Chương 4 : tính chọn các thông số của mạch động lực.

Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:16

1
133
lượt xem
57
download

Chương 4 : tính chọn các thông số của mạch động lực.

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

Tính chọn van động lực Các van động lực đ-ợc lựa chọn dựa vào các yếu tố cơ bản là: dòng tải Id = 30(A) , sơ đồ chỉnh l-u tia ba pha, điều kiện toả nhiệt, điện áp làm việc Ud = 100(V). Các thông số cơ bản của van động lực đ-ợc tính nh- sau: Điện áp ng-ợc của van đ-ợc tính: Ulv = knv. U2Trong đó: Ud, U2, Ulv - điện áp tải, nguồn xoay chiều, ng-ợc của knv = 2,45: hệ số điện áp ng-ợc. ku = 1,17: hệ số điện áp tải. Để có thể...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Chương 4 : tính chọn các thông số của mạch động lực.

  1. Chương 4 : tÝnh chän c¸c th«ng sè cña m¹ch ®éng lùc. I. TÝnh chän van ®éng lùc C¸c van ®éng lùc ®-îc lùa chän dùa vµo c¸c yÕu tè c¬ b¶n lµ: dßng t¶i Id = 30(A) , s¬ ®å chØnh l-u tia ba pha, ®iÒu kiÖn to¶ nhiÖt, ®iÖn ¸p lµm viÖc Ud = 100(V). C¸c th«ng sè c¬ b¶n cña van ®éng lùc ®-îc tÝnh nh- sau: §iÖn ¸p ng-îc cña van ®-îc tÝnh: Ulv = knv. U2 víi U2 = Ud/ku Ud 100 U lv  k nv .  6  209, 4(V ). kU 1,17 Trong ®ã: Ud, U2, Ulv - ®iÖn ¸p t¶i, nguån xoay chiÒu, ng-îc cña van; knv = 2,45: hÖ sè ®iÖn ¸p ng-îc. ku = 1,17: hÖ sè ®iÖn ¸p t¶i. §Ó cã thÓ chän van theo ®iÖn ¸p hîp lý, th× ®iÖn ¸p ng-îc cña van cÇn chän ph¶i lín h¬n ®iÖn ¸p lµm viÖc, qua mét hÖ sè dù tr÷ kdtU Unv = kdtU.Ulv. Unv = 1,8.209,4 = 377(V)
  2. kdtU : ®-îc chän b»ng 1,8.  Dßng ®iÖn lµm viÖc cña van ®-îc chän theo dßng ®iÖn hiÖu dông cña s¬ ®å ®· chän (Ilv = Ihd). Dßng ®iÖn hiÖu dông ®-îc tÝnh: Ihd = khd. Id Ihd = 0,577.30 = 17,32(A). Trong ®ã: Ihd , Id - Dßng ®iÖn hiÖu dông cña van vµ dßng ®iÖn t¶i; khd = 0,577- HÖ sè x¸c ®Þnh dßng ®iÖn hiÖu dông. §Ó van b¸n dÉn cã thÓ lµm viÖc an toµn, kh«ng bÞ chäc thñng vÒ nhiÖt chóng ta ph¶i chän vµ thiÕt kÕ hÖ thèng to¶ nhiÖt hîp lý. Theo ®iÒu kiÖn to¶ nhiÖt ®· ®-îc chän tiÕn hµnh tÝnh th«ng sè dßng ®iÖn ®Þnh møc cña van cÇn cã. Do tæn hao trªn van P >20W ®-îc chän dßng ®iÖn lµm viÖc tíi 40% I®mv, khi cã c¸nh to¶ nhiÖt víi ®ñ diÖn tÝch bÒ mÆt cho phÐp van lµm viÖc tíi 40I®mv (I®mv > 2,5.Ilv), I®mv = ki . Ilv = 2,5 . 17,32 = 43,3 A §Ó cã thÓ chän ®-îc van cho lµm viÖc víi c¸c th«ng sè ®Þnh møc c¬ b¶n trªn, chóng ta tra b¶ng th«ng sè c¸c van ( diod, tiristor) chän c¸c van cã th«ng sè ®iÖn ¸p ng-îc (Unv), dßng ®iÖn ®Þnh møc(I®mv) lín h¬n gÇn nhÊt víi th«ng sè ®· tÝnh ®-îc ë trªn. Theo c¸ch ®ã ë ®©y chóng ta cã chän th«ng sè van:
  3.  Tiristor lo¹i S4050J cã c¸c th«ng sè ®Þnh møc: Dßng ®iÖn ®Þnh møc cña van I®mv=50 A, §iÖn ¸p ng-îc cùc ®¹i cña van Unv = 400 V, §é sôt ¸p trªn van U = 1,8 V, Dßng ®iÖn dß Ir = 1 mA, §iÖn ¸p ®iÒu khiÓn U®k = 1,5 V, Dßng ®iÒu khiÓn I®k = 40mA. II. chän b¶o vÖ C R 1. b¶o vÖ qu¸ ¸p cho van: §Ó b¶o vÖ xung ®iÖn ¸p trong T qu¸ tr×nh ®ãngc¾t c¸c van cc chóng ta m¾c song song víi van b¸n dÉn mét m¹ch R-C t¹o m¹ch vßng phãng tÝch qu¸ ®é
  4. chän R=10  ;C=2,2 F . 2. B¶o vÖ ng¾n m¹chvµ qu¸ t¶i vÒ dßng ®iÖn: Ta chän cÇu ch× víi Ibv=1,2.Ilv. 3. b¶o vÖ qu¸ nhiÖt 50mm DiÖn tÝch to¶ nhiÖt ®-îc tÝnh: P 32 Sm   4  444cm 2 32mm km . 8.9.10 sm:diÖn tÝch bÒ mÆt to¶ nhiÖt. 7mm 100mm  P:tæn hao c«ng suÊt(w). T: ®é chªnh nhiÖt so víi m«i tr-êng. 100mm ` I. C¸nh to¶ nhiÖt cña Tristor Víi c¸nh to¶ nhiÖt ta ®· chän cã th«ng sè trªn diÖn tÝch to¶ nhiÖt thùc lµ: Sthùc  6.2.100.32  6.2.25.32  48000(mm 2 )  480cm 2 vËy c¸nh to¶ nhiÖt tho¶ m·n ®iÒu kiÖn to¶ nhiÖt.
  5. III. TÝnh to¸n m¸y biÕn ¸p 1.C¸c ®¹i l-îng ban ®Çu: §iÖn ¸p chØnh l-u kh«ng t¶i Udo = Ud + U v +  Uba + Udn Trong ®ã: Ud - ®iÖn ¸p chØnh l-u; Uv- sôt ¸p trªn c¸c van ; Uba = U r + Ul - sôt ¸p bªn trong biÕn ¸p khi cã t¶i; Udn - sôt ¸p trªn d©y nèi = 0; Udo = Ud + U v +  Uba + Udn Udo = 100 + 1,55 +10 = 111,55. X¸c ®Þnh c«ng suÊt tèi ®a cña t¶i vÝ dô víi t¶i chØnh l-u x¸c ®Þnh Pdmax = Udo . Id = 111,55.30 = 3346 (W) C«ng suÊt biÕn ¸p nguån cÊp ®-îc tÝnh Sba = ks . Pdmax =1,345.3346 = 4501 (W) Trong ®ã : Sba - c«ng suÊt biÓu kiÕn cña biÕn ¸p [W]; ks =1,345 - hÖ sè c«ng suÊt theo s¬ ®å m¹ch ®éng lùc Pdmax - c«ng suÊt cùc ®¹i cña t¶i [W].
  6. 2.TÝnh to¸n s¬ bé m¹ch tõ TiÕt diÖn trô QFe cña lâi thÐp biÕn ¸p ®-îc tÝnh tõ c«ng suÊt: S ba 4500 QFe    38,73(cm 2 ) m 3 Trong ®ã : Sba - c«ng suÊt biÕn ¸p tÝnh b»ng [W]; kQ - hÖ sè phô thuéc ph-¬ng thøc lµm m¸t; kQ = 6 nÕu lµ biÕn ¸p kh«; m - sè trô cña m¸y biÕn ¸p( cã m=3) f - tÇn sè nguån ®iÖn xoay chiÒu f=50 Hz. 2-1.TÝnh to¸n c¸c th«ng sè ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn cña c¸c cuén d©y.  §iÖn ¸p cña c¸c cuén d©y. §iÖn ¸p cuén d©y thø cÊp ®-îc tÝnh: U d 0 111,55 U2    95,34(V ) kU 1,17 Trong ®ã: Ud0 - tÝnh tõ trªn. kU - tra tõ hÖ sè ®iÖn ¸p chØnh l-u b¶ng1= 1,17.
