Đồ án điện tử công suất
Sinh Viên: Vũ Thị Bích- TĐH2-K46 34
Chọn R23 =2600 K
C
8 = 10 μF
Vậy tx = 1,1. R23. C8 = 26 giây.
Điều này có nghĩa sẽ cho phép cấp quá kích từ khoảng 26 giây. Nếu quá thời gian này
thì bộ tạo trễ sẽ tạo tín hiệu để ngắt mạch điều khiển , khởi động lại động cơ lại từ đầu. Như
vậy thực chất bộ tạo trễ chính là tạo ra khoảng thời gian vài trục giây thực hiện quá kích từ, và
quá trình này điều khiển được.
9. Chọn rơle, công tắc tơ.
Điện áp đưa vào OAu và OA5 là 8V (điện áp do phát tốc phát ra khi động cơ đồng bộ có
khả năng vào đồng bộ)
Có: +E = 12V.
-E = -12V.
Chọn VR3 = VR4 = 470Ω với p = 0,125W.
Vậy điện áp ngưỡng để khi động cơ có khả năng vào đồng bộ.
U
(-0A4) = 8V, U(+0A5) = -7,5 là điện áp ngưỡng để cấp quá kích từ đồng bộ.
Vậy αVR3 = Ω
(
)
128
125,0
16712
3
2
==
−
VR
P
αVR4 = Ω
()()
162
125,0
5,712 2
=
−−−
Chọn điện áp tương đương của RL1, RL2 là 12V, điện trở là 240 Ω
Như vậy dòng qua cuộn hút của role là = 0,05 A
240
12
Vậy Tr5, Tr6 là tranzito loại SM 3181 có Ic = 5A, P = 1W, U = 15, β = 100.
Do đó dòng bazơ của 2 tranzito là
i
β =
mA
ic40
100
4==
β
10. Tạo nguồn nuôi
Đồ án điện tử công suất
Sinh Viên: Vũ Thị Bích- TĐH2-K46 35
A
B
C
Ecs
C12
C10 C11
C13
7812
7912
a
b
c
c
b
a
+1 2
-12
Dùng mạch chỉnh lưu 3 pha dùng diot . 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 và điện áp đặt tốc độ.
Coi sụt áp trên 7812, 7912 là 3 V. Khi đó điện áp thứ cấp máy biến áp nguồn nuôi là:
15%10
34,2
15 +=7,9 V. Vậy ta chọn U2 = 8 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 này:
Điện áp đầu vào : UV = 7÷35 (V).
Điện áp đầu ra : Ura= 12(V) với IC 7812.
U
ra= -12(V) với IC 7912
Dòng điện đầu ra :Ira = 0÷1 (A).
Tụ điện C4, C5 dùng để lọc thành phần sóng dài bậc cao.
Chọn C4= C5 =C6 =C7 = 470 (μF) ; U= 35 V
11. Tính toán máy biến áp nguồn nuôi và đồng pha:
+ Ta thiết kế máy biến áp dùng cho cả việc tạo điện áp đồng pha và tạo nguồn nuôi,
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.
+ Điện áp lấy ra ở thứ cấp máy biến áp làm điện áp đồng pha lấy ra thứ cấp làm nguồn
nuôi:
U
2= U2dph= UN = 9 (V).
+ Dòng điện thứ cấp máy biến áp đồng pha:
I
2dph= 1( m A)
+ Công suất nguồn nuôi cấp cho biến áp xung:
P
dph = 6. U2dph . I2dph = 6.9.1.10-3 = 0,054 (w) .
Đồ án điện tử công suất
Sinh Viên: Vũ Thị Bích- TĐH2-K46 36
+ Công suất tiêu thụ ở 5 IC TL 084 sử dụng làm khuếch thuật toán ta chọn một IC TL
084 có công suất là 0,68W để tạo 1 cổng AND.
P
6IC = 6. PIC = 6 . 0,68 = 4,08 (w)
+ Công suất biến áp xung cấp cho cực điều khiển Tiristo.
P
x = 6. Udk . Idk = 6. 3. 0,3 = 5,4 (W)
+ Công suất sử dụng cho việc tạo nguồn nuôi.
