Điện tử công suất 1

Ví dụ 4.1
Bộ giảm áp cấp nguồn áp cho phần ứng của động cơ một chiều kích từ độc lập.
Nguồn một chiều U = 220V, tần số đóng ngắt f = 500Hz. Tải động cơ có R
ư
= 2Ω. L
ư
khá lớn
và sức điện động E = 1,253.ω [V;rad/s]. Moment động cơ luôn bằng đònh mức, tức
I
ưdm
=11,6[A]
a. Tính tỉ số T
1
/T khi vận tốc động cơ là 1000 vòng/phút
b. Tính điện áp tải nhỏ nhất ở chế độ dòng tải liên tục, từ đó xác đònh thời gian đóng
tối thiểu T
1
của chế độ dòng liên tục.
Giải:
a.
ω
π
π
ω
== =
== =
2
60
2 1000

Từ đó:
7018,0
220
4
,15
4
U
U
T
T
t
1
===

b Điện áp tải nhỏ nhất khi E → 0. Lúc đó:
U
tmin
= R
ư
.I
t
= 2.11,6 = 23,2[V]
Từ đó:
]s[10.1,2
220
2
,2
3
.
500

khi vận tốc động cơ n = 1500 v/ph.
2. Gọi i
ttmin
và i
tmax
là trò nhỏ nhất và lớn nhất của dòng điện qua tải. Tính hiệu ∆i
t
=
i
tmax
- i
tmin
3. Để giảm bớt độ nhấp nhô dòng điện ∆i
t
sao cho ∆i
t
< 1A cần phải thêm cảm kháng
phụ bằng bao nhiêu
4. Trong trường hợp không sử dụng thêm cảm kháng phụ, cần phải điều chỉnh tần số
đóng ngắt như thế nào để ∆i
t
< 1A
5. Một cách tổng quát, khi E thay đổi trong khoảng ( 0, +U), tìm điều kiện về f và L
để độ nhấp nhô dòng ở xác lập thỏa điều kiện ∆i
t
< ∆i
tmaxGiải:

8
,19
6
U
E
E.UU
t
===γ⇒=γ=

2 Khi công tắc S đóng:
E
dt
di
.LUu
t
t
+==

hay:
dt.
L
E
U
di
t
−
=

Dòng điện tăng trong khoảng thời gian đóng công tắc từ giá trò ban đầu i
tmin

,19
6
22
0
f
.
L
E
U
i
t
=
−
=
γ
−
=∆

3 Để giảm độ nhấp nhô dòng điện ∆i
t
< ∆i
tmax
= 1A. Ta phải có:
]H[0415,0
500
8946,0
.
1
8,196220
L

4 Trong trường hợp giảm độ nhấp nhô dòng điện bằng cách thay đổi tần số đóng
ngắt f, ta có:
]Hz[5,6488946,0.
0325,0.1
8,19
6
22
0
.
L.i
E
U
f
maxt
=
−
=γ
∆
−
>

Như vậy tần số f phải lớn hơn 649 Hz
5 Ta có:
()
γγ−=
γγ−
=
γ−
=∆ .1
f.L

U
1
f.L
U
i
t
≤γ−γ=∆
Điều kiện để ∆i
t
< ∆i
tmax
cho trường hợp xác lập, ta cần có:
maxtt
i
4
1
.
f.L
U
i ∆<≤∆
Từ đó:
]H.H[55
1.4
22
0
i.4
U
L.f
Z
maxt

= .U = Rư.Iγ
t
+E
Trong đó, sức điện động cảm ứng E;

E
n
V
dm
==
==
42 42
2
60
422 500
60
219 91
,,.
.
,. .
,
ω
π
π

I
t
= - 100 A , U =230 V
Từ đó: