intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

ĐỀ TÀI: " THIẾT KẾ NGUỒN MẠ 1 CHIỀU"

Chia sẻ: Chip Bia Chip | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:48

Thêm vào BST
Báo xấu
180
lượt xem 80
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mạ kim loại ra đời và phát triển hàng trăm năm nay.Ngày nay mạ kim loại đã trở thành một ngành kỹ thuật phát triển mạnh mẽ ở hầu hết các nước trên thế giới, phục vụ một cách đắc lực cho mọi ngành khoa học kỹ thuật sản xuất và đời sống văn minh con người. Lớp mạ kim loại trên bề mặt các chi tiết máy,dụng cụ sinh hoạt, phương tiện sản xuất, giao thông vận tải, khai thác mỏ địa chất,thông tin liên lạc, kỹ thuật điện tử, cơ khí chính xác, thiết bị y tế, trang...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: ĐỀ TÀI: " THIẾT KẾ NGUỒN MẠ 1 CHIỀU"

  1. Luận Văn ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ NGUỒN MẠ 1 CHIỀU
  2. §å ¸n ®iÖn tö c«ng suÊt ThiÕt kÕ nguån m¹ mét chiÒu §Ò tµi : ThiÕt kÕ nguån m¹ mét chiÒu cã c¸c tham sè sau Ph­¬ng ¸n 2 + §iÖn ¸p ra : 6 – 12 (V) + Dßng t¶i max : 1500 (A) + §¶o chiÒu : kh«ng Nguån m¹ lµm viÖc theo nguyªn t¾c gi÷ dßng ®iÖn kh«ng ®æi trong suèt qu¸ tr×nh m¹. M¹ch cã kh©u b¶o vÖ ng¾n m¹ch. 1 Nhãm 4 Líp T§H1 K45
  3. §å ¸n ®iÖn tö c«ng suÊt ThiÕt kÕ nguån m¹ mét chiÒu Lêi nãi ®Çu M¹ kim lo¹i ra ®êi vµ ph¸t triÓn hµng tr¨m n¨m nay.Ngµy nay m¹ kim lo¹i ®· trë thµnh mét ngµnh kü thuËt ph¸t triÓn m¹nh mÏ ë hÇu hÕt c¸c n­íc trªn thÕ giíi, phôc vô mét c¸ch ®¾c lùc cho mäi ngµnh khoa häc kü thuËt s¶n xuÊt vµ ®êi sèng v¨n minh con ng­êi. Líp m¹ kim lo¹i trªn bÒ mÆt c¸c chi tiÕt m¸y,dông cô sinh ho¹t, ph­¬ng tiÖn s¶n xuÊt, giao th«ng vËn t¶i, khai th¸c má ®Þa chÊt,th«ng tin liªn l¹c, kü thuËt ®iÖn tö, c¬ khÝ chÝnh x¸c, thiÕt bÞ y tÕ, trang trÝ bao b× .. VËy m¹ ®iÖn lµ g× ? Mét c¸ch ®¬n gi¶n nhÊt cã thÓ hiÓu m¹ ®iÖn lµ qu¸ tr×nh kÕt tña kim lo¹i lªn bÒ mÆt nÒn mét líp phñ cã nh÷ng tÝnh chÊt c¬, lý, ho¸ ... ®¸p øng ®­îc c¸c yªu cÇu kü thuËt mong muèn. M¹ kim lo¹i kh«ng chØ lµm môc ®Ých b¶o vÖ khái bÞ ¨n mßn mµ cßn cã t¸c dông trang trÝ, lµm t¨ng vÎ ®Ñp, søc hÊp dÉn cho c¸c dômh cô m¸y mãc vµ ®å trang søc.. Ngµy nay kh«ng riªng g× ë n­íc ph¸t triÓn mµ ngay trong n­íc ta kü thuËt m¹ ®· cã nh­ng b­íc ph¸t triÓn nh¶y vät, tho¶ m·n yªu cÇu kü thuËt trong s¶n xuÊt cung nh­ trong kinh doanh Kü thuËt m¹ ®ßi hái ph¶i kh«ng ngõng ph¸t triÓn nghiªn cøu c¶i tiÕn kü thuËt ,m¸y mãc chuyªn dïng thiÕt bÞ d©y chuyÒn s¶n xuÊt ®ång bé tù ®éng ho¸ víi ®é tin cËy cao. §iÒu nµy sÏ gióp n©ng cao chÊt l­îng m¹ vµ h¹ gi¸ thµnh s¶n phÈm, chèng « nhiÔm m«I tr­êng. §Ó cã mét líp m¹ tèt ngoµI nh÷ng yÕu tè kh¸c th× nguån ®iÖn dïng ®Ó m¹ lµ rÊt quan träng. §èi víi sinh viªn tù ®éng hãa, m«n häc ®iÖn tö c«ng suÊt lµ mét m«n rÊt quan träng. Víi sù gi¶ng d¹y nhiÖt t×nh cña c¸c thÇy c« trong khoa em ®· t­ng b­íc tiÕp cËn m«n häc. §Ó cã thÓ l¾m v÷ng lý thuyÕt ®Î ¸p dông vµo thùc tÕ, ë häc kú nµy em ®­îc c¸c thÇy giao cho ®å ¸n m«n häc víi ®Ò tµi : ThiÕt kÕ nguån m¹ mét chiÒu. §©y lµ mét ®Ò tµi cã quy m« vµ øng dông thùc tÕ. Víi sù cè g¾ng cña b¶n th©n cïng víi sù chØ b¶o cña c¸c rhÇy c« gi¸o trong bé m«n vµ ®Æc biÖt lµ thÇy §ç Träng TÝn ®· gióp em hoµn thµnh ®å ¸n nµy. Do lÇn ®Çu lµm ®å ¸n ®iÖn tö c«ng suÊt kinh nghiÖm ch­a cã lªn em kh«ng tr¸nh khái nh÷ng sai sãt mong c¸c thÇy gióp ®ì. Cuèi cïng em xin ch©n thµnh c¶m ¬n ! Hµ néi, ngµy 3 th¸ng 2 n¨m 2004 Sinh viªn : 2 Nhãm 4 Líp T§H1 K45
  4. §å ¸n ®iÖn tö c«ng suÊt ThiÕt kÕ nguån m¹ mét chiÒu Ch­¬ng I : Giíi thiÖu chung vÒ c«ng nghÖ m¹ ®iÖn §Ò tµI thiÕt kÕ nguån m¹ mét chiÒu lµ mét ®Ò tµI cã gi¸ trÞ thùc tÕ lín, bëi v× trong c«ng nghÖ m¹ nguån ®iÖn mét chiÒu lµ mét yÕu tè quan träng. §Ó thÊy râ gi¸ trÞ cña ®Ò tµI, tr­íc hÕt ta cÇn ph¶i n¾m râ mét sè kh¸I niÖm còng nh­ c¸c thiÕt bÞ cã liªn quan ®Õn qu¸ tr×nh m¹ b»ng ®iÖn ph©n. Ta dùa vµo s¬ ®å ®iÖn ph©n nh­ sau: S¬ ®å trªn lµ m« h×nh dïng trong ph¹m vi nhá nh­ phßng thÝ nghiÖm ®ång thêi còng dïng trong qui m« s¶n xuÊt lín. C¸c thµnh phÇn c¬ b¶n cña s¬ ®å ®iÖn ph©n : 1. Nguån ®iÖn mét chiÒu nh­ : pin, ¾c qui, m¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu, bé biÕn ®æi. Ngµy nay ®­îc dïng phæ biÕn nhÊt lµ bé biÕn ®æi. Bé biÕn ®æi cho qu¸ tr×nh ®iÖn ph©n cã ®iÖn ¸p ra thÊp : 3V, 6V, 12V, 24V Tuú theo yªu cÇu kü thuËt mµ chän ®iÖn ¸p ra cho phï hîp. Mét bé biÕn ®æi cã thÓ lÊy ra mét sè ®iÖn ¸p cÇn thiÕt cho mét sè qui tr×nh. 3 Nhãm 4 Líp T§H1 K45
  5. §å ¸n ®iÖn tö c«ng suÊt ThiÕt kÕ nguån m¹ mét chiÒu VD : M¹ niken th­êng dïng ®iÖn ¸p 6V hay 12V. §Ó m¹ Cr«m dïng 12V. §Ó ®¸nh bãng ®iÖn hãa nh«m th­êng dïng ®iÖn ¸p 12 – 24V. 2. Anèt :lµ ®iÖn cùc nèi v¬Ý cùc d­¬ng cña nguån ®iÖn mét chiÒu. Tr­íc khi ®iÖn ph©n anèt cÇn ph¶i ®¸nh s¹ch dÇu mì, líp gØ Anèt dïng trong m¹ ®iÖn cã hai lo¹i : anèt hßa tan vµ anèt kh«ng hoµ tan. Anèt hoµ tan ®­îc dïng tronh c¸c tr­êng hîp m¹ niken, m¹ ®ång, m¹ kÏm, m¹ thiÕc Trong qu¸ tr×nh ®iÖn ph©n anèt tan vµo dung dÞch m¹ theo ph¶n øng ë ®iÖn cùc : Ni  2e  Ni 2 Cu  2e  Cu 2 C¸c cation kim lo¹i tan vµo dung dÞch ®iÖn ph©n vµ ®I ®Õn catèt. Ph¶n øng ®iÖn hãa ë anèt lµ ph¶n øng oxi hãa. Anèt kh«ng hßa tan dïng trong tr­êng hîp m¹ Cr«m. Khi ®iÖn ph©n ë bÒ mÆt anèt kh«ng hoµ tan còng diÔn ra qu¸ tr×nh oxi hãa H 2 O, OH  , Cl  2Cl   2e  Cl 2 4OH   4e  2 H 2 O  O2  KhÝ tho¸t ra ë anèt trong qu¸ tr×nh ®iÖn ph©n th­êng chÝnh lµ O2 hay Cl 2 . 3. Catèt : lµ ®iÖn cùc nèi víi cùc ©m cña nguån ®iÖn mét chiÒu. Trong m¹ ®iÖn catèt lµ vËt m¹. Trªn bÒ mÆt vËt m¹ lu«n diÔn ra ph¶n øng khö c¸c ion kim lo¹i m¹. VÝ dô nh­ : M¹ niken : Ni 2  2e  Ni  Zn 2  2e  Zn  M¹ kÏm §ång thêi víi i«n kim lo¹i bÞ khö, H 3O  còng bÞ khö gi¶i phãng ra khÝ H 2 theo ph¶n øng : 2 H 3 o   2e  H 2   H 2 O KhÝ H 2 tho¸t ra trªn bÒ mÆt ca tèt cã kh¶ n¨ng thÊm s©u vµo m¹ng tinh thÓ kim lo¹i m¹ vµ c¸c kim lo¹i nÒn, lµm gi¶m ®é bÒn c¬ häc cña kim lo¹i (khÝ H 2 khi gÆp nhiÖt ®é cao gi·n në m¹nh g©y ra sù r¹n nøt, gißn kim lo¹i) .Ng­êi ta gäi hiÖn t­îng nµy lµ hiÖn t­îng “ gißn kim lo¹i “. §Ó kim lo¹i m¹ b¸m chÆt vµo bÒ mÆt kim lo¹ nÒn ®ång thêi cho líp m¹ ®ång ®Òu, bãng s¸ng hÊp dÉn, tr­íc khi m¹ ta cÇn ph¶i gia c«ng cho bÒ mÆt chi tiÕt b»ng ph¼ng, bãng vµ s¹ch c¸c chÊt dÇu mì mµng oxÝt. Catè vËt m¹ cÇn ph¶i nhóng ngËp vµo dung dÞch, th­êng ngËp d­íi mÆt n­íc 8 – 15cm vµ c¸ch ®¸y bÓ khon¶g 15cm. C¸c chç nèi ph¶i ®¶m b¶o tiÕp xóc thËt tèt, kh«ng ®Ó g©y ra hiªn t­îng phãng ®iÖn trong chÊt ®iÖn ph©n. TuyÖt ®èi kh«ng ®Ó ch¹m trùc tiÕp gi÷a anèt vµ catèt khi ®· nèi m¹ch ®iÖn. 4. Dung dich chÊt ®iÖn ph©n : dung dÞch chÊt ®iÖn ph©n dïng ®Ó m¹ th­êng cã hai phÇn : _ Thµnh phÇn c¬ b¶n : gåm muèi vµ hîp chÊt chøa i«n cña kim lo¹i m¹ vµ mét sè ho¸ chÊt thiÕt yÕu kh¸c, nÕu thiÕu hãa chÊt nµy th× dung dich kh«ng thÓ dïng ®Ó m¹ ®­îc. _ Thµnh phÇn thø hai : bao gåm c¸c chÊt phô gia + ChÊt lµm bãng líp m¹ +ChÊt ®Öm gi÷ cho pH cña dung dÞch æn ®Þnh 4 Nhãm 4 Líp T§H1 K45
  6. §å ¸n ®iÖn tö c«ng suÊt ThiÕt kÕ nguån m¹ mét chiÒu +ChÊt gi¶m søc c¨ng néi t¹i ®¶m b¶o líp m¹ kh«ng bong nøt +ChÊt san b»ng ®¶m b¶o cho líp m¹ ®ång ®Òu h¬n +ChÊt lµm t¨ng ®é dÉn ®iÖn cho líp m¹ ®ång ®Òu h¬n +ChÊt chèng thô ®éng hãa anèt nh»m æn ®Þnh m¹ Mét sè ®Æc ®iÓm dung dÞch m¹ : _ Dung dÞch m¹ cÇn ph¶i cã ®é ®Én ®iÖn cao. §é ®Én ®iÖn cña dung dÞch kh«ng nh÷ng chØ gi¶m ®­îc tæn thÊt®iÖn trong qu¸ tr×nh m¹ mµ cßn lµm cho líp m¹ ®ång ®Òu h¬n. _ Mçi dung dÞch cho líp m¹ cã chÊt l­îng trong mét kho¶ng pH nhÊt ®Þnh. VÝ dô m¹ Niken pH=4,5 ®Õn 5,5. M¹ kÏm trong dung dÞch am«niclorua pH= 4,5 ®Õn 5,5. M¹ kÏm trong dung dÞch axÝt pH= 3,5 ®Õn 4,0 _ Mçi dung dÞch cho líp m¹ cã chÊt l­îng cao trong mét kho¶ng nhiÖt ®é nhÊt ®Þnh. VD m¹ Niken kho¶ng nhiÖt ®é lµ 55  70 . C , m¹ vµng 60  70 . C . Nh×n chung, khi ®iÖn ph©n nhiÖt ®é dung dÞch kh«ng v­ît qua nhiÖt ®é s«i cña dung dÞch. _ Mçi dung dÞch cã mét khoang mËt ®é dßng catèt thÝch hîp. _ Dung dÞch chøa muèi phøc cña kim lo¹i th­êng cho líp m¹ cã chÊt l­îng tèt h¬n líp m¹ tõ chÝnh kim lo¹i thu ®­îc tõ nuèi ®¬n. VD líp m¹ thu ®­îc tõ dung dÞch Zn(CN ) 2 4 hoÆc Zn(CN ) 2 tèt h¬n líp m¹ thu ®­îc tõ dung dÞch muèi CuSO4 . 3 5. BÓ ®iÖn ph©n : lµm tõ vËt liÖu c¸ch ®iÖn, bÒn hãa häc, bÒn nhiÖt. Thµnh vµ mÆt trong cña bÓ th­êng ®­îc lãt b»ng chÊt dÎo cã ®é bÒn hãa häc, bÒn nhiÖt. Líp chÊt dÎo lãt ph¶i kÝn tuyÖt ®èi, n­íc kh«ng thÊm qua ®­îc. MÆt ngoµi s¬n nhiÒu líp chèng gØ. BÓ m¹ th­êng cã d¹ng h×nh ch÷ nhËt, ®iÒu nµy gióp cho líp m¹ ®­îc ph©n bè ®Òu h¬n bÓ cã h×nh d¹ng kh¸c. Cã nhiÒu bÓ m¹ nh­ bÓ m¹ tÜnh, thïng m¹ quay, Trªn d©y lµ toµn bé s¬ ®å tæng qu¸t cña qu¸ tr×nh m¹ b»ng ®iÖn ph©n. Trong c«ng nghÖ m¹ cßn cã mét sè yªu cÇu vÒ gia c«ng bÒ mÆt tr­íc khi m¹.Yªu cÇu bÒ mÆt tr­íc khi m¹ : - Tr­íc khi m¹ vËt cÇn m¹ ®­îc tiÕn hµnh gia c«ng c¬ khÝ ®Ó cã bÒ mÆt b»ng ph¼ng, ®ång thêi tÈy xãa c¸c lopø gØ, ®¸nh bãng bÒ mÆt theo yªu cÇu sö dông. - TÈy s¹ch dÇu mì c¸c hîp chÊt hãa häc kh¸c cã thÓ cã trªn bÒ mÆt vËt m¹. Tãm l¹i tr­íc lóc chi tiÕt vµo bÓ ®iÖn ph©n, bÒ mÆt cÇn ph¶i thËt b»ng ph»ng, s¾c nÐt bãng tuyÖt ®èi s¹ch dÇu mì, c¸c mµng oxit cã thÓ cã. Trong ®iÒu kiÖn nh­ vËy líp