Đồ án điện tử công suất " Dòng điện mở máy của động cơ không đồng bộ "

Đ án đi n t

ệ ử

ồ

công su t ấ

M C L C

Ụ

Ụ 1 ...........................................................................................................................

M C L C Ụ Ụ

2 L I M Đ U .................................................................................................................... Ờ Ở Ầ

CH NG I: 3 ........................................................................................................................ ƯƠ

TÌM HI U CÔNG NGH VÀ YÊU C U K THU T C A THI T B Ủ Ầ Ậ Ể Ệ Ế Ỹ 3 .......................... Ị

A. Đ NG C KHÔNG Đ NG B Ơ Ộ Ồ 3 .............................................................................. Ộ

I.C U T O VÀ Đ C ĐI M 3 ...................................................................................... Ấ Ạ Ặ Ể

4 .......................................... II. NG D NG C A Đ NG C KHÔNG Đ NG B : Ộ Ơ Ứ Ồ Ộ Ụ Ủ

B.GI I THI U V Đ NG C KHÔNG Đ NG B RÔTO L NG SÓC 5 ................. Ớ Ề Ộ Ơ Ồ Ộ Ồ Ệ

C.YÊU C U CÔNG NGH Ầ 6 ............................................................................................ Ệ

CH NG II: 7 ...................................................................................................................... ƯƠ

NG ÁN T NG TH , U NH C ĐI M VÀ PH Ự NG ÁN L A ƯỢ ƯƠ ƯƠ Ể Ư Ổ Ể CÁC PH 7 .................................................................................................................................. CH NỌ

A.CÁC PH 7 .......................................................................... ƯƠ NG ÁN T NG TH : Ể Ổ

I.M MÁY Đ NG C KHÔNG Đ NG B ROTO L NG SÓC 7 ......................... Ở Ơ Ồ Ộ Ồ Ộ

II. CÁC PH 7 NG PHÁP M MÁY ........................................................................ ƯƠ Ở

B. U NH C ĐI M C A T NG PH NG ÁN 8 .................................................... Ư ƯỢ Ủ Ừ Ể ƯƠ

C.PH 9 ....................................................................................... ƯƠ NG ÁN L A CH N Ự Ọ

II. PT HO T Đ NG C A B KH I Đ NG ĐCKĐB XOAY CHI U 3 PHA 9 ...... Ộ Ở Ộ Ộ Ủ Ạ Ề

CH NG III: 14 ................................................................................................................... ƯƠ

TÍNH TOÁN VÀ THI T K M CH Đ NG L C 14 ......................................................... Ế Ạ Ự Ộ Ế

I. TÍNH TOÁN CHO VAN 15 .......................................................................................

II.TÍNH TOÁN B O V CHO VAN D N 17 .............................................................. Ẫ Ả Ệ

CH NG IV: 21 ................................................................................................................... ƯƠ

TÍNH TOÁN MÔ PH NG M CH ĐI U KHI N 21 .......................................................... Ỏ Ạ Ề Ể

I.CÁC YÊU C U CHUNG Đ I V I H TH NG ĐI U KHI N 21 ........................ Ố Ớ Ệ Ố Ầ Ề Ể

III.YÊU C U VÀ M C ĐÍCH 23 ................................................................................. Ụ Ầ

CH 36 NG V ..................................................................................................................... ƯƠ

36 ........................................ MÔ PH NG HO T Đ NG C A H TH NG B NG PSIM Ủ Ố Ỏ Ộ Ằ Ạ Ệ

I.S Đ H TH NG 36 ............................................................................................... Ơ Ồ Ệ Ố

II.C U TRÚC C A KH I THYRISTOR SONG SONG NG 37 ....................... C Ố Ủ Ấ ƯỢ

39 K T LU N ........................................................................................................................ Ậ Ế

Sinh Viên L pớ : CĐ TĐH1-K5 THANH DO UNIVERSITY 1

Đ án đi n t

ệ ử

ồ

công su t ấ

L I M Đ U Ờ Ở Ầ

ầ ậ ấ ọ ỹ ạ ạ ờ ng dùng máy đi n không đ ng b làm ngu n đ ng l c cho máy cán thép ờ ự ụ ụ ồ ệ ộ ườ ự ộ ự ệ ỏ ồ ộ Trong nh ng năm g n đây, nh s phát tri n c a khoa h c, k thu t, r t nhi u ề ữ ể ủ t b m i ra đ i, ph c v trong công nghi p và sinh ho t. Trong công lo i máy móc thi ế ị ớ nghi p th ồ ệ ệ các nhà máy công nghi p nh , lo i v a và nh , ngu n đ ng l c cho các máy công c ẹ ụ ở ạ ừ … ờ ạ ầ ệ Trong h m m dùng làm máy t ỏ ệ ộ ả ượ ệ ế ở ẩ ộ ị ữ ư ộ ả ệ ộ ộ ệ ấ ắ ậ ữ ử ồ ậ ớ ễ ế ạ ệ ấ

c s d ng ồ ệ ơ ộ ng l n(t ch đ đ ng c và đ ng ộ ộ ủ ế ượ ử ụ ở ế ộ ộ c đi m đó là dòng đi n kh i đ ng đ ng c không đ ng ồ ở ộ ơ ệ ể 4 đ n 7 l n dòng đi n đ nh m c). Dòng đi n m máy quá l n không ệ ứ ệ ở ớ ị ộ ố ượ ế ị ố i gi m sút nhi u, nh t là đ i ề ướ ệ ả ấ ướ ệ ấ c dòng đi n m máy c a đ ng c ở ủ ộ ượ ơ ệ ả i hay qu t gió,trong nông nghi p dùng làm máy b m hay máy gia công s n ph m,trong đ i s ng hàng ngày, máy đi n không đ ng b ồ ờ ố ơ ơ cũng d n d n chi m đ c m t v trí quan tr ng: Qu t gió, máy quay đĩa, đ ng c ọ ầ ạ ầ ề l nh,…B i nó có nh ng u đi m n i b t h n so v i máy đi n m t chi u trong t ổ ậ ơ ể ủ ạ cũng nh máy đi n đ ng b , đó là:Có k t c u đ n gi n, d ch t o,làm vi c ch c ắ ế ấ ư ơ ch n, v n hành tin c y, chi phí v n hành, b o trì s a ch a th p, hi u su t cao, giá ả ậ thành h .ạ Tuy nhiên, máy đi n không đ ng b ch y u đ c đi n. Chúng có m t s nh ơ ệ b th ầ ớ ừ ộ ườ nh ng làm cho máy b nóng mà còn làm cho đi n áp l ữ i đi n công su t nh . v i nh ng l ữ ỏ ớ Do đó v n đ đ t ra là ta ph i gi m đ ả ấ ơ ồ ề ặ ệ ố ớ ộ ặ ồ ở ồ ớ ộ ộ ộ ộ ơ ồ ồ ộ ộ ặ ấ ạ ở ấ ộ ơ ứ ạ ố ớ ộ i có nh ng đ c tính quí giá nh h s công su t cos ấ ữ ạ ấ i và kh năng t ả ả ượ

l ừ ướ i ta c g ng kh c ph c nh ng nh ắ ườ ộ ng là kh i đ ng đ ng c theo ph t là đ i v i đ ng c không đ ng b rôto l ng sóc. B i vì vi c ệ không đ ng b , đ c bi tác đ ng vào đ ng c rôto l ng sóc khó khăn so v i đ ng c không đ ng b rôto dây qu n. Đ i v i đ ng c đ ng b m c dù có c u t o ph c t p, m máy r t khó khăn ơ ồ ấ ấ ầ ấ φ r t cao, không c n l y nh ng l ư ệ ố ặ ư b c nh t l công su t ph n kháng t ấ ỉ ỷ ệ ậ ơ c đi m c a đ ng c v i đi n áp. Vì v y ng ủ ộ ệ ể ậ ớ ả ng pháp kh i đ ng đ ng c m t cách hi u qu đ ng b . Trong đó vi c tìm ra ph ồ ơ ộ ệ ệ ộ ng pháp không đ ng b . c quan tâm th nh t đ ộ ươ ấ ượ i l n h n do mômen ch t ơ ả ớ ụ ữ ở ộ ơ ố ắ ươ ở ộ ườ ộ ồ

ả ạ ồ ệ ể ế ỏ ế ề ế ấ ề ỉ ả ủ ầ ơ Trong quá trình hoàn thành b n đ án này, do còn h n ch v ki n th c và kinh ượ ự c s t k m ch ế ế ạ ộ ở ộ ế ề ứ ộ ự ề ể ạ ơ ứ nghi m, nên không th tránh kh i nhi u thi u sót. Nhóm chúng em r t mong đ ề nh n xét, ch b o c a th y qua đó, chúng em có ki n th c sâu h n v thi ậ đ ng l c và m ch đi u khi n cho b kh i đ ng m m đ ng c không đ ng b roto ồ ộ ộ l ng sóc. ồ

Sinh Viên L pớ : CĐ TĐH1-K5 THANH DO UNIVERSITY 2

Đ án đi n t

ệ ử

ồ

công su t ấ

CH

NG I:

ƯƠ

TÌM HI U CÔNG NGH VÀ YÊU C U K THU T C A THI T B

Ủ

Ầ

Ậ

Ỹ

Ể

Ệ

Ế

Ị

A. Đ NG C KHÔNG Đ NG B

Ơ

Ồ

Ộ

Ặ Ể I.C U T O VÀ Đ C ĐI M Ấ Ạ 1. C u t o: ấ ạ

G m v máy, lõi thép và dây qu n. 1.1 C u t o ph n tĩnh (Stato): ầ ỏ ấ ạ ồ ấ

1.1.a V máy: ỏ V máy th ỏ ằ ố ớ ấ ớ

ng dung thép t m hàn l ườ ấ ng làm b ng gang. Đ i v i máy có công su t l n (1000 kw), ể i thành v . V máy có tác d ng c đ nh và không dùng đ ụ ỏ ỏ ố ị ạ

th ườ . d n t ẫ ừ

Đ c làm b ng các lá thép k thu t đi n dày 0,35 mm đ n 0,5 mm ghép l ỹ ế

. Vì t ầ ắ tr ừ ườ ệ ắ ằ

ề ủ ớ ơ ề ỗ ỹ

ể

t v i lõi s t. Dây 1.1.b Lõi s t:ắ i. ạ ằ ậ ượ ả tr ng xoay chi u, nh m gi m ng đi qua lõi s t là t Lõi s t là ph n d n t ừ ườ ẫ ừ t n hao do dòng đi n xoáy gây nên, m i lá thép k thu t đi n đ u có ph l p s n cách ậ ệ ổ ệ đi n. M t trong c a lõi thép có x rãnh đ đ t dây qu n. ấ ể ặ ủ ặ ệ 1.1.c Dây qu n:ấ ấ ệ ố ớ ủ ặ ắ ắ º. c đ t vào các rãnh c a lõi s t và cách đi n t ượ ộ Dây qu n đ ồ ấ ặ ệ qu n stato g m ba cu n dây đ t l ch nhau 120 1.2 C u t o ph n quay (Rôto): ầ ấ ạ

1.2.a Tr c:ụ Làm b ng s t, dùng đ đ lõi s t rôto. ể ỡ ằ ắ ắ

1.2.b Lõi s t:ắ

ph n stato. Lõi s t đ ư ở ệ ậ ố ỹ ắ ượ ự c ép tr c

ể ặ ầ ấ ẻ ế

G m các lá thép k thu t đi n gi ng nh ồ ti p lên tr c. Bên ngoài lõi s t có x rãnh đ đ t dây qu n. ắ ụ 1.2.c Dây qu n stato: ấ

G m hai lo i: Lo i rôto dây qu n và lo i rôto ki u l ng sóc. ể ồ ạ ạ ấ ạ ồ

ể ấ ở ấ ố

ầ ấ

t b ng đ ng đ t c đ nh ố ự ằ ấ Dây qu n roto gi ng dây qu n stato và có s c c b ng ng đ u hình sao (Y). Ba đ u kia n i vào ba ườ ư t, đ a ụ ổ

* Lo i rôto ki u dây qu n: ạ s c c stato. Dây qu n ba pha c a rôto th ấ ố ự ố vòng tr ượ đi n tr ph vào m ch rôto nh m c i thi n tính năng m máy và đi u ch nh t c đ . ố ộ ệ ệ đ u tr c. Thông qua ch i than và vòng tr ở ầ ở ả ủ ặ ố ị ằ ượ ằ ở ụ ồ ạ ề ỉ

Sinh Viên L pớ : CĐ TĐH1-K5 THANH DO UNIVERSITY 3

Đ án đi n t

ệ ử

ồ

công su t ấ

ạ ạ ớ

t ể ồ ặ ẫ ằ ặ ồ

ấ c đ t m t thanh d n b ng đ ng ho c nhôm và đ ượ ồ ỗ ả Lo i dây qu n này khác v i lo i dây qu n stato. M i r nh ầ hai đ u i ta g i đó là ọ ấ c n i t ố ắ ở ườ ộ ạ ắ ộ

* Lo i rôto ki u l ng sóc: ạ c a lõi s t đ ắ ượ ủ b ng hai vòng ng n m ch đông ho c nhôm, làm thành m t cái l ng ng ặ ằ l ng sóc. ồ 1.3 Khe h :ở

÷1mm). Do đó rôto là ộ ấ ở ồ ỏ

ộ ơ m t kh i tròn nên rôto r t đ u. ấ ề Khe h trong đ ng c không đ ng b r t nh (0,2mm ố ộ

ơ ồ

tr ng quay c a stato n < n i đi n xoay chi u ba pha. ệ ỏ ơ ố ộ ừ ườ ủ ủ 2. Đ c đi m c a đ ng c không đ ng b : ặ ủ ộ ộ ể - C u t o đ n gi n. ấ ạ ả ơ - Đ u tr c ti p v i l ấ ề ớ ướ ự ế - T c đ quay c a rôto nh h n t c đ t ố ộ Trong đó:

n t c đ quay c a rôto. ủ tr n1 t c đ quay t ừ ườ ố ộ ố ộ ng quay c a stato (t c đ đ ng b c a đông c ). ố ộ ồ ộ ủ ủ ơ

Ụ Ứ Ồ ấ ộ Ơ ượ ử ụ ậ ả ề ả Ủ Ộ ệ ố ấ ả ệ t b ho c ặ ế ị ế ị ệ t b đi n c tiêu th b i các ụ ơ c s d ng r t r ng rãi trong các thi i, trong các thi ấ ượ ộ ệ đ ổ ộ ể ề ớ ố ạ ộ ộ ệ ố ề ộ ố ộ ủ ộ đ c a đ ng c h u nh ầ ị ổ ể ể ở ộ ố ợ c t c đ đ ph i h p đ c tính c và đ c tính t ặ ặ ơ ạ ầ ẽ ủ ỹ ấ ớ ậ ử ệ ề ố ử ụ ệ ử ậ ỹ ẫ ngày càng đ đ ng hóa. ậ ộ ự ộ ụ ể ế

ư ế ấ ề ư ể ả ộ ơ ộ ơ ệ ồ ấ ắ ạ ả ệ ặ ắ ạ ữ ư ể ả ộ ổ ụ ế ơ ớ ộ ườ ồ ồ ộ ệ ỏ ỏ ượ ả ả ị ế ộ ọ l nh, máy quay đĩa… Tóm l ề ứ ủ ạ ụ ự ộ ệ ạ II. NG D NG C A Đ NG C KHÔNG Đ NG B : Ộ Ngày nay, các h th ng đi n đ ệ dây truy n s n xu t công nghi p, trong giao thông v n t ệ dân d ng… c tính có kho ng 50% đi n năng s n ra xu t đ Ướ ả ụ h th ng truy n đ ng đi n. ề ệ ố ặ ố ộ H truy n đ ng đi n có th ho t đ ng v i t c đ không đ i ho c t ệ ệ c. Hi n nay kho ng 75 – 80% các hheej truy n đ ng là lo i ho t ạ thay đ i đ ả ổ ượ ạ ư đ ng v i t c đ không đ i. V i các hheej th ng này, t ớ ơ ầ ớ ố ộ ộ không c n ph i đi u khi n tr các quá trình kh i đ ng và hãm. Ph n còn la , các ừ ả ề ầ ả h th ng có th đi u khi n đ i ể ề ượ ố ộ ể ệ ố theo yêu c u. V i s phát tri n m nh m c a k thu t bán d n công su t l n và ể ớ ự ượ ử c s k thu t vi x lý, các h đi u t c s d ng k thu t đi n t ỹ d ng r ng rãi và là công c không th thi u trong quá trình t ụ Đ ng c không đ ng b có nhi u u đii m nh : k t c u đ n gi n, làm vi c ch c ch n, hi u su t cao, giá thành h , có kh năng làm vi c trong môi ệ ng đ c h i ho c n i có kh năng cháy n cao. Vì nh ng u đi m này nên tr ơ ườ qu c c ng d ng r t r ng rãi trong các ngành kinh t đ ng c không đ ng b đ ố ộ ượ ứ ồ ấ ộ ộ ộ vài ch c tr i hàng trăm nghìn kW. Trong công nghi p đ ng dân v i công su t t ệ ớ ụ ấ ư ạ ừ c làm ngu n đ ng l c cho máy cán thép lo i v a c không đ ng b th ng đ ượ ự ơ các nhà máy công nghi p nh … Trong công và nh , cho các máy công c ụ ở nghi p đ ờ c dùng làm máy b m hay máy gia công nông s n ph m. Trong đ i ơ ệ ớ s ng hàng ngày đ ng c không đ ng b ngày càng chi m v trí quan tr ng v i ộ ơ ố ộ i, nhi u ng d ng nh : qu t gió, đ ng c trong t ạ ơ ư ạ ộ cùng v i s phát tri n c a n n s n xu t đi n khí hóa, t ứ đ ng hóa ph m vi ng ể ủ ề ả ấ d ng c a đ ng c không đ ng b ngày càng r ng rãi. ộ ồ ụ ớ ự ủ ộ ơ ộ

Sinh Viên L pớ : CĐ TĐH1-K5 THANH DO UNIVERSITY 4

Đ án đi n t

ệ ử

ồ

công su t ấ

B.GI

I THI U V Đ NG C KHÔNG Đ NG B RÔTO L NG SÓC

Ớ

Ề Ộ

Ơ

Ồ

Ộ

Ồ

Ệ

ộ ạ

ệ ồ ơ ệ ắ ơ ệ ộ ế ấ ủ ế

ộ ạ ề ệ ế ấ ồ

ố ấ ộ ộ ả ồ ấ ừ

ệ

ự ự ỏ ộ

ờ ẹ ệ ệ ạ ừ ầ

ả ệ

ồ ầ ầ ệ

ể ế l nh, v.v... Tóm l ạ ủ

ạ ệ ạ ề ả ủ ứ ụ

ộ ồ ơ

ặ ộ

ng l n mà mômen m máy l ệ ở

ủ ớ ơ ệ ườ ộ ế ạ ủ ặ ở

ồ ấ ề ệ ặ ộ

ồ

ề ơ ệ ng hi u ng m t ngoài c a dòng đi n đ i không l n l m. Đ ườ ơ ệ ợ ụ ủ ặ ả

ặ

l ể ỷ ệ ữ ườ ế ề ả

ệ ứ ặ ề ộ ề ể ặ

ượ ố ạ ở ề ệ ầ ạ ậ

ự ệ ầ ố

ủ ụ ệ ệ ở

i f ạ ộ ầ ố ớ ấ ằ ừ ả

K t c u đ ng c đi n rôto Máy đi n không đ ng b là lo i máy đi n xoay ệ ắ chi u ch y u dùng làm đ ng c đi n. Do k t c u đ n gi n, làm vi c ch c ch n, ơ ệ ượ hi u su t cao, giá thành h nên đ ng c không đ ng b rôto l ng sóc là lo i máy đ c ạ ơ ộ vài ch c đ n hàng qu c dân v i công su t t dùng r ng rãi nh t trong nghành kinh t ụ ế ớ ế ấ ồ ng dùng máy đi n không đ ng b làm ngu n nghìn kilôoat. Trong công nghi p th ộ ồ ườ đ ng l c cho máy cán thép lo i v a và nh , đ ng l c cho các máy công c nhà máy ụ ở ộ công nghi p nh v...v..trong h m m dùng làm máy t i hay qu t gió. Trong nông ạ ỏ nghi p dùng làm máy b m máy gia công nông s n ph m. Trong đ i s ng hàng ngày, ờ ố ơ ẩ máy đi n không đ ng b cũng d n d n chi m m t v trí quan tr ng: qu t gió, máy ộ ị ộ ọ i, theo s phát tri n c a n n s n xu t quay đĩa, đ ng c trong t ấ ự ơ ủ ạ ộ ệ đ ng hóa và sinh ho t hàng ngày, ph m vi ng d ng c a máy đi n đi n khí hóa, t ạ ự ộ không đ ng b ngày càng r ng rãi l ng sóc đ n gi n, làm vi c ch c ch n, có đ c tính ệ ắ ồ ắ ả ộ ặ c nh c a đ ng c đi n rôto làm vi c t t nh ng đ c tính m máy c a nó không đ ư ủ ệ ố ượ ở ư ơ ệ ể dây qu n. Dòng đi n m máy th ạ ở ấ ớ ắ c i thi n đ c tính m máy c a đ ng c đi n rôto l ng sóc, ng i ta đã ch t o ra ệ ả t trong đó hi n nay dùng nhi u nh t là đ ng c đi n rôto rãnh sâu nhi u ki u đ c bi ệ ể ệ ượ ng và rôto hai lòng sóc hay l ng sóc kép. Đ ng c đi n rôto rãnh sâu l i d ng hi n t ộ ể t thông t n trong rãnh rôto gây nên hi n t ệ ượ ừ ệ ừ c i thi n đ c tính m máy. Đ tăng hi u ng m t ngoài rãnh rôto có hình dáng v a ệ ở ệ ứ ả h p, v a sâu, th gi a chi u cao và chi u r ng rãnh vào kho ng 10 đ n 12. ng t ừ ẹ Thanh d n đ t trong dãnh có th coi nh g m nhi u thanh nh đ t x p lên nhau theo ỏ ặ ế ư ồ ẫ c n i ng n m ch l chi u cao và hai đ u đ i b i hai vành ng n m ch, vì v y đi n áp ạ ắ ắ hai đ u các m ch song song đó b ng nhau, do đó s phân ph i dòng đi n trong các ằ m ch ph thu c vào đi n kháng t n c a chúng. Khi m máy lúc đ u dòng đi n dây ạ ầ ả qu n rôto có t n s l n nh t b ng t n s l ầ thông t n cũng bi n thiên theo t n ầ ố ướ 1 t ế ấ s đó. ố

t di n tác d ng c a dây d n coi K t qu vi c dòng đi n t p trung lên trên, ti ệ ế ủ ệ ậ

ẫ nh b nh đi đi n tr rôto tăng lên và nh v y làm cho mômen m máy tăng lên. ở ư ị ụ ở ư ậ ả ệ ệ

ừ ả ổ

ộ ệ ậ ỏ M t khác dòng đi n t p chung lên trên cũng làm gi m t ng t ệ ứ ủ ẽ ặ ộ

ệ ệ ứ ạ

ậ ầ ố ầ ố ả ở ệ ố ộ

ệ ệ ặ ầ

ố i đ u đ n vì v y dòng đi n tr rôto r ế ầ ả

ầ ng thì do t n s dòng đi n rôto th p kho ng 2 đ n 3 Hz hi n t ế ỏ thông móc vòng ặ ầ 2 s nh đi. Hi u ng m t ngoài c a dòng đi n ph thu c vào t n đi m t ít, nghĩa là x ụ s và hình dáng c a rãnh, vì v y khi m máy t n s cao, hi u ng m t ngoài m nh. ặ ủ ố Khi t c đ máy tăng lên, t n s dòng đi n rôto gi m xu ng nên hi u ng m t ngoài ệ ứ ặ 2 coi như gi m đi, dòng đi n d n d n phân b l ở ố ạ ề ậ ả ố ướ 2 tăng lên, đ n khi máy nh tr l i, đi n kháng t n quy đ ic a rôto do t n s l ỏ ở ạ ổ ủ ệ ệ ượ ng làm vi c bình th ệ i x ả ầ ố ườ ệ ế ấ

Sinh Viên L pớ : CĐ TĐH1-K5 THANH DO UNIVERSITY 5

Đ án đi n t

ệ ử

ồ

công su t ấ

hi u ng m t ngoài h u nh không có. ặ ệ ứ

ộ ặ ư ầ ơ ệ

ộ ặ

ữ ơ ệ ườ ấ ư Do đó đ ng c đi n rãnh sâu trên th c t ơ ệ ở ộ

ơ ở ở ơ ệ ượ ầ ủ

ả ườ ệ ả ở

i và tình hình c a l ói đi n mà yêu c u v ấ ộ ề ầ ồ ấ ủ ả ệ ầ

ủ ư ầ ố ớ ộ ơ ệ ở ớ

ệ ầ ở

ng h p, do ph ỏ ộ ươ ế ả ầ ứ ữ ề ườ ở ợ

ọ ộ

ơ ệ ở ở ơ ầ ữ ế ầ

có đ c tính làm vi c nh các máy lo i ạ ệ ự ế ủ ế ng.Trong quá trình m máy đ ng c đi n, mômen m máy là đ c tính ch y u th ở c thì nh t trong nh ng đ c tính m máy c a đ ng c đi n. Mu n cho máy quay đ ố ặ ủ i tĩnh. Theo yêu c u c a nhà mômen m máy c a đ ng c đi n ph i l n h n mômen t ả ớ ủ ộ ng ph i m máy và ng ng ừ s n xu t, đ ng c đi n không đ ng b lúclàm vi c th ộ ơ ệ ả ề máy nhi u l n. Tùy theo tính ch t c a t m máy đ i v i đ ng c đi n cũng khác nhau. Có khi yêu c u m máy l n, có khi c n ầ ở ơ h n ch dòng đi n m máy và có khi c n c hai. Nh ng yêu c u trên đòi h i đ ng c ạ ả ng pháp đi n ph i có tính năng m máy thích ng. Trong nhi u tr ệ ườ m máy hay do ch n đ ng c đi n có tính năng m máy không thích đáng nên th ng ở h ng máy. Nói chung khi m máy m t đ ng c c n xét đ n nh ng yêu c u c b n ơ ả ộ ộ ỏ sau: + Ph i có mômen m máy đ l n đ thích ng v i đ c tính c c a t i. ơ ủ ả ớ ặ ủ ớ ứ ể ả ở

+ Dòng đi n m máy càng nh càng t t. ệ ở ỏ ố

+ Ph ươ ng pháp m máy và thi ở ế ị ầ t b c n dùng đ n gi n, r ti n, ch c ch n. ả ẻ ề ắ ắ ơ

+ T n hao công su t trong quá trình m máy càng th p càng t t. ấ ấ ổ ở ố

Ầ

= 0,9; cos Mkd/Mdm = 1,15; Mmax/Mdm = 2;

C.YÊU C U CÔNG NGH Ệ P = 90 kw; n = 1430v/phút; Ikd/Idm = 6; J = 1,6kg/m2; U1 = 220/380v. …………………………………………………………………………………………....

Sinh Viên L pớ : CĐ TĐH1-K5 THANH DO UNIVERSITY 6

Đ án đi n t

ệ ử

ồ

công su t ấ

NG II:

ƯƠ

CÁC PH

NG ÁN T NG TH , U NH

C ĐI M VÀ PH

NG ÁN

ƯƠ

Ổ

Ể

ƯƠ

ƯỢ Ể Ư L A CH N Ọ Ự

A.CÁC PH

ƯƠ

NG ÁN T NG TH Ổ

: Ể

Ở Ồ Ồ t S=1 nên tr s dòng Ộ ắ ầ ệ ố ượ Ơ ở ị ố

I.M MÁY Đ NG C KHÔNG Đ NG B ROTO L NG SÓC Khi b t đ u m máy thì rôto đang đ ng yên, h s tr ệ đi n m máy tính theo m ch đi n thay th b ng: ạ Ộ ứ ế ằ ệ ở

=

U 1 +

)'rCr(

)'xCx(

ộ ứ ừ ụ ơ ồ

thu c vào b n thân c u t o c a đ ng c và ph thu c nhi u vào đi n áp l ộ i. ệ ơ ướ ệ ộ

ở ộ ụ ệ ề ả ạ

ở ườ ứ ệ ế ằ ầ ị

T công th c trên ta th y, dòng đi n kh i đ ng đ ng c không đ ng b ph ả ộ Trên th c t ự ế ớ ệ ộ ệ t n r t nhanh, đi n kháng gi m xu ng nên dòng đi n ố ứ đi n áp đ nh m c, ị Ở ệ ng dòng đi n m máy b ng 4 đ n 7 l n dòng đi n đ nh m c. Đi u đó làm cho ứ i m i khi ỗ ệ ữ

ấ ấ ạ ủ ộ , do m ch t ừ ả ấ m máy còn l n h n so v i tr s tính theo công th c trên. ị ố ớ th ề không nh ng đ ng c nhanh chóng b h ng mà còn làm cho đi n áp l kh i đ ng gi m nhi u. Do đó nh t thi ướ t ta ph i gi m dòng đi n m máy. ị ỏ ế ở ơ ề ở ộ ệ ả ả ấ ả ở

II. CÁC PH Ở ƯƠ

i. ở NG PHÁP M MÁY Các yêu c u m máy căn b n: ở ầ ả ớ ặ ứ ơ ủ ả

t. ệ ở ố

ế ị ầ ả ấ t b dùng c n dùng đ n gi n, giá thành th p, ch t ấ ơ

ả l ượ

t. ả - Ph i có mômen m máy đ l n đ thích ng v i đ c tính c c a t ủ ớ ể - Dòng đi n m máy càng nh càng t ỏ ng pháp m máy và thi - Ph ở ươ ng đ m b o. ả - T n hao công su t trong quá trình m máy càng nh càng t ổ ấ ố ỏ ở

M máy tr c ti p b ng đ ng c đi n rôto l ng sóc: ộ ở ồ ự ế Đây là ph

ự ấ 1 đ t vào stato b ng đi n áp l ướ ằ ướ i ơ ệ ế i (nh hình v ). Do đó dòng ẽ ơ ệ ơ ả ặ ộ ư ệ

ằ ng pháp đ n gi n nh t, ta đóng tr c ti p đ ng c đi n vào l ươ ệ ớ đi n. Khi đó đi n áp U đi n m máy l n. ở ệ ệ

Sinh Viên L pớ : CĐ TĐH1-K5 THANH DO UNIVERSITY 7

Đ án đi n t

ệ ử

ồ

công su t ấ

ở ạ ệ

ừ ệ ế ấ

1.1 H đi n áp m máy: T công th c tính dòng đi n m máy ta th y, n u gi m đi n áp đ t vào stato khi ứ c dòng đi n m máy. Nh ng gi m đi n áp m máy thì cũng ẽ ả ặ ở ở ệ ệ ệ ả ả ượ ư

M k

p 2

[(

ả ố

2 ])' 2

m máy thì s gi m đ ở ở s làm cho mômen m máy gi m xu ng: ở ẽ 2 rUpm . . 2 1 ++ 2 )' ( xCx 1

1 t b m máy c nh . ỏ

1 + rCr 1 21 ươ ng pháp:

Do đó ta ch dùng ph ng pháp này cho các thi ỉ ế ị ở ỡ

ươ

1.2 Các ph ệ ố ở ạ ạ ế

ộ ớ ự ệ ệ ị ố ệ

ế ự ế ẫ ộ

ố ớ ướ i ng u, bên cao áp n i v i l ượ c ng u đ ẫ ẫ ự ố ớ ộ ử ụ ơ ệ ự ế ạ ở

ệ ạ

ng pháp này thích ng v i nh ng máy khi ng pháp Y-∆: Ph ươ ươ ứ ữ ớ

ườ ấ ổ

- N i đi n áp kháng tr c ti p vào m ch đi n stato: khi m máy trong m ch đi n stato ệ đ t n i ti p v i m t đi n kháng, sau khi m máy xong thì đi n kháng này b n i ng n ắ ở ặ ố ế m ch.ạ ng u: Ta s d ng m t bi n áp t - Dùng bi n áp t đi n, bên h áp n i v i đ ng c đi n. Sau khi m máy xong thì bi n áp t lo i ra kh i m ch. ạ ỏ 6- M máy b ng ph ở ằ ng thì đ u ∆, khi máy thay đ i thì đ u Y. làm vi c bình th ệ - Dùng b đi u áp xoay chi u ba pha s đ g m 6 thyristor đ u song song ng c. ơ ồ ồ ộ ề ấ ề ượ ấ

C ĐI M C A T NG PH

B. U NH

Ủ Ừ

ƯƠ

Ư

ƯỢ + C ba ph ả

ệ

NG ÁN ả ụ

Ể ươ ạ ộ

ủ ộ ở ộ ề ơ ệ ộ

c (không h n ch đ ộ ế ượ ươ ứ ạ

ư ng pháp trên đ u có tác d ng gi m dòng đi n m máy nh ng trong quá trình ho t đ ng c a đ ng c khi dòng đi n tăng đ t ng t vì m t lý do nào đó c dòng đi n đó). Vì ng pháp trên không đáp ng đ thì ba ph ệ ượ v y ta dùng b đi u áp xoay chi u ba pha. ậ ộ ề ề

Ư ể ươ ề

thích h p c a các xung đi u khi n đ t vào các thyristor có th gi m đ u đi m c a ph ủ ợ ủ ộ ề ặ ề ượ ể ả ề

ng pháp dùng b đi u áp xoay chi u ba pha là khi đi u ch nh ỉ ệ c đi n c dòng qua đ ng c , và v n còn tham gia vào ẫ ơ ộ ặ

góc áp đ t vào stato và do đó h n ch đ m ch trong quá trình ho t đ ng c a đ ng c . ơ ể ế ượ ủ ộ ạ ạ ộ ạ

Sinh Viên L pớ : CĐ TĐH1-K5 THANH DO UNIVERSITY 8

Đ án đi n t

ệ ử

ồ

công su t ấ

Tuy nhiên nh ượ ươ ủ ệ

ề ng pháp này là dòng đi n và đi n áp đ u ệ ẫ 1÷3 giây) nên ta v n ỏ ừ ể ư ấ ở

c. c đi m c a ph không có d ng hình Sin. Nh ng do th i gian m máy r t nh (t ạ ờ có th s d ng đ ể ử ụ ượ

C.PH

ƯƠ

NG ÁN L A CH N Ự

Ọ

ậ ọ ề ể

= Vì v y ta quy t đ nh ch n ph làm b kh i đ ng m m cho đ ng c không đ ng b rôto l ng sóc ng án dùng b đi u áp xoay chi u ba pha đ ồ ộ ề ộ ế ị ề ộ ở ộ ươ ơ ồ ộ

NG PHÁP DÙNG B ĐI U ÁP XOAY CHI U BA PHA Ộ Ề

I.PH Ta s d ng 6 thyristor đ u song song ng ƯƠ ử ụ ấ ượ ẽ

ệ ụ ủ ầ ở

ề ẽ ủ ệ ạ ớ Ề ơ ồ ư ộ ơ ứ

ấ c theo s đ nh hình v . Khi ta c p đi n áp xoay chi u vào ba đ u A, B, C, do còn ph thu c vào góc m van c a các thyristor nên ta s có ba d ng đi n áp đ t vào đ ng c ng v i ba vùng c a góc m ở ộ ặ van. Các đi n áp này đ u nh h n đi n áp đ u vào. ỏ ơ ề ệ ệ ầ

Ề Ủ Ộ i g m có đi n tr và ộ ở ồ ộ ệ ư ụ ả ồ

Ạ Ộ ơ ố ế

ế

ị ố ộ ộ ả ệ ở ệ ả ấ

(s). ố ộ ệ u ủ ệ

ế ỉ ẫ ẫ

mà đ tặ = ệ ở ở

. ụ ỉ ặ ớ

ủ ộ ệ thì tùy thu c vào giá tr t c th i c a đi n áp dây mà có lúc có ề ờ ủ ỉ ở ớ ậ ộ

ể ệ hai pha khác nhau d n dòng. ba pha khác nhau d n dòng, hay hai van ẫ ị ứ ở ẫ

ba pha khác nhau d n dòng: II. PT HO T Đ NG C A B KH I Đ NG ĐCKĐB XOAY CHI U 3 PHA Ở Ộ - Vì đ ng c không đ ng b nên có th coi nh là m t ph t ể cu n c m n i ti p nhau, trong đó: + Đi n tr rôto bi n thiên theo t c đ quay. ố ộ + Đi n c m ph thu c vào v trí t ng đ i gi a dây qu n rôto va stato. ươ ộ ụ ữ + Góc pha gi a dòng đi n và đi n áp cũng bi n thiên theo t c đ quay ữ ệ ế nhiên c a m ch có đi n c m, nên n u trong kho ng - Do tính ch t t < ả ạ ấ ự ả ể u th i đi m xung đi u khi n vào các van bán d n thì các van này ch d n dòng ở ờ ể ề tr đi. Do đó đi n áp c a đ ng c không ph thu c vào góc m . N u nh v y thì ta ư ậ ộ ế ơ không đi u ch nh đ c đi n áp, vì v y ta ch đ t xung đi u khi n v i góc m > ượ ở ề - Khi góc m l n h n ơ ba van ở + N u có ba van ế ẫ ở

Sinh Viên L pớ : CĐ TĐH1-K5 THANH DO UNIVERSITY 9

Đ án đi n t

ệ ử

ồ

công su t ấ

Khi đó dòng đi n t ệ ả

w +

sin(

)

i: U

Udm: Biên đ đi n áp dây

dm 3 Z ộ ệ ệ

: Góc l ch pha gi a dòng đi n và đi n áp giai đo n đang xét. ữ ệ ệ ở ạ

, a

, b

+ N u ch có hai pha có van d n: ế ẫ ỉ

w +

)

sin(

U 2

dm Z ẫ Tùy thu c vào góc đi u khi n mà các giai đo n có ba van d n hay hai van d n

Khi đó dòng đi n t i: ệ ả

ể ề ẫ ạ ộ

= 0÷60: ứ ả cũng thay đ i theo. ổ * Kho ng d n c a van ng v i ớ ẫ ủ

Sinh Viên L pớ : CĐ TĐH1-K5 THANH DO UNIVERSITY 10

Đ án đi n t

ệ ử

ồ

công su t ấ

ạ ẽ ẽ ạ ẫ ư ơ ồ

Trong ph m vi này s có các giai đo n ba van hay hai van d n xen k nhau nh s đ hình v 3.4a ẽ * Kho ng van d n ng v i ả ớ = (60÷90): ẫ ứ

ạ ồ ị ệ ẫ ỉ ư

Trong ph m vi này luôn ch có các giai đo n hai van d n. Ta có đ th đi n áp ra nh ạ hình v 3.4b. ẽ

Sinh Viên L pớ : CĐ TĐH1-K5 THANH DO UNIVERSITY 11

Đ án đi n t

ệ ử

ồ

công su t ấ

Sinh Viên L pớ : CĐ TĐH1-K5 THANH DO UNIVERSITY 12

Đ án đi n t

ệ ử

ồ

công su t ấ

Sinh Viên L pớ : CĐ TĐH1-K5 THANH DO UNIVERSITY 13

Đ án đi n t

ệ ử

ồ

công su t ấ

CH

NG III:

ƯƠ

TÍNH TOÁN VÀ THI T K M CH Đ NG L C

Ế Ạ

Ộ

Ự

Ế

ủ ớ kd= 3s. M t khác dòng đi n ặ ộ

Th i gian ờ ể m máy c a đ ng c không quá l n t ả ơ ể ề ể ẽ ở ệ ề ấ

ọ ọ ơ ồ ớ ượ ặ ố

C 1

R 2

C 1

ệ ở đây đáng k , nên vi c ch n Triac đ đi u khi n s ph i tăng c p đi u ki n làm mát. ệ ề c chi u đây chúng ta ch n s đ v i các c p Tiristor n i song song và ng Vì v y ậ ở nh hình v : ư ẽ

ơ ồ ộ ự ề ộ S đ đ ng l c đi u khi n kh i đ ng đ ng c ơ ể không đ ng b ồ ở ộ ộ

ệ ộ

= 159,9 (A)

Dòng đi n đ ng c : ơ Iđ/c =

ệ ạ

= ỗ IT lv =

Dòng đi n ch y qua m i Tiristor: = = 79,95 (A)

ể

khá l n, nên ch n đi u ki n làm mát cho Tiristor là có cánh t a nhi Dòng đi n làm vi c c a Tiristor 79,95 ệ ủ ệ ệ ọ ề A là đáng k , do đó t n hao trên Tiristor ạ ố ư t, có qu t đ i l u ổ ệ ỏ ớ

Sinh Viên L pớ : CĐ TĐH1-K5 THANH DO UNIVERSITY 14

Đ án đi n t

ệ ử

ồ

công su t ấ

ệ ớ ệ ệ ế ệ ị

không khí. V i đi u ki n náy Tiristor làm vi c v i dòng đi n đ n 50% dòng đi n đ nh m c. Dòng đi n c a Tiristor c n ch n: ề ớ ệ ủ ứ ầ ọ

159,9 (A) IT dm =

Đi n áp Tiristor ệ

tr ng thái khóa: .Ud .380 = 537,4 (V) Đi n áp đ nh m c c a Tiristor c n ch n: ầ ệ ọ ị

ở ạ UT lv = = ứ ủ UT dm = Kdt.UT lv = 1,8.537,4 = 967,3 (V) Tiristor m c vào l ắ ủ i đi n xoay chi u 50Hz nên th i gian chuy n m ch c a ề ể ạ ờ

ng đ n vi c ch n Tiristor. ả ướ ế ọ

Tiristor không nh h ừ ưở ố ạ

tcm = 80 Tcp = 125

ệ ệ ọ Udk = 3V ITG = 200 mA Idò = 20 mA U = 1,7 A T các thông s trên ta ch n Tiristor lo i SH200N.21D có thông s : ố Udm = 1000 V Idm = 200 A Ix = 4 KA Idk = 0,15 A

D a trên đ th d ng đi n áp ra c a b đi n áp xoay chi u ba pha, ta có th ể

ề c qua van max là bao nhiêu. ự tính toán đ ệ c dòng đi n qua van max, đi n áp ng ộ ệ ượ ượ

ngmax qua van.

ủ ệ ố

Ta tính toán ch n van theo thông s sau: + Tính đ + Tính đ

ừ ọ ợ

I. TÍNH TOÁN CHO VAN ồ ị ạ ệ ọ c Uượ ượ tb qua van. c I T đó ch n đi u ki n làm mát thích h p cho van: ệ ề Ungmax = 2 Ud= 6 Up

V i đi n áp dây: Ud=380V ệ ớ

Ungmax= 2 Ud= 2 380=537.4(V)

ớ ấ ệ

ạ

ầ ộ ồ ơ

c U ậ ở ấ ả ộ ượ ả

Pdc= 90KW

=0.95

Dòng đi n trung bình l n nh t qua van: Do dòng đi n qua van không ph i là d ng hình Sin nên ta ph i phân tích chu i ỗ ả ệ Fourier sau đó l y thành ph n b c nh t, do đ ng c không đ ng b ba pha rôto l ng ồ ấ ấ d, Id, góc l chệ sóc có th coi là t i c m và tr đ u theo hình sao nên ta ph i có đ ả ả ể pha j gi a dòng đi n và đi n áp: ệ ệ ữ Ta có thông s c a đ ng c nh sau: ơ ư ố ủ ộ U=380V/50Hz cos j n=1430v/phút

=0.95 ấ h Hi u su t ệ

Sinh Viên L pớ : CĐ TĐH1-K5 THANH DO UNIVERSITY 15

Đ án đi n t

ệ ử

ồ

công su t ấ

i là hình Sin và nh v y, dòng ể a Nh n xét: Khi góc đi u khi n ề ậ = 0 đi n áp ra t ệ ả ư ậ

ệ đi n trung bình qua van lúc này là l n nh t. T đây ta có th xác đ nh dòng đi n ừ ể ệ ấ ớ ị

q+p

trùn bình qua van.

sin

max

q q (cid:242) p q

q =340

1 2 T ừ cos j

q+p

=0.95 ta có dòng đi n ch m pha so v i đi n áp m t góc ệ ệ ậ ộ ớ

[

cos(

)

(

cos

)]

max

1 2

P 1

q - - -  p

= 159,93 (A)

cos

P 2 U3

cos

I = = = j j h

Imax=I 2 = 159,93. 2 = 226.17 (A)

tbI

max

= . 17,226  .0,95 = 68,4 (A) 1 p

ọ ề ế

ệ ệ ệ ấ ớ

ạ ộ ưở ệ ả ề ư ế c làm b ng không khí nh ượ

ạ ộ ằ ị ệ

ề ệ ạ

ả ề ố ớ c làm mát b ng qu t gió c ằ ế ưỡ ằ ứ

ệ ị

c làm mát t ả ượ ườ ấ

c đ n 30%÷60% dòng đi n đ nh m c. N u làm mát b ng n ị c đ n 80% dòng đi n đ nh m c. ứ ng trong công nghi p thì van ph i đ ệ ng b c. Trong b n thi ế ế

ưỡ

t nh t là b ng không ằ ố t k này do dòng đi n qua van không quá ệ ứ ng b c. c dòng đi n đ n 40% dòng ế ằ ể ạ ệ ượ ể ợ ị

ưỡ ể ọ ệ ề ứ ủ

Khi ch n van ta ph i chú ý đ n đi u ki n làm mát cho van vì khi ho t đ ng van t a ỏ ạ ộ ệ ư ổ ng đ n hi u qu cũng nh tu i t r t l n, nên đi u ki n làm mát cho van nh h nhi ả ờ th c a van. N u nh van ho t đ ng trong đi u ki n đ ọ ủ ế t v i 25% dòng đi n đ nh m c. N u van cánh t n nhi t thì van có th ho t đ ng t ể ế ứ ệ ả ng b c thì van có th ch u ho t đ ng trong đi u ki n đ ể ị ứ ượ ạ ộ đ ể ị c thì van có th ch u ượ ế ướ ệ đ ượ ế Thông th khí có qu t gió c ứ ả ạ l n nên ta có th ch n ch đ làm mát cho van b ng không khí có qu t gió c ế ộ ớ Ta ch n các đi u ki n thích h p đ van có th ch u đ ọ đi n đ nh m c c a van. ị ệ Khi đó:

tbI maxthuc=

I max tb %40

= 4,68 %40

= 171 (A)

ị ệ ượ ớ ệ ố ự ữ ệ c l n nh t trên van, ta s ch n thêm h s d tr đi n ẽ ấ ọ

Ku = 1,6 Đ ch n giá tr đi n áp ng ể ọ áp Ku= 1,6÷2. Ta ch n:ọ

ngU

max

ngU =

uk .

= 1,6 . 537,4 = 860 (V)

Sinh Viên L pớ : CĐ TĐH1-K5 THANH DO UNIVERSITY 16

Đ án đi n t

ệ ử

ồ

công su t ấ

ngU , tra trong s tay ta ch n đ ổ

tbI và

T các giá tr c a ị ủ ừ ọ ượ ủ c van C501 Do hãng G.E c a

M ch t o v i các thông s : ố ớ ỹ ế ạ

ngU = 700 ‚

1000

max

tbI =550( A ) di dt

1700 ( V )

II.TÍNH TOÁN B O V CHO VAN D N Ẫ Ả Ệ ạ ộ ả ượ ể ị

ệ Trong quá trình van ho t đ ng thì van ph i đ ề ở

ị ố ầ ệ ệ ả

ậ ể ị ỏ ệ c. Đ tránh hi n t ượ ỉ ể ị

ữ ệ ệ ệ

ả ố ế ấ ế ố ả ể ả ể ạ ệ ắ ộ

c làm mát đ van không b phá t vì v y ta đã tính toán ch đ làm mát c th cho van h ng v nhi ph n I. Tuy ụ ể ế ộ ỏ nhiên, van có th b h ng khi van ph i ch u t c đô tăng dòng đi n, tăng đi n áp quá 1÷ 3 giây nên l n. Nh ng dòng đi n ch tăng khi qua Tristor trong th i gian r t ng n t ấ ắ ừ ư ớ ng quá áp trên van d n đ n h ng van, ta ph i van có th ch u đ ả ỏ ế ẫ ệ ượ ể ắ ng dùng nh t là m c có nh ng bi n pháp b o v cho van. Bi n pháp b o v van th ườ ệ R,C song song van đ b o v quá áp va m c n i ti p cu n kháng đ h n ch t c đ ộ tăng dòng.

ộ Do đ ng c không đ ng b có th coi là t ồ ế ố ể ọ

ơ ượ ặ

ư ằ ộ ộ ầ ộ ổ

ng. i tr c m nên h n ch t c đ tăng ạ ả ở ả c dùng làm m t cu n kháng bão hòa có đ c tính là: Khi dòng qua dòng. Cu n dây đ ộ ộ cu n kháng n đ nh thì đi n c m c a cu n kháng h u nh b ng không và lúc này cu n ị dây d n đi n nh m t cu n dây d n bình th ư ộ ệ ả ộ ộ ộ ủ ẫ ườ ệ ẫ

Ta có m ch nh hình v : ư ẽ

ạ ạ : Đ tính toán giá tr c a cu n kháng ta xét quá trình quá đ trong m ch ể ị ủ ộ ộ

di dt Ta th y r ng t c đ tăng dòng l n nh t là:

U f = i.R + L.

ố ộ ấ ằ ấ ớ

U f L

di dt ệ

max =

ỏ ơ Đ b o v an toàn cho van ta ph i l a ch n L sao cho di/dt max ph i nh h n ả ự ả ọ

c c a van hay là: ể ả t c đ tăng dòng ch u đ ố ộ ị ượ ủ

di dt

max < 1000 A/m s

Sinh Viên L pớ : CĐ TĐH1-K5 THANH DO UNIVERSITY 17

Đ án đi n t

ệ ử

ồ

công su t ấ

U f < 1000A/m s L



fU 610.90

220 1000

2. 610.

L > = = 0.31 m H -

Ta ch n cu n kháng bão hòa có giá tr đ t ng tr c a đi n c m c a đ ng c ọ ả ệ ở ủ

ộ ố ế ị ớ ơ ủ ộ ả

ơ m H. Sau khi tính toán b o v ch ng ệ ố i ta chia ra hai lo i nguyên ộ ộ ệ ả ườ ạ

ị ể ổ và cu n kháng n i ti p ph i có giá tr l n h n 0.31 ả t c đ tăng dòng ta tính toán b o v quá áp cho van. Ng ố nhân gây ra quá áp:

ẫ ụ ệ

ệ ộ ạ ượ ớ c l ượ ạ ạ

ấ ổ ế ủ

ộ ệ ứ ụ ệ ắ ả ứ ả

ệ ố ậ ẫ ồ

ế ồ ị ể ệ ữ ế ệ

ủ 2- Nguyên nhân bên ngoài: Nh ng nguyên nhân này th ườ ấ ệ

ữ i m t máy bi n áp trên đ ế ườ ư ả ộ

đi n tích trong l p bán d n. Khi khóa i: là do s tích t 1-Nguyên nhân n i t i hành trình. T o ra c, các đi n tích nói trên đ i ng van Tristor b ng đi n áp ng ằ c trong th i gian r t ng n.S t o ra bi n thiên nhanh chóng c a dòng dòng đi n ng ệ ự ạ ờ ượ c gây ra s c đi n đ ng c m ng r t l n trong các đi n c m, v n luôn luôn đi n ng ố ượ ấ ớ ệ có c a đ ng dây ngu n d n đ n các Tristor. Vì v y, gi a can t và an t c a Tristor ố ủ ủ ườ xu t hi n qua đi n áp. Ta có đ th th hi n quá trình bi n thiên c a đi n áp và dòng ệ ệ ẫ ng x y ra ng u đi n trên van: ả nhiên nh khi đóng c t không t ng dây, khi m t c u chì ộ ầ b o v nh y. khi có s m sét….. ả ệ

i ta đi n tích khi chuy n m ch gây nên ng ể ả ể ả ườ ạ

ệ dùng m ch RC đ u song song voi Tristor nh hình d i: ắ ấ Đ b o v quá đi n áp do tích t ạ ụ ệ ư ệ ấ ướ

ụ ố ủ ố ộ ế ệ ả

ạ ể ệ ộ ệ ườ ả

ố ủ ờ ỏ

ng dây, dòng đi n t ứ ạ ằ ạ ị ố

ươ ẵ

c tính toán nh sau: Các b Thông s c a R,C ph thu c vào m c đ quá đi n áp x y ra, t c đ bi n thiên ứ ộ ế c a dòng đi n chuy n m ch, đi n c m trên đ hóa máy bi n ệ ừ ủ áp….Vi c tính toán thông s c a m ch R,C r t ph c t p, đòi h i nhi u th i gian nên ề ấ ệ ta s s d ng ph ử ụ i tích, s d ng ng pháp xác đ nh thông s R,C b ng đ th gi ẽ ử ụ ồ ị ả ng cong đã có s n. đ ườ ướ

Xác đ nh h s quá áp theo công th c: ứ ị ư ệ ố

imp U.b

k =

Sinh Viên L pớ : CĐ TĐH1-K5 THANH DO UNIVERSITY 18

Đ án đi n t

ệ ử

ồ

công su t ấ

impU là giá tr c c đ i cho phép c a đi n áp ng

V i ớ ị ự ủ ệ ạ ượ ặ c đ t trên diot ho c ặ

ổ ứ

c th c t đ t trên diot ho c Tristor. ượ ệ ự ế ặ ặ

ề ệ

)k(R *

max

min

, ,

Tristor m t cách không chu kỳ, tra trong s tay tra c u. ộ imU là giá tr c c đ i c a đi n áp ng ị ự ạ ủ b- là h s d tr an toàn v đi n áp, b = 1÷2 - Xác đ nh các thông s trung gian: ị )k(C* min B ng cách tra trong đ th c a s tay tra c u. ằ ệ ố ự ữ ố )k(R * ồ ị ủ ổ ứ

di dt

- Tính max khi chuy n m ch nh ể ư ở ạ ph n tính toán cu n kháng bão hòa. ộ ầ

di dt

ng tích t Q = f( ), s d ng các đ ng cong trong s tay - Xác đ nh đi n l ị ệ ượ ụ ử ụ ườ ổ

ị

Q.2

đ tra c u đ xác đ nh. ứ ể ể - Tính toán các giá tr c a R, C theo công th c: ị ủ ứ

min U

C =

* min

* max

LU im Q2

£ £

ủ

ng cong đ c tính c n thi t c các đ ệ i ta th Trong đó L là đi n c m c a m ch RLC. ạ ệ ả Tuy nhiên , trong th c t khi tính toán thi ự ế ế ầ ặ ủ ấ ả ế ế ả t nên ng ườ t k b o v van thì r t có th tcos ể ị ủ ng ch n giá tr c a ấ ọ ườ

đ y đ t ườ ầ R, C theo kinh nghi m :ệ

R = 20 ‚

1 ( m F ) ớ V i dòng qua van nh , ta ch n giá tr c a R l n, C nh . V i dòng qua van l n, ị ủ ) ; C = 0,4 ‚ ọ ỏ ớ ớ ớ

ta ch n giá tr c a R nh , C l n. ị ủ ỏ ọ 100 ( W ỏ ớ

Theo tính toán, dòng qua van b ng 161 A là l n nên ta ch n giá tr c a R, C nh ị ủ ằ ọ ớ ư

R = 20 W

C = 0,8 m F ( các giá tr chu n ẩ ). ị

Ngoài ra, trong m ch l c c n có thêm các thi ự ầ ệ ả ạ

ạ ở ỗ t b b o v ng n m ch, quá t i… ế ị ả ắ c m i van đ tăng cao tính an toàn ỗ ẻ tr ở ướ ư ầ ầ

nh áptômát, c u chì,… m i pha và c u chì cho m ch.ạ

Ta có s đ m ch hoàn ch nh nh i: ơ ồ ạ d ư ở ướ ỉ

Sinh Viên L pớ : CĐ TĐH1-K5 THANH DO UNIVERSITY 19

Đ án đi n t

ệ ử

ồ

công su t ấ

ộ ế ế ạ ề t k m ch đ ng l c cho b kh i đ ng m m ở ộ ự ộ ộ

Trên đây là toàn b quá trình thi ộ ơ đ ng c không đ ng b rôto l ng sóc. ộ ồ ồ

Sinh Viên L pớ : CĐ TĐH1-K5 THANH DO UNIVERSITY 20

Đ án đi n t

ệ ử

ồ

công su t ấ

CH

NG IV:

ƯƠ

Ỏ

Ạ

Ề

Ể

I THI U CHUNG V VI M CH ĐI U KHI N: A. GI

TÍNH TOÁN MÔ PH NG M CH ĐI U KHI N Ệ

Ạ Ể Ề Ề Ớ

Ể Ề Ầ ả Ố Ớ Ệ Ố ể ở ầ

ộ

)

x ắ ể

s=0,5 ườ

ng tu 20 ng có biên đ t 2V đ n 10V, đ r ng xung th ế ườ ộ ừ ộ ộ m s đ nế

ộ ố ạ ế ể ề ượ c minh h a trên hình ọ

ả ố ớ ề ể

các kênh ủ

ả ơ ồ ề ả đây thì đ cho phép c a các xung ớ ố ứ ể ạ ộ ộ ở ể ề

ị ệ ự ể ả

ề c s d ng nh m t khâu truy n xung cu i cùng ả ng đ ạ ố ạ

ượ ử ụ ự ị ữ ơ ấ ả ạ ứ ấ

i 3

ủ

ng đ i v i s đ ổ ề ủ ể ề ỉ

ề . Thông th ạ ả ổ ổ

ướ xung quanh. ộ ự ể ệ ử

I.CÁC YÊU C U CHUNG Đ I V I H TH NG ĐI U KHI N a.Đ m b o phát xung v i đ các yêu c u đ m van: ả ớ ủ - Đ biên đ , U ủ - Đ đ r ng, t ủ ộ ộ - S n xung ng n (t ườ (xung đi u khi n th ề 100 m s) Các thông s liên quan đ n hình d ng m t xung đi u khi n đ v :ẽ b). Đ m b o tính đ i x ng đ i v i các kênh đi u khi n Trong s đ đi u khi n các Tristor ở khác nhau ph i trong ph m vi cho phép v i cùng m t giá tr đi n áp đi u khi n. c). Đ m b o cách ly gi a m ch đi u khi n va m ch l c v i khâu bi n áp xung, ế ớ ữ ạ t ng khu ch đ i xung, th ườ ế ở ầ ề ư ộ ‚ 2000V khi s đ làm vi c đi n áp ch u đ ng gi a s c p và th c p ph i đ t 1500V ệ ơ ồ ệ ướ · 380VA. v i đi n áp l ệ ớ ầ d). Đ m b o đúng quy lu t thay đ i v pha c a các xung đi u khi n. Đây là yêu c u ậ ả ả đ đ m b o ph m vi đi u ch nh c a góc đi u khi n ố ớ ơ ồ ề ể ả ạ ả bi n đ xung áp xoay chi u góc ề ế e). Có th đi u ch nh đ c góc ượ ể ề f). Không gây nhi u đ i v i các h th ng đi u khi n đi n t ố ớ g). Có kh năng b o v quá áp, quá dòng, m t pha… Và báo hi u khi có s c . ự ố ệ ể ườ 0‚ 2100. ph i thay đ i trong ph m vi 0 , không ph thu c s thay đ i đi n áp l ệ ổ khác ở ệ ố ệ ỉ ễ ả ụ ề ấ ả

II.CH N S Đ M CH ĐI U KHI N

ộ Ề ơ ộ ệ ố Ể ồ ấ ổ

Ọ Ơ Ồ Ạ Khi kh i đ ng đ ng c không đ ng b h s công su t cos ộ ổ

ơ ồ ạ ệ ệ ưở ị ả ữ ủ ệ ệ

ơ ồ ạ ể ể ề ề ằ ọ

). Vì đ ng c không đòng b khi m máy góc m luôn thay đ i, góc ở ộ ể tr pha gi a đi n áp và dòng đi n đ ng c thay đ i. Do đó có s đ m ch đi u khi n ề ơ ệ ễ ữ ớ h p lý là s đ không b nh h ng c a góc l ch pha gi a dòng đi n và đi n áp. V i ơ ồ ợ s đ đã ch n 6 Tristor, s đ m ch đi u khi n ch n b ng xung đi u khi n không ọ ơ ồ ở c n g i xung đi u khi n ( ầ ử ể Hình v 4.1ẽ ề ơ ở ộ ộ

Sinh Viên L pớ : CĐ TĐH1-K5 THANH DO UNIVERSITY 21

Đ án đi n t

ệ ử

ồ

công su t ấ

mm= 65% Uđm thì góc m Tristor không l n h n ở

Tristor ban đ u đ m b o cho U do đó ầ ả ả ớ ơ

-12V

+12V

VR1 A

+- A3

R5 6R Uđk

4R C - + A2

-+ A1

U f1d Udf2 D2

- +

+15V

-12V

2R D

+12V

- + A3

R5 6R Uđk

4R C -+ A2

B +- A1

VR1 A D1 U f1d Udf2 D2

+15V

-12V

VR1

+12V

4R C

- + A3

R5 6R Uđk

- + A2

- A1

A D1 U f1d Udf2 D2

-12V

Uđk

ề

ộ

Hình 4.1: M ch Đi u khi n kh i đ ng m m cho đ ng ạ ề ể c không đ ng b rôto l ng sóc ơ

ở ộ ồ

ồ

ộ

vi c đ m xung là không c n thi t. ệ ệ ầ ế

Nguyên lý đi u khi n m t m ch đi u khi n đi u áp xoay chi u m t pha trên ạ ể ộ

ề c gi Hình 4.1 có th đ ể ề ng cong trên ả ề ườ

v đ ệ

ệ ể ượ ồ ượ ề ớ

ị

ng c a U ủ

B tích phân qua khu ch đ i A ụ

c kéo lên trên tr c hoành b ng đi n áp l y ra t ộ i thích theo các đ Đi n áp đ ng pha v i đi n áp xoay chi u hình sin U ệ 1 qua R1 d ch đi m t tr s l y qua VR ộ ị ố ấ 1 là UB. Ph n d C đ ạ ấ ủ ệ ự ằ

C. Đi n áp t a U ự ệ

ề Hình 4.2a và 4.2b nh sau: ư c ch nh l u c chu kỳ ư ả ỉ 1. Hai đi n áp này đ a qua khu ch ế UA đ a vào A ư 2 cho 1 có đi n áp ra c a A đ i Aạ ệ ừ ta đi n áp t a U ự ệ ề VR2. Vi c kéo đi n áp t a lên trên tr c hoành này ch nh m m c đích đ đi n áp đi u ệ ầ ươ ượ ụ ư ế ệ ể ệ ụ ằ ỉ

Sinh Viên L pớ : CĐ TĐH1-K5 THANH DO UNIVERSITY 22

Đ án đi n t

ệ ử

ồ

công su t ấ

đk đ ng bi n v i đi n áp ra, n u không c n làm đi u này thì chúng ta có th b

ồ ầ ề ế ệ ể ỏ

ớ 2. khi n Uể qua đi n áp l y t ệ

3 l

đk = Urc khu ch đ i A

ớ ể ự ạ

đk = Urc.T i các rc tìm th i Uờ d nh hình v . ẽ ư

ờ ậ ấ

A ụ ấ ừ 6, ệ ớ

đ u ra c a V ầ

ẽ ệ ờ ổ

v >0 và T2 đ

1 s có tín hi u ra khi đ ng th i V 1. C ng và V 1 có xung đi u khi n T ể ề E >0. Lúc đó bi n áp xung BA ế ượ ấ

F >0. Lúc đó 11 có c ng xung và V 2 s có tín hi u ra khi đ ng th i ờ 2 có xung đi u khi n T ể ề F >0 trùng v i Uớ

ế ẽ ệ ổ ồ

cượ ế

0 thì có th đ o đ u đi n áp

ể v <0. ế VR ấ ừ đk so sánh v i đi n áp t a U Đi n áp đi u khi n U ệ ệ ề t d u đi n áp ra ta có U th i đi m U ệ ạ ể ế 11 cùng v i tín hi u xung chùm liên t c l y t Đi n áp U d đ a t i c ng và V ư ớ ổ ệ d > 0. 11 s có chùm xung khi U ủ ẽ C ng và V ồ ổ bi n áp xung BA V11 có c ng xung và V ổ 1 đ K t qu là T ả c p xung đi u khi n khi U ể ề ấ

c c p xung đi u khi n khi U ề E <0 trùng v i Uớ ể ế ư ị ể ả ệ ầ

1 và T2 d ch pha 180 ế ủ

N u nh các xung đi u khi n T ề vào c a bi n áp đ ng pha ho c đ i đ u cáp vào c a khu ch đ i A ặ ổ ầ ủ ế ạ ồ

III.YÊU C U VÀ M C ĐÍCH Ụ Ầ Có hai yêu c u chính mà m ch đi u khi n ph i th c hi n đ c đó là: ệ ượ ự ầ ạ

ề ộ ể ơ ả ả ạ ở ở ế ở

ạ ộ

ộ ớ ế ề ổ

đk đ cho đi n áp stato b ng kho ng 60% U

c h n ch . V y t ộ ể ạ ặ ở

ể ả ở

+ Khi m máy thì dòng m máy qua đ ng c ph i h n ch vì lúc này dòng m máy tăng đ t ng t v i giá tr l n làm h i đ ng c . ơ ị ớ + Đ h n ch dòng m máy thì ta dùng b bi n đ i áp xoay chi u ba pha đ h đi n ể ạ ệ ở ộ ế ế ậ ạ i áp đ vào stato đ ng c và do đó lúc này dòng đi n m máy s đ ơ ộ lúc m máy ta th đm nên ỉ ườ sau khi kh i đ ng thì ta ph i cho đi n áp stato ph i tăng tr l ở ộ

ẽ ượ ạ ệ ằ ệ i. ở ạ ả i theo nh đ th d ư ồ ị ướ ở ạ ng đi u ch nh U ề ệ ả ả ờ ề i đây nh đi u

kd = 1s÷3s.

đc ph i tăng tr l ượ U

Uđc

60%

Uđm =

Uđc

, t o

:_(1 3s)

t kđ

c th i gian kh i đ ng t Sau khi m máy thì U ở đc thì ta s đi u ch nh đ ẽ ề ỉ ch nh Uỉ ờ ơ ộ

Đ th c hi n đ c khâu này ta ph i dùng m t khâu sau: ể ự ệ ượ ả ộ

Sinh Viên L pớ : CĐ TĐH1-K5 THANH DO UNIVERSITY 23

Đ án đi n t

ệ ử

ồ

công su t ấ

Uđ

Start

E-

- +

Uđk

Rx D2

M c đích: ụ

đc = 60% Uđm đ dòng đi qua đ ng c đ

ấ ị ệ ề ộ ị ỉ

ề Khi kh i đ ng thì s có m t giá tr nh t đ nh và ta đi u ch nh đi n áp đi u ơ ượ c ẽ ở ộ ở ộ ể ể ộ ể ẽ

khi n này đ lúc kh i đ ng s có: U hanjchees.

đk s là m t hàm

Sau đó công t c srart đóng và m ch phân tích ho t đ ng U ạ ộ ạ ắ ẽ ộ

d có d ng nh sau:

U đk0

tuy n tính c a U ủ ế ư ạ

đc s tăng d n đ t theo đúng yêu ạ

s gi m d n và U Chính nh Uờ đk tăng thì góc a ẽ ả ầ ẽ ầ

ủ ạ

ư ớ dk=Udk0,trong đó Udk0là đi n áp đi u khi n ng v i ệ ể ứ ề

d=-E :

c u.ầ 4.Phân tích nguyên lý ho t đ ng c a m ch: ạ ộ Khi ch a đóng công t c.U ắ Udc=60%Udm. Khi đóng công t c thì U ắ

Sinh Viên L pớ : CĐ TĐH1-K5 THANH DO UNIVERSITY 24

Đ án đi n t

ệ ử

ồ

công su t ấ

CI dt=

U d +

E +

R(C

1 (cid:242) C

)R x

- dt= = +C Ta có: -Udk=

T đó:ừ

E +

R(C

Udk= +Udk0.

dk s tăng d n và

dc s tăng d n.

a V y sau đó U ậ ẽ ầ gi m d n thì U ầ ả ẽ ầ

V y nh khâu trên ta đã th c hi n đ c yêu c u đ ra cho vi c kh i đ ng. ệ ượ ự ậ ờ ở ộ ề ệ ầ

1 ss

* C u trúc c a m t m ch đi u khi n nh sau : ề ủ ư ể ấ ạ ộ

ệ ệ ư ề ể ệ ơ ậ ạ t tr ng ạ ế

ể ề ượ ỉ c v trí xung đi u khi n t c là ề ể ứ ị a . ằ ề Trong đó : ĐF : khâu t o đi n áp đ ng fa ồ ạ - Urc : đi n áp răng c a - Uc : là đi n áp đi u khi n ệ -khâu 1 : khâu so sánh đi n áp gi a Uc và Urc , khi Uc – Urc = 0 thì trig l ữ thái -khâu 2 : khâu t o xung chùm -khâu 3 : là khâu khuy ch đ i xung ạ -khâu 4 : khâu bi n áp xung. ế B ng cách đi u ch nh Uc ta có th đi u ch nh đ ề đi u ch nh đ ượ ỉ 1.Khâu t o đi n áp đ ng b . ộ ệ ạ ỉ c góc ồ ệ ộ ề ề ộ a đ ồ ộ ệ ệ ỉ ượ ầ ộ ồ ừ Khâu t o đi n áp đ ng b cho b đi u áp xoay chi u ba pha đ đi u ch nh sáu ể ề ạ c tính t thyristor th ng c n m t h đi n áp sáu pha làm đi n áp đ ng b . Góc ườ g c O. H đi n áp pha này bao g m sáu đi n áp đ ng b hình sin l ch nhau m t góc ộ ệ ệ ệ ố ệ ồ ệ ồ ộ p .Yêu c u này s đ ẽ ượ ầ ơ ấ c tho mãn d dàng n u dùng m t máy bi n áp ba pha s c p ế ễ ế ả ộ 3

Sinh Viên L pớ : CĐ TĐH1-K5 THANH DO UNIVERSITY 25

Đ án đi n t

ệ ử

ồ

công su t ấ

i. Máy bi n áp này có th đ có ba cu n dây đ u sao l y đi n áp t ấ ệ ấ ộ l ừ ướ ể ượ ố ằ c b trí b ng ế

Ua

A

B

C

U

, U a Ub , U b Uc , c

s1,us3,us5 dùng làm

cách sau:

ủ ề ể ệ ạ ể ng ng: Đi m trung tính kí hi u là O n i v i đi m O c a m ch đI u khi n u ố ớ đi n áp đ ng b c a pha a,b,c t ươ ứ ộ ủ ể ệ ồ p p - - p ); us1=Usm.sin( q + );us3= Usm.sin( q ); us5=Usm.sin( q

2p 3

4p 3

- - ); us2= Usm.sin q ; us4=Usm.sin( q );Usm.sin( q

ế ế ạ

ế ạ ọ ố 2. Khâu bi n áp xung và khuy ch đ i xung: a) Tác d ngụ Khâu khu ch đ i xung là khâu cu i cùng quan tr ng tron h th ng đi u khi n ể ể .Khâu KĐX có nhi m v là khu ch đ i tín hi u đi u khi n đ a đ n đ đi u khi n ệ ố ế ề ể ề ụ ư ế ề ể ệ ệ ạ

