ngược). Ta thấy diode chỉ cho dòng diện trong một bán kỳ, do đó mạch điện hình 1.1 được gọi là mạch chỉnh lưu bán kỳ. nguồn chính Hình ỉ. 1 Mạch chỉnh lưu bán kỳ một pha không điêu khiên [ỉ].2 Dạng sóng dòng và áp trong mạch chỉnh ỉưu bán kỳ một pha không điều khiển đồi với tải thuần trở 8 1.2 Phần thực hành Thỉ nghiệm 1 Khảo sát mạch chỉnh lưu bán kỳ một pha không điều khiển_ tải R.
Trình tự thực hiện: • Kết nối mạch hình 1.3 trên bảng thí nghiệm Power board theo hướng dẫn hình 1. • Đo và vẽ dạng sóng tín hiệu lên đồ thị hình 1.6 tại những vị trí: - Điện áp nguồn Ưs - Điện áp ngõ ra Ud - Dòng điện ngõ ra Id (đo trên Rm) Hình ỉ.3 Mạch chỉnh lưu bán kỳ một pha.4 Kêt nôi mạch hình 1.3 trên bàng thỉ nghiệm Power board. Điện áp ngõ vào us: 5V/div Điện áp ngõ ra ud: 5’v / div Hình 1.5 thời gian: 2ms/div Câu hỏi: Hãy so sánh ưs và Ud. Trả lời: Chuyển đổi thang đo điện áp thành thang đo dòng điện (đo dòng điện gián tiếp) Yêu cầu: Chỉ đo trên điện trở thuần trở.
Khi đó điện áp và dòng điện qua điện trở cùng pha và có dạng sóng giống nhau. Ví dụ: Ta có thang đo điện áp trến điện trở Rm = 0,5Q là 0,1 V/div Áp dụng công thức I=ư/R —► I=0,2A/div 11 Dòng điện ngõ ra Id: .6 thời gian: 2 ms / div Thí nghiệm 2 Khảo sát mạch chỉnh lưu bán kỳ một pha không điều khiển _ tải R-C Trình tự thực hiện: • Kết nối mạch hình 1.7 trên bảng thí nghiệm Power board. • Đo và vẽ dạng sóng tín hiệu lên đồ thị hình 1.8 tại những vị trí sau: - Điện áp ngõ ra Ưd - Dòng điện ngõ ra Id Hình ỉ. 7 Mạch chỉnh lưu bản kỳ không điều khiển tải R-C.
12 -0 Điện áp ngõ ra ud:. V / div Dòng điện ngõ ra ld:.8 thời gian: 2ms/div Cầu hỏi: Hãy so sánh điện áp ngõ ra Ư4 của thí nghiệm 1 và thỉ nghiệm 2. Tại sao có sự khác nhau đó? Trả lời: Thỉ nghiệm 3 Khảo sát mạch chỉnh lưu bán kỳ một pha không điều khiển —tải R-L Trình tự thực hiện: • Ket nối mạch hình 1.9 trên bảng thí nghiệm Power board. • Đo và vẽ dạng sóng tín hiệu lên đồ thị hình 1.10 tại những vị trí: - Điện áp ngõ ra Ud - Dòng điện ngõ ra Id • Đo và vẽ dạng sóng tín hiệu lên đồ thị hình 1.11 tại những vị trí: - Điện áp ngõ ra Ưd - Dòng điện ngõ ra ƯL 13 Hình 1.9 Mạch chỉnh lưu bán kỳ không điểu khiến Jải R-L.
Điện áp ngõ ra Ud: .V / div Dòng điện tải Id:. 10 thời gỉan: 2ms/div Câu hỏi ỉ: Chỉ ra điêm lệch pha giữa điện áp và dòng điện trong hình 1. Giải thích nguyên nhân dân đến sự lệch pha này? Trả lời: 14 Chú ý : Vì Ud và ƯL không có điểm chung. Đề đo: - Đo lần lượt các tín hiệu - Hoặc đổi vị trí linh kiện để tạo điểm chung (không được thay đổi đặc tính của tải) Điện áp ngố vào U<|: 5 V / div Điện áp cuộn dây UL: 5 V / div Hình ỉ.
11 thời gian: 2 ms / div Câu hỏi 2: Tại sao điện áp ngõ ra ưd có điện áp âm? Tìm khoảng thời gian điện áp âm đó? Trả lời: 15 • Khảo sát mạch chỉnh lưu bán kỳ một pha không điều khiển_ tải R-L, có diode phục hài. 12 Mạch chỉnh ỉưu bán kỳ không điều khiển_tải R-L, cỏ diode phục hồi. Điện áp ngõ ra ud: 5 V / div Dòng điện tải Id: 0.1 V/div Dòng điện phục hồi IF: 0.Ỉ3 thời gian: 2 ms / div 16 2. Chinh hru c§u mQt pha khong di�u khi�n 2.1 T6ng quat Hinh 2.
Nguyen ly ho�t d(>ng cua m�ch. Gia su: T�i bk duang cua di�n ap xoay chi�u, Ua 16n han Ub, dong di�n di a -v 1- RL - V4-b. T�i bk duang cua di�n ap xoay chi�u, Ub Ion hem Ua, dong di�n di b-V3- RL - V2-a. d ca hai ban ky, dong di�n di qua di�n tro RL luon luon cung chi�u nhau.
+ "l · V1 V3 Id a Ud RL b V2 V4 a Us b Hinh 2. I Hai ki€u ve thong di;ng cua m(lch chinh luu cdu m9t pha [I].2 Dạng tin hiệu trong mạch chỉnh lưu cầu một pha không điều khiển. 12 Phần thực hành Thí nghiệm 1 Khảo sát mạch chỉnh lưu cầu một pha không điều khiển_tải R. Trình tự thực hiện: • Kết nối mạch hình 2.3 trên bảng thí nghiệm Power board theo hướng dẫn hình 2.
• Đo và vẽ dạng sóng tín hiệu lên đồ thị hình 2.6 tại những vị trí sau: -Điện áp ngõ ra Ưd -Dòng tải ngõ ra Id -Dòng qua diode Iv2 -Dòng qua diode Iv4 Hình 2.3 Mạch chỉnh lưu cầu một pha không điều khiên tải R.4 Kết nối mạch điện hình 2.3 trên bảng thí nghiệm Power board. Điện áp ngõ ra ud: .V/div Dòng điện tải ld:. V / div Dòng điện Diode IV2:. V / div Dòng điện Diode IV4: .6 thời gian: 2 ms / div Thỉ nghiệm 2 Khảo sát mạch chỉnh lưu bán kỳ một pha không điều khiển_tải R-C.
Trình tự thực hiện: • Ket nối mạch hình 2.7 trên bảng thí nghiệm Power board. • Đo và vẽ dạng sóng tín hiệu lên đồ thị hình 2.8 tại những vị trí sau: - Điện áp ngõ ra Ưd - Dòng điện ngõ ra Id 20 Hình 2.7 Mạch chỉnh lưu bản kỳ một pha không điều khiển tải R-C -0 Điện áp ngõ ra ud: .V /div Dòng điện tải Id: .8 thời gian: 2 ms / div Thí nghiệm 3 Khảo sát mạch chỉnh lưu cầu một pha không điều khiển_ tải R-L Trình tự thực hiện: • Kết nối mạch hình 2.9 trên bảng thí nghiệm Power board. • Đo và vẽ dạng sóng tín hiệu lên đồ thị hình 2.10 tại những vị trí: - Điện áp ngõ ra Ud - Dòng điện ngõ ra Id 21 Hình 2.9 Mạch chỉnh lưu cầu một pha không điều khiển tải R-L. Điện áp ngõ ra ud: .V/div Dòng điện tải Id: .10 thời gian: 2 ms / div 22 3.