m¹ thu ®­îc míi cã ®é bãng tèt, kh«ng s­íc, kh«ng sÇn sïi, bãng ®Òu toµn líp m¹ ®ång nhÊt nh­ ý. Ph­¬ng ph¸p gia c«ng bÒ mÆt kim lo¹i tr­íc khi m¹ : - Ph­¬ng ph¸p gia c«ng c¬ khÝ bao gåm : mµi th«, mµi tinh, ®¸nh bãng quay bãng hay sãc bãng trong thïng quay. - Ph­¬ng ph¸p gia c«ng hãa häc hay ®iÖn hãa häcbao gåm : tÈy dÇu mì, tÈy gØ, tÈy l¹i lµm bãng bÒ mÆt, röa s¹ch. Sù lùa chän ph­¬ng ph¸p gia c«ng cho hiÖu qña tèt nhÊt l¹i cã gi¸ thµnh rÎ, ®ßi hái ng­êi kü thuËt viªn ph¶i cã hiÓu biÕt ®Çy ®ñ vµ nhÊt lµ ph¶i cã kinh nghiÖm s¶n xuÊt. BÊt kú thiÕu sãt nµo dï nhá hoÆc ®¸nh gi¸ kh«ng ®óng c«ng viÖc chuÈn bÞ bÒ mÆt ®Òu dÉn ®Õn gi¶m sót chÊt l­îng vµ h×nh thøc líp m¹. ChÊt 5 Nhãm 4 Líp T§H1 K45
  7. §å ¸n ®iÖn tö c«ng suÊt ThiÕt kÕ nguån m¹ mét chiÒu l­îng líp m¹ phô thuéc mét c¸ch c¬ b¶n vµo ph­¬ng ph¸p ®­îc lùa chän, kü thuËt vµ ®iÒu kiÖn tiÕn hµnh chuÈn bÞ bÒ mÆt líp m¹. Kh«ng bao giê chóng ta coi nhÑ viÖc chuÈn bÞ bÒ mÆt vËt m¹. Ch­¬ng II : Lùa chän ph­¬ng ¸n NhiÖm vô ®Æt ra ®èi víi ®å ¸n lµ thiÕt kÕ nguån m¹ mét chiÒu cã ®iÖn ¸p thÊp vµ dßng rÊt lín. Nguån m¹ lµm viÖc theo nguyªn t¾c gi÷ dßng ®iÖn m¹ trong qu¸ tr×nh n¹p. M¹ch cã kh©u b¶o vÖ chèng ch¹m ®iÖn cùc. Trong c«ng nghÖ m¹ ®iÖn th× nguån ®iÖn lµ mét yÕu tè hÕt søc quan träng, nã quyÕt ®Þnh nhiÒu ®Õn chÊt l­îng líp m¹ thu ®­îc. Nguån ®iÖn mét chiÒu cã thÓ lµ ¾c quy, m¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu, bé biÕn ®æi Chóng ta ph©n tÝch tõng lo¹i nguån ®Ó quyÕt ®Þnh lùa chän ph­¬ng ¸n nµo : 1. ¾c quy : Tong c«ng nghÖ m¹ ®iÖn ¾c quy chØ ®­îc sö dông trong phßng thÝ nghiÖm hay s¶n xuÊt ë quy m« nhá. Do h¹n chÕ vÒ l­îng ®iÖn tÝch lªn ¾c quy chØ dïng ®Ó m¹ c¸c chi tiÕt nhá, cßn víi c¸c chi tiÕt lín th× kh«ng dïng ¾c quy ®­îc. §Æc biÖt khi dßng ®iÖn m¹ ®ßi hái lín th× ¾c quy kh«ng thÓ ®¸p øng ®­îc. V× vËy mµ trong c«ng nghÖ m¹ ng­êi ta Ýt sö dông ¾c quy lµm nguån m¹. 2. M¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu : Trong c«ng nghÖ m¹ dïng m¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu kh¾c phôc ®­îc c¸c nh­îc ®iÓm cña ¾c quy. M¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu trong thùc tÕ cã thÓ ®­îc sö dông réng r·i trong quy m« s¶n xuÊt lín. Nh­ng gi¸ thµnh 6 Nhãm 4 Líp T§H1 K45
  8. §å ¸n ®iÖn tö c«ng suÊt ThiÕt kÕ nguån m¹ mét chiÒu ®Çu t­ cho m¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu lín, c¬ cÊu ®iÒu khiÓn ho¹t ®éng kh¸ phøc t¹p .M¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu víi nhiÒu nh­îc ®iÓm : cæ gãp mau háng; thiÕt bÞ cång kÒnh; lµm viÖc cã tiÕng ån lín. M¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu cÇn th­êng xuyªn b¶o tr× söa ch÷a. ChÝnh v× c¸c lý do trªn lªn trong c«ng nghiÖp ng­êi ta kh«ng dïng m¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu. 3. Bé biÕn ®æi : HiÖn nay trong c«ng nghiÖp th× dßng ®iÖn xoay chiÒu ®­îc sö dông réng r·i. C«ng nghÖ chÕ t¹o c¸c thiÕt bÞ b¸n dÉn ngµy cµng hoµn thiÖn, c¸c thiÕt bÞ ho¹t ®éng víi ®é tin cËy cao. §Æc biÖt c«ng nghÖ s¶n xuÊt Tiristor ®· ®¹t ®­îc