zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Điện - Điện tử

Bài tập lớn điện tử công suất - Mạch chỉnh lưu

Chia sẻ: Nguyen Van Truong | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:20

Báo xấu

480
lượt xem 94
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Phân tích chọn mạch chỉnh lưu:Động cơ điện một chiều kích từ độc lập với công suất nhỏ (P=4,2kW), vì vậy sơ đồ câu 3 pha đối xứng là phù hợp hơn cả.bởi lẽ tránh được lệch tải biến áp,không thể thiết kế theo sơ đồ một pha , sơ đồ 3 tia ba pha sẽ làm mất đối xứng điện áp nguồn.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài tập lớn điện tử công suất - Mạch chỉnh lưu

Cơ điện tử 2. K5. Nhóm 5 Phân tích chọn mạch chỉnh lưu: I) Động cơ điện một chiều kích từ độc lập với công suất nhỏ (P=4,2kW), vì vậy sơ đồ câu 3 pha đối xứng là phù hợp hơn cả. bởi lẽ tránh được lệch tải biến áp, không thể thiết kế theo sơ đồ một pha , sơ đồ 3 tia ba pha sẽ làm mất đối xứng điện áp nguồn. nên sơ đồ thiết kế ta chọn là sơ đồ cầu 3 pha có điều khiển đối xứng. Sơ đồ biểu diễn: Các thông số cơ bản còn lại của động cơ: Điện trở mạch phần ứng động cơ: Điện cảm mạch phần ứng động cơ: II) Tính chọn thyristor: _Điện áp ngược lớn nhất mà thyristor phải chịu: Bài tập lớn điện tử công suất 1
Cơ điện tử 2. K5. Nhóm 5 Trong đó: + Điện áp ngược của van cần chọn: Chọn hệ số dự trữ điện áp KdtU=1,8 + Dòng làm việc của van được tính theo dòng hiệu dụng: + Sơ đồ cầu 3 pha, hệ số dòng hiệu dụng +Chọn điều kiện làm việc của van có cánh tỏa nhiệt, đầy đủ diện tích tỏa nhiệt,không có quạt đối lưu không khí: +Dòng định mức của van cần chọn: Chọn hệ số dự trữ dòng điện Ki=3,2 Từ các thông số trên ta chọn 6 thyristor loại HT40/08OJ4 có thông số như sau: + Điện áp ngược cực đại của van :Un=800V + Dòng điện định mức của van :Iđmv=40A + Đỉnh xung dòng điện :Ipik=900A + Dòng điện xung điều khiển :Iđk=0,11A + Điện áp xung điều khiển :Uđk=3V + Dòng điện rò :Ir=6mA + Sụt áp lớn nhất của thyristor ở trạng thái dẫn : + Tốc độ biến thiên điện áp : + Thời gian chuyển mạch : + Nhiệt độ làm việc cực đại cho phép : III) Tính toán máy biến áp: + Công suất biểu kiến của máy biến áp: + Điện áp pha sơ cấp : Up=380V + Phương trình cân bằng điện áp khi có tải: Trong đó: là góc dự trữ khi có sụt áp điện lưới =1,.8V sụt áp trên Thyristor là sụt áp trên dây nối =6%.Uđm=6%.400=24(V) là sụt áp trên điện trở và điện kháng máy biến áp  Điện áp pha thứ cấp của máy biến áp: Bài tập lớn điện tử công suất 2
Cơ điện tử 2. K5. Nhóm 5 + Dòng hiệu dụng thứ cấp máy biến áp: + Dòng điện hiệu dụng sơ cấp máy biến áp: *Tính sơ bộ mạch từ: + Tiết diện sơ bộ trụ (cm2) Trong đó: kQ=6 là hệ số phụ thuộc phương thức làm mát m=3 là số trụ của máy biến áp f=50(Hz) là tần số của dòng điện + Đường kính trụ: + Chuẩn đoán đường kính trụ theo tiêu chuẩn d=7 cm + Chọn loại thép các lá thép có độ dày 0,5 mm + Mật độ từ cảm Bt=1 T + Chọn tỉ số m=h/d=2,3 => h=2,3.d=2,3.7=16,1 (cm) +Chọn chiều cao trụ là 16 cm *Tính toán dây quấn + Số vòng dây mỗi pha sơ cấp máy biến áp : Lấy W1=485 vòng + Số vòng dây mỗi pha thứ cấp máy biến áp : Lấy W2=237 vòng + Chọn sơ bộ mật độ dòng trong máy biến áp : + Dây bằng đồng, máy khô, chọn J1=J2=2,75(A/mm2) + Tiết diện dây sơ cấp : + Chọn dây dẫn tiết diên hình vuông, cách điện cấp B. + Chuẩn hóa tiết diện :S1=2(mm2) + Kích thước dây dẫn có kể cách điện Slcđ=a1.b1=1,5.1,5=2,25(mmxmm) + Tính lại mật độ dòng trong cuộn sơ cấp: Tiết diện dây thứ cấp: + Chọn dây dẫn tiết diên hình vuông, cách điện cấp B. + Chuẩn hóa tiết diện : S2=4(mm2) + Kích thước dây dẫn có kể cách điện Slcđ=a2.b2=2.2=4(mmxmm) Bài tập lớn điện tử công suất 3
Cơ điện tử 2. K5. Nhóm 5 + Tính lại mật độ dòng trong cuộn sơ cấp: * kết cấu dây dẫn sơ cấp : Thực hiện quấn dây kiểu đồng tâm bố trí theo chiều dọc trục + Tính sơ bộ số vòng dây trên 1 lớp của cuộn sơ cấp : w11 = .Kc = 82 (vòng). Trong đó: Kc = 0,95 là hệ số ép chặt. h : chiều cao trụ hg : khoảng cách từ gông đến cuộn dây sơ cấp. + Chọn sơ bộ khoảng cách điện gông là 1,5 cm. + Tính sơ bộ số lớp dây cuốn ở cuộn sơ cấp: n11 = = = 5,91(lớp). + Chọn số lớp n11 = 6 lớp. như vậy có 485 vòng chia thành 6 lớp, chọn 5 lớp đầu có 81 vòng, lớp thứ 6 có 80 vòng. + Chiều cao thực tế của cuộn sơ cấp: h1 = = =12,95 (cm) + Chọn ống quấn dây cách điện là bằng vật liệu cách điện có bề dày S01 = 0,1 (cm) + Khoảng cách từ trụ tới cuộn dây sơ cấp : cd01 = 1 (cm) + Đường kính trong của ống cách điện Dt = dFe + 2.cd01 – 2.S01 = 7 + 2.1 – 2.0,1 = 8,8(cm) + Đường kính trong của cuộn sơ cấp Dtl = Dt + 2.S01 = 8,8+ 2.0,1= 9 (cm) + Chọn bề dày cách điện giữa các lớp dây ở cuộn sơ cấp cd11=0,1 (mm) +Bề dày cuộn sơ cấp: Bd1 = (a1 + cd11)n11 = (0,15+0,01).6=0,96 (cm) + Đường kính ngoài của cuộn sơ cấp: Dn1 = Dtl + 2.Bdl = 9+2.0,96=10,92 (cm) + Đường kính trung bình của cuộn sơ cấp: Dtb1 = = =9,96 (cm) + Chiều dài dây quấn sơ cấp: l1 = W1. .Dtb =485.π.9,96= 15175,78 (cm) =151,76 (m) Chọn bề dày cách điện giữa cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp : cd12 = 1 (cm) * Kết cấu dây cuốn thứ cấp: +Chọn sơ bộ chiều cao cuộn thứ cấp: h2 = h1 = 12,95 (cm) +Tính sơ bộ số vòng dây trên 1 lớp: w12 = kc = .0,95 62 (vòng) + Tính sơ bộ lớp dây cuốn thứ cấp n12 = = =3,82 (lớp) + Chọn số lớp dây quấn thứ cấp n12 = 4 lớp. chọn 3 lớp đầu có 59 vòng, lớp thứ 4 có 60 vòng. + Chiều cao thực tế của cuộn thứ cấp h2 = .b2 = .0,2= 13,05 (cm) Bài tập lớn điện tử công suất 4
Cơ điện tử 2. K5. Nhóm 5 + Đường kính trong của cuộn thứ cấp Dt2 = Dn1 + 2.cd12 = 10,92+2. 1=12,92 (cm) + Chọn bề dày cách điện giữa các lớp dây ở cuộn thứ cấp cd21 = 0,1 (mm) + Bề dày cuộn thứ cấp: Bd2 = (a2 + cd21).n12 = (0,2+0,01).3,82=0,802 (cm) +Đường kính ngoài cuộn thứ cấp. Dn2 = Dt2 + 2Bd2 = 12,92+2.0,802=14,52 (cm) +Đường kính trung bình của cuộn thứ cấp: Dtb2 = = = 13,72 (cm) + Chiều dài dây cuốn thứ cấp l2 = .W2.Dtb2 = .237.13,72=10215,33 (cm) = 102,15 (m) + Đường kính trung bình của các cuộn dây D12 = = =11,76 (cm) r12 = = = 5,88 (cm.) * Tính các thông số của máy biến áp + Điện trở của cuộn thứ cấp máy biến áp ở 750C R1 = . = 0,02133. = 1,62 () Trong đó 75 = 0,02133 () + Điện trở của máy biến áp ở 750C R2 = . = 0,02133. = 0,55 () +Điện trở của máy biến áp quy đổi về thứ cấp: RBA = R2 + R1.( =0,55 + 1,62.()2 = 0,94 () + Sụt áp trên điện trở máy biến áp Ur = RBA.Id = 0,94.12,353 = 11,61 () + Điện kháng máy biến áp qui đổi về thứ cấp XBA = 8.2(W22).. (a12 + ). .10-7. = = 8.2(2372).. (0,001 + ). .10-7 = 0,43 (). + Điện cảm máy biến áp quy đổi về thứ cấp LBA = = 0,00138 (H) +Sụt áp trên điện kháng máy biến áp: Ux = .XBA Id = .0,43.12.353 = 5,07 (). Rdt = . XBA = . 0,43= 0,41 () Sụt áp trên máy biến áp: UBA= = 12,67(V) + Điện áp trên động cơ khi có góc mở min=100 U= Ud0 .cos min – 2.Uv – UBA = 433,89.cos 100 -2.1,8 -12,67= 411,03 (V) + Tổng trở ngắn mạch quy đổi về thứ cấp ZBA = = 1,03 (Ω) + Tổn hao ngắn mạch trong máy biến áp: Pn = 3.RBA.I 2 = 3.0,94.10,092 = 287,1W Pn % = .100 = = 5,53 % + Tổn hao khi có tải có kể đến 15% tổn hao phụ P0 = 1,3.nf (MT.BT2 + Mg.Bg2 )= 96,5 W P% = .100 = 1,86 % + Điện áp ngắn mạch tác dụng Unr = .100 = = 5,11% +Điện áp ngắn mạch phản kháng: Bài tập lớn điện tử công suất 5
Cơ điện tử 2. K5. Nhóm 5 Unx = .100 = = 2,34 % +Điện áp ngắn mạch phần trăm Un = = 5,62 + Dòng điện ngắn mạch xác lập: I2nm = = = 180,09 A +Hiệu suất thiết bị chỉnh lưu: = = = 95,24% * Xác định góc mở cực tiểu và cực đại +Chọn góc mở cực tiểu min = 100. Với góc mở min là dự trử ta có thể bù được sự giảm điện áp lưới. +Khi góc mở nhỏ nhất = min thì điện áp trên trên tải là lớn nhất: Udmax = Udo.cosmin =Ud đm và tương ứng tốc độ động cơ là lớn nhất nmax = nđm . Khi góc mở lớn nhất = max =thì điện áp trên tải là nhỏ nhất. Ud min = Udo.cosmax và tương ứng tốc độ động cơ sẽ nhỏ nhất nmin Ta có: = arcos =arcos max Trong đó: Ud min được xác định như sau: D== Udmin = Udmin = Udmin = Thay số : Udmin = 62,85 V Thay số : = arcos = arcos = 81,7o. * Xác định điện cảm cuộn kháng lọc: Từ phân tích trên ta thấy rằng khi góc mở càng tăng thì biên độ thành phần sóng hải bậc cao càng lớn, có nghĩa là đập mạch của điện ấp, dòng điện càng tăng lên. Sự đập mạch này làm xấu chế độ chuyển mạch của vành góp, đồng thời gây ra tổn ha phụ dưới dạng nhiệt trong động cơ, Để hạn chế sự đập mạch này ta phải mắc nối tiếp với động cơ một cuộn kháng lọc đủ lớn để:Im ≤ 0,1 Iư dm Ngoài tác dụng hạn chế thành phần sóng hài bậc cao, cuộn kháng lọc còn có tác dụng hạn chế vùng dòng điện gián đoạn. Bài tập lớn điện tử công suất 6
Cơ điện tử 2. K5. Nhóm 5 Điện kháng lọc được tính khi góc mở = max Ta có Ud + = E + Rut.Id + +L. Cân bằng 2 vế: U = R +L. vì R L. nên U= L. Trong các thành phần xoay chiều bậc cao, thì thành phần sóng bậc k=1 có mức độ lớn nhất gần đúng ta có: = U1m.sin(60 +φ) nên I = = cos(60 +φ) = Imcos(60 +φ). Vậy Im = 0,1 Iưdm Suy ra L= =6 là số xung đập mạch trong một chu kì điện áp Trong đó U1m = 2. U1m = 2. = 178,57 Thay số: L = = 0,0767 H Điện cảm mạch phần ứng đã có: Lưc = Lư+ 2.LBA = 0,00913+ 2.0,00525=0,01963 H Điện cảm cuộn kháng lọc: Lk = Llà Lưc = 0,0767là 0,01963= 0,05707 H Vậy ta chọn cuộn kháng lọc có điện cảm Lk = 0,05707 H Tính toán bảo vệ cho van: IV) Bài tập lớn điện tử công suất 7
Cơ điện tử 2. K5. Nhóm 5 Mạch động lực có các thiết bị bảo vệ. a. Bảo vệ quá nhiệt: Khi làm việc với dòng chạy trên van có sụt áp, dẫn tới tổn hao công suất ,tổn hao sinh ra nhiệt làm nóng van bán dẫn. Mặt khác van bán dẫn chỉ có thể hoạt động trong khoảng nhiệt độ cho phép dưới Tmax , nếu vượt quá thì van sẽ bị hỏng. Để van làm việc an toàn , không bị hỏng bởi nhiệt ta phải chọn cánh tản nhiệt hợp lý theo tính toán: + Tổn hao công suất: Chọn: Nhiệt độ môi trường là + Nhiệt độ trên cánh tản nhiệt là là độ chênh lệch so với môi trường. Chọn Km= 8 (là hệ số tỏa nhiệt bằng đối lưu và bức xạ + Diện tích bề mặt tỏa nhiệt: + Chọn loại cánh tản nhiệt có 6 cánh, kích thước 5x5(cmxcm) Bài tập lớn điện tử công suất 8
Cơ điện tử 2. K5. Nhóm 5 + Tổng diện tích tỏa nhiệt của cánh S=6x2x5x5=300(cm2) b. Bảo vệ quá dòng điện cho van + Aptomat dùng để đóng cắt mạch động lực, tự động đóng mạch khi quá tải và ngắn mạch thyristor, ngắn mạch ở đầu ra độ biến đổi, ngắn mạch thứ cấp máy biến áp, ngắn mạch ở chế độ nghịch lưu. =1,1.Ild =13,59 (A) = 14 (A). Udm=220 (V). + Có 3 tiếp điểm chính, có thể đóng cắt bằng tay hoặc bằng nam châm điện. Chỉnh định dòng ngắn mạch Inm = 2,5.Ild =31 (A) + Dòng quá tải Iqt =1,5Ild = 18,5 (A) + Chọn cầu dao có dòng định mức Iqt 1,1. .Ild =23,5 (A) Cầu dao dùng để tạo khe hở an toàn khi sửa chữa hệ thống truyền động. + Dùng dây chảy tác động nhanh để bảo vệ các Tiristo, ngắn mạch đầu ra của bộ chỉnh lưu +Nhóm 1 cc: Dòng điện định mức dây chảy nhóm 1cc I1cc = 1,1.I2 =11,1 (A) +Nhóm 2 cc: Dòng điện định mức dây chảy nhóm 2cc I2cc = 1,1.Ihd = 7,85 (A); +Nhóm 3 cc: Dòng điện định mức dây chảy nhóm 3cc I3cc = 1,1.Id = 13,6 (A). c. Bảo vệ quá áp Bảo vệ quá áp do quá trình đóng cắt Tiristo được thực hiện bằng cách mắc RlàC song song với Tiristo. Khi có sự chuyển mạch các điện tích tính tụ trong các lớp bán dẫn phóng ra ngoài tạo ra dòng điện ngược trong khoảng thời gian ngắn, sự biến thiên nhanh chóng của dòng điện ngược gây ra sức điện động cảm ứng rất lớn trong các điện cảm làm cho quá điện áp giữa Anot và Ktot của Tiristo. Khi có Bài tập lớn điện tử công suất 9
Cơ điện tử 2. K5. Nhóm 5 mạch RlàC mắc song song với Tiristo tạo ra mạch vòng phóng điện tích trong quá trình chuyển mạch nên Tiristo không bị quá điện áp. Mach Rlà C bảo vệ quá điện áp do chuyển mạch. Theo kinh nghiệm R1=(5÷30) Ω; C1=(0,25÷ 4)µF. Chọn R1=5,1 Ω; C1=0,25µF. Mạch RlàC bảo vệ quá điện áp từ lưới Bảo vệ xung điện áp từ lưới điện ta mắc RlàC như hình trên. Nhờ có mạch lọc này mà đỉnh xung gần như nằm lại hoàn toàn trên điện trở đường dây. Trị số RC được chọn R2= 12,5 Ω, C2=4µF. Tính toán các thông số của mạch điều khiển V) Sơ đồ một kênh điều khiển chỉnh lưu cầu 3 pha được thiết kế theo sơ đồ Việc tính toán mạch điều khiển thường được tiến hành từ tầng khuếch đại ngược trở lên. Mạch điều khiển được tính xuất phát từ yêu cầu về xung mở tiristo. Các thông số cơ bản để tính mạch điều khiển. Bài tập lớn điện tử công suất 10
Cơ điện tử 2. K5. Nhóm 5 + Điện áp điểu khiển tiristo : Udk = 3,0 (V). + Dòng điện điều khiển tiristo : Idk = 0,11 (A). + Thời gian mở Tiristo: tm = 150 (µs) + Độ rộng xung điều khiển tx =167 (µs) + Tần số xung điều khiển fx = 3 (kHz) + Độ mất đối xứng cho phép ∆α =40 + Điện áp nguồn nuôi mạch điều khiển U = 12(V) + Mức sụt biên xung sx = 0,15. 1) Tính biến áp xung: + Chọn vật liêu là lõi sắt Ferit HM. Lõi có dạng hình xuyến, làm việc trên một phần của đặc tính từ hóa có ∆B =0,3 ; ∆H= 30 (A/m), không có khe hở không khí. + Tỉ số biến áp xung: chọn m=3. + Điện áp cuộn thứ cấp máy biến áp xung U2 = Udk =3 (V) + Điện áp đặt lên cuộn sơ cấp máy biến áp xung U1 =m.U2 =3.3 =9 (V). + Dòng điện thứ cấp biến áp xung: I2 = Idk = 0,11 (A). + Dòng điện sơ cấp biến áp xung: I1 = I2/m = 0,01/3 = 0,036 (A) + Độ từ thẩm trung bình tương đối của lõi sắt: µtb = ∆B/ µ0 . ∆H = 8.103. trong đó: µ0 = 1,25.10là6 (H/m). là độ từ thẩm của không khí + Thể tích của lõi thép cần có: V = Q.L = µtb . µ0 .tx . sx . U1. I1)/ ∆B2. + Thay số V = 0.834.10là6 (m3) =0,834 (cm3) Chọn mạch từ có thể tích V = 1, 4 cm3. Với thể tích đó ta có kích thước mạch từ như sau: Bài tập lớn điện tử công suất 11
Cơ điện tử 2. K5. Nhóm 5 Hình chiếu lõi biến áp xung a = 4,5 mm b = 6 mm Q = 0,27 cm2 = 27 mm2 d = 12 mm D=21mm + Chiều dài trung bình mạch từ : l =5,2 cm + Số vòng quấn dây sơ cấp biến áp xung: U1= w1.Q.dB/dt= w1.Q.∆B/tx w1 =U1.tx/∆B .Q =186 (vòng) + Số vòng dây thứ cấp S1= I1/J1 = 33,3.10là3/6 = 0,0056 (mm2). Chọn mật độ dòng điện J1 =6 (A/mm2). +Đường kính dây quấn sơ cấp: d1 = = 0,084 (mm). Chọn d = 0,1 (mm). Tiết diện dây quấn thứ cấp: S2= I2/J2 = 0,1/4 = 0,025(mm2) Chọn mật dòng điện J2= 4 (A/mm2) Đường kính dây quấn thứ cấp: Bài tập lớn điện tử công suất 12
Cơ điện tử 2. K5. Nhóm 5 D1 = = 0,178 (mm) Chọn dây có đường kính d2 = 0,18(mm). Kiểm tra hệ số lấp đầy: Kld = = = 0,03 Như vậy cửa sổ đủ diện tích cần thiết 2) Tính tầng khuếch đại cuối cùng: Chọn Tranzitor công suất loại Tr3 loại 2SC9111 làm viêc ở chế độ xung có các thông số: + Tranzitor loại npn, vật liệu bán dẫn là Si . + Điện áp giữa Colecto và Bazơ khi hở mạch Emito : UCBO=40 (v) + Điện áp giữa Emito và Bazơ khi hở mạch Colecto : UEBO=4(v) + Dòng điện lớn nhất ở Colecto có thể chịu đựng : Imax = 500 (mA). + Công suất tiêu tán ở Colecto : Pc = 1,7 W + Nhiệt độ lớn nhất ở mặt tiếp giáp : T1 = 1750 C + Hệ số khuếch đại : = 50 + Dòng làm việc của Colecto : Ic3 = I1 = 33,3 (mA) Ta thấy rằng với loại Tiristo đã chọn có công suất điều khiển khá bé Udk= 3,0 (v), Idk = 0,1 A, nên dòng Colecto – Bazơ của Tranzito Ir3 khá bé, trong trường hợp này ta có thể không cần Tranzito I2 mà vẫn có đủ công suất điều khiển Tranzito. Chọn nguồn cung cấp cho biến áp xung: E = + 12(V) ta phải mắc thêm điện trở R10 nối tiếp với cực emitor của Ir3, R1. R10 = ( E – U1 )/I1 = 90 () Tất cả các điôt trong mạch điều khiển đều dùng loại 1N4009 có tham số: + Dòng điện định mức : Idm = 10 (A) + Điện áp ngược lớn nhất : UN = 25 (V) + Điện áp để cho điôt mở thông : Um = 1 (V) 3) Chọn cổng AND: Toàn bộ mạch điện phải dùng 6 cổng AND nên ta chọn hai IC 4081 họ CMOS. Mỗi IC 4081 có 4 cổng AND, các thông số: + Nguồn nuôi IC : Vcc = 39 (V), ta chọn: Vcc = 12 (V) + Nhiệt độ làm việc : là400C 800C Bài tập lớn điện tử công suất 13
Cơ điện tử 2. K5. Nhóm 5 + Điện áp ứng với mức logic ‘1’ : 24,5 (V). + Dòng điện nhỏ hơn 1mA + Công suất tiêu thụ P = 2,5 ( nW/1 cổng ). 4) Chọn tụ C3 và R9 : Điện trở R9 dùng để hạn chế dòng điện đưa vào Bazo của Tranzitor Ir3, chọn R11 thỏa mãn điều kiện : R9 U/Ir3 = 6,757 (k) Chọn R9 = 6,8 (k) Chọn C3.R9 = tx = 167 s. Suy ra C3 = tx/R9 C = 167/6,8.10là3 = 0,024 F. Chọn C3 = 0,022 F 5) Tính chọn bộ tạo xung chùm: Mỗi kênh điều khiển phải dùng 4 khuếch đại thuật toán, do đó ta chọn 6 IC loại TL 084 do hãng texasInstruments chế tạo, mỗi IC này có 4 khuếch đại thuật toán. Thông số của TL084: Điện áp nguồn nuôi: Vcc = 18 (V) chọn Vcc = 12 (V) Hiệu điện thế giữa hai đâu vào: 30 (V) Nhiệt độ làm việc: T= là25 85oC Công suất tiêu thụ : P = 680 (mW) = 0,68(W). Tổng trở đầu vào : Rin = 106 (MΩ) Dòng điện ra : Ira = 30 (pA) Tốc độ biến thiên điện áp : = 13 (V/) Bài tập lớn điện tử công suất 14
Cơ điện tử 2. K5. Nhóm 5 Mạch tạo chùm xung có tần số f = 1/2fx = 3 (kHz). Hay chu kì của xung chùm T= 1/f = 334 () Ta có : T = 2.R8.C2.ln(1 + 2.R6/R7) Chọn R6 = R7 =33. Thì T = 2,2R8.C2 = 334() Vậy R8.C2 = 151.8 ( Chọn tụ C2 = 0,1 có điện áp U = 16V ; R8 = 1,518 (). Để thuận tiện cho việc điều chỉnh khi lắp đặt thì ta chọn R8 là biến trở 2 KΩ 6) Tính chọn tầng so sánh : Khuếch đại thuật toán đã chọn loại TL 084 Chọn R4 = R5 Uv/Iv = 12/10là3 = 10kΩ Trong đó nếu nguồn nuôi Vcc= 12 V thì điện áp vào là A3 là Uv 12 (V) Dòng điện vào được hạn chế để I1v
Cơ điện tử 2. K5. Nhóm 5 Chọn tụ C1 = 0,1 (F) thì điện trở R3= Tr/C1 = 0,005/0,1.10là6. Vậy R3 = 50.103 (Ω)=50 (kΩ) Để thuận tiện cho việc điều chỉnh khi lắp ráp mạch R3. Thường chọn là biến trở lớn hơn 50 (kΩ) chọn Tranzito Td loại A564 có các thông số : + Tranzito loại pnp làm bằng Si + Điện áp giữa colecto và bazơ khi hở mạch Emito : UCBO = 25 (V) + Điện áp giữa Emito và bazơ khi hở mạch Colecto : UEBO = 7 (V) + Dòng điện lớn nhất ở colecto có thể chịu đựng : Icmax =100 (mA) + Nhiệt độ lớn nhất ở mặt tiếp giáp : Tcp = 1500C + Hệ số khuếch đại : = 250 + Dòng cực đại của Bazơ : IB3 = Ic/= 100/250 = 0,4 (A) Điện trở R2 để hạn chế dòng điện đi vào bazơ tranzito Trl được chọn như sau : + Chọn R2 thỏa mãn điều kiện : R2 UNmax/Ib. 12/0,4.10là3 = 30 (kΩ) + Chọn R2 = 30 (kΩ) + Chọn điện áp xoay chiều đồng pha UA = 9 (V). Điện trở R1 để hạn chế dòng điện đi vào khuếch đâị thuật toán A1, thường chọn R1 sao cho dòng vào khuếch đại thuật toán Iv = 1mA. Do đó : R1 UA /Iv = 9/1.10là3 = 9 (kΩ) + Chọn R1 = 10 (kΩ) 8) Tạo nguồn nuôi Ta cần tạo ra nguồn điện áp 12(V) để cấp cho biến áp xung, nuôi IC, các bộ điều chỉnh dòng điện, tốc độ vào điện áp đặt tốc độ. Ta dùng mạch chỉnh lưu cầu 3 pha dùng điốt, điện áp thứu cấp máy biến áp nguồn nuôi : U2= 12/2,34 = 5,1 (v) ta chọ U2 = 9(V). Để ổn định điện áp ra của nguồn nuôi ta dùng 2 vi mạch ổn áp 7812 và 7912 các thông số chung của vi mạch : + Điện áp đầu vào Uv = 735 (V). + Điện áp đầu ra : Ura = 12(V) với IC 7812 Ura= là 12(V) với IC 7912. + Dòng điện đầu ra : Ira = 01 (A). Bài tập lớn điện tử công suất 16
Cơ điện tử 2. K5. Nhóm 5 Tụ điện C4 C5 dùng để lọc thành phần sóng dài bậc cao + Chọn C4 = C5 =C6 =C7 = 470 (F). U= 35 V 9) Tính toán máy biến áp nguồn nuôi và đồng pha: 1- Ta thiết kế máy biến áp dùng cho cả việc tạo ra điện áp đồng pha và tạo nguồn Chọn kiểu máy biến áp 3 pha 3 trụ, trên mỗi trụ có 3 cuộn dây, một cuộn sơ cấp và hai cuộn thứ cấp 2- Điện áp lấy ra ở thứ cấp máy biến áp làm điện áp đồng pha lấy ra thứ cấp làm nguồn nuôi: U2 = U2dph = UN = 9 (V). 3- Dòng điện thứ cấp máy biến áp đồng pha: I2dph =1(mA) 4- Công suất nguồn nuôi cấp cho biến áp xung: Pdph = 6.U2dph. I2dph = 6.9.1.10là3 = 0,054 (w). 5- Công suất nguồn nuôi cấp cho biến áp xung: P81c = 8.PIC =8.0,68 = 5,12 (W). 6- Công suất BAX cấp cho cực điều khiển Tiristo. Px = 6.Udk.Idk = 6.3.0,1 = 1,8 (W). 7- Công suất sử dụng cho việc tạo nguồn nuôi: PN = Pdph + P81c + Px = 6,976 (W). Bài tập lớn điện tử công suất 17
Cơ điện tử 2. K5. Nhóm 5 8- Công suất của máy biến áp có kể đến 5% tổn thất trong máy: S = 1,05.(Ppdh + PN ) = 7,38 (VA). 9- Dòng điện thứ cấp máy biến áp: I2 = S/6.U2 = 0,137 (A). Dòng điện sơ cấp máy biến áp: 10- I1 = S/3.U2 = 0,0112 (A). 11-Tiết diện trụ của máy biến áp được tính theo công thức kinh nghiệm: Q1 = kQ. = 1,33 (cm2) Trong đó: kQ = 6 – hệ số phụ thuộc phương thức làm mát m = 3 – số trụ của biến áp f = 50 – tần số điện áp lưới Chuẩn hóa tiết diện trụ Q1 = 1,63 (cm2) Kích thước mạch từ lá thép dày = 0,5 (mm) Số lượng lá thép: 68 lá. + a= 12mm + b= 16mm + h= 30mm + hệ số ép chặt kc =0,85. Chọn mật độ từ ảm B= 1 T ở trong tụ ta có số vòng dây sơ cấp: 12- W1 = = 6080 (vòng). Chọn mật độ dòng điện J2 =J1 =2,75 (A/mm2). 13- Tiết diện dây quấn sơ cấp: Bài tập lớn điện tử công suất 18
Cơ điện tử 2. K5. Nhóm 5 S1 = = 0,0043 (mm2). Đường kính dây quấn sơ cấp: d1 = = 0,074 (mm). Chọn d1 = 0,1 mm để đảm bảo độ bền cơ. Đường kính có kể cả cách điện: dlcd = 0,12 (mm). Số vòng dây quấn thứ cấp: 14- W2 = W1.U2/U1 = 249 (vòng). Tiết diện dây quấn thứ cấp: 15- S2 = S/(6.U2.J2) = 0,053 (mm2). Đường kính dây cuốn thứ cấp: 16- d2 = =0,260 (mm). Chuẩn hóa đường kính d2 = 0,26 (mm) Đường kính có kể cả đến cách điện: d2cd = 0,31 (mm). Chọn hệ số lấp đầy: k1d = 0,7 17- c = = 8,3 (mm) Chọn c = 12 (mm) Chọn chiều dài mạch từ : 18- L = 2.c + 3.a = 2.12 + 3.12 = 60 (mm) Chiều cao mạch từ : 19- H = h +2.a = 30 2.12 = 54 (mm). Tính chọn diốt cho bộ chỉnh lưu nguồn : 20- + Dòng điện hiệu dụng qua điốt : ID.HD = = 0,099 (A) + Điện áp ngược lớn nhất mà điốt phải chịu : UNmax .U2 = 22 (V). + Chọn điốt có dòng định mức : Idm Ki.IDMD = 10.0,11 = 1,1 (A) Chọn điốt có điện áp ngược lớn nhất : Ua = ku UNmax =2.22 = 44(V). Chọn điốt loại KII208A có các thông số : + dòng điện dịnh mức : Idm = 1,5 (A) + điện áp ngược cực đại của điốt: UN = 100(V). Bài tập lớn điện tử công suất 19
Cơ điện tử 2. K5. Nhóm 5 Bài tập lớn điện tử công suất 20

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2431 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.