Chỉnh lưu bán kỳ ba pha không điều khiển 3.1 Tổng quát Hình 3.1 mô tả một mạch chỉnh lưu bán kỳ ba pha không điều khiển. Với nguồn ba pha, các pha lệch nhau 120°, do đó các diode lần lượt dẫn trong khoảng thời gian pha tương ứng có điện áp lớn hon 2 pha còn lại.2 mô tả dạng sóng ngõ vào của nguồn 3 pha và dạng sóng điện áp sau khi chỉnh lưu.1 Mạch chỉnh lưu bán kỳ ba pha không điều khiển [1] 0 60 120 180 240 300 360 —— <p [°] Hình 3.2 Điện áp ngõ vào, ngõ ra của mạch chỉnh lưu bán kỳ ba pha không điều khiên.2 Phần thực hành Thí nghiệm Khảo sát mạch chỉnh lưu bán kỳ ba pha không điều khiển _ tải R Trình tự thực hiện: • Kết nối mạch hình 3.3 trên bảng thí nghiệm Power board. 23 • Đặt vị trí công tắc M3/B6 tại M3. • Đo và vẽ dạng sóng tín hiệu lên đồ thị hình 3.6 tại những vị trí: - Điện áp pha ƯLI ’,ƯL2’ và ƯL3’ - Điện áp ra tưomg ứng ưd Hình 3.3 Mạch chỉnh lưu bản kỳ ba pha không điều khiển-tải R Điện áp pha ƯLb .V/div Điện áp pha ƯL2^ .V /div Điện áp pha ƯL3: .4 độ: 36°/div 24 -0 Điện áp ngõ ra Udi .V/div Dòng điện ngõ ra Id-’.
Chỉnh lưu cầu ba pha không điều khiển 4.1 Tổng quát Bộ chỉnh lưu cầu ba pha thường được sử dụng trong công nghiệp để tạo ra điện áp một chiều và dòng điện cho tải lớn. Bộ chỉnh lưu cầu ba pha được thể hiện trên hình 4. Nguồn điện áp ba pha cân bằng và có thứ tự pha Lr, L2’, L3’. ỉ Mạch chỉnh lưu cầu ba pha không điểu khỉển [1 ] Hình 4.2 Dạng sóng điện áp ngõ vào và ra trong mạch chỉnh lưu cầu ba pha không điều khiển.2 Phần thực hành Thỉ nghiệm Khảo sát mạch chỉnh lưu cầu 3 pha không điều khiển.
Trình tự tiến hành thí nghiệm: • Kết nối mạch hình 4.3 trên bảng thí nghiệm Power board. • Đặt vị trí công tắc M3/B6 tại B6 26 • Đo và vẽ dạng sóng tín hiệu lên đồ thị 4.6 tại những vị trí: - Điện áp ngõ ra ưd - Điện áp diode Ưv4, Ưv6, Ưv2 - Dòng điện diode Iv4, Iv6, Ĩv2 Hình 4.3 Mạch chỉnh lưu cầu ba pha không điều khiển-tải R Điện áp ngõ ra ud: .V/div Điện áp diode LW .V / div Dòng điện diode IV4: • .4 độ: 36°/div 27 Điện áp diode Uv6- .V/div Dòng điện diode Iv6- ■ .5 độ: 36 °/div Điện áp diode UV2: .V/div Dòng điện diode Iv2- .6 độ: 36°/div 28 Bài 3 CHỈNH LƯU CÓ ĐIỀU KHIỂN 1. Chỉnh lưu bán kỳ một pha có điều khiển. Chỉnh lưu cầu một pha có điều khiển.
Mạch điều khiển pha. Chỉnh lưu bán kỳ một pha có điều khiển 1.1 Tổng quát Để kiểm soát đầu ra của bộ chỉnh lưu bán kỳ là sử dụng Thyristor (SCR) thay thế cho Diode.1 cho thấy một bộ chỉnh lưu bán kỳ có điều khiển cơ bản với tải điện trở. Đề dòng điện có thể đi qua, SCR phải thỏa mãn 2 điều khiên: 1. SCR phải được phân cực thuận (Vscr > 0).
Dòng điện phải được đặt vào cực cổng của SCR.