Đồ án tốt nghiệp - thiết kế và chế tạo bộ nguồn nạp acquy

Chia sẻ: Nguyễn Kim Long | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:66

Thêm vào BST

Báo xấu

290
lượt xem 127
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hiện nay với tiến bộ khoa học kĩ thuật đã và đang đổi mới các phần tử, các mạch điều khiển được áp dụng rộng rãi vào trong công nghiệp và đời sống.Với xu thế phát triển của khoa học hiện nay là ứng dụng khoa học kĩ thuật điện tử,kĩ thuật tin học,cơ khí chính xác…

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp - thiết kế và chế tạo bộ nguồn nạp acquy

B GIÁO D C VÀ ÀO T O TRƯ NG I H C BÁCH KHOA HÀ N I KHOA I N TÀI: THI T K VÀ CH T O B NGU N N P C QUY T NG CHO 10 C QUY 12V DUNG LƯ NG 60Ah GVHD : LƯU C DŨNG 1
M CL C TÀI............................................................................................................................1 L I GI I THI U............................................................................................................4 Chương I : GI I THI U CHUNG V C QUY...........................................................5 1 C u t o c quy chì-axit……………………………………………………………3 2 Yêu c u cho vi c n p c quy……………………………………………………...7 2.1 c quy…………………………………………………………………………...7 2.2 Qúa trình bi n i năng lư ng trong c quy axit………………………………..7 2.3 Các c tính c a c quy………………………………………………………....8 3. Các phương pháp n p c quy t ng…………………………………………..12 3.1 N p b ng i n dòng i n không i……………………………………...…...12 3.2N p b ng i n áp không i……………………………………………………13 3.3N p b ng dòng áp………………………………………………………….…...13 Chương II : PHƯƠNG ÁN CH NH LƯU……………………………………….…..16 1. L a ch n b bi n i …………………………………………………………...16 2. Phân tích sơ ch nh lưu……………………………………………….............17 2.1Ch nh lưu có i u khi n c u 1 pha i x ng…………....……………………..17 2.1Ch nh lưu có i u khi n c u 1 pha không i x ng……………………..….....20 Chương III : TÍNH TOÁN THI T K M CH L C…………………...……………24 I. Ch n sơ thi t k …………………………………………27 II. T nh to n ch n van l c…………………………………......29 III. T nh to n b o v qu p………………………………. .29 Chương IV : Tính toán thi t k m ch i u khi n I/ Nguyên t c i u khi n trong h ng b ……………………….31 1. Nguyên t c i u khi n ngang…………………….…………..31 2. Nguy n t c i u khi n d c…………………….….……….....32 3. Khâu ng b ……………………………………………..….32 4. Khâu t o i n áp t a ……………………………………..….33 5. i n áp t a d ng răng cưa…………………………….....…...38 2
6. Khõu so s nh……………………………………………….....40 7. Khõu d ng xung ……………………………….……..……....42 8. Khâu kh ch i xung (K X)…………… …………..….……43 II/ B i u khi n ( B K )………………… ………………..…..…..43 CHƯƠNG V .THI T K S N PH M…………………………….49 I. Thi t k m ch ng l c và m ch i u khi n……………………..49 1.Ngu n cung c p cho m ch i u khi n………………………...52 2. T nh to n m y bi n p ngu n………………………………....53 II . Tính toán kh i i u khi n……………………………..….……..56 1. Khâu ng b …………………………………………....57 2. Kh i t o i n áp răng cưa………………………….........57 3. Kh i so s nh………………………………………….….58 4. Kh i t o d ng xung……………………………….……..58 5. Kh i khu ch i xung ……………………………….….59 III. L p r p s n ph m…………………………………………….....62 3
L I GI I THI U Hi n nay v i ti n b khoa h c kĩ thu t ã và ang i m i các ph n t , các m ch i u khi n ư c áp d ng r ng rãi vào trong công nghi p và i s ng.V i xu th phát tri n c a khoa h c hi n nay là ng d ng khoa h c kĩ thu t i n t ,kĩ thu t tin h c,cơ khí chính xác… th c hi n t ng hoá ư c áp d ng cho t ng máy,t h p máy cho t ng dây truy n công ngh ,các nhà máy ti n t i t ng hoá c ngành s n xu t. T ng hoá làm gi m nh s c lao ng chân tay c a con ngư i làm cho t ng nó tr thành c trưng c a n n s n xu t công nghi p hi n i. Trong công nghi p ngoài ra các m ch i u khi n ngư i ta thư ng dùng kĩ thu t s v i ph n m m ơn gi n,linh ho t và d dàng thay i c u trúc tham s ho c các lu t i u khi n.Nó làm tăng t c tác ng nhanh và có chính xác cao cho h th ng.Như v y nó làm chu n hoá các h th ng truy n ng i n và các b i u khi n t ng hi n i và có nh ng c tính làm vi c khác nhau.Trong nh ng ng d ng ó thì vi c áp d ng vào m ch map c quy t ng ang ư c s d ng r ng rãi và có nh ng c tính ưu vi t.B i c quy là ngu n c p i n m t chi u cho các thi t b trong công nghi p cũng như trong i s ng hàng ngày cung c p i n cho các nơi chưa có ngu n i n lư i ph c v cho chi u sáng,ti vi,thông tin liên l c… i u khi n o lư ng ,cung c p cho các thi t b giàn khoan ngoài bi n.Chính vì v y vi c nghiên c u ch t o m ch n p c quy là h t s c c n thi t,nó nh hư ng r t l n t i dung lư ng và b n c a c quy. Dư i ây em xin trình bày toàn b n i dung c a án t t nghi p.Thi t k và ch t o b ngu n n p c quy t ng do th y giáo Lưu c Dũng gi ng viên trư ng iH c Bách Khoa hư ng d n.M c dù trong th i gian qua em ã c g ng tìm hi u th c t ,nghiên c u tài li u th c hi n án nhưng không th tránh kh i nh ng sai sót , em mong ti p t c nh n ư c s óng góp và ch b o c a các quý th y cô. Em xin bày t lòng bi t ơn t i s giúp nhi t tình c a th y giáo Lưu c Dũng ngư i ã tr c ti p hư ng d n và toàn b các th y trong b môn T ng hoá xí nghi p công nghi p Khoa i n trư ng i h c Bách Khoa Hà N i , ã giúp và d y b o em trong nh ng năm qua. 4
CHƯƠNG I GI I THI U CHUNG V C QUY c quy là ngu n cung c p năng lư ng i n m t chi u cho các thi t b trong công nghi p và dân d ng. Có nhi u lo i cquy như: + c quy Axit (Acquy ch ). + c quy Ki m ( Acquy S t- Niken, , acquy b c- k m....) Tuy nhiên, trên th c t thông d ng nh t t trư c n nay v n là acquy axit, vì so v i cquy ki m, cquy axit có nhi u tính năng t t hơn như: S c a m i c p c c l n, có i n tr trong nh , dung lư ng c a bình c quy l n. 1/ C u t o c a bình c quy chì - axit: Bình c quy axit g m v bình có 6 ngăn riêng (hay 12V), trong m i ngăn có t kh i b n c c dương, kh i b n c c âm. Chúng ư c ngăn cách nhau b ng các t m ngăn, m i ngăn như v y ư c coi là m t acquy ơn, các acquy ơn n i ti p v i nhau t o thành bình c quy. Ngăn u và ngăn cu i có u t do t o thành các u c c dương (+), c c âm (-) c a c quy, dung d ch i n phân (dung d ch axit sunfuric) ư c vào trong t ng ngăn. + - Cấu tạo bình ắc quy 5
Vấu bản cực Cực âm cực duơng Tấm ngăn Chất tác dụng Bản cực Khung xuơng bản cực âm a ) phân khối các bản Bản cực duơng cực và tấm ngăn b) Cấu tạo bản cực Vấu cực nút nắpp Vỏ bình c) kết cấu bình ắc quy Ngăn ắc quy đơn - V bình: V bình ư c làm b ng các lo i nh a như: ebônit, axpha ơpec, cao su c ng…chúng có kh năng ch u axit, và có b n v ng cao. - B n c c: - C u t o c a m t b n c c trong cquy g m có ph n khung xương và ch t tác d ng chát nên nó. + Khung xương c a b n c c dương và âm có c u t o gi ng nhau. Chúng ư c úc b ng h p kim chì và Stibi (Sb) và ư c t o hình d ng m t lư i. 6
+ Ch t tác d ng ư c ch t o t b t chì, dung d ch axit sunfuric và kho ng 3% ch t n như mu i c a các axit h u cơ i v i b n c c âm; còn i v i b n dương thì ch t tác d ng ư c ch t o t các oxit chì Pb3O4, PbO và dung d ch axit sunfuric, ch t n trong b n c c âm có tác d ng tăng x p, gi m kh năng cò và hi n tư ng chóng hoà c ng cho các b n c c, làm tăng i n dung cho acquy. Các b n c c sau khi ã trát y ch t tác d ng ư c ép l i, s y khô và th c hi n quá trình t o c c, t c là chúng ư c ngâm vào dung d ch axit sunfuric loãng và n p b ng dòng i n nh . Sau quá trình như v y, ch t tác d ng các b n c c dương s tr thành PbO2, b n c c âm thành Pb. Sau ó chúng ư c l p ráp vào bình acquy t o thành các kh i b n c c, các kh i b n c c âm và dương ư c l p xen k nhau và ư c cách i n b ng t m ngăn. - T m ngăn: T m ngăn là ch t cách i n, có x p thích h p không ngăn c n dung d ch i n phân th m n các b n c c. T m ngăn ư c làm t polyclovinyl, bông thu tinh ghép v i miplat… có tác d ng ch ng ch p m ch gi a các b n c c dương và âm. -Dung d ch i n phân: Dung d ch i n phân trong c quy axit sunfuric (H2SO4) ư c pha ch t axit nguyên ch t v i nư c c t theo n ng nh t nh. 2/ Yêu c u cho vi c n p c quy: 2.1/ cquy là ngu n năng lư ng có tính thu n ngh ch: nó tích tr năng lư ng dư i d ng hoá năng và gi i phóng năng lư ng dư i d ng i n năng, Quá trình cquy cung c p i n cho ph t i g i là quá trình phóng i n; quá trình c quy tích tr năng lư ng t m t ngu n i n m t chi u g i là quá trình n p i n. 2.2/ Quá trình bi n i năng lư ng trong acquy axit: a/ Quá trình n p: Khi n p, nh ngu n i n n p mà m ch ngoài các i n t “e” chuy n ng t các b n c c âm n các b n c c dương, ó là dòng i n n p In. Khi phóng i n, dư i tác d ng s c i n ng riêng c a cquy các i n t s chuy n ng theo hư ng ngư c l i (t dương n âm) và t o thành dòng i n phòng Ip. 7