Sinh Viên L pớ : CĐ TĐH1-K5 THANH DO UNIVERSITY 26

Đ án đi n t

ệ ử

ồ

công su t ấ

ẫ ấ ể ả ố ơ ả ộ ộ ộ ư ả ụ ơ ả ự ữ ệ ạ ộ ộ van bán d n công su t đ đ m b o các tham s c b n nh biên đ ,đ r ng và công su t.M t trong nh ng nhi m v c b n c a KĐX là cách ly gi a m ch đ ng l c và ủ ấ h th ng đi u khi n. ệ ố ữ ể ề

ố ụ ỏ ườ ể ạ c ng AND đi ra (dòng t ừ ổ c dòng đi u khi n I ề ượ ừ ổ ể g ,áp đi u khi n U ề c ng AND đi ra g có ể ể ở ạ 1 và máy bi n áp xung t o ra các xung ế ạ ồ ề ế ầ ủ ặ ế ể ế ế ệ ạ t trong đó đi n áp đ t lên phía s c p có ặ ế ộ ơ ấ ế ữ ệ ậ ả ẫ ng. ề ườ ệ ế ấ ớ Kh i KĐXcó tác d ng tăng dòng t ng nh ) sau đó đi qua BAX đ t o đ th biên đ thích h p đ m Tiristor. ợ ộ Khâu bi n áp xung bao g m kh i khuy ch đ i T ố đi u khi n có công su t theo yêu c u c a van . ấ Máy bi n áp xung là lo i bi n áp đ c bi ệ d ng cung ch nh t mà không ph i là m t đi n áp hình sin.Đi u này d n đ n ch đ ộ ạ làm vi c và tính toán BAX r t khác so v i các bi n áp thông th

Th

R BAX

G

Un

D2

D4

Dz D1

K

T1 R1

ộ ượ ể n đ ư ơ ồ ồ m t khoá Transistor T1 đ ộ ệ ế ầ ệ ươ ể ể ủ ể ủ ự ữ ề ế ả

ủ ạ t đ t ng t đ ẽ ề ằ ộ ượ ứ c.S c đi n đ ng t ệ ơ ấ ộ ề ể ị ậ ắ ộ ố ướ phía d phía trên và (+) b)Ho t đ ng: ạ ộ x .Khi c đi u khi n b i m t xung có đ r ng t S đ g m ộ ộ ộ ở ề c đ t lên cu n s c p c a máy T1 m bão hoà g n nh toàn b đi n áp ngu n U ộ ơ ấ ủ ượ ặ ồ ở bi n áp xung.Đi n áp c m ng bên phía th c p có c c tính d ư ng m điôt D2 đ a ở ự ứ ấ ả ứ ụ dòng đi u khi n vào gi a c c đi u khi n và catôt c a thyristor T . Điôt D4 có tác d ng ề ề ữ ự c đ t lên gi a catôt và c c đi u khi n c a thyistor T khi đi n làm gi m đi n áp ng ệ ượ ệ ả ề ặ áp d ủ ng h n h n đi n áp anôt.Đi u này đ m b o an toàn cho ti p giáp G-K c a ơ ệ ả ơ ươ thyistor khi T ch đ khoá. ở ế ộ Khi transistor T1 khoá l qua cu n dây s c p BAX không th b d p t trên cu n dây khi đó s đ o chi u theo h ẽ ả s c đi n đ ng có d u (-) ở ấ ứ ướ ứ ộ ộ ệ ệ ọ ộ

l v i t c đ gi m c a dòng đi n s c p i ủ ỷ ệ ớ ố ộ ả ệ ơ ấ 1: l n vì nó t ớ i dòmg collector-emitter c a nó s v b ng 0.Tuy nhiên dòng ự ả c m ng mu n duy trì dòng này,nghĩa là c c tính ự i.S c đi n đ ng này có th r t ể ấ ở di1 .Tuy nhiên khi đó điôt D1 dt ẽ ở ạ ườ ệ 1.Dòng đi n iệ 1 s suyẽ và điôt n áp DZ s m t o ra đ ủ ế gi m d n v không do t n hao công su t trên đi n tr thu n c a cu n dây và ch y u ng khép kín cho dòng đi n i ầ ủ ổ ầ ề ệ ả ấ ổ ộ ở

Sinh Viên L pớ : CĐ TĐH1-K5 THANH DO UNIVERSITY 27

Đ án đi n t

ệ ử

ồ

công su t ấ

ủ ệ ờ ụ ữ ở ứ ụ ế ạ ả do tiêu tán s t áp trên điôt D1 và điôt DZ.Nh đó đi n áp trên collector c a transistor n+(UD1+UDZ). T1 đ c gi ượ Đi n tr R m c n i ti p gi a ngu n và bi n áp xung có tác d ng h n ch dòng t hoá ữ ồ ở ừ ệ t qúa v BAX.Đi n tr R đ ờ ượ ể ả ệ dòng collector l n nh t cho phép. ớ m c U ắ ố ế ế c tính đ đ m b o dòng qua transistor T1 không bao gi ượ ở ấ

ớ ố

1=IG+Im ộ

ớ ể ề ể ộ ớ ạ ỉ ố ế ể .Trong đó Im hoá c a BAX. ủ hoá thay đ i t ấ b c nh t l ổ ỷ ệ ậ ệ ừ ừ

max

1=UGK+ D UD=5+1=6V

m =(U1.tx)/Lp

max

m )/(3.10 3- )=200.10 3- =0.2A

=(6.100.10 6- . c) Tính toán c th cho s đ : ơ ồ ụ ể V i thông s : IG=0.2A; UGK=5V; tx=100m Ta có: x=5.100=500(V.m ấ Di n tích xung đi u khi n U.t s).V i dòng đi u khi n yêu c u ề ệ IG=0.2 A theo b ng tra ta có th ch n BAX lo i IT235 v i 2 cu n dây có t s máy ả ọ bi n áp 1:1,Đi n c m Lp=3mH. ệ ả là dòng đi n t Dòng s c p BAX:I ơ ấ Vì đi n áp đ t lên cu n dây BAX không đ i nên dòng t ệ ổ ặ v i th i gian. ờ ớ Im =(U1.t)/Lp Nh v y:I ư ậ Ta ph i có U ả V y: I ậ ILmax=(30-6)/0.4=60 W ơ ồ ế Cmax>0.4A và h s khuy ch ệ ố ả ọ

on=12V khi đó UCemax=30+12+1=43V

b =100.Khi đó dòng đi u khi n baz s là 4mA là phù h p. ể ổ

Theo s đ thi transistor ph i ch n lo i có dòng I ề ạ ơ ẽ ợ

ố ơ ả

ố ạ ộ ộ ề ề ề ế ấ ạ ộ ệ ệ ệ

7815

D21

D22

ạ ọ ng = 35V ưỡ ệ

ệ ng = -40V ưỡ ệ ệ

D23

D24

7915

m F ; C2 = 500m F ; l c f ng C1 = 1000

-E

l c nhi u C5 = C6 = 0,1 m F đ i dòng ạ Ch n điôt n áp D Z v i Uớ ọ Ch n tranzito T lo i ST603 có các thông s c b n : ạ ọ Uce =30V ; Ice =800mV = 30‚ 100 b 3. Kh i t o ngu n m t chi u : ồ ố ạ ậ Kh i t o ngu n m t chi u cung c p đi n áp m t chi u cho các khuy ch đ i thu t ệ ồ toán ho t đ ng và cho các đi n áp đ t đ t ụ đ u vào các IC th c hi n nhi m v so ạ ộ ự ặ ặ ở ầ sánh đi n áp . ệ Ch n IC n áp lo i : ổ . UA7815 có đi n áp ng Dòng đi n ra Io = 1,5A ệ đi n áp ra : E = 15V . UA7915 có đi n áp ng dòng đi n ra Io = 1,5A Đi n áp ra : - E = -15V ệ  Ch n t ọ ụ ọ ẳ C 3 = C4 = 100m F ch n 2 t ọ ụ ọ ễ

Sinh Viên L pớ : CĐ TĐH1-K5 THANH DO UNIVERSITY 28

Đ án đi n t

ệ ử

ồ

công su t ấ

 Ch n các diode lo i D-1001 có các thông s : Itb = 800mA ; Ung = 100 ạ ọ ố

4.Khâu t o đi n áp răng c a ư ệ ạ

Do yêu c u c a b đi u áp xoay chi u ba pha trong m ch đ kh i đ ng đ ng c ở ộ ộ ề ủ ề ể ầ ạ ộ ơ

không đ ng b ba pha thì m ch ph i có ch t l ng càng cao càng t t,vì tính đ ng b ấ ượ ả ạ ồ ộ ố ồ ộ

c a các đi n áp đi u khi n r t cao. ề ủ ể ấ ệ

M ch t o tín h u răng c a dùng khu ch đ i thu t toán s cho đ tuy n tính c a s ủ ườ n ư ế ẽ ế ệ ạ ạ ạ ậ ộ

răng c a t t h n.Đ n đ nh c a s đ này r t cao t t nh t so v i các s đ khác dùng ư ố ơ ủ ơ ồ ộ ổ ấ ị ố ơ ồ ấ ớ

transistor.

RX2

( II )

-E

( III )

OP2

Cho nên ta ph i s d ng m ch t o xung nh d i đây: ả ử ụ ư ướ ạ ạ

Nguyên lý ho t đ ng: ạ ộ

Đi n áp c a b phát xung ch đ o đ c đ a vào c a đ o c a khâu t o đi n áp ủ ộ ủ ạ ệ ượ ư ử ả ủ ệ ạ

răng c a. ư

c n p thông qua R5 và D3 v II v i dòng n p: Khi UII<0 thì điôt D thông thì C1 đ ượ ạ ề ạ ớ

U R

IR2=

DZ=6V,ta ch n đi n tr R ọ

DZ c a điôt n áp.

C trong kho ng 1ms đ t đ n giá Ch n Uọ ở 2 sao cho dòng qua t ệ ụ ạ ế ả

tr Uị ủ ổ

N u dòng qua t có giá tr không đ i đi n áp trên t thay đ i theo quy lu t tuy n tính ế ụ ệ ổ ị ụ ế ạ ổ

I C t,do đó C

I C = C

U C = t

6 - =6.10 3 . 310

UC=

Sinh Viên L pớ : CĐ TĐH1-K5 THANH DO UNIVERSITY 29

Đ án đi n t

ệ ử

ồ

công su t ấ

T đó dòng qua t có giá tr : ừ ụ ị

IC=6.10 3 .C

Ch n t : C=0.22 m F ọ ụ

.6.10 3 =1.32mA IC=0,22.10 6-

- =9.05.10 3 W

U I

12 310.32,1

5=8.2k W

= R5=

2.Dòng

t Ch n Rọ Khi UII >0 ﬁ D3 khoá ﬁ Ura = 0 ﬁ ụ C s phóng đi n v âm ngu n c a OP ề ồ ủ ệ ẽ

qua t b ng dòng qua đi n tr R ụ ằ ở x2 và R4,th i gian phóng còn l ệ ờ ạ ẽ ả i s là 9ms nên ta ph i

ch n giá tr dòng đi n sao cho t C phóng đi n v đ n 0V sau đúng 10.67ms. ệ ọ ị ụ ề ế ệ

Trong kho ng th i gian này đi n áp trên t C thay đ i theo quy lu t: ệ ả ờ ụ ậ ổ

Co=UDZ=6V.

I C .t,v i Uớ C

UC=UCo-

- =

6. 3

C.6 310.67,10

10.22.0 10.67,10

I C .10,67.10 3- C

V y : 0=6- (cid:222) =0,124.10 3- (A). IC= ậ -

- =96.77kW

U II +

12 124,0

310.

(cid:222) = Vì : IC= Rx2+R4=

Đ hi u ch nh đ c đi n áp trên t C đúng b ng 0V sau 10.67ms và có kh năng ể ệ ỉ ượ ệ ụ ằ ả

nhi u kênh khác nhau ta ch n : đi u ch nh đi n áp r ng c a ệ ư ở ắ ỉ ọ

là đi n tr c đ nh, R ề R4=60kW ề x2=60kW ở ố ị ệ là bi n tr đi u ch nh. ở ề ế ỉ

ọ

Ch n linh ki n : ệ OP2 : m A741 có các thông s : ố

; Ung= – 3‚ 22V; UnF= – 15 V; UdF= – 30 V; Ko=5.106; P1=100 mW; ; Zvào=300 KW [t]=55‚ 1250C; Ira=– 25 mA; En=– 15 V; Zra=60 W

5,0

du = dt

D3 : D-1001 có các thông s :ố I = 1A ; Ung = 200V ; D U = 0,5V 5.Khâu so sánh

Sinh Viên L pớ : CĐ TĐH1-K5 THANH DO UNIVERSITY 30

Đ án đi n t

ệ ử

ồ

công su t ấ

+ Un

Uvao

Ura

- A4 +

Đi n áp vào: Uvào đ c đ a vào c ng âm kh i A4 . ệ ượ ư ổ ố

ra là chu i xung ch nh t.

vào – Up ) >0 thì Ura = -0,8 Uvào

t tr ng thái và có đ u ra U Khi | Uvào – Up | = 0 thì trig l ơ ậ ạ ầ ữ ậ ỗ

vào – Up ) <0 thì Ura = 0,8 Uvào

+N u (Uế

+ Un

- A1 +

- A2 +

- A3 +

6.Khâu t o đi n áp chu n: ệ ẩ ạ

ớ ầ đ u ra là xung đi n áp chu n ( có ệ ở ầ ệ ẩ ồ ầ ủ ẽ ể ư ư ạ đ Khâu này v i đ u vào là đi n áp đ ng b s cho ộ ẽ d ng nh hình v ) đ đ a vào đ u c a m ch t o xung răng c a.B i vì, đ t o ra ạ ư ạ ậ ph i th t c xung răng c a có d ng sau ,ta c n ph i có th i gian n p c a t ả ầ ể ạ ủ ụ ở ạ ượ ư ạ ả ờ

ng n và th i gian phóng c a t dài. ủ ụ ắ ờ

Ho t đ ng: ạ ộ

Khâu này g m có hai kh i so sánh k t h p v i m t kh i vi phân nh hình v : ế ợ ư ẽ ồ ớ ố ộ ố

Sinh Viên L pớ : CĐ TĐH1-K5 THANH DO UNIVERSITY 31

Đ án đi n t

ệ ử

ồ

công su t ấ

Đi n áp đ ng b đ c so sánh v i 0(V) s t o thành xung vuông . Sau đó ộ ượ ệ ồ ẽ ạ ớ

ref để

qua m ch vi phân áp ra có d ng nh trên đ th sau đó s qua b b so sánh v i U ộ ộ ồ ị ư ẽ ạ ạ ớ

c xung áp mong mu n đ a vào b t o xung răng c a. t o đ ạ ượ ố ư ộ ạ ư

7.Khâu t o Đ r ng xung theo yêu c u: ộ ộ ạ ầ

M c đích: ụ

Sau khi t o đ c đi n áp răng c a và cho qua b so sánh đ t o đ c xung vuông ạ ượ ể ạ ư ệ ộ ượ

cho vi c đi u khi n thyristor nh ng đ r ng xung quá l n so v i xung c n thi ộ ộ ư ể ề ệ ầ ớ ớ ế ể t đ

đi u khi n thì ta ph i dùng cách này đ t o đ ể ạ ượ ề ể ả c xung có đ r ng yêu c u. ộ ộ ầ

Ho t đ ng ạ ộ

dk nên d i đi u ch nh

đ Góc a ượ ạ c t o ra do s tăng gi m đi n áp đi u khi n U ả ự ề ể ệ ề ả ỉ

a là 0o‚ 210o r ng nh t c a góc ấ ủ ộ

Gi s ta có đi n áp răng c a nh hình v : ả ử ư ư ệ ẽ

Sau khi so sánh ta có x ng vuông d ng r ng quá ta mu n đi u ch nh đ r ng đ ư ươ ộ ộ ề ộ ố ỉ ể

xung đi u khi n ch r ng m t m c nào đó thôi ta làm nh sau: ỉ ộ ề ể ở ộ

c Cho Udk=Udkmin thì ta s x c đ nh đ ẽ ấ ị ứ ư ượ a maxvà ta cho Udk và đi n áp răng c a qua b ư ệ ộ

so sánh ta s tách đ ẽ ượ c ph n xung c n c t b . ầ ắ ỏ ầ

ộ ộ Ti p đó ta s cho ph n xung đi u khi n c n c t b và xung đi u khi n có đ r ng ể ầ ắ ỏ ẽ ế ề ể ề ầ

trên qua m t ph n t logic XOR thì ta s có xung đi u khi n v i đ r ng yêu ầ ử ộ ớ ộ ộ ề ể ẽ

c u.ầ a

Đ th quá trình: ồ ị

Sinh Viên L pớ : CĐ TĐH1-K5 THANH DO UNIVERSITY 32

Đ án đi n t

ệ ử

ồ

công su t ấ

V yậ

đã

t oạ

đ ượ c xung có đ r ng đ l n đ m các thyristor. ủ ớ ể ở ộ ộ

8.Khâu phát xung cao t n:ầ

ọ ầ ố ằ ầ ố ấ ở c đ a vào c ng AND đ t o ra xung đi u khi n m các Tiristor ượ ư ể ạ ề ể ở a) Tác d ngụ T o ra chùm xung có t n s r t cao( đây ta ch n t n s b ng 10 Khz).Chùm ạ xung này đ ổ Ta dùng vi m ch CD4093 c a hãng FAIRCHILD ạ v i các thông s sau đây đ có th t o đ ớ ể ạ ươ ố c xung chùm có t n s kho ng 10kHz. ầ ố ả ủ ể

T n s xung ra có th đ c đi u ch nh nh thay đ i giá tr c a R,C ầ ố ể ượ ị ủ ề ờ ổ ỉ

b) S đ n i c a CD4093: ơ ồ ố ủ

Sinh Viên L pớ : CĐ TĐH1-K5 THANH DO UNIVERSITY 33

Đ án đi n t

ệ ử

ồ

công su t ấ

Vi m ch này bao g m 4 Trig Schmitt. ồ ạ ơ

Ta dùng nó đ t o ra xung ch nh t có t n s 10kHZ.M ch t o xung đó nh sau: ữ ậ ầ ố ể ạ ư ạ ạ

DD, VT+, VT-:

Đ th quan h gi a V ệ ữ ồ ị

Sinh Viên L pớ : CĐ TĐH1-K5 THANH DO UNIVERSITY 34

Đ án đi n t

ệ ử

ồ

công su t ấ

ng l Trong đó VT+, VT- là hai ng ưỡ ậ ủ t c a trig . ơ

Theo đó t n s xung s quy t đ nh b i tích R.C. ầ ố ế ị ẽ ở

DD=5V,VT+=3.3V,VT-=1.8V

Tra b ng các thông s c a CD4093 ta có V ố ủ ả

DD vào đ u đi u khi n(CONTROL) c a trig . ơ

Ta s đ t đi n áp V ẽ ặ ệ ủ ể ề ầ

1 +

lnRC

- - V y f=ậ

+ V)(V( V)(V(

)V T + )V T

- -

lnRC

1 238,1.C.R

- = = =10000Hz

)8.15)(3.3( )3.35)(8.1(

T đó :R.C= =8,08.10 5- ừ

1 238,1. 10000 và C=0.808m F.

W Ch n R=100 ọ

*Trong sơ đồ ta chập hai đầu control và đầu còn lại như hình vẽ để tạo mạch dao

động.Để mạch này dao động được thì ta phải cấp nguồn cho mạch vào chân VDD ,

VSS và như vậy với các thông số thích hợp ta sẽ có mạch dao động tạo xung có tần

số 10kHz.

Sinh Viên L pớ : CĐ TĐH1-K5 THANH DO UNIVERSITY 35

Đ án đi n t

ệ ử

ồ

công su t ấ

NG V

ƯƠ

MÔ PH NG HO T Đ NG C A H TH NG B NG PSIM Ủ

Ộ

Ố

Ỏ

Ằ

Ạ

Ệ

I.S Đ H TH NG Ơ Ồ Ệ Ố

Sinh Viên L pớ : CĐ TĐH1-K5 THANH DO UNIVERSITY 36

Đ án đi n t

ệ ử

ồ

công su t ấ

II.C U TRÚC C A KH I THYRISTOR SONG SONG NG C Ố Ủ Ấ ƯỢ

III.K T QU M R NG Ế Ả Ở Ộ ồ ị ệ ề ệ ệ ề ồ ị ạ ở ộ ể ể ệ ả ả ộ a.Đ th đi n áp đi u khi n và dòng đi n pha A,đi n áp pha A: ể ể a Đ th trên là góc đi u khi n : ể ả D ng góc đi u khi n nh hình v ,lúc kh i đ ng cho góc này tăng đ gi m ẽ ư ề đi n áp và do đó gi m dòng đi n qua đ ng c sau đó gi m góc này đ tăng đi n áp ơ ệ ệ đ t vào pha A sau khi kh i đ ng. ặ Đ th d ồ ị ướ ồ ị ệ ở ộ ỉ ờ ề ấ ớ ấ ở ộ ồ ở ộ ở ộ ể ự ế ế ạ i bao g m đ th dòng qua van và đi n áp pha lúc kh i đ ng và sau ề kh i đ ng.Ta th y khi kh i đ ng dòng này tăng r t l n nh ng nh đi u ch nh góc đi u khi n mà ta đã h n ch dòng qua van theo s bi n đ i c a góc này.Và sau khi kh i ở đ ng khi đi n áp pha tăng tr l ộ ư ổ ủ i thì dòng qua van đã gi m và n đ nh d n. ả ở ạ ệ ầ ổ ị

Sinh Viên L pớ : CĐ TĐH1-K5 THANH DO UNIVERSITY 37

Đ án đi n t

ệ ử

ồ

công su t ấ

Sinh Viên L pớ : CĐ TĐH1-K5 THANH DO UNIVERSITY 38

Đ án đi n t

ệ ử

ồ

công su t ấ

K T LU N

Ậ

Ế

H c kỳ v a qua v i s giúp đ t n tình c a th y giáo ọ ừ ủ ỡ ậ ớ ự

ồ ể ự ề ạ ộ ề ầ ặ ỡ ộ c s ch b o t n tình c a th y giáo: ầ c nhi u kinh nghi m quý báu trong th c t Bùi Văn Huy và các th yầ ầ đ ng hoá ĐH Thành Đô đã giúp chúng em hoàn thành đ án môn ộ ỡ ồ Bùi Văn Huy chúng em đã hoàn thành ệ ử ế ự ế ệ tin làm các đ án khác. cô giáo trong khoa t ự ộ h c đi n t t k m ch đ ng l c và m ch đi u khi n cho b công su t v i đ tài “Thi ế ế ạ ệ ử ọ ấ ớ ề kh i đ ng m m đ ng c không đ ng b roto l ng sóc”.M c dù lúc đ u còn b ng ở ộ ộ ồ ơ ,nh ng đ ư ượ ự ỉ ả ậ ủ đ án ,có thêm đ ề ồ ươ công suât và các môn h c khác đ sau này có đ t ọ , ki n th c v đi n t ứ ề ồ ủ ự ể

Tuy nhiên, do th i gian có h n và ki n th c c a em còn h n ch nên đ án này ứ ủ ế ế ạ ạ ờ ồ không tránh kh i nh ng thi u sót. ữ ế ỏ

Em xin chân thành c m n th y giáo ng d n , giúp ậ ầ ẫ đ chúng em trong su t th i gian làm đ án đ chúng em hoàn thành đ án này. ồ ỡ Bùi Văn Huy đã t n tình h ướ ồ ả ơ ờ ể ố

Hà N i, Ngày.. 10..Tháng..4..Năm..2010.. ộ

TÀI LI U THAM KH O: Ả Ệ

1. H ng d n thi t k đ án đi n t công su t (Nhà xu t b n ĐHBK) ướ ẫ ế ế ồ ệ ử ấ ả ấ

2. Giáo trình Đi n t công su t (Võ Minh Chính) ệ ử ấ

3. …………………………………………………

4. ………………………………………………….

Sinh viên th c hi n: ự ệ

Đ ề 1. Đ ng ặ C ng ươ

2. Vũ Văn Hi p ệ

3. Lê Thanh Tùng

4. Nguy nễ S nTùng ơ

Sinh Viên L pớ : CĐ TĐH1-K5 THANH DO UNIVERSITY 39