nhiÒu thµnh tùu. ChÝnh v× vËy c¸c bé biÕn ®æi dßng ®iÖn xoay chiÒu thµnh dßng mét chiÒu ngµy cµng ®­îc sö dông nhiÒu trong c¸c nghµnh c«ng nghiÖp. Ngµy nay trong c«ng nghÖ m¹ ®iÖn th× bé biÐn ®æi ®­îc dïng réng r·i nhÊt. C¸c bé biÕn ®æi dïng trong qu¸ tr×nh ®iÖn ph©n cã thÓ cho ra c¸c ®iÖn ¸p nh­ : 3V, 6V, 12V, 24V, 30V, 50v. Tuú theo yªu cÇu kü thuËt mµ chän ®iÖn thÕ cho phï hîp.Bé biÕn ®æi víi c¸c ­u ®iÓm : thiÕt bÞ gän nhÑ; t¸c ®éng nhanh; dÔ tù ®éng hãa; dÔ ®iÒu khiÓn vµ æn ®Þnh dßng. Chi phÝ ®Çu t­ cho bé biÕn ®æi còng rÎ, hiÖu qu¶ lµm viÖc cao vµ æn ®Þnh. So víi dïng nguån m¹ lµ ¾c quy hoÆc m¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu th× bé biÕn ®æi ®¸p øng ®­îc h¬n c¶ vÒ mÆt kinh tÕ còng nh­ c¸c tiªu chuÈn kü thuËt. VËy quyÕt ®Þnh ph­¬ng ¸n lµ dïng bé biÕn ®æi. Víi m¹ch chØnh l­u(kh«ng dïng m¹ch chØnh l­u ) cã rÊt nhiÒu : chØnh l­u mét pha, chØnh l­u ba pha, chØnh l­u kh«ng ®iÒu khiÓn, chØnh l­u cã ®iÒu khiÓn Trong yªu cÇu cña ®å ¸n lµ thiÕt kÕ nguån m¹ ®iÖn ¸p thÊp vµ dßng kh¸ lín. Tr­íc hÕt ta xÐt tr­êng hîp chØnh l­u cã ®iÒu khiÓn, sau ®ã ta cã thÓ xÐt tr­êng hîp chØnh l­u ®ièt kh«ng ®iÒu khiÓn víi gãc ®iÒu khiÓn   0 . C¸c ph­¬ng ¸n kh¶ thi : + ChØnh l­u cÇu mét pha + ChØnh l­u cÇu ba pha + chØnh l­u s¸u pha cã cuén kh¸ng c©n b»ng Ph­¬ng ¸n 1 : ChØnh l­u cÇu mét pha S¬ ®å nguyªn lý chØnh l­u cÇu mét pha 7 Nhãm 4 Líp T§H1 K45
  9. §å ¸n ®iÖn tö c«ng suÊt ThiÕt kÕ nguån m¹ mét chiÒu a.Khi t¶i thuÇn trë R : Víi u 2  2U 2 sin  _ Khi    : cho xung ®iÒu khiÓn më T1, T2 vµ U d  U 2 , hai tiristor sÏ kho¸ khi u 2  0 _khi      , cho xung ®iÒu khiÓn më T3, T4 vµ U d  U 2 Dßng qua t¶i lµ dßng gi¸n ®o¹n.  2U 2 1 Gi¸ tri trung b×nh cña ®iÖn ¸p t¶i : U d   2U 2 sin  .d  (1  cos  )   Ud Gi¸ trÞ trung b×nh dßng t¶i : Id  R Gi¸ trÞ trung b×nh dßng qua tiristor :  Ud Id 2U 2 1  R sin  .d  2 R  2 IT  2  D¹ng sãng c¬ b¶n : b. T¶i R+L - Khi L ®ñ lín th× dßng ®iÖn id sÏ lµ dßng liªn tôc. 8 Nhãm 4 Líp T§H1 K45
  10. §å ¸n ®iÖn tö c«ng suÊt ThiÕt kÕ nguån m¹ mét chiÒu - Ph­¬ng tr×nh m¹ch t¶i : d id 2U 2 sin  .d  Rid  X d 1   R   X 2U 2 sin  .d   id d   I did    d 2 2U 2 cos  Ud   D¹ng sãng c¬ b¶n : c. ¦u nh­îc ®iÓm cña s¬ ®å : ¦u ®iÓm : ®iÖn ¸p ng­îc ®Æt lªn mçi van trong s¬ ®å nhá Nh­îc ®iÓm : kh«ng dïng ®­îc cho t¶i cã c«ng suÊt lín, nÕu dïng g©y ra hiÖn t­îng c«ng suÊt bij lÖch pha. S¬ ®å chØnh l­u cÇu mét pha dßng t¶i ch¶y quia hai van nèi tiÕp, v× vËy tæn thÊt diÖn p¸ vµ c«ng suÊt trªn van sÏ lín. S¬ ®å cÇu mét pha chØ øng dông víi yªu cÇu ®iÖn ¸p chØnh l­u cao vµ dßng t¶i nhá. Ph­¬ng ¸n 2 : ChØnh l­u cÇu ba pha ®èi xøng a)S¬ ®å nguyªn lý : 9 Nhãm 4 Líp T§H1 K45
  11. §å ¸n ®iÖn tö c«ng suÊt ThiÕt kÕ nguån m¹ mét chiÒu F T1 T5 T3 u2a R u2b u2c L T4 T6 T2 G S¬ ®å cÇu ba pha ®èi xøng gåm 6 tiristor, chia lµm hai nhãm : - nhãm catèt chung T1, T3, T5 - nhßm anèt chung T2, T4, T6 §iÖn ¸p c¸c pha : U a  2U 2 sin  2 U b  2U 2 sin(  ) 3 4 U c  2U 2 sin(  ) 3 b)Ho¹t ®éng cña s¬ ®å : Gi¶ thiÕt T5, T6 ®ang cho dßng ch¶y qua VF  Vc ,VG  Vb  + Khi    2   cho xung ®iÒu khiÓn m¬ T1. Tiristor nµy më v× U a  0 . 6 Sù më cña T1 lµm cho T5 bÞ kho¸ l¹i mét c¸ch tù nhiªn v× U a  U c . Lóc nµy T6 vµ T1 cho dßng ®i qua. §iÖn ¸p ra trªn t¶i : U d  U ab  U a  U b 3 + Khi    2    cho xung ®iÒu khiÓn më T2. Tiristor nµy mëv× T6 dÉn 6 dßng, nã ®Æt U b lªn catèt T2 mµ U b  U c . Sù më cña T2 lµm cho T6 kho¸ l¹i mét c¸ch tù nhiªn v× U b  U c .  C¸c xung ®iÒu khiÓn lÖch nhau ®­îc lÇn l­ît ®­a ®Õn c¸c cùc ®iÒu khiÓn 3 cña c¸c thyristá theo thø tù 1, 2, 3,4, 5, 6, 1, ..Trong mçi nhãm, khi 1 tiristor më th× nã sÏ kho¸ ngay thyritor tr­íc nã, nh­ trong b¶ng sau : Thêi ®iÓm Më Kho¸ T1 T5 1 = /6 +  T2 T6 2 = 3/6 +  T3 T1 3 = 5/6 +  T4 T2 4 = 7/6 +  T5 T3 5 = 9/6 +  T6 T4 6 = 11/6 +  10 Nhãm 4 Líp T§H1 K45
  12. §å ¸n ®iÖn tö c«ng suÊt ThiÕt kÕ nguån m¹ mét chiÒu D¹ng sãng c¬ b¶n  ud 0  id Id  0 i T1  0 i T2  0 i T3  0 i T4  0 i T5  0 i T6  0 §­êng bao phÝa trªn biÎu diÔn ®iÖn thÕ ®iÓm F §­êng bao phÝa d­íi biÓu diÔn ®iÖn thÕ ®iÓm G §iÖn ¸p trªn m¹ch t¶i : U d  U F  U G lµ kho¶ng c¸ch th¼ng ®øng gi÷a hai ®­êng bao 5  6 3 6U 2 6 2U 2 sin  .d  cos  Ud   2    6 Gi¸ trÞ ®iÖn ¸p ng­îc lín nhÊt trªn mçi van : U ng max  6U 2  2,45U 2 11 Nhãm 4 Líp T§H1 K45
  13. §å ¸n ®iÖn tö c«ng suÊt ThiÕt kÕ nguån m¹ mét chiÒu I I T  d Dßng ®iÖn trung b×nh ch¹y qua van 3 c)¦u nh­îc ®iÓm cña s¬ ®å : + ­u ®iÓm : - sè xung ¸p chØnh l­u trong 1 chu kú lín, v× vËy ®é ®Ëp m¹ch cña ®iÖn ¸p chØnh l­u thÊp, chÊt l­îng ®iÖn ¸p cao. - kh«ng lµm lÖch pha l­íi ®iÖn. + Nh­îc ®iÓm - sö dung sè van lín, gi¸ thµnh thiÕt bÞ cao - s¬ ®å nµy chØ dung cho t¶i c«ng suÊt lín, dung t¶i nhá vµ ®iÖn ¸p chØnh l­u ®ßi hái ®é b»ng ph¼ng. Do dßng t¶i dïng trong m¹ ®iÖn cã tôi sè lín, nªn kh«ng ¸p dông ®­îc ph­¬ng ph¸p nµy, v× c¸c van kh«ng chÞu ®­îc dßng t¶i lín. Ph­¬ng ¸n 3 : ChØnh l­u 6 pha cã cuén kh¸ng c©n b»ng a.S¬ ®å nguyªn lý S¬ ®å chØnh l­u 6 pha cã cuén kh¸ng c©n b»ng, ®­îc biÓu diÔn nh­ trªn s¬ ®å, bao gåm m¸y biÕn ¸p ®éng lùc, cã cuén kh¸ng c©n b»ng Ccb , 6 tiristor chia lµm hai nhãm T1,T3,T5 vµ T2,T4,T6 . M¸y biÕn ¸p cã hai hÖ thèng thø cÊp a,b,c vµ a’,b’,c’. C¸c cuén d©y trªn mçi pha a vµ a’; bvµ b’;c vµ c’ cã sè vßng nh­ nhau nh­ng cã cùc tÝnh ng­îc nhau. HÖ thèng d©y cuèn thø cÊp m¸y biÕn ¸p cã ®iÓm trung tÝnh riªng biÖt P vµ Q. P, Q ®­îc nèi víi nhau qua cuén kh¸ng c©n b»ng. 12 Nhãm 4 Líp T§H1 K45
  14. §å ¸n ®iÖn tö c«ng suÊt ThiÕt kÕ nguån m¹ mét chiÒu Cuén kh¸ng c©n b»ng cã cÊu t¹o nh­ m¸y biÕn ¸p tù ngÉu. §iÖn ¸p chØnh l­u trung b×nh trong s¬ ®å cã gi¸ trÞ nh­ trung b×nh céng cña ®iÖn ¸p ®Çu ra cña hai chØnh l­u tia 3 pha, nghÜa lµ : 3 6U 2 Ud   1,17U 2 2 Do t¸c dông cña cuén kh¸ng c©n b»ng cã thÓ coi dßng t¶i lµ ph¼ng hoµn toµn. Id Nh­ vËy trÞ hiÖu dông cña dßng thø cÊp m¸y biÕn ¸p : I 2   0,29 I d 23 Id Dßng trung b×nh qua van : I v  6  D¹ng sãng c¬ b¶n : D¹ng ®iÖn ¸p chØnh l­u Ud vµ ®iÖn ¸p trªn cuén kh¸ng c©n b»ng c)­u nh­îc ®iÓm cña s¬ ®å : _ ­u ®iÓm : + Dßng ®iÖn ¸p ra cã ®é b»ng ph¼ng cao, cã ®é ®Ëp m¹ch lín + Dßng trung b×nh qua van nhá b»ng 1/6 dßng qua t¶i. _ Nh­îc ®iÓm : + Sè van sñ dông lín gi¸ thµnh cao + M¸y biÕn ¸p phøc t¹p cã sè cuén thø cÊp nhiÒu. ** Dßng ®iÖn m¹ kh¸ lín, c¨n cø vµo ­u nh­îc ®iÓm cña ph­¬ng ¸n nµy, ta thÊy dßng qua van nhá trung b×nh b»ng 1/6 dßng qua t¶i. V× vËy ta chän bé biÕn ®æi dïng lµm nguån m¹ lµ chØnh l­u 6 pha, cã cuén kh¸ng c©n b»ng. 13 Nhãm 4 Líp T§H1 K45
  15. §å ¸n ®iÖn tö c«ng suÊt ThiÕt kÕ nguån m¹ mét chiÒu Ch­¬ng III : TÝNH CHäN M¹CH LùC Qua ph©n tÝch ë trªn ta chän ph­¬ng ¸n chØnh l­u 6 pha cã cuén kh¸ng c©n b»ng ®Ó x©y dùng nguån m¹. Nh­ng ph­¬ng ¸n nµy cã nh­îc ®iÓm lµ khi dßng t¶i nhá th× c¸ch chän van khã vµ chØ øng dông cho ®iÖn ¸p thÊp, dßng t¶i lín vµ b¾t buéc ph¶i cã cuén kh¸ng c©n b»ng. ChØnh l­u 6 pha cã cuén kh¸ng c©n b»ng cã 2 c¸ch ®iÒu chØnh: + §iÒu chØnh s¬ cÊp + §iÒu chØnh thø cÊp Sau ®©y ta xÐt tõng ph­¬ng ¸n ®iÒu chØnh 1> §iÒu chØnh s¬ cÊp : S¬ ®å : 14 Nhãm 4 Líp T§H1 K45
  16. §å ¸n ®iÖn tö c«ng suÊt ThiÕt kÕ nguån m¹ mét chiÒu S¬ ®å gåm : - 3 tiristor - 6 ®ièt kh«ng ®iÒu khiÓn Khi cÇn ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p ra trªn t¶i, ta sÏ ®iÒu chØnh bé biÕn ®æi b»ng c¸ch thay ®æi gãc më cña c¸c tiristor T1, T2, T3. Khi qua c¸c van T1, T2, T3 ®iÖn ¸p s¬ cÊp bÞ gi¸n ®o¹n kh«ng cßn d¹ng sin n÷a. V× vËy khi c¶m øng sang thø cÊp ®iÖn ¸p cã d¹ng bËc thang. Nh­ vËy khi muèn ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p ra trªn t¶i ta ph¶i ®iÒu chØnh gi¸n tiÕp. §iÖn ¸p ra t¶i chÊt l­îng thÊp. MÆt kh¸c tuy chän van dÔ nh­ng l¹i tèn van. V× vËy ph­¬ng ¸n nµy kh«ng kh¶ thi. 2> §iÒu chØnh thø cÊp : S¬ ®å gåm 6 tiristor ®­îc bè trÝ nh­ h×nh vÏ 15 Nhãm 4 Líp T§H1 K45
  17. §å ¸n ®iÖn tö c«ng suÊt ThiÕt kÕ nguån m¹ mét chiÒu  Khi muèn ®iÒu chØnh dßng t¶i chØ cÇn t¸c ®éng xung ®iÒu khiÓn vµo c¸c tiristor ë cuén thø cÊp. Khi gãc ®iÒu khiÓn  t¨ng lªn, biªn ®é ®iÖn ¸p c©n b»ng tang lªn ®¸ng kÓ. Gi¸ trÞ ®iÖn ¸p trªn cuén kh¸ng lín nhÊt khi   90 0 . Ph­¬ng ¸n nµy ®· kh¾c phôc ®­îc nh÷ng nh­îc ®iÓm cña ®iÒu chØnh s¬ cÊp. Cuèi cïng, chän ph­¬ng ¸n ®iÒu chØnh 6 pha cuén kh¸ng c©n b»ng ®iÒu chØnh thø cÊp. S¬ ®å nguyªn lý m¹ch lùc nguån m¹ mét chiÒu nh­ sau : 16 Nhãm 4 Líp T§H1 K45
  18. §å ¸n ®iÖn tö c«ng suÊt ThiÕt kÕ nguån m¹ mét chiÒu S¬ ®å gåm : + 6 tiristor + §iÖn trë sum lo¹i 2000A – 60mV + B¶o vÖ van RC + Cuén kh¸ng c©n b»ng PQ I>TÝnh to¸n m¸y biÕn ¸p lùc Tõ s¬ ®å m¹ch lùc víi c¸c th«ng sè ta tÝnh to¸n m¸y biÕn ¸p lùc : 1. C¸c th«ng sè c¬ b¶n cña MBA C«ng suÊt mét chiÒu trªn t¶i : Pd  U do .I d Víi U do  U d   U d  U  U ba  U ck  U van d M¸y biÐn ¸p cã c«ng suÊt vµI chôc kVA thuéc lo¹i m¸y biÕn ¸p nhá nªn : U dba  4%U d U ck  1,5%U d U vaa  2V §iÖn ¸p r¬I trªn mçi van lµ 1 V VËy :  U d  (4%  1,5%)U d  2  0,66  2  2,66(V ) Suy ra : U do  U d   U d  12  2,66  14,66(V ) Chän U do  15(V ) C«ng suÊt hiÖu dông cña m¸y biÕn ¸p : S  1,26.Pd  1,26U do I d  1,26.15.1500  28,1( KVA) VËy chän m¸y biÕn ¸p cã c«ng suÊt 28 (KVA). Tõ c«ng thøc chØnh l­u 6 pha cã cuén kh¸ng c©n b»ng ta cã : 3 6U 2 . cos  , chän   40 0 U do  2 2.U do 2.15 suy ra U 2   15,8(V )  3. 6. cos  3. 6 cos 40 Chän U 2  16(V ) U 380 * Tû sè m¸y biÕn ¸p k  1   23,75 U 2 16 * Gi¸ trÞ hiÖu dông dßng ch¶y qua cuén s¬ cÊp m¸y biÕn ¸p : Id I2   0,29 I d  0,29.1500  435( A) 23 * Gi¸ trÞ hiÖu dông dßng ch¶y trong cuén s¬ cÊp : 0,4 I d 0,4.1500 I1   25( A)  k 23,75 2. TÝnh to¸n m¹ch tõ : Chän m¹ch tõ 3 trô tiÕt diÖn mçi trô ®­îc tÝnh theo c«ng thøc : S [cm2] Q  k. C. f k= 4 ®Õn 6 , ë ®©y chon k = 6 S : c«ng suÊt biÓu kiÕn cña m¸y biÕn ¸p (VA) 17 Nhãm 4 Líp T§H1 K45
  19. §å ¸n ®iÖn tö c«ng suÊt ThiÕt kÕ nguån m¹ mét chiÒu C : sè trô ( C=3 ) f : tÇn sè nguån ®iÖn xoay chiÒu . (f = 50Hz) 28000 Thay sè ta cã Q  6.  80,5(cm2) 3.50 Gi¶ sö a: lµ chiÒu réng cña trô b: lµ bÒ dµy cña trô §Ó ®¶m b¶o mü thuËt ta chän a/b =1,25 Q  a.b VËy tõ  a / b  1,25 Ta suy ra a= 8 cm ; b=10 cm §Ó ®¶m b¶o mü thuËt chän chiÒu cao cña trô theo tû lÖ m= h/a =2,5 suy ra h=2,5a= 2,5.8=20 cm Dïng lo¹i thÐp 330 cã ®é dµy 0,35mm MËt ®é tõ c¶m trong trô B = 1 (tesla) 3. TÝnh to¸n d©y cuèn : Sè vßng v«n : 4,44.f.B.Q.10 4 =4,4.50.1.80. 10 4 =1,5 (v«n/vßng) Trong ®ã : f lµ tÇn sè dßng ®iÖn Q lµ tiÕt diÖn trô B lµ mËt ®é tõ c¶m trong trô 380 *Sè vßng d©y s¬ cÊp W1   211 (vßng) 1,5 U *Sè vßng d©y s¬ cÊp W2  2 .W1  8,8 (vßng) LÊy trßn lµ 9 vßng U1 Hai cuén d©y thø cÊp ®­îc cuèn trªn cïng mét pha : 9 – 0 – 9 18 Nhãm 4 Líp T§H1 K45
  20. §å ¸n ®iÖn tö c«ng suÊt ThiÕt kÕ nguån m¹ mét chiÒu 2 * Chän mËt ®é dßng ®iÖn : J 1  J 2  2,5 A / mm * TiÕt diÖn d©y dÉn s¬ cÊp : I1 25  10(mm 2 ) Q1   J 1 2,5 Chän d©y rÑt tiÕt diÖn thùc (2x5) bäc sîi thñy tinh hai líp *TiÕt diÖn d©y dÉn thø cÊp m¸y biÕn ¸p : I 2 435  160(mm 2 ) Q2   I2 2,5 Ta chän d©y dÉn rÑt (2x10) bäc sîi thuû tinh quÊn theo thít, gåm 8 thít , dÇu ra hµn c¸c thanh c¸I lÊy ®iÖn lo¹i 5x60 4.TÝnh to¸n kÝch th­íc m¹ch tõ : Dïng thÐp 330 dµy 0,35 mm c¾t theo h×nh ch÷ I vµ xÕp nh­ h×nh vÏ KÝch th­íc lâi thÐp : chiÒu réng a = 8cm bÒ dµy b = 10cm chiÒu cao h = 20 cm II> TÝnh chän van vµ b¶o vÖ van : ChÕ ®é lµm viÖc cña c¸c van rÊt kh¾c nhiÖt, rÊt nh¹y c¶m víi nhiÖt ®é. NhiÖt ®é cña van t¨ng lªn do c«ng suÊt tæn hao trªn van g©y ra. Khi nhiÖt ®é cña van cao h¬n nhiÖt ®é m«I tr­êng xung quanh nhiÖt l­îng ®­îc truyÒn vµo m«I tr­êng. NÕu nhiÖt ®é cña van v­ît qu¸ giíi h¹n cho phÐp sÏ ph¸ hñy van, v× vËy lµm m¸t cho van lµ mét vÊn ®Ò rÊt quan träng. Th«ng th­êng van ®­îc g¾n lªn mét c¸nh t¶n nhiÖt víi th«ng sè phï hîp. Cã c¸c biÖn ph¸p lµm m¸t th­êng gÆp : + Lµm m¸t tù nhiªn : chØ dùa vµo sù ®èi l­u kh«ng khÝ xung quanh van, hiÖu suÊt lµm viÖc cña van thÊp chØ kho¶ng 25%. + Lµm m¸t b»ng giã c­ìng bøc : t¹o luång kh«ng khÝ víi tèc ®é lín qua van ®Ó ®Èy nhanh qóa tr×nh truyÒn nhiÖt cña van vµo kh«ng khÝ, hiÖu suÊt lµm viÖc cña van lµ 35% 19 Nhãm 4 Líp T§H1 K45
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.01: Bộ Luận Văn Thạc Sĩ Quản Trị Kinh Doanh MBA
165 tài liệu
2069 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.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2