Khi cquy ã ư c n p no ch t tác d ng các b n c c dương PbO2, còn các b n c c âm là chì x p Pb. Khi phóng i n, các ch t tác d ng c hai b n c c u tr thành sunfat chì PbSO4. - Quá trình hoá h c x y ra trong acquy axit có th vi t như sau: + Trên b n c c dương: PbO2 + 3H + (HSO4)- + 2e PbSO4 + 2H2O + Trên b n c c âm: Pb + H2SO4 PbSO4 + 2e + 2H b/ Quá trình phóng: Khi phóng, i n axit sunfuric b h p th t o thành sunfurat, còn nư c thì b phân hoá ra. Do ó, n ng c a dung d ch gi m i. Khi n p i n thì ngư c l i, nh h p th nư c và tái sinh ra axit sunfuric nên n ng c a dung d ch tăng lên. 2.3/ Các c tính c a Acquy axit: a/ S c i n ng c a Acquy axit (S ) S c a acquy ph thu c ch y u vào i n th trên các c c và ph thu c vào n ng c a dung d ch i n phân ư c xác nh theo công th c: E0 = 0,85 + P (v) Trong ó: E0 : S c i n ng tĩnh c a acquy (v) P : N ng dung d ch i n phân 150C (g/cm3) Thông thư ng, các acquy axit có n ng thay i trong kho ng 1,12 - 1,29 g/cm3. Do ó, S c a m t acquy ơn s thay i t 1,19 ÷ 2,14v, có nghĩa là n ng c a dung d ch i n phân tăng thì S c a acquy cũng tăng. b/ Các c tính phóng và n p c a acquy: * Trong quá trình phóng i n c a acquy thì s c i n ng ư c tính theo công th c: EP = UP + IP.raq Trong ó: Ep :s c i n ng c a acquy phóng i n (v) IP : dòng i n phóng (A) Up : i n áp o trên các c c c a acquy khi phóng i n (v) raq : i n tr c a acquy khi phóng i n (v) - Dung lư ng phóng c a acquy là i lư ng ánh giá kh năng cung c p năng lư ng c a acquy cho ph t i, và ư c tính theo công th c: CP = IP.tP 8
Trong ó: CP: dung lư ng thu ư c trong quá trình phóng i n. (A.h). IP: dòng i n phóng n nh trong th i gian phóng i n tP. - c tính phóng c a acquy là th bi u di n m i quan h ph thu c c a s c i n ng, i n áp acquy và n ng dung d ch i n phân theo th i gian phóng khi dòng i n phóng không thay i. Trong- kho ng th i gian phóng tP = 0 n tP = tgh, s c i n ng, i n áp, n ng dung d ch i n phân gi m d n. Tuy nhiên, trong kho ng th i gian này, d c c a các th không l n, ta g i ó là giai o n phóng n nh hay th i gian phóng i n cho phép tương ng v i m i ch phóng i n c a acquy (dòng i n phóng). -T th i i m tgh tr i, d cc a th thay i t ng t. N u ta ti p t c cho acquy phóng i n sau tgh thì s c i n ng, i n áp c a acquy s gi m r t nhanh; m t khác tinh th sunfat chì (PbSO4) t o thành trong ph n ng s có d ng thô, r n r t khó hoà tan (Bi n i hoá h c trong quá trình n p i n tr l i cho cquy I (A) E U (V) 2,1 Khoảng nghỉ 1,9 E 1 U P 1,7 Vùng phóng điện cho phép 5 C P = I P. P t 0 4 8 t1 8 2 c tính phóng c a c quy 9
sau này, th i i m tgh g i là gi i h n phóng i n cho phép c a cquy, các giá tr EP, UP, P t i tgh g i là các giá tr t i h n phóng i n cho acquy. -N u ng t m ch vào th i i m tgh thì hi u i n th UP s tăng v t lên b ng s c i n ng c a acquy. Còn sau ó, nh khuy ch tán mà n ng dung d ch cân b ng d n, s c i n ng cquy s tăng d n t i E0 và b ng 1,96 v i v i cquy ư c coi là phóng h t i n. o n cu i c a ư ng cong Eaq ng v i kho ng nghi c a cquy hay th i gian ph c h i c a cquy, th i gian ph c h i này ph thu c vào ch phóng i n c a acquy ( dòng i n phóng và th i gian phóng.) ∗ Trong quá trình n p i n c a cquy thì S ư c tính theo công th c: En = Un - In.raq Trong ó: In : dòng i n n p (A) Un : i n áp o trên c c acquy khi n p. raq : i n tr trong c a acquy khi n p i n. - Dung lư ng n p c a cquy là i lư ng ánh giá kh năng tích tr năng lư ng c a acquy và ư c tính theo công th c: Cn = In.tn Trong ó Cn : dung lư ng thu ư c trong quá trình n p i n(Ah) In : dòng i n n p n nh trong th i gian n p i n tn. - c tính n p c a cquy là th bi u di n m i quan h ph thu c c a s c i n ng, i n áp và n ng dung d ch i n phân theo th i gian n p khi tr s dòng n p i n không thay i (In = const). 10
I (A) U,E (V) Bắt đầu sôi 2,7V 2,4V 2,4V Un Khoảng nghỉ Eaq 2,1V 2 E 1,95V Vùng nạp no Vùng nạp chính 1 1 5 C n = I n.tn (2÷3) h t 0 1 ts 2 Đặc tính nạp của ắc quy Trong kho ng th i gian n p t 0 n t = ts, s c i n ng, i n áp, n ng dung d ch i n phân tăng d n, t i th i i m ts , trên b m t các b n c c âm xu t hi n các b t khí (g i là hi n tư ng sôi), lúc này i n th gi a các c c c a cquy tăng t i 2,4v. N u v n ti p t c n p, giá tr này tăng v t lên 2,7v và gi nguyên th i gian này g i là th i gian n p no, nó có tác d ng làm cho phân các ch t tác d ng sâu trong lòng các b n c c ư c bi n i hoàn toàn, làm cho dung lư ng phóng i n c a cquy tăng thêm. Ta có th k t thúc quá trình n p ây. Nhưng thư ng ngư i ta ph i ti p t c n p t 2h n 3h n a, khi th y r ng trong su t th i gian ó hi u i n th và n ng dung d ch c a cquy không thay i thì m i tin ch c acquy ã ư c n p no. + Sau khi ng t dòng i n n p thì i n áp, s c i n ng c a cquy, n ng dung d ch i n phân gi m xu ng và n nh, khi ó: E0 = 2,11÷2,12v ng v i acquy ã ư c n p no. + Tr s dòng i n n p nh hư ng r t l n n ch t lư ng và tu i th c a cquy. Dòng i nn p nh m c i v i cquy là In = 0,01 C10, trong ó C10 là i n dung nh m c ng v i ch 10 gi phóng. 11
3/ Các phuơng pháp n p c quy t ng: Các phương pháp n p c quy t ng. Có ba phương pháp n p c quy là: + Phương pháp dòng i n. + Phương pháp i n áp. + Phương pháp dòng áp. 3.1 / Phương pháp n p c quy v i dòng i n không i. A _ V UN D D + + R R A A _ .... + _ .... + N p c quy v i dòng i n không i ây là phương pháp n p cho phép ch n ư c dòng n p thích h p v i m i lo i c quy, b o m cho c quy ư c no. ây là phương pháp s d ng trong các xư ng b o dư ng s a ch a n p i n cho c quy ho c n p s ch a cho các c quy b Sunfat hoá. V i phương pháp này c quy ư c m c n i ti p nhau và ph i tho mãn i u ki n : Un ≥ 2,7.Naq Trong ó: Un - i n áp n p Naq - s ngăn c quy ơn m c trong m ch 12
Trong quá trình n p s c i n ng c a c quy tăng d n lên, duy trì dòng i n n p không i ta ph i b trí trong m ch n p bi n tr R. Tr s gi i h n c a bi n tr ư c xác nh theo công th c : U n − 2,0 N aq R= In Như c i m c a phương pháp n p v i dòng i n không i là th i gian n p kéo dài và yêu c u các c quy ưa vào n p có cùng dung lư ng nh m c. kh c ph c như c i m th i gian n p kéo dài, ngư i ta s d ng phương pháp n p v i dòng i n n p thay i hai hay nhi u n c. Trong trư ng h p hai n c, dòng i n n p n c th nh t ch n b ng ( 0,3 ÷ 0,5 )C20 t c là n p cư ng b c và k t thúc n c m t khi c qui b t u sôi. Dòng i n n p n c th hai là 0,05C20 3.2/ Phương pháp n p c quy v i i n áp không i Phương pháp n p c quy v i i n áp không i yêu c u các c quy ư c m c song song v i ngu n n p . Hi u i n th c a ngu n n p không i và ư c tính b ng 2,3 -> 2,5 V cho 1 ngăn c quy ơn. Hi u i n th c a ngu n n p ph i ư c gi n nh v i chính xác n 3% và ư c theo dõi b ng vol k . U n − Eaq Dòng n p In = lúc u s r t l n sau ó khi Eaq tăng lên thì I n gi m i Raq khá nhanh. Phương pháp n p v i i n áp không i có th i gian ng n dòng i n n p t ng gi m d n theo th i gian .Tuy nhiên dùng phương pháp này c quy không ư c n p no, vì v y phương pháp n p v i i n áp không i ch là phương pháp n p b xung cho c quy trong quá trình s d ng. - kh c ph c nh ng như c i m và t n d ng ư c h u h t các ưu i m c a các phương pháp n p trên ta k t h p 2 phương pháp n p l i thành phương pháp n p dòng - áp. 3.3/Phương pháp n p dòng áp: ây là phương pháp t ng h p c a hai phương pháp trên. Nó t n d ng ư c nh ng ưu i m c a m i phương pháp. i v i yêu c u c a bài là n p c quy t ng t c là trong quá trình n p m i quá trình bi n i và chuy n hoá ư c t ng di n ra theo m t trình t ã t s n thì ta ch n phương án n p c qui là phương pháp dòng áp. i v i c quy axit: b o m th i gian n p cũng như hi u su t n p thì trong kho n th i gian tn = 16h tương ng v i 75 ÷ 80 % dung lư ng c quy ta n p v i dòng i n không i là In = 0,1C20. Vì theo c tính n p c a c quy trong o n n p chính thì khi dòng i n không i thì i n áp, s c i n ng t i ít thay i, do ó b o m tính ng u v t i cho thi t b n p. Sau th i gian 16h c qui b t u sôi lúc ó ta chuy n sang 13
n p ch n áp. Khi th i gian n p ư c 20h thì c quy b t u no, ta n p b xung thêm 2 ÷ 3h. i v i c quy ki m : Trình t n p cũng gi ng như c quy axit nhưng do kh năng quá t i c a c quy ki m l n nên lúc n dòng ta có th n p v i dòng n p In = 0,1C20 ho c n p cư ng b c ti t ki m th i gian v i dòng n p In = 0,25C20 . Các quá trình n p c quy t ng k t thúc khi b c t ngu n n p ho c khi n p n áp v i i n áp b ng i n áp trên 2 c c c a c quy, lúc ó dòng n p s t t gi m v không. K t lu n: -Vì c quy là t i có tính ch t dung kháng kèm theo s c ph n i n ng cho nên khi c quy ói mà ta n p theo phương pháp i n áp thì dòng i n trong c quy s t ng dâng nên không ki m soát ư c s làm sôi c quy d n n h ng hóc nhanh chóng. Vì v y trong vùng n p chính ta ph i tìm cách n nh dòng n p cho c quy. - Khi dung lư ng c a c quy dâng lên n 80% lúc ó n u ta c ti p t c gi n nh dòng n p thì c quy s sôi và làm c n nư c. Do ó n giai o n này ta l i ph i chuy n ch n p c quy sang ch n áp. Ch n áp ư c gi cho n khi c quy ã th c s no. Khi i n áp trên các b n c c c a c quy b ng v i i n áp n p thì lúc ó dòng n p s t ng gi m v không, k t thúc quá trình n p. - Tuỳ theo lo i c qui mà ta n p v i các dòng i n n p khác nhau + c quy axit : - Dòng n p n nh In = 0,1C20 - Dòng n p cư ng b c In = ( 0,3 ÷ 0,5 )C20. + c quy ki m :- Dòng n p n nh In = 0,1C20 - Dòng n p cư ng b c In = 0,25C20 . * T các phân tích trên ta tính toán dòng n p và i n áp n p theo yêu c u u bài chúng ta ti n hành n p c quy v i dòng i n không i. + Dòng i n n p In = 0,1x60 = 6A T yêu c u c a tài chúng ta có: s lư ng c quy là 10 chi c. Do v y chúng ta có th có 3 cách m c n p i n cho c quy: + M c 10 c quy n i ti p v i nhau. Dòng i n n p nh In=0,1x60=6 A i n áp n p l i r t l n Un=10x16,2=162 V + M c 10 c quy song song v i nhau: Dòng i n n p nh In=0,1x60x10=60 A i n áp n p nh Un=16,2 V + M c h n h p 10 c quy thành 2 dãy song song, m i dãy có 5 c qui n i ti p v i nhau Dòng i n n p In=0,1x60x2=12 A 14
i n áp n p Un=16,2x5=81 V Nh n xét: Như v y chúng n u chúng ta dùng cách m c 10 c qui n i ti p v i nhau thì dòng i n n p trong quá trình n dòng nh In=6A còn i n áp n p khi n p ch n áp s r t l n Un=162 V.Phương pháp này không tho mãn yêu c u c a công ngh vì i n áp n p l n. Còn v i cách m c 10 c quy thành 10 chi c song song v i nhau thì dòng i n n p r t l n (In= 60A) còn i n áp n p nh ( Un=16,2V). Phương pháp này tho mãn yêu c u c a công ngh nhưng do dòng i n quá l n nên chúng ta ph i ch n van ch u ư c công s t l n, do v y s không t ư c v v n kinh t .T ó chúng ta th y : Phương pháp t i ưu nh t v a áp ng ư c yêu c u c a công ngh v a t ư c hi u qu kinh t là phương pháp m c h n h p. 15
CHƯƠNG II CÁC PHƯƠNG ÁN CH NH LƯA 1 : L a ch n b bi n i: Vì ngu n i n lư i là ngu n i n xoay chi u nên mu n n p ư c dòng i n cho acquy thì ta ph i dùng b ch nh lưu bi n i dòng i n xoay chi u thành dòng i n 1 chi u cung c p cho t i m t chi u ( ây là ngu n n p i n cho acquy). - Thư ng s d ng 2 lo i ch nh lưu dòng i n là ch nh lưu 3 Pha và ch nh lưu 1 Pha. 1.1/ i v i ch nh lưu 3 Pha G m có ch nh lưu c u 3 pha i x ng,ch nh lưu c u 3 pha không i x ng và ch nh lưu 3 pha hình tia. Ngư i ta thư ng dùng ch nh lưu 3 pha khi t i công su t l n và có yêu c u k thu t cao như p m ch c a i n áp ch nh lưu th p, ch t lư ng i n áp cao.S d ng ch nh lưu 3 pha thì không làm l ch pha ngu n i n lư i. 1.2/ i v i ch nh lưu 1 pha -G m sơ : +c u 1 pha i x ng +c u 1 pha không i x ng. Ngư i ta thư ng s d ng sơ c u 1 pha khi t i c n cung c p có công su t nh , nên nó không nh hư ng n ngu n i n cung c p. - Trong án này, em thi t k kh i ngu n ch nh lưu v i yêu c u cung c p cho t i m t i n áp t 12v 165v, dòng i n 1 chi u t 8 60A. Khi ó dòng i n n p Inap = IC10 = 0,1 . 60 = 6A Ta ch n bình acquy lo i 12v, v i 6 ngăn, i n áp m i ngăn vào kho ng t 2 2,4v (khi ã ư c n p no). Khi ó i n áp ngu n n p cho 1 bình acquy ph i thoã mãn: Un ≥ 2,7 Naq Unap ≥ 2,7 . 6 = 16,2 v Un : i n áp n p. Naq : s ngăn acquy ơn. Ta có 2 cách n p cho acquy: Cách 1: M c li n 10 bình acquy n i ti p nhau. 16
Ud = 16,2 . 10 = 162 v i n áp quá l n. Id = 6A dòng i n quá nh . Cách này không kh thi do dòng n p quá th p mà i n áp n p quá l n. Cách 2: ta m c h n h p n i ti p và song song các bình acquy v i nhau, chia làm 2 c p m c song song v i nhau, m i c p g m 5 bình m c n i ti p nhau. Cách m c h n h p các bình c quy Do ó Udmax = 16,2 .5 =81 V Idmax = 6 .2 =12A → công su t c a m ch : P = U .I = 81 . 12 =972 (w) = 0.972 (Kw) Vì theo u bài là thi t k m ch ngu n n p c quy t ng ,t c là khi c quy ói thì ph i t ng n p y cho c quy, còn khi c quy no thì s t ng ng t.T t c i u này u ph i t ng nên ta ch n m ch ch nh lưu có i u khi n. Như ta ã tính trên P =0.972 Kw < 5Kw nên ta chon phuơng án m ch ch nh lưu c u m t pha, có hai phương án ch nh lưu : + ch nh lưu có i u khi n c u m t pha i x ng + ch nh lưu có i u khi n c u m t pha không i x ng 2 : Phân tích sơ ch nh lưu : 2.1: Ch nh lưu có i u khi n c u 1 pha i x ng a. Sơ nguyên lý 17
iT1 id L i T2 E U2 Ud R iT4 i T3 Trong sơ c u 1 pha i x ng có tiristor : + T1 ,T2 là nhóm u katot chung + T3 ,T4 là nhóm u anôt chung b. Nguyên lý ho t ng c a sơ Trong n a chu kỳ u ,khi U2 >E i n áp anot c a tiristo T1 dương,lúc ó catot c a T2 âm,n u có xung i u khi n c 2 van T1 , T2 ng th i thì các van này s ư c m thông t i n áp lư i lên t i T1 , T2 s d n n khi U2
U2 0 2 II II Ud 0 2 II II t id Id 0 t iT1,3 0 t i T2,4 0 2 II t i2 0 t * Khi x y ra hi n tư ng trùng d n -Hi n tư ng trùng d n là hi n tư ng có 2 hay nhi u van trong cùng m t nhóm d n i n - Hi n tư ng trùng d n x y ra do nh hư ng c a i n kháng anot Xa. 19
Ud t2 t4 0 t1 II t3 2 II t id Id i T1 i T3 0 t + xét t i th i i m t1=t2 thì T1 và T2 d n cho dòng ch y qua , iT2=Id , i n áp ch nh lưu Ud=U2. Trong kho ng 0 ÷ t3, do Ld= ∞ dòng v n duy chì qua T1 và T2 do năng lư ng tích tr trong i n c m Ld , khi ó Ud=U2 < 0 . + T i th i i m t = t3 , ưa xung i u khi n m T3,T4 , do s có m t c a i n kháng anôt Xa nên dòng iT1,iT2 khônng th gi m t Id xu ng 0 mà dòng iT3 và iT4 cũng không th t ng t tăng t 0 lên Id ư c. Lúc này c 4 tiristor u m cho dòng ch y qua ,gây ng n m ch t i , ngu n U2 cũng b ng n m ch. KL: v y hi n tư ng trùng d n ã làm méo i n áp ch nh lưu , trong kho ng trùng d n năng lư ng tích tr ư c tr v lư i. 2 2U 2 + Khi không trùng d n : U d = U do . cos = cos α Π 2 2U 2 +Khi có trùng d n : U =U d do . cos α − ∆U d = U d − ∆U d = cos α − ∆U d Π trong ó : ÄUd = 2 X a I d Π 2.2: Ch nh lưu i u khi n c u m t pha không i x ng a. Sơ nguyên lý 20