Ắc quy P3

Chia sẻ: Tan Lang | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:15

1
191
lượt xem
106
download

Ắc quy P3

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chương III lực Thiết kế mạch CHƯƠNG III THIẾT KẾ MẠCH LỰC Ta chọn phương án chỉnh lưu cho mạch nạp ác qui là sơ đồ chỉnh lưu cầu một pha không đối xứng * Các thông số yêu cầu: Udmax =32,4V Idmax =33,3A P =3,1KW III.1.Tính chọn van mạch lực Điện áp ngược của van Ulv =knv.U2 U2 =Ud/ku + Với sơ đồ chỉnh lưu 1 pha: knv= 2 .ku=0,9 ⇒ Ulv= 2 . 32,4 = 51V 0,9 Dòng điện làm việc Ilv=Ihd=khd.Id=100/ 2 =70,7A Ulv=kđt.Ulv=1,6.51=81,6V Iđm=kiIlv=4.70,7=282,2A *Từ các thông số trên ta có thể chọn: Ti loại ST303S04MFK3 có:Unmax =400V Iđm =300A Δ...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Ắc quy P3

  1. Chương III Thiết kế mạch lực CHƯƠNG III THIẾT KẾ MẠCH LỰC Ta chọn phương án chỉnh lưu cho mạch nạp ác qui là sơ đồ chỉnh lưu cầu một pha không đối xứng * Các thông số yêu cầu: Udmax =32,4V Idmax =33,3A P =3,1KW III.1.Tính chọn van mạch lực Điện áp ngược của van Ulv =knv.U2 U2 =Ud/ku + Với sơ đồ chỉnh lưu 1 pha: knv= 2 .ku=0,9 32,4 ⇒ Ulv= 2 . = 51V 0,9 Dòng điện làm việc Ilv=Ihd=khd.Id=100/ 2 =70,7A Ulv=kđt.Ulv=1,6.51=81,6V Iđm=kiIlv=4.70,7=282,2A *Từ các thông số trên ta có thể chọn: Ti loại ST303S04MFK3 có:Unmax =400V Iđm =300A Δ Umax =1,8V Irmax =10mA 36
  2. Chương III Thiết kế mạch lực Điot loại HD310 104-6 có:Unmax=400V Idmax=300A Δ Umax=1,6V Irmax=1,5mA III.2.Mạch bảo vệ Tiristor : T R C Để bảo vệ van ta dùng mạch RC đấu song song với van nhằm bảo vệ quá áp do tích tụ điện khi chuyển mạch gây nên. Các thiết bị bán dẫn nói chung cũng như Tiristor rất nhạy cảm với điện du áp và tốc độ biến thiên điện áp ( ) đặt lên nó . dt Các nguyên nhân gây nên quá áp thì chia thành hai loại : - Nguyên nhân bên ngoài : Do cắt đột ngột mạch điện cảm,do biến đổi đột ngột cực tính của nguồn, khi cầu chảy bảo vệ đứt hoặc khi có sấm sét. - Nguyên nhân bên trong ( nội tại ) : Khi van chuyển từ trạng thái mở sang trạng thái khoá, do sự phân bố không đều điện áp trong các van mắc nối tiếp. ở đây ta quan tâm đến việc bảo vệ quá điện áp do các nguyên nhân bên trong gây ra. i 37
  3. Chương III Thiết kế mạch lực t Nguyên nhân quá điện áp trên van là do sự suất hiện dòng điện ngược chảy qua mỗi van khi nó chuyênr từ trạng thái mở sang trạng thái khoá. Dòng điện ngược này suy giảm rất nhanh do vậy sẽ suất hiện sự quá điện áp di U qda = L dt Để khắc phục hiện tượng quá điện áp này ta dùng mạch R-L-C nhưng do mạch đã có tính chất điện cảm nên ta chỉ cần dùng mạch R-C đấu song song như hình vẽ. Khi van khóa dòng điện ngược sẽ chuyển từ van sang mạch bảo vệ. III.3 Bảo vệ quá nhiệt độ cho các van bán dẫn Khi làm việc với dòng điện có dòng điện chạy qua trên van có sụt áp, do đó có tổn hao công suất Δp, tổn hao này sinh ra nhiệt đốt nóng van bán dẫn. Mặt khác van bán dẫn chỉ được phép làm việc dưới nhiệt độ cho phép Tcp nào đó, nếu quá nhiệt độ cho phép thì các van bán dẫn sẽ bị phá hỏng. Để van bán dẫn làm việc an toàn, không bị chọc thủng về nhiệt, ta phải chọn và thiết kế hệ thống toả nhiệt hợp lý. + Tính toán cánh tản nhiệt + Tổn thất công suất trên 1 Tiristo: Δp = ΔU. Ilv =1,8*70,7=127,26(w) + Diện tích bề mặt toả nhiệt: Sm =Δp/km .τ Trong đó: Δp - tổn hao công suất (w) τ - độ chênh lệch so với môi trường Chọn nhiệt độ môi trường Tmt =400 c. Nhiệt độ làm việc cho phép của Tiristo Tcp =1250 c. Chọn nhiệt độ trên cánh toả nhiệt Tlv =800 c τ = Tlv - Tmt = 400 c Km hệ số toả nhiệt bằng đối lưu và bức xạ. Chọn Km = 8 [ w/m2 . 0 C ] 127,26 vậy sm = =0,3976 (m2 ) 8.40 Chọn loại cánh toả nhiệt có 12 cánh, kích thước mỗi cánh a x b =13 x 13 (cm x cm). 38
  4. Chương III Thiết kế mạch lực Tổng diện tích toả nhiệt của cánh S = 12.2.13.13=4056(cm2 ) a b ho h h1 c z Hình 3-1. Hình dáng và kích thước giới hạn cho cánh toả nhiệt một van bán dẫn III.4Tính toán máy biến áp chỉnh lưu Điện áp chỉnh lưu không tải Udo=Ud+ Δ Uv+ Δ Uba+ Δ Udn Ud điện áp chỉnh lưu Δ Uv sụt áp trên các van Δ Udn ≈ 0 sụt áp trên dây nối Δ Uba= Δ Ur+ Δ Ux là sụt áp điện trở và điện kháng máy biến áp Chọn sơ bộ Δ Uba=6% Ud=0,06.32,4=1,944V Phương trình cân bằng điện áp khi có tải 39
  5. Chương III Thiết kế mạch lực Udo.cosαmin= Ud+2 Δ Uv+ Δ Uba+ Δ Udn α min=100là góc dự trữ khi có suy giảm điện lưới ⇒ Udo= Ud + 2ΔUv + ΔUn + 2ΔUba 32,4 + 2.1,8 + 0 + 1,94 = =38,5V cos α min cos 10 Công suất tối đa của tải Pdmax=UdoId=38,5.100=3850W Công suất máy biến áp nguồn Sba=ks.Pdmax Sba công suất biểu kiến của máy biến áp Ks hệ số công suất theo mạch chỉnh lưu.Tra bảng Ks=1,23 ⇒ Sba=1,23.3850=4,7KVA III.4.1Tính toán sơ bộ mạch từ Tiết diện QFe của lõi thép máy biến áp QFe=kq sba mf Kq hệ số phụ thuộc vào phương thức làm mát Chọn Kq=5(máy biến áp khô) M số trụ của máy biến áp Chọn m=1(máy biến áp 1 pha) F tần số nguồn điện xoay chiều Lấy f=50 4,7.10 3 2 ⇒ QFe=5. ≈ 48(cm ) 50 Chọn a=6cm b=8cm 40
  6. Chương III Thiết kế mạch lực Hình 3-2.Kết cấu mạch từ Tính toán dây quấn ,số vòng ,kích thước Điện áp các cuộn dây - Điện áp thứ cấp U do U2= ku Ku hệ số điện áp chỉnh lưu.Tra bảng ku=0,9 38,5 ⇒ U2= =42,7V 0,9 -Dòng điện hiệu dụng thứ cấp máy biến áp: 2 2 I2= .Id= .100=81,65A 3 3 -Dòng điện sơ cấp máy biến áp: U2. 42,7 I1= .I 2 = .81,65 =15,85A U1 220 -Đường kính trụ: 4QFe 4.48,6 D= = =7,86cm π 3,14 Lấy d=8cm,độ dày lá thép :0,5mm 41
  7. Chương III Thiết kế mạch lực h Chọn tỷ số m= ⇒ h=m.d=2,3.8=20cm d (thông thường lấy m=2÷2,5cm) Chọn chiều cao trụ =20cm Tính toán dây quấn Chọn lõi thép có tiết diện 50cm2làm bằng vật liệu sắt từ dày M A ÏC H T Ö Ø D A ÏN G E I 0,5mm,lá thép dập hình chữ E và I +Tính số vòng trên vôn k 45 Wo= = =0,9vòng/vôn Q 50 +Số vòng cuộn sơ cấp W1=U1.W0=220.0,9=198(vòng) +Số vòng cuộn thứ cấp 42
  8. Chương III Thiết kế mạch lực W1=U2.Wo=42,7.0,9=39(vòng) Chọn sơ bộ mật độ dòng điện trong máy biến áp với dây dẫn bằng đồng ,máy biến áp khô: J1=J2=2,75A/mm2 +Tính dây quấn máy biến áp I 1 15,85 S1= = =5,76mm2 J 1 2,75 I 2 81,65 S2= = =29,69mm2 J 2 2,75 Đường kính dây dẫn 4 S1 4.5,76 d1= = =2,7mm Π 3,14 chọn d1=3mm,đường kính kể cả cách điện D=0,5mm 4S2 4.29,69 d2= = =6,14mm Π 3,14 chọn d2=7mm, đường kính kể cả cách điện D=0.95(mm). Kết cấu dây quấn 43
  9. Chương III Thiết kế mạch lực b H h c a c C Hình 3-3.Kết cấu dây quấn 44
  10. Chương III Thiết kế mạch lực 45
  11. Chương III Thiết kế mạch lực Kết cấu dây quấn sơ cấp +Tính sơ bộ số vòng dây trên 1 lớp của cuộn sơ cấp h − 2hg W1.1 = ke d k e : hệ số ép chặt k e =0.95. h: chiều cao của trụ. hg: khoảng cách từ gông đến cuộn dây sơ cấp. d: đường kính dây. Chọn sơ bộ khoảng cách cách điện đến gông: hg=1.5 cm. h − 2hg 20 − 2 * 1,5 W1.1 = ke = * 0.95 = 45 (vòng) d 0,3 +Tính sơ bộ số lớp dây ở cuộn sơ cấp W1 198 n1.1 = = = 4,4 (lớp) W1.1 45 Chọn n1.1=5 lớp Chọn 198 vòng chia thành 5 lớp, mỗi lớp 40 vòng .+Chiều cao thực tế của cuộn sơ cấp W1.1 * d 40 * 0.3 h1 = = = 13(cm) ke 0.95 . Chọn ống quấn dây làm bằng vật liệu cách điện có bề dày S 01 =0.1cm . Khoảng cách từ trụ tới cuộn dây sơ cấp: a 01 =1.0 cm. +Đường kính trong của ống cách điện. Dt1 = d Fe + 2a 01 − 2 S 01 = 8 + 2 * 1 − 2 * 0.1 = 9.8(cm) +. Đường kính trong của cuộn dây sơ cấp Dtsc = Dt + 2 * S o1 = 9.8 + 2 * 0.1 = 10(cm) 46
  12. Chương III Thiết kế mạch lực +. Chọn bề dày cách điện giữa các lớp dây ở cuộn sơ cấp: cd 1.1 =0.1(mm). + Bề dày cuộn sơ cấp Bd 1 = (a1 + cd1.1 )n1.1 = (0.5 + 0.1) * 5 = 0.3(cm) +. Đường kính ngoài của cuộn sơ cấp. Dn1 = Dtsc + 2 Bd 1 = 10 + 2 * 0.3 = 10,6(cm) +. Đường kính trung bình của cuộn dây sơ cấp: Dtsc + Dn1 10 + 10,6 Dtb = = = 10.3(cm) 2 2 +. Chiều dài dây quấn sơ cấp. l1 = W1ΠDtb1 = 198 * Π *10.3 = 6403,7(cm) = 64,037(m) + Chọn bề dày cách điện giữa cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp: cd 01 =1.0(cm) Kết cấu dây quấn thứ cấp. +. Chọn sơ bộ chiều cao cột thứ cấp : h1 = h2 = 13(cm) +Tính sơ bộ số vòng dây trên 1 lớp. h2 13 W1.2 = kc = * 0.95 = 18(vong ) d2 0.7 + Tính sơ bộ số lớp dây quấn thứ cấp W2 39 n1.2 = = == 2.16(lop) W1.2 18 Chọn n 1.2 =3 lớp. +. Chiều cao thực tế của cuộn thứ cấp W1.2 18 * 0.7 h2 = d2 = = 13.26(cm) ke 0.95 +. Đường kính trong của cuộn dây thứ cấp Dtsc = Dt + 2 * S o1 = 9.8 + 2 * 0.1 = 10(cm) 47
  13. Chương III Thiết kế mạch lực . Chọn bề dày cách điện giữa các lớp dây ở cuộn sơ cấp: cd 1.2 =0.1(mm). . +Bề dày cuộn sơ cấp Bd 2 = (a 2 + cd 2.2 )n1.2 = (0.95 + 0.01) * 3 = 2,88(cm) .+ Đường kính ngoài của cuộn thứ cấp. Dn 2 = Dtsc + 2 Bd 2 = 10 + 3 * 2,88 = 18,64(cm) .+ Đường kính trung bình của cuộn dây thứ cấp: Dtsc + Dn 2 10 + 18,64 Dtb = = = 14.32(cm) 2 2 .+ Chiều dài dây quấn thứ cấp. l 2 = W2 ΠDtb 2 = 39 * Π *14.32 = 1753,6(cm) = 17,536(m) + Đường kính trung bình các cuộn dây. Dt1 + Dn 2 9.8 + 18,64 D1.2 = = = 14,22(cm) 2 2 .Chọn khoảng cách giữa 2 cuộn thứ cấp: a 2.2 =2.0(cm). +. Chiều rộng cửa sổ c = 2(a 01 + Bd 1 + a12 + Bd 2 ) + a 22 = 2 * (1 + 0.3 + 1 + 2,88) + 2 = 12,36(cm) +Tính khoảng các giữa 2 tâm trục c ' = c + d = 12,36 + 8 = 20,36(cm) +. Chiều rộng mạch từ l = 2c + 3d = 2 * 12,36 + 3 * 8 = 48,72(cm) +Chiều cao mạch từ H = h + 2 a = 20 + 2 * 8 = 36 (cm ) 48
  14. Chương III Thiết kế mạch lực IV.4.2 Tính khối lượng của sắt và đồng . +Thể tích của trụ V1 = 3 * Qt * h = 3 * 48,6 * 20 = 2916(cm 3 ) = 2,916( dm 3 ) +Thể tích của gông V g = 2 * Q g * L = 2 * 46,17 * 48,72 = 4498,8(cm 3 ) = 4,4988(dm 3 ) +Khối lượng của trụ M t = VT * m Fe = 2,196 * 7.85 = 17,2(kg ) + Khối lượng của gông M g = V g * m Fe = 4,4988 * 7.85 = 35,31( kg ) +. Khối lượng của sắt M Fe = M T + M g = 17,2 + 35,31 = 52,5( kg ) +. Thể tích của đồng VCu = 3( S1l1 + S 2 l 2 ) = 3(0,576 * 6403,7 * 10 −2 + 1753,6 * 2,969 * 10 −2 ) = 5,24( dm 3 ) +Khối lượng của đồng Mcu=Vcu.mcu=5,24*8,9=46,63(kg) Tính các thông số của máy biến áp IV.4.3 Tính các thông số của máy biến áp + Điện trở trong của cuộn sơ cấp máy biến áp ở 75 0 C l1 64.037 R1 = ρ = 0.02133 * = 0,24(Ω) s1 5,76 trong đó ρ 75 = 0.02133(Ωmm 2 / m) .+ Điện trở trong của cuộn thứ cấp máy biến áp ở 75 0 C l2 17,536 R2 = ρ = 0.02133 * = 0,0122(Ω) s2 29,69 trong đó ρ 75 = 0.02133(Ωmm 2 / m) 49
  15. Chương III Thiết kế mạch lực .+ Điện trở máy biến áp qui đổi về thứ cấp W2 2 39 2 Rba = R2 + R1 ( ) = 0,0122 + 0,24( ) = 0,02(Ω) W1 198 + Sụt áp trên điện trở máy biến áp ΔU r = Rba I 2 = 0,02 * 81,65 = 1,633(V ) +Điện áp trên tải có góc mở α min = 10 0 U = U do * cos α min − 2ΔU v − ΔU ba = 38,5 * cos 10 0 − 2 * 1,8 − 1,94 = (V ) +Tổn hao ngắn mạch trong máy biến áp ΔPn = 3 * Rba * I 2 = 3 * 0,02 * 81,65 2 = 400(W ) 2 ΔPn 400 ΔPn% = 100% = *100% = 8,5% S 4700 + Điện áp ngắn mạch tác dụng Rba I 2 0,02 * 81,65 U nr = *100% = 100 = 3,8% U2 42,7 50
Đồng bộ tài khoản