P
N = Pdph +P6IC +Px
P
N = 0,054 +4,08+ 5,4 = 9,534 ( W) .
+ Công suất của máy biến áp có kể đến 5% tổn thất trong máy:
S= 1,05 . (Pdph + PN ) = 1,05. ( 0,054+ 9,534) = 10,0674 ( VA).
+ Dòng điện thứ cấp máy biến áp:
I
2 = (A)
186,0
9.6
0674,10
62
==
U
S
+ Dòng điện sơ cấp máy biến áp :
I
1 = (A)
05,0
63,67.3
6074,10
.3 1
==
U
S
+ Tiết diện trụ của máy biến áp được tính theo công thức kinh nghiệm :
Q
t= kQ. = 6. (cm2)
fm
S
.55,1
50.3
0674,10 =
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: Qt= 1,63 (cm2).
kích thước mạch từ lá thép dày σ = 0,5 (mm)
Số lượng lá thép : 68 lá
a=12mm
b=16mm
h=30mm
hệ số ép chặt kc= 0,85 .
Đồ án điện tử công suất
Sinh Viên: Vũ Thị Bích- TĐH2-K46 37
C
h
H
a
a
a
L
H×nh 1.41 .KÝch th−íc m¹ch tõ biÕn ¸p
+ Chọn mật độ từ cảm B =1T ở trong tụ ta có số vòng dây sơ cấp :
w
1 = = ( vòng)
QtBf
U
...44,4
11869
10.63,1.1.50.44,4
63,67
4=
−
+ Chọn mật độ dòng điện J1= J2= 2,75 (A/mm2)
Tiết diện dây quấn sơ cấp:
S
1= = = 0,018 (mm2)
1.1.3
J
U
S
75,2.63,67.3
0674,10
Đường kính dây quấn sơ cấp :
d
1= = 0,15 (mm)
π
1.4 S
Chọn d1= 0,18 mm để đảm bảo độ bền cơ.
Đường kính có kể cách điện: dlcd = 0,12 (mm).
+ Số vòng dây quấn thứ cấp :
W
2= (vòng)
7,248
63,67
9.1869
.1
1
2==W
U
U
Ta chọn W2 = 249 vòng
+ Tiết diện dây quấn thứ cấp:
S
2= (mm2)
068,0
75,2.9.6
0674,10
.6 22
==
JU
S
+ Đường kính dây quấn thứ cấp :
d
2= (mm)
294,0
068,0.42.4 ==
ππ
S
Chuẩn hoá đường kính : d2 = 0,3 (mm)
Đường kính có kể đến cách điện : d2cd = 0,35 (mm)
Đồ án điện tử công suất
Sinh Viên: Vũ Thị Bích- TĐH2-K46 38
+ Có kld=
hc
ww dd cdlcd
.
)2.1..( 2
2
2
4
2+
π
⇒ c =
()
hk
WdWd
ld
ldld
.
..
4
.2
2
2
21
2
1+
π
Thay số (chọn hệ số lấp đầy kld =0,7) thì cửa sổ có chiều rộng là:
c = (mm)
442,8
30.7,0
)249.35,01869.21,0.(
4
.2 22
=
+
π
Chọn c = 12 mm
+ Tính chọn điôt cho bộ chỉnh lưu nguồn nuôi:
Dòng điện hiệu dụng qua điôt:
I
Đhd = = (A)
2
2
I1315,0
2
186,0 =
Điện áp ngược lớn nhất mà điôt phải chịu:
U
Nmax= . U2 = 22 (v)
6
Chọn điôt có dòng định mức:
I
dm ≥ Ki . IĐhd =10 . 0,1315 = 1,315 (A)
Chọn điôt có điện áp ngược lớn nhất:
U
n = ku . UNmax = 2.22 = 44 (V)
Chọn điôt loại KII208A có các thông số:
Dòng điện định mức: Idm = 1,5 (A)
Điện áp ngược cực đại của điôt: UN = 100 (V).
12. Mạch hạn chế.
Mạch hạn chế trong điều khiển truyền động điện thường được bố trí để hạn chế lượng
đặt dòng điện hoặc mômen và hạn chế tín hiệu điều khiển. Mạch hạn chế đơn giản như sau: