Bài giảng Điện tử công suất và điều khiển động cơ - Nguyễn Thị Hồng Hạnh

MÔN HỌC 
ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT VÀ 
ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ
Giảng viên: Nguyễn Thị Hồng Hạnh
Trường Đại học Công nghệ
Khoa: Cơ học Kỹ thuật và Tự động hóa 
MỤC TIÊU MÔN HỌC
 Giới thiệu kiến thức về điều khiển và biến đổi năng 
lượng điện bằng dụng cụ bán dẫn công suất lớn 
hoạt động như chuyển mạch công suất.
 Nắm vững được đặc điểm kỹ thuật của linh kiện 
bán dẫn công suất, sơ đồ nguyên lý và đặc điểm 
hoạt động của mạch điện tử điều khiển công suất. 
 Hiểu được kiến thức cơ bản về cấu tạo và nguyên 
tắc hoạt động của động cơ điện cũng như mạch 
điện điều khiển chúng.
C1 - Dụng cụ bán dẫn công suất
NỘI DUNG MÔN HỌC
 Diode công suất: tiếp giáp mặt p-n, đặc trưng V-A 
của diode, quá trình chuyển trạng thái.
 Transistor công suất: transistor lưỡng cực, 
transistor công suất MOS.
 Thyristor và triac: cấu trúc và nguyên lý làm việc 
của Thyristor, đặc trưng V-A, điện dung của tụ điện 
chuyển mạch ,cấu trúc và nguyên lý hoạt động của 
Triac.
C2 - Mạch chỉnh lưu
NỘI DUNG MÔN HỌC (tiếp)
 Các sơ đồ chỉnh lưu 1 pha: sơ đồ chỉnh lưu nửa 
sóng, sơ đồ chỉnh lưu toàn sóng.
 Các sơ đồ chỉnh lưu 3 pha: sơ đồ chỉnh lưu 3 pha 
hình sao, sơ đồ chỉnh lưu 3 pha hình cầu.
 Thiết kế bộ chỉnh lưu diode công suất.
 Chỉnh lưu có điều khiển bằng Thyristor.
C3 - Điều chỉnh điện áp xoay chiều và một chiều
NỘI DUNG MÔN HỌC (tiếp)
 Sơ đồ chỉnh lưu điện áp xoay chiều 1 pha: tải thuần 
trở, tải thuần cảm, tải R-L.
 Sơ đồ chỉnh lưu điện áp xoay chiều 3 pha: tải thuần 
trở, tải thuần cảm, tải R-L.
 Điều chỉnh điện áp 1 chiều: bộ đóng-ngắt (băm) 
điện, quá trình quá độ đóng mạch điện công suất 
lớn, quá trình ngắt mạch.
C4 - Bộ nghịch lưu
NỘI DUNG MÔN HỌC (tiếp)
 Bộ nghịch lưu 1 pha: sơ đồ dùng biến áp và 
transistor, sơ đồ điều biến độ rộng xung, sơ đồ tạo 
ít sóng hài bậc cao.
 Bộ nghịch lưu 3 pha: sơ đồ cầu 3 pha, sơ đồ biến 
tần dòng 3 pha, sơ đồ điều biến độ rộng xung 
lưỡng cực 3 pha.
C5 - Khái niệm chung về động cơ điện
NỘI DUNG MÔN HỌC (tiếp)
 Kết cấu và nguyên lý hoạt động chung của các 
động cơ điện: mô tả toán học quá trình biến đổi 
năng lượng, cấu trúc mạch từ động cơ, quá trình 
sinh nhiệt trong động cơ.
 Động cơ điện không đồng bộ: đặc tính và ảnh 
hưởng của các thông số điện đến đặc tính cơ, vận 
hành động cơ, phương pháp khởi động, đảo chiều, 
điều chỉnh tốc độ động cơ.
C5 - Khái niệm chung về động cơ điện (tiếp)
NỘI DUNG MÔN HỌC (tiếp)
 Động cơ điện đồng bộ: đặc tính và ảnh hưởng của 
các thông số điện đến đặc tính cơ, vận hành động 
cơ, phương pháp khởi động, đảo chiều, điều chỉnh 
tốc độ động cơ.
 Động cơ điện 1 chiều: đặc tính và ảnh hưởng của 
các thông số điện đến đặc tính cơ, vận hành động 
cơ, phương pháp khởi động, đảo chiều, điều chỉnh 
tốc độ động cơ. 
 Động cơ 1 pha và 3 pha có vành góp: đặc tính và 
ảnh hưởng của thông số điện đến đặc tính cơ, vận 
hành động cơ.
C6 - Hệ truyền động điện
NỘI DUNG MÔN HỌC (tiếp)
 Giới thiệu cấu trúc của hệ truyền động điện: phân 
loại, các phần tử cấu thành, quá trình biến đổi năng 
lượng.
 Bài toán điều khiển, điều chỉnh trong hệ truyền động 
điện.
C7 - Phần tử và mạch điều khiển động cơ điện
NỘI DUNG MÔN HỌC (tiếp)
 Phần tử bảo vệ
 Phần tử điều khiển: phần tử có tiếp điểm, phần tử 
điều khiển không tiếp điểm (công tắc điện tử), phần 
tử điện từ.
 Điều khiển tự động động cơ điện: hệ thống điều 
khiển tự động, bộ điều khiển PID, thuật toán điều 
khiển thích nghi
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. J. David Irwin. Power electronic handbook.
2. Nguyễn Phùng Quang. Điều khiển tự động truyền 
động điện xoay chiều ba pha. NXB Khoa học Kỹ 
thuật, 2002.
3. Nguyễn Bính. Điện tử công suất, NXB Khoa học Kỹ 
thuật, tháng 3/2000.
4. Cyril W. Lander, Lê Văn Doanh (biên dịch). Điện tử 
công suất và điều khiển động cơ điện, NXB Khoa 
học Kỹ thuật, tháng 01/1997.
TÀI LIỆU THAM KHẢO (tiếp)
5. Nguyễn Phùng Quang, Andreas Dittrich. Truyền 
động điện thông minh. NXB Khoa học Kỹ thuật, 
2004.
6. Vũ Gia Hanh, Trần Khánh Hà – Phan Tử Thụ, 
Nguyễn Văn Sáu. Máy điện. NXB Khoa học Kỹ 
thuật, 2006.
7. Võ Minh Chính, Phạm Quốc Hải, Trần Trọng Minh. 
Điện tử công suất, NXB Khoa học Kỹ thuật, 2004.