  7. §iÖn ¸p cuén d©y s¬ cÊp U1 b»ng ®iÖn ¸p nguån cÊp = 220 (V).  Dßng ®iÖn cña c¸c cuén d©y cã thÓ ®-îc tÝnh b»ng. . Gi¸ trÞ hiÖu dông dßng ®iÖn ch¹y trong mçi pha thø cÊp MBA k s 2 .Pdm 1,48.3346,5 I2    17,32( A) U2 95,34.3 Gi¸ trÞ hiÖu dông dßng ®iÖn ch¹y trong mçi pha s¬ cÊp MBA S1ba 1,209.3346,5 I1    6,13( A) m.U 1 3.220 Sau khi ®· cã c«ng suÊt cña t¶i vµ c¸c th«ng sè ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn, theo sù hiÓu biÕt cña ng-êi thiÕt kÕ, tiÕp theo tiÕn hµnh tÝnh to¸n c¸c th«ng sè c¬ b¶n cßn l¹i cña biÕn ¸p ®éng lùc.  Sè vßng d©y cña cuén s¬ cÊp ®-îc tÝnh U .10 4 220.10 4 W1    256 (vßng) 4,44 . f . QFe . B 4,44.50.38,734.1 Trong ®ã: W1 - sè vßng d©y cña cuén d©y s¬ cÊp cÇn tÝnh U - ®iÖn ¸p cña cuén d©y cÇn tÝnh [V]; B - tõ c¶m (chän =1 T). QFe - tiÕt diÖn lâi thÐp [cm2].  Sè vßng d©y cña cuén thø cÊp ®-îc tÝnh
  8. U .10 4 111.5.10 4 W2    111 (vßng) 4,44 . f . QFe . B 4,44.50.38,734.1 2-2.TÝnh tiÕt diÖn d©y dÉn: I S Cu  (mm2) J Trong ®ã : I - dßng ®iÖn ch¹y qua cuén d©y [A]; J - mËt ®é dßng ®iÖn trong MBA chän 2,0 [A/mm2]  TÝnh tiÕt diÖn d©y dÉn cuén s¬ cÊp: I 1 17,32 S Cu1    6,9(mm 2 ) J 2,5 Theo b¶ng sè liÖu ta chän d©y dÉn h×nh ch÷ nhËt cã chiÒu dÇy: a = 1,35(mm); chiÒu réng: b = 5,1(mm).  TÝnh tiÕt diÖn d©y dÉn cuén thø cÊp: I2 6,13 S Cu 2    2,45(mm 2 ) J 2,5 Theo b¶ng sè liÖu ta chän d©y dÉn h×nh ch÷ nhËt cã chiÒu dÇy: a = 1,08(mm); cã chiÒu réng: b =2,44(mm)
  9. 2-3.TÝnh kÝch th-íc m¹ch tõ Chän s¬ bé c¸c kÝch th-íc c¬ b¶n cña m¹ch tõ Chän h×nh d¸ng cña trô Chän l¸ thÐp: th-êng l¸ thÐp cã c¸c ®é dµy 0,35 mm vµ 0,5 mm DiÖn tÝch cöa sæ cÇn cã: Qcs = Qcs1 + Qcs2 Qcs1 =kl®.W1.SCu1 = 3.256.2,43 =1866 (mm2). Qcs2 =kl®.W2.SCu2 = 3.111.6,8 = 2264 (mm2) Trong ®ã: Qcs,- diÖn tÝch cöa sæ [mm2]; Qcs1,Qcs2 - cuén s¬ cÊp vµ thø cÊp chiÕm chç [mm2]; W1, W2 - sè vßng d©y s¬, thø cÊp; SCu1, SCu2 - tiÕt diÖn d©y quÊn s¬, thø cÊp[mm2]; kl® - hÖ sè lÊp ®Çy chän = 3,0 Chän kÝch th-íc cöa sæ: Khi ®· cã diÖn tÝch cöa sæ Qcs, cÇn chän c¸c kÝch th-íc c¬ b¶n (chiÒu cao h vµ chiÒu réng c víi Qcs = c.h) cña cöa sæ m¹ch tõ. C¸c kÝch th-íc c¬ b¶n nµy do ng-êi thiÕt kÕ tù chän dùa vµo c¸c hÖ sè phô m=h/a; n = c/a; l = b/a. Kinh nghiÖm cho thÊy ®èi víi lâi thÐp h×nh III th× m = 2,5; n = 0,5; l = 1; lµ tèi -u h¬n c¶.
  10. ChiÒu réng toµn bé m¹ch tõ C = 2c + x.a =2c +3a (x = 3 lµ biÕn ¸p ba pha), chiÒu cao m¹ch tõ H = h + z.a = h +2a (z = 2 nÕu lµ biÕn ¸p ba pha) Ta cã: QFe = a.b = 38,73 ( cm2) =a2. a  38,73  6,2(cm) ; h =2,5.a chän: a=60(mm) h=120(mm) H×nh d¸ng kÕt cÊu m¹ch tõ : b H h c a c C 2-4. KÕt cÊu d©y quÊn: D©y quÊn ®-îc bè trÝ theo chiÒu däc trô víi mçi cuén d©y ®-îc cuèn thµnh nhiÒu líp d©y, mçi líp d©y ®-îc quÊn liªn tôc c¸c vßng d©y s¸t nhau. C¸c líp d©y c¸ch ®iÖn víi nhau b»ng c¸c b×a c¸ch ®iÖn. C¸ch tÝnh c¸c th«ng sè nµy nh- sau: Khi d©y quÊn ch÷ nhËt ®-îc tÝnh: h  hg W1l  Wil:Sè vßng d©y trªn mçi líp bn Trong ®ã: bn - chÒu réng cña d©y quÊn ch÷ nhËt kÓ c¶ c¸ch ®iÖn.
  11. hg- kho¶ng c¸ch c¸ch ®iÖn, chän trong kho¶ng 6mm. h  hg 120  6 D©y quÊn s¬ cÊp: Wl1    53,6 (vßng) bn 2, 44.1,1 h  hg 120  6 D©y quÊn thø cÊp: Wl 2    43 (vßng) bn 3.05.1,1 Sè líp d©y trong cöa sæ ®-îc tÝnh b»ng tû sè W - Sè vßng d©y cña cuén d©y W1 hoÆc W2 cÇn tÝnh trªn sè vßng d©y trªn mét lípW1l W1 256 D©y quÊn s¬ cÊp: S ld 1    4 .7  5 (líp) Wl1 53 W2 111 D©y quÊn thø cÊp: S ld 2    2,6  3 (líp) Wl 2 43 BÒ dµy cña mçi cuén d©y b»ng tæng bÒ dµy cña c¸c líp d©y a. sld céng c¸ch ®iÖn c¸c líp d©y trong cuén d©y cÇn tÝnh líp cd.sld. Bdct = a. sld + cd.sld Trong ®ã: Bdct - bÒ dÇy cña cuén d©y cÇn tÝnh, cd - bÒ dµy cña b×a c¸ch ®iÖn. B×a c¸ch ®iÖn cã c¸c ®é dµy: 0,3 mm. Cuén d©y s¬ cÊp réng Bd1 = 5.1,08+5.0,5 = 7,9( mm). Cuén d©y thø cÊp réng Bd2 = 3.1,35+3.0,5 =5,55( mm). Tæng bÒ dµy c¸c cuén d©y Bd Bd = Bd1 + Bd2 + cd1 + cd2 = 7,9+5,55+6+6=26(mm) Trong ®ã: Bd1, Bd2 - bÒ dÇy cuén d©y s¬ vµ thø cÊp;
  12. cd1, cd2 - bÒ dµy c¸ch ®iÖn trong cïng vµ ngoµi cïng. KÝch th-íc hîp lý gi÷a cuén d©y vµ trô c = c - 2.Bd víi biÕn ¸p ba pha trong kho¶ng (0,5 - 2)cm. c = c - 2.Bd = 0,52(cm). Do ®ã ta chän c = 70(mm). Suy ra c =1,8(cm) 2.5 Khèi l-îng s¾t vµ ®ång sö dông: Khèi l-îng s¾t b»ng tÝch cña thÓ tÝch trô vµ g«ng VFe nh©n víi träng l-îng riªng cña s¾t mFe: MFe = VFe.mFe (kg) Trong ®ã: VFe - thÓ tÝch khèi s¾t [dm3]; VFe = 3a.b.h + 2C.a.b = QFe.(3h + 2C)- nÕu lµ biÕn ¸p ba pha; VFe = QFe.(3h + 2C) = 602.(3.120 +2(3.60+2.270) =…=3.6(dm3) MFe = VFe.mFe = 3,6.7,85 =28,26 (kg). Khèi l-îng ®ång b»ng tÝch cña thÓ tÝch cuén d©y ®ång VCu cÇn tÝnh víi träng l-îng riªng cña ®ång mCu: MCu = VCu.mCu (kg) Trong ®ã: VCu - thÓ tÝch khèi ®ång cña c¸c cuén d©y vµ ®-îc tÝnh [dm3];
  13. VCu = SCu.l Trong ®ã: SCu - tiÕt diÖn d©y dÉn [dm2]; l - chiÒu dµi cña c¸c vßng d©y [dm]; mCu = 8,9kg/dm3 C¸c vßng trong cuén d©y cã chu vi kh¸c nhau cho nªn chóng ta hay lÊy chu vi trung b×nh ®Ó tÝnh.: a L = W.4. Dtb Dtb - ®-êng kÝnh trung b×nh cña cuén d©y §-êng kÝnh trung b×nh cña cuén d©y trong cïng Dtb thø cÊp ®-îc tÝnh: 1 Dtb 2  a  .(2.cd1  2.Bd 2 ) 2 cdt - c¸ch ®iÖn trong cïng víi lâi. Bd2-bÒ réng cuén d©y thø cÊp. 1 Dtb 2  60  .(2.6  2.5,55)  71,55 2 VCu2 = W2.4.Dtb2.Sdq2 =111.4.71,55.6,8 =…= 0,216(dm3) §-êng kÝnh trung b×nh cña cuén d©y trong cïng s¬ cÊp ®-îc tÝnh: 1 Dtb1  a  (2.cd1  2.Bd 1 )  .(2.cd 2  2.Bd 2 ) 2 cd2 - c¸ch ®iÖn ngoµi cïng víi lâi. Bd2-bÒ réng cuén d©y s¬ cÊp.
  14. 1 Dtb1  60  (2.6  2.5,55)  (2.6  2.7,9)  96,9 2 VCu1 = W1.4.Dtb1.Sdq1 =256.4.96,9.2,43 =…= 0,241(dm3) ThÓ tÝch ®ång cña MBA lµ: Vcu=3.(Vcu1+ Vcu2)=3.(0,241+0,216)=1,37(dm3) Khèi l-îng ®ång cña MBA lµ: MCu = VCu .mCu = 1,37.8,9=12,2(kg). Khèi l-îng cña MBA lµ: MMBA= MCu+ MFe=12,2 + 28,26  41(kg). 3.TÝnh to¸n kiÓm nghiÖm 3-1.TÝnh tæng sôt ¸p bªn trong biÕn ¸p.  §iÖn ¸p r¬i trªn ®iÖn trë: Trong ®ã: R1, R2 - ®iÖn trë thuÇn cña c¸c cuén d©y s¬ vµ thø cÊp : R = .l/S Víi:  = 0.0000172  mm - ®iÖn trë suÊt cña ®ång; l, S - chiÒu dµi vµ tiÕt diÖn cña d©y dÉn [mm]; Id - dßng ®iÖn t¶i mét chiÒu [A]. 1 R= . l S  . .Dtb .W . (). S
  15. R2=  . l 2  0,172.10  4 3,14.71,55.111  0,06 (). S2 6,8 R1= . l1  0,172.10  4 3,14.97.256  0,55 (). S1 2,43   W2  2    111   2 U r   R2  R1  W    I d  0.06  0,55  .30  4,6(V )    1      256    §iÖn ¸p r¬i trªn ®iÖn kh¸ng Ux = mf. X.Id/ Ux = 3. 0,072.30/3,14=2,06(v) Trong ®ã: mf - sè pha biÕn ¸p R  Bd1  Bd 2  X n  8 2 W22  bk  cd    10 7  h  3   0.06   5,55  7,9 3  X n  8 2 1112   0,25.103  .10  314.107  0,072 ) ..(  0,12   3  Trong ®ã: W2 - Sè vßng d©y thø cÊp biÕn ¸p. Rbk - B¸n kÝnh trong cuén d©y thø cÊp. h - ChiÒu cao cöa sæ lâi thÐp [m]. cd - BÒ dÇy c¸c c¸ch ®iÖn c¸c cuén d©y víi nhau Bd1, Bd2 - BÒ dÇy cuén d©y s¬ vµ thø cÊp [m].  = 314 rad.  §iÖn trë ng¾n m¹ch m¸y biÕn ¸p
  16. 2 2 w   111 rnm  r2   2  * r1  0,06   0,55 0.16 () w   1  256 Tæng trë ng¾n m¹ch m¸y biÕn ¸p: 2 2 znm  rnm  xnm  0,162  0,0722  0,175 () §iÖn ¸p ;dßng ®iÖnng¾n m¹ch phÇn tr¨m cña m¸y biÕn ¸p: 30 0,175 . U2dm 1115 , Unm 00  .100 4,7% Inm    638A) ( 111,55 Znm 0,175

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản