ƯỜ
Ạ Ọ
Ậ
Ệ
TR
Ế Ỹ NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P
Ụ Ụ M C L C
Ọ Ự Ầ ƯƠ Ề Ộ Ệ PH N I: PHÂN TÍCH L A CH N PH NG ÁN TRUY N Đ NG ĐI N
ổ 1.T ng quan.
ự ệ ươ ề ệ 1.1.M c đích – Vai trò c a vi c phân tích ,l a ch n ph ng án truy n đ ng đi n.
ề ấ ộ ọ ệ ộ ọ ệ ự ọ ủ ươ ng án truy n đ ng đi n có vai trò r t quan tr ng . ụ Vi c l a ch n ph
ế ị ấ ượ ế ư ả ả ẩ ưở ớ ệ Nó quy t đ nh đ n ch t l ng s n ph m cũng nh nh h ng t ả i hi u qu
ế ả ấ kinh t s n su t :
ự ệ ấ ạ ọ ế ể Khi l a ch n đóng chóng ta có th tăng năng su t làm vi c , h n ch
ư ừ ữ ệ ả ế nh ng hành trình d th a ,nâng cao hi u qu kinh t .
ọ ự ệ ự ữ ữ ọ ổ ợ Vi c l a ch n l a ch n không h p lý không nh ng gây ra nh ng t n
ấ ề ế ữ ể ậ ả ườ th t v kinh t mà có th còn gây ra nh ng h u qu khó l ng .
ươ ộ 1.2. C s l a ch n ph
ề ng án truy n đ ng. ề ọ ự ộ ươ ượ ố ấ ơ ở ự ể Đ có đ ọ c ph ng án l a ch n truy n đ ng t ứ ầ t nh t ta c n căn c
ệ ủ ấ ượ ứ ể ặ ỉ vào đ c đi m công ngh c a nó ,căn c vào ch tiêu ch t l ể ọ ng đ ch n
ươ ỗ ươ ư ề ượ ự ể ph ng án. M i ph ng án đ u có u và nh ọ ầ c đi m riêng ,khi l a ch n c n
ề ặ ỷ ư ề ặ ả ậ ỉ ế ầ ả đ m b o các ch tiêu v m t k thu t cũng nh v m t kinh t ,trong đó c n
ề ặ ỷ ả ả ậ ọ ườ ả ố chó tr ng đ m b o chi tiêu v m t k thu t. Th ể ả ng thì đ đ m b o t ỉ t ch
ề ặ ỷ ề ậ ỉ ế ậ ộ tiêu v m t k thu t thì kèm theo ch tiêu v kinh t . Do v y ,tùy thu c vào
ấ ượ ẩ ộ ọ ươ ề ầ yêu c u ch t l ủ ả ng và đ chính xác c a s n ph m ta ch n ph ng án truy n
ề ạ ỏ ế ậ ộ đ ng th a m n các tiêu chí v kinh t ỹ và k thu t .
ọ ộ ơ ươ ỉ 2. Ch n đ ng c và các ph ề ng án đi u ch nh.
ạ ộ 2.1.Các lo i đ ng c .
ơ ệ ạ ộ ơ ườ ượ ử ụ Trong công nghi p có 2 lo i đ ng c th ng đ c s d ng :
1
ƯỜ
Ạ Ọ
Ậ
Ệ
TR
Ế Ỹ NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P
ề ộ ơ Đ ng c xoay chi u :
Đ ng c không đ ng b ( Đ ng c không đ ng b rô to l ng sóc
ộ ơ ồ ộ ộ ơ ồ ộ ồ
ấ ộ ơ ồ ộ và đ ng c không đ ng b rô to dây qu n).
ơ ồ ộ ộ Đ ng c đ ng b .
ơ ệ ề ộ ộ Đ ng c đi n m t chi u :
Đ ng c m t chi u kích t
ơ ộ ề ộ ừ ộ ậ đ c l p.
Đ ng c m t chi u kích t
ơ ộ ề ộ ừ ố ế n i ti p.
Đ ng c m t chi u kích t
ơ ộ ề ộ ừ ỗ ợ h n h p.
ấ ạ ạ ộ ứ ụ ể ặ ậ ỗ ơ M i lo i đ ng c có các đ c đi m c u t o, v n hành và ng d ng riêng
ầ ể ự ứ ọ ự d a vào yêu c u thi ế ế ượ t k đ c giao, em nghiên c u và phân tích đ l a ch n
ươ ơ ộ ề ề ể ề ộ ộ ươ ph ng án truy n đ ng đi u khi n đ ng c m t chi u và các ph ề ng án đi u
ố ộ ỉ ch nh t c đ kèm theo.
ề ộ ộ ơ ệ 2.2.Đ ng c đi n m t chi u
ề ộ ề a.Gi
ơ ệ ệ ư ế ộ ể ệ ớ i thi u chung v đ ng c đi n 1 chi u ề Nh ta đã bi ệ t máy phát đi n m t chi u có th dùng làm máy phát đi n
ơ ệ ơ ệ ề ặ ộ ộ ộ ế ị ổ ho c đ ng c đi n. Đ ng c đi n m t chi u là thi
ự ệ ơ ả ứ ệ ượ năng thành c năng. Nguyên lý làm vi c d a trên hi n t ệ ế t b quay bi n đ i đi n ệ ng c m ng đi n
ừ ơ ệ ề ộ ộ ượ ử ụ ấ ộ ệ t . Đ ng c đi n m t chi u đ c s d ng r t r ng rãi trong công nghi p và
ậ ả giao thông v n t i.
ơ ệ ấ ạ ề ộ ộ b.C u t o đ ng c đi n m t chi u
ơ ệ ề ầ ầ ộ ộ ồ ầ Đ ng c đi n m t chi u g m có 2 ph n : Ph n tĩnh (stator) và ph n
ộ đ ng (rôtor)
2
ƯỜ
Ạ Ọ
Ậ
Ệ
TR
Ế Ỹ NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P
ơ ệ ộ ộ ề Hình 1: Đ ng c đi n m t chi u
ồ ầ G m các ph n chính sau:
- C c t
ự ừ ự ừ ậ ộ ồ chính: C c t chính là b ph n sinh ra t ừ ườ tr
ấ ừ ồ ắ ự ừ ắ ự ừ s t c c t và dây qu n kích t l ng ngoài lõi s t c c t ng g m có lõi ắ ự . Lõi s t c c
ừ ữ ệ ằ ậ ỹ ặ t làm b ng nh ng lá thép k thu t đi n. C c t ự ừ ượ ắ đ
ấ ờ ằ ấ ồ ỏ v nh các bulông. Dây qu n kích t ừ ượ đ c g n ch t vào ọ c qu n b ng dây đ ng b c
- C c t
ự ừ ụ ụ ặ ự ừ cách đi n.ệ ự ừ ph : C c t ữ ph đ t gi a các c c t ể ả chính và dùng đ c i
ề ệ ổ thi n đ i chi u
- Gông t
ừ ể ạ ừ ố ề ự ừ ồ ờ : Dùng đ làm m ch t n i li n các c c t đ ng th i làm
ỏ v máy.
- Các b ph n khác:
ậ ộ
ắ o N p máy.
o C c u ch i than.
ơ ấ ổ
Lõi s t ph n ng:
ầ ứ ắ
ể ẫ ừ ầ ứ ắ ườ Lõi s t ph n ng dùng đ d n t . thông th ữ ng dùng nh ng lá thép k ỹ
ệ ở ủ ệ ậ ầ ồ ặ ạ thu t đi n dày 0,5 mm ph cách đi n hai đ u r i ép ch t l i. Trên lá thép có
ể ạ ạ ặ ấ ậ d p hình d ng rãnh đ sau khi ép l i thì đ t dây qu n vào
Dây qu n ph n ng:
ầ ứ ấ
ầ ứ ệ ấ ầ ạ Dây qu n ph n ng là ph n sinh ra s.đ.đ và có dòng đi n ch y qua.
ườ ệ ệ ằ ồ ọ Th ng làm b ng dây đ ng có b c cách đi n.Trong máy đi n nh th
ế ừ ệ ệ ớ ườ dùng dây có ti t di n tròn, trong máy đi n v a và l n th ng dùng dây ti ỏ ườ ng ế t
ấ ượ ệ ủ ệ ớ ữ ậ di n hình ch nh t. Dây qu n đ c cách đi n v i rãnh c a lõi thép.
3
ƯỜ
Ạ Ọ
Ậ
Ệ
TR
Ế Ỹ NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P
ổ C góp:
ể ổ ề ọ ổ ổ ề C góp hay còn g i là vành góp hay vành đ i chi u dùng đ đ i chi u
ề ề ế ề ộ ỏ ồ ồ ệ dòng đi n xoay chi u thành m t chi u. c góp g m có nhi u phi n đ ng hình
ệ ế ằ ớ ớ ợ ạ đuôi nh n cách đi n v i nhau b ng l p mica dày 0,4 đ n 1,2 mm và h p thành
ể ể ụ ầ ộ ộ ơ m t hình tr tròn. Đuôi vành góp có cao h n lên m t ít đ đ hàn các đ u dây
ầ ử ế ấ ượ ễ ủ c a các ph n t dây qu n vào các phi n góp đ c d dàng.
ộ ậ Các b ph n khác:
- Cánh qu t: Dùng đ qu t gió làm ngu i máy.
ể ạ ạ ộ
- Tr c máy: Trên đó đ t lõi s t ph n ng, c góp, cánh qu t và
ầ ứ ụ ặ ắ ạ ổ ổ bi.
ụ ườ ằ ố Tr c máy th ng làm b ng thép Cacbon t t.
ươ ế ế ệ ầ ư ề ề ỉ ộ ề ầ 2.3 Các ph ể Đ thi ố ộ ng pháp đi u ch nh t c đ . ớ ợ t k h truy n đ ng phù h p v i yêu c u ta c n đ a ra nhi u
ươ ồ ươ ươ ph ng án khác nhau, r i sau đó so sánh các ph ng án trên ph ệ ng di n kinh
ậ ể ọ ỹ ươ ố ư ế t và k thu t đ ch n ra ph ng án t i u.
ơ ử ụ ộ ượ ệ ồ Đây là đ ng c s d ng năng l ề ng đi n 1 chi u bao g m:
ơ ệ ề ộ ừ ộ ậ Đ ng c đi n 1 chi u kích t đ c l p.
ơ ệ ề ộ ộ ừ ố ế Đ ng c đi n m t chi u kích t n i ti p.
ơ ệ ề ộ ộ ừ ỗ ợ Đ ng c đi n m t chi u kích t h n h p.
ớ ộ ề ừ ỗ ế ấ ứ ợ ọ ơ ̣ ơ V i đ ng c 1 chi u kích t h n h p là l ai đông c có k t c u ph c
ạ ỏ ợ ỉ ế ạ t p,giá thành cao nên ta lo i b vì không phù h p ch tiêu kinh t .
ề ừ ố ế n i ti p
ơ ồ ơ ộ 2.3.1 Đ ng c 1 chi u kích t S đ nguyên lý
0
4
ƯỜ
Ạ Ọ
Ậ
Ệ
TR
Ế Ỹ NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P
ơ ộ ề ạ ộ ừ ố ế Hinh 2:M ch đ ng c m t chi u kích t n i ti p.
ươ ơ ệ ặ - Ph ng trình đ c tính c đi n:
ươ ơ - Ph ặ ng trình đ c tính c :
ấ ạ ộ ừ ố ế ớ ộ ơ Ta th y lo i này có cu n kích t ầ ứ n i ti p v i ph n ng đ ng c nên
ừ ầ ứ ộ ơ dòng kích t chính là dòng ph n ng đ ng c .
ư bi n đ i thì t
(cid:0) ế ổ ừ ế ệ ậ Do v y khi I thông ổ ẽ cũng bi n đ i s gây ra hi n
ượ ừ ư ổ ụ ớ t ng t ấ d (t n th t ph ) l n.
dư = (2 (cid:0)
đm
(cid:0) 10).(cid:0)
ề ộ ừ ố ế ơ ở ạ ặ ơ ộ Mà đ ng c m t chi u kích t n i ti p có đ c tính c ế d ng phi tuy n
ơ ề ộ ứ ặ ạ ụ ả ổ (hypecbol ), nên đ c tính c m m và đ c ng l i thay đ i theo ph t ộ i. Đ ng
ề ừ ố ế ả ả ớ ờ ộ ề ơ ộ c m t chi u kích t n i ti p có kh năng quá t i l n v momen nh cu n
ắ ố ế ở ộ ạ ả ố ơ ầ ứ CKT m c n i ti p vào m ch ph n c ng nên có kh năng kh i đ ng t t h n
ơ ộ ề ừ ộ ậ ạ ộ ậ ơ ườ ộ đ ng c m t chi u kích t đ c l p.Vì v y lo i đ ng c này th ng đ ượ ử c s
ệ ầ ả ở ộ ớ ề ụ d ng trong h truy n đông yêu c u quá t i cao và momen kh i đ ng l n.
ặ ừ ơ ụ ủ ộ ầ ứ ộ M t khác, t ả thông c a đ ng c ph thu c vào dòng ph n ng nên kh
ị ả ủ ộ ơ ị ả ưở ấ ớ ủ ệ ướ năng ch u t i c a đ ng c b nh h ng r t l n c a đi n áp l ề i. Đi u này
ố ộ ề ổ ỉ ỉ ị gây khó khăn trong quá trình đi u ch nh và n đ nh t c đ , quá trình này ch có
ả ở ố ộ ấ ệ ệ ấ ả ở ố ộ ạ ượ hi u qu t c đ r t th p và hi u qu không cao, t c đ cao đ t đ c
ề ấ đi u này là r t khó khăn.
ự ươ ơ ể ề ố ộ ộ ơ ộ ặ ỉ D a vào ph ng trình đ c tính c ,đ đi u ch nh t c đ đ ng c m t
ề ừ ố ế ầ ứ ể ệ ệ ặ ổ ổ chi u kích t n i ti p ta có th thay đ i đi n áp ph n ng ho c thay đ i đi n
ở ụ ầ ứ ệ ằ ắ ở tr ph n ng b ng cách m c thêm đi n tr ph .
ươ ổ ố ộ ộ ệ ơ ổ ở Ph ầ ng pháp thay đ i t c đ đ ng c băng cách thay đ i đi n tr ph n
ứ ể ặ ng có đ c đi m :
ở ụ ả ươ ố ộ ỉ ệ Vì ph i thêm đi n tr ph nên ph ổ ng pháp này ch cho t c đ thay đ i
ề ướ ả theo chi u h ng gi m.
5
ƯỜ
Ạ Ọ
Ậ
Ệ
TR
Ế Ỹ NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P
Mu n t c đ càng nh thì đi n tr ph càng l n nên t n hao tăng lên.
ố ố ộ ở ụ ệ ỏ ớ ổ
ở ữ ố ộ ấ ố ộ ỏ ặ ơ ố ộ ổ ề ị nh ng t c đ nh đ c tính c d c nhi u nên đ n đ nh t c đ r t
kém.
D i đi u chính t c đ ph thu c vào tr s ph t
c .
ị ố ụ ả ố ộ ụ ề ả ộ i M
ề ấ ỉ Đi u ch nh có c p.
ừ ằ ừ ộ ậ đ c l p ộ ậ ầ ứ ớ ừ ừ ơ ề ộ 2.3.2 Đ ng c 1 chi u kích t ạ Do m ch kích t ạ n m đ c l p v i m ch ph n ng nên t thông kích t
(cid:0) ả ổ = const khi t i thay đ i.
ươ Ph ơ ặ ng trình đ c tính c :
u
. R M (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) I .2 (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) U K R K U K K
ệ ườ Vì (cid:0) = const nên quan h ệ (cid:0) (M) là quan h đ ẳ ng th ng.
2
ộ ứ ặ ơ Đ c ng đ c tính c :
(cid:0) (cid:0) (cid:0) K (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) const R . (cid:0)
0
(cid:0)
Ð
M
0
CKÐ
ơ ệ ơ ộ ề ặ ộ ừ ộ ậ Hinh 3. Đ c tính c đ ng c đi n m t chi u kích t đ c l p.
ậ ặ ạ ơ ườ ộ ứ ẳ Nh n xét: Đ c tính c có d ng đ ng th ng và có đ c ng cao .khi
ệ ớ ố ộ ệ ừ ằ ả ơ ổ ộ đ ng c làm vi c v i t c đ không đ i thì momen đi n t b ng momen c n
ụ ộ ạ ộ ơ ơ ả ớ ả ỉ trên tr c đ ng c . Lo i đ ng c này cho phép quá t ộ ề i l n, d i đi u ch nh r ng
ễ ề ừ ươ ỉ ạ ộ ặ ấ ơ ơ và d đi u ch nh. T ph ng trình đ c tính c cho th y lo i đ ng c này có
ư, Rf, và ik.
ố ộ ớ ể ề ỉ ỉ th đi u ch nh t c đ t i 3 cách là điêù ch nh U
6
ƯỜ
Ạ Ọ
Ậ
Ệ
TR
Ế Ỹ NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P
ự ế ố ớ ộ ơ ệ ề ộ ừ ộ ậ ườ Trong th c t đ i v i đ ng c đi n m t chi u kích t đ c l p th ng
ươ ố ộ ư ề ỉ có 3 ph ng pháp đi u ch nh t c đ nh sau :
ệ ầ ứ
ầ ứ ạ
ổ ỉ ỉ ề ề ừ ở ụ ạ Thay đ i đi n tr ph m ch ph n ng ấ Đi u ch nh đi n áp c p cho m ch ph n ng Đi u ch nh t ệ ừ thông kích t
ầ ứ ệ a. Thay đ i đi n tr ph m ch ph n ng
(cid:0) ổ ơ ồ ở ụ ạ S đ nguyên lý:
+
-
u ¦
t n
r f 1
I¦
®
r f 2
r f
+
-
m
0
c k §
h 2
r f 3
h 3
(cid:0) (cid:0)
ở ụ ạ ầ ứ ệ ặ ơ ổ Hình 4: Đ c tính c khi thay đ i đi n tr ph m ch ph n ng.
(cid:0) = (cid:0)
ả ế thi
đm = const ; R = Var
Gi t : U= Uđm = const ;(cid:0)
ươ Ph ơ ặ ng trình đ c tính c :
m
2
m®
f )
m®
R+R ω = M* U ® Φ K Φ K(
ạ ơ ặ D ng đ c tính c :
ở ụ ạ ơ ư ệ ạ ặ ổ ầ ứ Khi thay đ i đi n tr ph m ch ph n ng ta có d ng đ c tính c nh hình
(H3)
Nh n xét : ậ
ừ ươ ặ ạ ấ ơ ơ ổ T ph ặ ng trình đ c tính c và d ng đ c tính c ta th y khi thay đ i
f) làm cho :
ở ụ ạ ầ ứ ệ đi n tr ph m ch ph n ng (tăng R
Đ c tính c m m đi
ơ ề ặ
2
f )
dmΦ
(cid:0) RR M. K( (cid:0) ộ ụ ố ộ (cid:0) Đ s t t c đ = tăng lên
7
ƯỜ
Ạ Ọ
Ậ
Ệ
TR
Ế Ỹ NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P
2
)
Φ K( dm RR
f
(cid:0) ộ ứ ặ ơ (cid:0) Đ c ng đ c tính c = gi mả
M c đ phù h p t
ứ ộ ợ ả i P = U.I = const
.Iư = const
M = K(cid:0) ề ươ ỏ ơ ố ộ ơ ả ố ộ ỉ ỉ Ph ằ ng pháp này ch cho phép đi u ch nh t c đ nh h n t c đ c b n b ng
ộ ứ ặ ả ơ ươ ề ỉ ệ cách gi m đ c ng đ c tính c . Nó là ph ng pháp đi u ch nh không tri t
ị ủ ụ ề ả ố ộ ộ ỉ ể ả đ ,d i đi u ch nh ph thu c giá tr c a momen c n,đ chính xác duy trì t c
ỉ ộ ộ đ không cao,đ tinh ch nh kém.
Khi đi u ch nh t c đ xu ng th p, sai s t c đ càng l n và moomen
ố ố ộ ố ộ ề ấ ố ớ ỉ
ố ộ ắ ạ ả ỏ ả ộ ng n m ch càng nh nghĩa là đ duy trì t c đ và kh năng quá t i
ố ấ ệ ệ ề ở ơ ỉ ạ kém,ngoài ra s c p đi n tr có h n và vi c đi u ch nh không tr n.
D i đi u ch nh không r ng D = 5:1.
ề ả ộ ỉ
Ph
ươ ề ấ ượ ệ ấ ổ ng pháp này gây t n th t nhi u năng l ả ng do đó gi m hi u su t
ệ ố h th ng.
ổ ừ b. Thay đ i t c đ b ng cách thay đ i t thông.
ơ ồ ổ ố ộ ằ S đ nguyên lý (H.7):
ổ ừ ừ ộ ơ ộ ề ừ ộ ậ Khi thay đ i t thông kích t đ ng c m t chi u kích t đ c l p chính
(cid:0) ệ ừ ủ ộ ề ơ ỉ ứ ề ệ là đi u ch nh mô men đi n t c a đ ng c M =K ỉ .Iư và đi u ch nh s c đi n
(cid:0) ủ ộ ệ ơ ườ ộ đ ng quay E =K ế ấ ủ c a đ ng c .Do k t c u c a máy đi n nên ta th ng .(cid:0)
+
-
u ¦
(cid:0) ừ ả gi m t thông .
ả ế Gi thi t :
I¦
¦r
U = Uđm = const
®
+
-
c k §
u ®k
b b ®
R
ω (cid:0)
M.
2
dm Φ
U K
u h 7
Φ )K(
R = const (cid:0) = Var ươ Ph ặ ng trình đ c tính c ơ
8
ƯỜ
Ạ Ọ
Ậ
Ệ
TR
Ế Ỹ NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P
ω
=
=
var
ox
m® Φ
U K
x
ố ộ ả ưở Hình 5 : Đ ng ộ T c đ không t i lý t ng :
2
)
K(
=
var
xΦ R
ừ ộ ậ ề ơ c 1 chi u kích t đ c l p
ộ ứ ơ ặ Đ c ng đ c tính c : (cid:0) =
U m® Inm = R
Ở ặ ơ ệ đ c tính c đi n : = const
ạ ơ ặ D ng đ c tính c :
ặ ơ Đ c tính c ( H 8 )
ặ ơ ệ Đ c tính c đi n ( H 9 )
(cid:0) (cid:0)
(cid:0) (cid:0) (cid:0)
(cid:0) (cid:0) (cid:0)
(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)
(cid:0) ®m
(cid:0) ®m
I
m
0
0
Inm
mnm2 mnm1 mnm
h 9
h 8
ơ ộ ơ ộ ổ ừ ề ặ Hình 6:Đ c tính c đ ng c m t chi u khi thay đ i t thông
ậ Nh n xét:
ấ ằ ạ ừ ủ ộ ề ừ ộ ậ Ta th y r ng m ch kích t ơ ộ c a đ ng c m t chi u kích t đ c l p là
̃ ệ ề ế ạ ỉ ừ ế ả m ch phi tuy n cho nên h đi u ch nh t thông cung là phi tuy n .Khi gi m
ừ ở ộ ố ộ ộ ứ ộ ả ơ ờ ồ t thông m t m c đ nào đó thì t c đ đ ng c tăng lên và đ ng th i ph i
ể ề ệ ả ạ ổ ả đ m b o đi u ki n chuy n m ch c góp.
(cid:0) ư ả ừ ề ế Nh ng n u gi m t thông ả (cid:0) quá nhi u vì khi gi m do quán tính t c ố
(cid:0) ớ ừ ẽ ổ ơ đ ộ (cid:0) ậ s thay đ i ch m h n so v i t thông nên E = K(cid:0) .(cid:0) gi mả (cid:0) Iư tăng lên
9
ƯỜ
Ạ Ọ
Ậ
Ệ
TR
Ế Ỹ NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P
(cid:0) M = K(cid:0) .Iư tăng lên.
ư tăng quá l n gây nên s t áp trong
(cid:0) ặ ề ả ụ ớ M t khác khi gi m quá nhi u thì I
(cid:0) ầ ứ ạ ấ ộ m ch ph n ng tăng lên ơ ả (cid:0) công su t đ ng c gi m ố ộ ả t c đ gi m
2
)
K(
(cid:0) ư ậ ả ỉ ừ ề Nh v y khi đi u ch nh gi m t thông thì:
xΦ R
Đ c ng đ c tính c gi m
(cid:0) (cid:0) ơ ả ộ ứ ặ (cid:0) =
ạ ừ ỏ ễ ề ệ ổ ấ Vì công su t m ch kích t ỉ nh nên vi c đi u ch nh là d dàng và t n
hao công su t ít.ấ
ự ộ ả Kh năng t đ ng hóa cao .
Sai l ch tĩnh tăng
ệ lên
H th ng có d i đi u ch nh h p: D = 3
ệ ố ẹ ề ả ỉ :1.
Khi gi m t
ả ừ ố ộ ệ ể ể ạ ổ ề thông đ tăng t c đ thì đi u ki n chuy n m ch c góp
ể ả ể ệ ậ ả ạ ườ ề ấ x u đi vì v y đ đ m b o đi u ki n chuy n m ch bình th ng thì
ư nên momen cho phép trên tr c đ ng c gi m
ả ồ ả ờ ụ ộ ơ ả ph i đ ng th i gi m I
ấ r t nhanh.
ệ ả ằ ớ ớ ờ ộ ố ờ Do đi n c m l n nên h ng s th i gian l n , th i gian quá đ dài.
Ph
ươ ổ ừ ớ ả ợ ng pháp thay đ i t thông phù h p v i t i
Pc = U.I = const
Mc = var
ươ ạ ỉ ế ấ ổ ượ Tuy nhiên ph ng pháp này l i có ch tiêu kinh t cao, t n th t năng l ng
nh .ỏ
ầ ứ ệ ạ ấ c.Thay đ i đi n áp c p cho m ch ph n ng
¦
b
r
r
I¦
I¦
+
u
b b ®
eb
e
®
c k §
-
S¬ ®å thay thÕ h 5
h 4
ổ ổ ơ ồ S đ nguyên lý t ng quát:
u ®k
10
ƯỜ
Ạ Ọ
Ậ
Ệ
TR
Ế Ỹ NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P
ầ ứ ệ ạ ổ Hình 7: M ch thay đ i đi n áp ph n ng
Trong đó :
ể ế ộ ế ệ ề ệ ổ ổ BBĐ : là b bi n đ i dùng đ bi n đ i đi n áp xoay chi u thành đi n
ứ ệ ề ề ộ ộ ỉ ủ áp m t chi u và đi u ch nh s c đi n đ ng E ầ b c a nó theo yêu c u
ầ ứ ệ ở ạ Rb : là đi n tr m ch ph n ng
ủ ộ ế ụ ệ ạ ở ổ ộ Rư : là đi n tr trong c a b bi n đ i ph thu c vào lo i thi ế ị t b
ả ế Gi thi t :
U = Var
const
dm
(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)
R = const
(cid:0)
Σ
t n
2
eb®m
dm
eb1
eb2
ươ Ph ơ ặ ng trình đ c tính c : (cid:0) (cid:0) R (cid:0) ω M. (cid:0) (cid:0) (cid:0) E b Φ K Φ ) K( (cid:0) (cid:0) (cid:0)
m V iớ (cid:0)R =Rư+Rb ơ
(cid:0) (cid:0) (cid:0)
eb3
m
0
m®m
ạ ặ D ng đ c tính c :
h 6
ệ ạ ổ Khi thay đ i đi n áp m ch
ầ ứ ơ ượ ộ ph n ng đ ng c ta đ ộ ọ ặ c m t h đ c
ư ẽ ơ ệ ặ ổ ơ Hình 8: Đ c tính c khi thay đ i đi n ớ tính c song song v i nhau nh hình v :
ầ ứ áp ph n ng
ậ Nh n xét:
bx
ω
E = ox K Φ
m®
ố ộ ệ ẽ ạ ổ ả ưở ầ ứ Khi thay đ i đi n áp m ch ph n ng ta s có các t c đ không t i lý t ng
khác nhau
11
ƯỜ
Ạ Ọ
Ậ
Ệ
TR
Ế Ỹ NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P
ộ ứ (cid:0) Đ c ng = const
ứ ộ ợ ả M c đ phù h p t i
đm.Iđm= Mđm = const
P = U.I = var [Mc] = K(cid:0)
ề ả ộ ỉ D i đi u ch nh r ng D = 10:1 :
ươ ầ ứ ệ ề ạ ỉ ươ ệ Ph ng pháp đi u ch nh đi n áp m ch ph n ng là ph ng pháp tri t
ả ưở ấ ỳ ề ỉ ả ể ể ả đ k c khi không t i lý t ố ộ ng và đi u ch nh t c đ trong b t k vùng t i
ể ả ưở ả ả ỏ nào k c khi không lý t ng , ố ố ộ ả đ m b o sai s t c đ nh , kh năng
ả ớ ề ả ấ ổ ỉ ượ ươ quá t ộ i l n,d i đi u ch nh r ng và t n th t năng l ng ít .ph ng pháp này
ể ề ệ ề ầ ử ề ằ ở ạ ơ ỉ ỉ có th đi u ch nh tr n trong h đi u ch nh .ph n t ể đi u khi n n m m ch
ể ẹ ề ể ề ả ộ ự đi u khi n nên đ tinh đi u khi n cao, thao tác nh nhàng và kh năng t
ộ đ ng hóa cao.
ộ ứ ệ ặ ả ổ ổ ơ Khi thay đ i U đ c ng đ c tính c không thay đ i nên gi m sai l ch
ặ ệ ươ ạ ả ợ ớ ấ ả tĩnh – đ c bi t ph ng pháp này phù h p v i lo i t i mang tính ch t ph n
c = const ).
ằ ố kháng và băng h ng s (M
Nh n xét ch n ph
ọ ậ ươ ố ộ ề ỉ ng pháp đi u ch nh t c đ
ụ ể ữ ươ ố ộ ề Qua nh ng phân tích c th 3 ph ỉ ng pháp đi u ch nh t c đ trên ta
ấ ỗ ươ ữ ư ề ề ỉ ượ ể th y m i ph ng pháp đi u ch nh đ u có nh ng u nh c đi m riêng phù
ệ ủ ề ớ ừ ứ ệ ầ ấ ợ h p v i t ng yêu c u công ngh .Căn c công ngh c a đ tài ta th y
ươ ổ ố ộ ằ ầ ứ ệ ề ạ ỉ ph ng pháp thay đ i t c đ b ng cách đi u ch nh đi n áp m ch ph n ng
ề ư ể ơ ư ộ đ ng c có nhi u u đi m nh :
Ph m vi đi u ch nh t c đ r ng.
ố ộ ộ ề ạ ỉ
Đi u ch nh tr n và đi u ch nh vô c p
ề ề ấ ơ ỉ ỉ
Sai l ch tĩnh nh ,
ệ ề ả ỉ ỏ (cid:0) =const trong toàn d i đi u ch nh
ệ ự ộ ễ ự D th c hi n t đ ng hoá
M c đ phù h p t
ứ ộ ợ ả i
Mc = const
Pc = var
12
ƯỜ
Ạ Ọ
Ậ
Ệ
TR
Ế Ỹ NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P
ọ ươ ệ ề ổ ỉ Do đó ta ch n ph ố ộ ằ ng pháp đi u ch nh t c đ b ng cách thay đ i đi n
ạ ộ ơ ầ ứ áp m ch ph n ng đ ng c .
ộ 3.Phân tích ch n các ph ơ ừ ng án hãm,d ng đ ng c .
ọ ạ ươ ộ ượ ề ơ Hãm là tr ng thái đ ng c sinh ra mô men quay ng ớ ố ộ c chi u v i t c đ
ủ ấ ả ơ ề ạ ộ quay c a rôto .Trong t t c các tr ng thái hãm đ ng c đ u làm vi c ệ ở ế ch
ư ở ướ ọ ơ ộ ề ừ ộ ậ ố ộ đ máy phát .Nh ầ ph n tr c ta đã ch n c m t chi u kích t đ c l p đ i
ạ ơ ộ ớ ọ v i l ai đ ng c này có 3 tr ng thái hãm là :
Hãm tái sinh
Hãm ng cượ
ộ Hãm đ ng năng
ầ ượ ừ ạ Sau đây ta l n l t phân tích t ng tr ng thái hãm.
3.1.Hãm tái sinh:
ơ ế ơ ạ ộ Hãm tái sinh là tr ng thái máy phát mà đ ng c bi n c năng đã tích lu ỹ
ượ ̉ ề ướ ệ đ c thành đi n năng tra v l ệ i đi n .
ơ ố ộ ố ộ ủ ẩ ớ ả Hãm tái sinh x y ra khi t c đ c a rôto l n h n t c đ không t i lý
o).Khi hãm tái sinh Eư> Uư đ ng c làm vi c nh m t máy phát
ưở ư ộ ệ ơ ộ t ng ( (cid:0) >(cid:0)
ớ ướ ớ ố n i song song v i l ế ộ ộ i.So v i ch đ đ ng
Ul
Ih
(cid:0) ệ ơ ở ế ộ c ch đ hãm tái sinh dòng đi n và mô
e
ề ượ ổ ể ị men đ i chi u đ ứ c xác đ nh theo bi u th c
xl
I¦Ul
e
h
(cid:0) sau. (cid:0) (cid:0) (cid:0) Φω K K (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) I 0 EU l R
Φω o R Mh=k(cid:0) Ih < 0
m
0
ươ ơ ở ạ Ph ặ ng trình đ c tính c đo n hãm
mc
h 19
tái sinh là:
o
h
h
(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) ωω I M ω o R Φ k k( R 2)Φ
13
ƯỜ
Ạ Ọ
Ậ
Ệ
TR
Ế Ỹ NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P
ặ HHình 9. Đ c tính hãm tái
sinh
Ở ạ ấ ượ tr ng thái hãm tái sinh I ả ề
c tr v ề
h ướ ươ ề ế l i là P = (UE).I ,đây là ph ữ
ng pháp hãm h u ích v kinh t ơ
ộ
vì đ ng c ̃
ư ệ sinh ra đi n năng h u ích ̃ ệ ố ề ộ ộ ơ ỉ Tuy nhiên h th ng truy n đ ng van đ ng c (TĐ) ch dân dòng theo ấ ị ề ộ ộ ơ ượ ả ề ướ m t chi u nh t đ nh nên khi đ ng c sinh ra năng l ng tr v l i thì các ̃ ượ ươ ợ van không cho phép dân ng c .Nên ph ng pháp hãm này không phù h p ầ ệ
ớ
v i yêu c u công ngh . 3.2. Hãm ng (cid:0) c :
ượ ạ ượ
Hãm ng ủ
c là tr ng thái máy phát c a a TN Ul (cid:0) (cid:0) ơ ượ ề ộ
đ ng c khi rôto quay ng ề
ớ
c chi u v i chi u Ih ươ ứ ệ quay t ng ng c a t ủ ừ ườ
tr ng do đi n áp e ồ ngu n gây ra. m 0 m c 2 mc 1 c 0 ụ ả ặ ấ M t khác ph t ả
i mang tính ch t ph n d xl ỉ ườ ợ kháng nên ta ch xét tr ề
ả
ng h p đ o chi u (cid:0) ầ ứ ệ ộ ơ đi n áp ph n ng khi đ ng c đang quay. h 20 - (cid:0) (cid:0) ượ ặ
Hình 10: Đ c tính hãm ng c ả ử ộ ậ ạ ệ ơ ặ ự Gi s đ ng c đang làm vi c xác l p t i đi m nhiên ể a trên đ c tính t ụ ả ầ ứ ư ề ệ ổ ̣ ớ
v i ph t i M ở ụ f
c1 .Ta đ i chi u đi n áp ph n ng và đ a thêm điên tr ph R ầ ứ ơ ẽ ể ạ ộ ặ vào m ch ph n ng đ ng c s chuy n sang làm vi c đi m ệ ở ể b trên đ c tính ̃ ế ở ượ ề ề
bi n tr chi u quay ng c.T i ̃
ạ b do quán tính nên rôto vân quay theo chi u cu ề ố ạ ố ộ ả ề ổ
còn mô men đã đ i chi u ch ng l i chi u quay nên t c đ gi m nhanh theo ố ộ ằ ế ắ ầ ứ ỏ ướ ộ ơ ẽ
i đ ng c s đo n ạ bc .T i ạ c t c đ b ng không n u c t ph n ng kh i l ̃ ạ ế ụ ầ ứ ế ướ ừ
d ng l i.Còn n u vân ti p t c đóng ph n ng vào l i và n u t i ế ạ cmô men 14 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P c2 thì đ ng c s quay ng ơ ớ ả ơ ẽ ộ ượ ố ơ
ủ ộ
c a đ ng c l n h n mô men c n M c cu i cùng ệ ạ ạ ổ ự ệ làm vi c t i đi m c ể d .Trên đo n hãm ng ượ bc vì đi n áp đ i c c tính nên EU l l I 0 h R R U(
R )E
R - f - f (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) ệ ể ị ượ ề ấ
d u ‘ – ‘ bi u th dòng đi n ng c chi u v i tr ng thái cũ
ớ ạ Mh = k(cid:0) .Ih< 0 ấ ượ ườ ể ạ ư ệ Ta th y hãm ng c th ng đ a thêm đi n tr ph R ế
ở ụ f vào đ h n ch ệ ạ ườ ả ổ dòng đi n hãm .Do đó tr ng thái hãm này th ấ ớ
ng gây t n th t l n làm gi m ể ổ ọ ộ ụ ượ ự ố ư ấ ệ ắ ơ
đáng k tu i th đ ng c và không kh c ph c đ c s c nh m t đi n . ộ
3.3. Hãm đ ng năng: ườ ợ ừ ộ ậ Ta xét tr ộ
ng h p hãm đ ng năng kích t đ c l p ơ ồ a). S đ nguyên lý (H.21) i ¦ (cid:0) r h e b a Rh c k § r fk (I) m u l - + Mc Mhd(Ihd) 0 h 21 h 22 (cid:0) (cid:0) ặ ộ Hình 11.Đ c tính hãm đ ng năng b.Nguyên lý làm vi c:ệ ộ ừ ộ ậ ẩ ắ ơ Hãm đ ng năng kích t ộ
đ c l p x y ra khi đ ng c đang quay ta c t ầ ứ ỏ ướ ộ ơ ề ồ ệ ệ ộ ộ ph n ng đ ng c ra kh i l i đi n m t chi u r i đóng kín qua m t đi n (cid:0) ở ừ tr hãm R ̃
vân gi ̃
ư
nguyên =const . ạ
h còn m ch kích t 15 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ̃ ầ ứ ỏ ướ ể ạ ờ ệ ộ ượ ắ
T i th i đi m c t ph n ng kh i l i đi n do đ ng năng tích luy đ c ̃ ̃ ở ệ ướ ớ ố ộ ề quá trình làm vi c tr c đó nên rôto vân quay theo chi u cu v i t c đ ban bđ = k.(cid:0) bđ ầ
đ u E .(cid:0) h nên s c đi n đ ng ượ ệ ạ ở ứ ệ ộ ầ ứ
Vì ph n ng đ c khép m ch qua đi n tr hãm R E ωΦ
. ầ ượ ệ ầ ị ban đ u sinh ra dòng đi n hãm ban đ u đ c xác đ nh . I 0 hbd bd
R R .k
R bd
R h - - h (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) bđ< 0 .Mô men ng ượ ớ ố ộ ệ ề ặ .(cid:0) c chi u v i t c đ .M t khác đi n áp Mhbđ =k.(cid:0) ầ ứ ặ ầ ằ ộ ươ ơ
lóc đ u đ t vào ph n ng đ ng c lóc hãm b ng không nên ta có ph ng ặ ơ trình đ c tính c khi hãm là . - h h h h -
k( (cid:0) (cid:0) R R R (cid:0) (cid:0) I. M. ω Φ
k R
2)Φ ươ ườ ạ ộ ạ ủ ẳ ng trình đ ố
ng th ng đi qua g c to đ d ng c a V i Iớ h ,Mh< 0 .Đây là ph 2 ượ ể ể chúng đ ư
c bi u di n nh trên hình (H.22). β .k(
R Φ
)
R - h (cid:0) (cid:0) (cid:0) Ta có : ộ ứ ộ ứ ơ ỏ ụ
Đ c ng ph thu c vào R ặ
h khi Rh càng nh thì đ c tính c càng c ng h sao cho ả ớ ọ ,mô men hãm càng l n hãm càng nhanh.Tuy nhiên ph i ch n R
Ihbđ(cid:0) (2(cid:0) 2.5)Iđm. ộ ừ ộ ậ ụ ượ Khi hãm đ ng năng kích t đ c l p tiêu th ít năng l ng t ừ ướ
l i .Năng ượ ủ ế ượ ạ ủ ộ ộ ơ ượ l ng ch y u đ c t o ra do đ ng năng c a đ ng c tích đ c trong quá ơ ỉ ụ ệ ấ ộ trình làm vi c .Trong quá trình hãm đ ng c ch tiêu th công su t kích t ừ ấ
r t nh Pỏ kt=(1(cid:0) 5)%Pđm . Đánh giá ch n ph ọ ươ ộ ơ
ừ
ng pháp hãm d ng đ ng c : ụ ể ủ ừ ừ ữ ươ ấ ươ T nh ng phân tích c th c a t ng ph ng pháp hãm ta th y: Ph ng ượ ệ ấ ổ ượ pháp hãm ng ả
c hãm nhanh có hi u qu tuy nhiên t n th t năng l ớ
ng l n ơ ả ộ ưở ế ọ ế ị ươ làm phát nóng đ ng c nh h ổ
ng đ n tu i th thi t b .Còn ph ng pháp ệ ả ộ ơ ươ ượ hãm đ ng năng có hi u qu kém h n ph ng pháp hãm ng c khi có cùng 16 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P c .Tuy nhiên hãm đ ng năng l ầ ả ộ ạ ư ố ộ
t c đ ban đ u và mô men c n M i u vi ệ ơ
t h n ượ ượ ề ể ạ ề ặ
v m t năng l ụ ấ
ng tiêu th r t ít năng l ng t ừ ướ
l i và m ch đi u khi n ̃ ả ơ ơ cung đ n gi n h n . ọ ộ ế ổ 4. Phân tích ch n b bi n đ i ạ ề ộ ộ ỉ ầ
ầ ự ủ ệ ố
ổ ề
ổ ệ ấ ơ
C u trúc ph n m ch l c c a h th ng truy n đ ng đi u ch nh đ ng c
ộ ế
ạ
cũng c n có b bi n đ i, các b bi n đ i này c p đi n cho m ch
ệ ử ụ
ế ơ ộ ế
ừ ủ ộ
c a đ ng c . Cho đ n nay trong công nghi p s d ng ơ ơ ấ ệ ệ ộ ổ ộ ờ
ầ ứ
ộ ế
B b n đ i máy đi n g m: Đ ng c s c p kéo máy phát đi n m t ấ
bao gi
ặ
ph n ng ho c kích t
ổ
4 b bi n đ i chính:
ộ ỉế
ề ế ặ ạ ồ
chi u ho c khu ch đ i. B bi n đ i đi n t ộ ế ệ ừ ổ ạ ừ ế
: Khu ch đ i t ộ ế ư ư ặ ổ ỉ ỉ ẫ
B bi n đ i ch nh l u bán d n: Ch nh l u Thyristor ho c Điôt B bi n đ i ch nh l u không đi u khi n + xung áp m t chi u Tranzitor ư ề ể ề ổ ộ ỉ ộ ế
ặ ho c Thysistor 4.1 B bi n đ i máy đi n. ®k ộ ế ệ ổ ộ ộ ế ừ ộ ậ ồ
B bi n đ i này g m máy phát m t
ề u F = u D ® ệ
ơ u kF ầ ứ
ộ ườ u ®k b b ® ố ộ ổ
đ c l p phát ra đi n áp cung
chi u kích t
ộ
ạ
ấ
c p cho m ch ph n ng đ ng c , máy phát
ồ
ơ ơ ấ
này th
ng do đ ng c s c p không đ ng
ủ
ộ
b 3 pha ĐK kéo quay và t c đ quat c a
máy phát là không đ i. ổ ộ ế ơ ồ ổ ư
B bi n đ i này có s đ nguyên lý nh hình v . ẽ ộ ế ệ ổ Hình 12: B bi n đ i máy đi n ườ ượ Ng ứ
i ta đã ch ng minh đ c: ệ ố ấ
C: H s góc c a đ c tính t Trong đó: H s c u trúc máy phát.
ệ ố
ệ ủ ặ
ủ ậ ứ ộ ừ
hoá.
ỉ ệ ệ V y s c đi n đ ng c a máy phát t l ở ệ ố
đi n áp kích thích b i h s ằ
h ng : 17 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ẽ ổ ổ ượ ứ ổ ượ ệ ặ c t c là thay đ i đ c đi n áp đ t lên ươ ặ ủ ệ ư ặ Khi ta thay đ i s thay đ i đ
ơ
ộ
đ ng c .
ế
N u đ t thì ta có ph ng trình đ c tính c a h nh sau: ấ ề ề ỳ ả ỉ
ch nh đ
ỉ
ộ ứ
i còn đ c ng đ c tính c thì không đ i.
ộ ệ ố ặ
ổ ể ơ
ư ổ
ẫ ượ ử ụ
c s d ng ừ ệ
T h trên ta th y khi đi u ch nh dòng kích thích tu máy phát thì đi u
ượ ố ộ
c t c đ không t
u đi m: Ư ể Đây là m t h th ng c đi n nh ng v n đ
b i: ở Đ n gi n, d đi u đ tin c y cao, ít ph thu c vào s thay đ i c a ổ ủ ự ụ ậ ộ ả
ệ ộ ễ ề
ườ ơ
nhi t đ môi tr ộ
ng. Đi n áp ra b ng ph ng g n nh không có song hài b c cao. ư ệ ằ ẳ ậ ầ D i đi u ch nh D = 10/1 : 30/1. Khi s d ng các bi n pháp n đ nh t c ề ử ụ ệ ổ ố ỉ ị ể ạ ề ỉ ả
ộ ả
đ d i đi u ch nh D có th đ t D = 100/1 : 200/1 ố ộ ể ề ấ ỉ
Có th đi u ch nh t c đ vô c p . H th ng làm vi c linh ho t ệ ố ạ ở ố ầ ư ệ b n góc ph n t . ệ ố ệ ả ế ộ ề ự
Th c hi n t t vi c đ o chi u và các ch đ hãm. ớ ả ợ
Phù h p v i t i Mc = const Nh ượ ể
c đi m: Công su t l p đ t c a h th ng l n g p 5 l n công su t t ặ ủ ệ ố ấ ắ ấ ả ấ ầ ớ i. ệ ố ề
Vi c gia công n n móng t n kém. ế ả ả ố ứ ạ
B o qu n ph c t p, gây ti ng n. Hi u su t không cao do s d ng nhi u máy đi n. ử ụ ề ệ ệ ấ a b c ệ ừ ộ ế
ổ
4.2. B bi n đ i đi n t
ơ ồ
S đ nguyên lý : + ị ằ ồ ấ
ổ
B ng cách thay đ i giá tr ngu n c p
ị ệ
ổ ượ
ẽ
cho KĐT ta s thay đ i đ
c giá tr đi n áp
ủ ộ ế
ổ ượ ố ộ
ổ
ra c a b bi n đ i và thay đ i đ
c t c đ
ơ
ộ
đ ng c .
Ư ể u đi m: ố ộ ươ ạ Ph m vi đi u ch nh t c đ t - ề
ễ ế ạ ỉ
ề ố
ng đ i
ạ ộ
r ng, d ch t o, b n, giá thành h . 18 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ệ ừ ộ ế
Hình 13:B bi n đôi đi n t ượ Nh ể
c đi m: ề ề ả ộ ộ ể
Đ linh đ ng đi u khi n kém, đ o chi u khó khăn. Quán tính c a h l n do nh h ủ ệ ớ ả ưở ạ ừ ủ ệ ế ng c a đi n kháng khu ch đ i t . ị ả ể ề ấ ấ ưở ế ủ ng phi tuy n c a H s công su t th p, khi đi u khi n ch u nh h
ừ
. ừ ạ ệ ố
ặ
đ c tính t hoá m ch t u ®k ộ ế ư ề ề ể ổ ộ ỉ 4.3 B bi n đ i ch nh l u không đi u khi n + xung áp m t chi u. ơ ồ S đ nguyên lý : ộ ệ u d b b ® ố ơ
ộ ộ ề ổ ạ
ặ
Đi n áp đ t lên đ ng c có d ng
ộ
ồ
ả
ậ
xung,mu n v y ph i có b ngu n m t
ấ ừ
ồ
ườ
ề
ng b ngu n này l y t
chi u, thông th
ộ ế
ể
ư
ỉ
b bi n đ i ch nh l u không đi u khi n
ư
ỉ
(ch nh l u điôt). ư ề ỉ
Hình 14:BBD Ch nh l u không đi u khi nể Đi n áp trung bình trên t ệ ả ạ
i có d ng: ị ủ ẽ ổ ổ ượ ố ị ủ
c giá tr c a và t c ổ ề ằ
B ng cách thay đ i giá tr c a ta s thay đ i đ
ộ
đ này thay đ i theo.
V lý thuy t có 3 cách thay đ i là: Gi ữ ổ
ế
ổ
nguyên và thay đ i Gi ữ ổ nguyên và thay đ i ế ợ ả ứ ạ ườ ư
K t h p c 2 cách trên: Nh ng ph c t p và ít dung thông th ng dùng cách 1. ậ
Nh n xét: ể ủ ộ ế ệ ổ ặ
ổ ườ ụ Đ c đi m c a b bi n đ i xung áp là: S d ng các linh ki n bán ử ụ
ệ ộ
t đ môi tr
ạ ơ ồ ứ ạ ề ự
ả
ộ
ẫ
ng, kh năng t
d n nên t n hao ít, không ph thu c nhi
ứ
ể
ộ
đ ng hoá cao, tuy nhiên s đ ph c t p, m ch đi u khi n cũng ph c
t p. ạ 19 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ộ ế ư ẫ ổ ỉ 4.4 B bi n đ i ch nh l u bán d n: Dùng thyristor. ổ u d ệ
ề ấ ộ ể ộ ộ ế
ụ
Trong b bi n đ i van, các van làm nhi m v
ề
ồ
ổ
ế
bi n đ i xoay chi u thành ngu n m t chi u c p cho
ơ
ổ ượ
ị
ầ ứ
ph n ng đ ng c và giá tr này có th thay đ i đ
c
ổ
ằ
b ng cách thay đ i ề ể Nguyên lý đi u khi n: khi có thông qua b phát f x ể ằ ỉ u ®k ẽ ề
ư
ở ủ c góc m c a T và thay đ i đ ộ
ậ ượ
xung (FX) s đi u khi n các Thyristor và nh n đ
c
ẽ
ệ
ổ
ổ
ệ
đi n áp ch nh l u, b ng vi c thay đ i ta s thay đ i
ị ệ
ổ ượ
ượ
c giá tr đi n áp
đ
ầ
đ u ra. ư ỉ Hình 15.BBĐ ch nh l u bán
d nẫ Ư ể u đi m : ọ ộ ượ ộ ứ ệ ố ặ ổ ậ ủ ệ ố
ệ ố
ạ ể ề ở ộ ấ ỉ ẹ
ủ ệ ố
N i b t c a h th ng này là tính tác đ ng nhanh c a h th ng g n nh
ơ
ễ ạ
c đ c ng đ c tính c
d t o ra h th ng vòng kín, h th ng nâng cao đ
ệ
ỉ
ề
và m r ng ph m vi đi u ch nh. Có th đi u ch nh vô c p sai l ch tĩnh
nh . ỏ D t
ồ ệ ố ậ đ ng hoá h th ng, tác đ ng nhanh, ho t đ ng tin c y không gây
ệ ễ ự ộ
ầ ệ ặ ấ ạ ộ
ộ
t vào hi u su t cao. ề
n, không c n n n móng đ c bi ượ Nh ể
c đi m: ệ ố ỏ ấ ề ả ưở ệ ạ ệ ộ
ể
ả ủ ả
ứ ạ ạ
ề ả ả ố ủ
ị
t đ khi dòng nh su t hi n
ng c a nhi
H th ng ch u nhi u nh h
ệ
ạ
vùng gián đo n, kh năng linh ho t khi di chuy n tr ng thái không cao, h
th ng đ o chi u ph c t p, kh năng quá t i c a van kém. ư ế ệ ậ ạ ỉ Do các van có tính phi tuy n nên đi n áp ch nh l u ra có d ng đ p
ấ
m ch r t cao. ạ ậ ế
4.5 K t lu n. ươ ế ỉ ế ợ
ề
ư ể ủ
ể ớ
ỉ
ư ầ ọ
ử ụ ươ ệ ầ ợ ớ ớ
ư
ng án trên k t h p v i các ch tiêu kinh t
Sau khi đ a ra 4 ph
ệ
ậ
ả
ậ
ỹ
k thu t và kh năng v n hành cùng v i đi u ki n phát tri n c a khoa
ề
ươ
ậ
ọ ỹ
ng án dùng ch nh l u không đi u khi n +xung
h c k thu t ch n ph
ề
ộ
ơ ồ ỉ
áp m t chi u, s d ng s đ ch nh l u c u 1 pha. Vì ph
ng án này có
ể
ề ư
nhi u u đi m phù h p v i yêu c u công ngh . 20 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ư ọ ệ ố
ơ ề ộ
ơ ề ộ ọ ừ ộ ậ ậ
Vì v y ta ch n h th ng truy n đ ng nh sau:
ạ ộ
Đ ng c : Ch n lo i đ ng c 1 chi u kích t đ c l p. Ph
ứ ố ộ ệ ề ầ ặ ổ ỉ ng pháp đi u ch nh t c đ : Thay đ i đi n áp đ t vào ph n
ộ ươ
ơ
ng đ ng c . Lo i B bi n đ i : ch nh l u c u 1 pha. ạ ộ ế ư ầ ổ ỉ Ọ Ộ Ự Ạ Ầ Ự
PH N II: PHÂN TÍCH VÀ L A CH N M CH Đ NG L C ổ ệ ề
ề ộ ế
ể ể ề
ề ộ ỉ
ộ ế
ể ỉ
ượ ể ể ỉ
ề
ề
i xoay chi u sang t ề ề ổ
ả ộ
c l i b ngu n làm vi c
ượ ạ ừ ả
t
ư ề ch đ ngh ch l u tr năng
ơ ộ ệ ở ế ộ
ộ ề ề ướ
ề ướ V i yêu c u đi u khi n van đ ng c m t ch u khích t ộ
i m t
ả
ừ ộ
đ c
ơ ồ ỉ ướ ộ ố ạ
. D i đây là m t s d ng s đ ch nh ườ ư
ộ
ệ
B ch nh l u là b bi n đ i đi n áp xoay chi u thành đi n áp m t
ổ
ư
ư
chi u. B bi n đ i này có th là ch nh l u không đi u khi n và ch nh l u có
ư
ộ ỉ
ng theo 2
đi u khi n. Các b ch nh l u có đi u khi n có th trao đ i năng l
ệ ở
ồ
ượ
ề ừ ướ
phía: khi năng l
ng truy n t
l
ư
ế ộ ỉ
ượ
i t
ch đ ch nh l u, khi năng l
ng truy n theo chi u ng
ồ
ị
ộ
ề
i xoay chi u thì b ngu n làm vi c
chi u v l
ầ
ượ
ể
ề
ớ
i.
l
ng v l
ự ầ
ạ
ậ ử ụ
l p s d ng m ch đ ng l c c u 3 pha
ư ầ
l u c u 3 pha th ộ
ặ
ng g p: Ch nh l u đi u khi n đ i x ng . ố ứ ư ề ể ỉ Ch nh l u đi u khi n không đ i x ng. ố ứ ư ề ể ỉ ố ứ ể ỉ ề
1.Ch nh l u c u 3 pha đi u khi n không đ i x ng. ư ầ
ơ ồ ộ ự a. S đ đ ng l c. ỉ ạ ư ặ Lo i ch nh l u này đ m t nhóm (Anot ho c Katot) đi u ộ ề ả ề
ả ư ạ ỉ ệ
ậ ườ ứ ủ ụ ế ờ trên hình. Trên hình mô t
ườ
ệ
ng cong trên cùng), song đi n áp
ả
ẫ
ng còn nét đ m th hai trên hình 16.b), kho ng d n các van bán
ừ ờ
ượ ẫ
th i đi m có xung
c d n thông t
ừ
ở
t1 (th i ế ế
ể ớ ở ượ ấ ạ ừ ộ
c c u t o t
ư
ể
ể
khi n và m t nhóm không đi u khi n nh mô t
ả
ồ
gi n đ nguyên lý t o đi n áp ch nh l u (đ
ả
t
i Ud (đ
ể
ẫ
d n T1 T2 T3 D1 D2 D3. Các Tiristor đ
ở
ở
m cho đ n khi m Tiristor c a pha k ti p. Ví d T1 m thông t
ờ
ở
ể
đi m phát xung m T1) t i t3 (th i đi m phát xung m T2). ườ ệ ả ạ ượ ẫ ừ ờ ng h p đi n áp t i gián đo n Tiristor đ Trong tr
ở ợ
ế ổ ệ ụ ự ể
th i đi m
c d n t
ự ộ
ẫ
đ ng d n thông
ậ ề
ạ ừ ặ
ẽ ở ề ả ề ệ
có xung m lên cho đ n khi đi n áp dây đ i dâu. Các điôt t
ả
ậ
khi đi n áp đ t lên chóng thu n chi u. Ví d D1 phân c c thu n trong kho ng
ệ
t4:t6 và nó s m cho dòng đi n ch y t
pha B v pha A trong kho ng t4:t5 và
ả
ừ
pha C v pha A trong kho ng t5:t6.
t 21 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ỉ b Gi n ả
ồ
đ các
ườ
đ
ng
cong. Hình 16 .
ư ầ
Ch nh l u c u ba
ể
ề
pha đi u khi n
ố ứ
không đ i x ng
ơ ồ
a S đ
đ ng ộ
l cự ể ệ ỏ ơ ệ ẫ ầ ở ệ ẽ ạ ỏ i nh , dòng đi n và đi n áp s gián đo n. trên tr s đi n áp trung bình trên t ệ
ả ở
i ị ố ệ
ệ ả ằ
ế ả ủ ể ả i b ng 0 khi
i là k t qu c a ườ
i ta có th coi đi n áp trung bình trên t
ư ư ầ ể ề ở ỉ ư
ỉ
Ch nh l u
ề
ầ
c u ba pha đi u
ố
khi n không đ i
ứ
x ng có dòng
ệ
đi n và đi n áp
ụ
ả
i liên t c khi
t
ở
góc m các van bán d n nh h n , khi góc m tang lên và thành ph n đi n
ủ ả
ả
c m c a t
ạ
ệ
Theo d ng song đi n áp t
ở ạ ớ
i . Ng
góc m đ t t
ỉ
ệ
ổ
t ng 2 đi n áp ch nh l u tia ba pha.
ệ
ễ ủ ả ủ ư ề ậ ơ ề
Vi c kích m các van đi u khi n trong ch nh l u c u ba pha có đi u
ồ ớ
i và c a ngu n l n ể
khi n d dàng h n, nh ng các đi u hoà b c cao c a t
h n. ơ ỉ ơ ồ ề ể
ơ ự ể ạ ệ
ề ư ể ư ầ
ẫ ượ
ể
ệ
vi c đi u khi n bán d n đ
ể ủ ộ ỉ
ư ề
ư
đi u khi n c a b ch nh l u này nh đi u khi n m t ch nh l u tia ba pha.
ư ầ
ỉ ố
ệ
ng đi n áp t
ơ ồ ứ ạ ơ ồ
ậ ệ ế ấ ố (16)
ố ứ
ớ
So v i ch nh l u c u ba pha đi u khi n đ i x ng, thì trong s đ này
ơ
ả
ề
c th c hi n đ n gi n h n. Ta có th coi m ch
ộ
ỉ
ệ
ấ
ấ ượ
t nh t,
Ch nh l u c u ba pha hi n nay là s đ có ch t l
ấ
ấ ử ụ
t nh t. Tuy v y đây cũng là s đ ph c t p nh t. hi u su t s d ng bi n áp t 22 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ể ố ứ ơ ồ ề ầ 2. S đ hình c u 3 pha đi u khi n đ i x ng ơ ồ a. S đ nguyên lý : . ệ ố ơ ồ ơ ồ ầ ế Hình17 : S đ nguyên lý h th ng CL Đ hình c u 3 pha và s đ thay th ể ấ ư ế ạ ỉ BA: Là máy bi n áp 3 pha dùng đ c p cho m ch ch nh l u, trong s ầ ử ụ ư ầ ế ồ ỉ ơ
ấ
ồ
đ ch nh l u c u 3 pha thì cũng không c n s d ng BA n u ngu n cung c p ề ệ ệ ầ ầ ớ ợ ữ
ủ ơ ồ
có đi n áp phù h p v i yêu c u c a s đ và yêu c u cách ly v đi n gi a ự ộ ỉ ư ớ ề ạ ộ ồ m ch đ ng l c b ch nh l u v i ngu n xoay chi u. ể ế ề ệ ổ ỉ ư
Các van ch nh l u có đi u khi n t T ể ừ 1 ÷ T6 dùng đ bi n đ i đi n áp a, Ub, Uc thành đi n áp m t chi u đ t lên ứ ấ ề ề ệ ặ ộ xoay chi u 3 pha bên th c p BA là U ụ ả ph t i. ơ ộ ề ộ Đ là đ ng c m t chi u. ể ủ ơ ồ ỉ : ặ
ố ố ứ
ệ ủ ư ằ ồ ỉ ự ươ ạ ố ư ầ
b. Đ c đi m c a s đ ch nh l u c u 3 pha đ i x ng
ấ
ố
ầ
S van ch nh l u b ng 2 l n s pha c a đi n áp ngu n cung c p,
ủ
ng c a trong đó có m van có katôt n i chung (các van 1, 3, 5) t o thành c c d ủ ự ệ ệ ạ đi n áp ngu n; ồ m van có anôt chung (2, 4, 6) t o thành c c âm c a đi n áp ư ỉ ch nh l u. ố ớ ủ ệ ỗ ồ ở M i pha c a đi n áp ngu n n i v i 2 van, 1 nhóm anôt chung, 1 ở nhóm katôt chung. ự ươ ủ ể ạ ố ủ ỉ Đi m K n i chung c a các van t o thành c c d ệ
ng c a đi n áp ch nh l u.ư ự ủ ủ ệ ể ạ ố ỉ ư
Đi m A n i chung c a van t o thành c c âm c a đi n áp ch nh l u. ự ư ệ ỉ Đi n áp ch nh l u có 2 c c tính (+) và () 23 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ố ứ ệ ơ ồ ầ
ở ử ố ố ể
ề
3 pha đi u khi n đ i x ng
c. Nguyên lí làm vi c s đ c u
ỳ ươ
ng. Các van A n i chung
Các van K n i chung m trong n a chu k d ể ạ ụ ả ạ ử ệ ạ ở ỳ m trong n a chu k âm. Đ t o ra dòng đi n ch y qua ph t i t ờ
i 1 th i ở ự ư ể ể ả ở ờ đi m ph i có 2 van cùng m (nh ng không cùng pha) .Th i đi m m t nhiên ố ộ ượ ừ ờ ể ệ ủ
c a các pha thu c nhóm K n i chung cũng đ c tính t th i đi m đi n áp trên ở ấ ế ế ệ ặ ơ van m th p h n đi n áp đ t lên các van k ti p. ỳ ủ ệ ặ ả ẫ ỗ Trong 1 chu k c a đi n áp đ t vào m i van d n dòng trong kho n 1/N ỳ ự ạ ừ ỉ ễ ớ ể
chu k . S chuy n m ch dòng t van này sang van khác ch di n ra v i các ộ ậ ớ van trong cùng 1 nhóm và đ c l p v i nhánh khác. ư ậ ở ể ươ ố ấ Nh v y nhóm K n i chung van nào có th d ng nh t thì van đó s ẽ ở ấ ẽ ở
m . Còn nhóm A nói chung van nào âm nh t s m . ở ậ
Quy lu t m van: ở ệ ỳ
Các van cùng nhóm m l ch nhau 1/3 chu k . ở ệ ỳ
Các van cùng pha m l ch nhau 1/2 chu k . ế ế ỳ
ở ệ
Các van k ti p m l ch nhau 1/6 chu k . ệ ể ế ổ ổ ỉ ở (cid:0)
ư
N u thay đ i đi n áp ch nh l u thì có th thay đ i góc m tính t ừ ờ
th i ở ự ể ở ố ờ ủ đi m m t nhiên. Th i gian gian m t ỳ
i đa c a 1 van là 1/2 chu k . ư ầ ố ứ ơ ồ ư ể ề ể ỉ S đ ch nh l u c u ba pha đi u khi n đ i x ng có th coi nh hai s ơ ư ắ ỉ ượ ề ồ
đ ch nh l u tia ba pha m c ng c chi u nhau, ba Tiristo T ạ
1,T3,T5 t o thành ư ạ ộ ỉ ệ
m t ch nh l u tia ba pha cho đi n áp (+) t o thành nhóm anot ; còn T2,T4,T6 là ư ư ệ ộ ỉ ỉ ạ
m t ch nh l u tia cho ta đi n áp âm t o thành nhóm catot, hai ch nh l u này ạ ệ ủ ơ ồ ư ầ ỉ ghép l ầ
i thành c u ba pha. Nguyên lý làm vi c c a s đ ch nh l u c u 3 pha ươ ự ư ơ ồ ỉ ư t ng t nh hai s đ ch nh l u hình tia 3 pha. 24 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P T5 T1 T3 T6 T2 T4 T6 IG1 (cid:0) IG2 (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) IG3
IG4
IG5
IG6 (cid:0) Ud (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) ơ ồ ạ ư ầ ỉ Hình 18: S đ m ch ch nh l u c u ba pha ủ ơ ồ ừ ế ấ ư ầ ể ậ ỉ T k t c u c a s đ ch nh l u c u ta có nh n xét: Đ có dòng qua ụ ả ơ ồ ộ ở ả ấ ph t i thì trong s đ ph i có ít nh t 2 van cùng thông, m t ộ ở ậ ớ ả ế ơ ồ chung, m t nhóm katôt chung. V y v i gi thi t là s đ làm vi c nhóm anôt
ệ ở ế ộ ch đ ộ ỉ ụ ể ạ ỏ dòng liên t c và b qua quá trình chuy n m ch thì khi b ch nh l u c u ư ầ m pha ệ ở ộ ấ ỳ ể ẫ ể ờ làm vi c, ơ ồ
m t th i đi m b t k trong s đ luôn có 2 van có th d n dòng ể ở ố ớ ệ ề
khi có xung đi u khi n: Van ố ớ ệ ấ ươ ấ ở nhóm katôt chung n i v i pha có đi n áp
ờ
nhóm anôt chung n i v i pha có đi n áp âm nh t. Th i d ng nh t và van ở ự ể ượ ư ố ớ ơ ồ ị đi m m t ủ ơ ồ ầ
nhiên c a s đ c u cũng đ c xác đ nh nh đ i v i s đ tia có ươ ứ ố
s pha t ng ng. ể ề ụ ả ư ể ệ ỉ ề ộ Đ đi u khi n đi n áp ch nh l u trên ph t ổ
i m t chi u ta thay đ i ể ủ ự ư ề ế ể ể ề ờ th i đi m đ a xung đi u khi n đ n các c c đi u khi n c a các van, làm thay ư ủ ủ ẫ ả ổ ỉ ệ
ổ
đ i kho ng d n dòng c a van làm đi n áp trung bình c a ch nh l u thay đ i. (cid:0) ơ ồ ủ ể ể ặ ờ ạ
Đ c đi m c a các s đ hình tia là ngoài các th i gian chuy n m ch ừ ả ớ ờ ứ
các van ng v i ệ ế ệ ệ ắ ầ
vi c và van ti p sau đang b t đ u làm vi c) dòng đi n ph t i i ộ
(là kho ng th i gian khi m t van nào đó đang ng ng làm
ằ
ụ ả d b ng dòng ệ ệ ạ ở ị đi n trong van đang m . Do đó dòng đi n trong m ch ph t ụ ả ượ
i đ c xác đ nh 25 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ệ ủ ộ ụ ệ ế ộ ộ ế
ở ứ
b i s c đi n đ ng pha làm vi c c a máy bi n áp, còn đ s t áp trong b bi n ượ ở ộ ụ ị ổ
đ i thì đ c xác đ nh b i đ s t áp trên pha đó. Ở ơ ồ ầ ạ ẫ ỳ ệ
ể
s đ c u, bên ngoài chu k chuy n m ch v n có hai van làm vi c ụ ả ệ ờ ủ ế ạ ồ
đ ng th i. Dòng đi n ph t i ch y liên ti p qua hai van và hai pha c a máy ế ướ ụ ố ứ ươ ủ ủ ệ ệ ộ bi n áp d i tác d ng c a hi u s s c đi n đ ng c a các van t ướ ủ ứ ỳ ế ụ ệ ộ ộ nghĩa là d ứ
ng ng,
ủ
i tác d ng c a s c đi n đ ng dây. Sau m t chu k bi n thiên c a ủ ộ ế ề ả ổ ề ệ ệ đi n áp xoay chi u c sáu van c a b bi n đ i đ u tham gia làm vi c. d ủ ứ ị ố ư ệ ở ạ Tr s trung bình c a s c đi n đ ng ch nh l u U tr ng thái dòng ụ ượ ệ ư ị đi n liên t c đ c xác đ nh nh sau: U ộ
ỉ
d = Uđmcos(cid:0) (cid:0) 0(cid:0) ị ố ự ư ứ ệ ộ ỉ ớ
ạ ủ ứ
Trong đó: Uđm là tr s c c đ i c a s c đi n đ ng ch nh l u ng v i ườ ợ tr ng h p . ị ố ự ạ ủ ứ ớ ơ ồ ệ ầ ộ ỉ ư
V i s đ 3 pha hình c u tr s c c đ i c a s c đi n đ ng ch nh l u là: Uđm1 =2,34.U2f . ị ố ệ ụ ứ ấ ế ủ
Trong đó U2f là tr s hi u d ng c a s.đ.đ pha th c p máy bi n áp ậ
Nh n xét: ư ầ ệ ỉ ượ ử ụ ấ ộ Ch nh l u c u ba pha hi n nay đ c s d ng r t r ng rãi. Đây là s đ ấ ượ ư ỉ ệ ố ấ ử ụ ệ ấ ơ ồ
ế ch nh l u có ch t l ng đi n áp ra t t nh t và có hi u su t s d ng bi n áp ấ ứ ạ ơ ồ ở ồ ậ ả ấ ố
t ứ ự ờ
t nh t. Tuy v y, đây cũng là s đ ph c t p nh t do ph i m đ ng th i 2
ế pha do đó gây không ít khó khăn trong quá trình ch Tiristor theo đóng th t ậ ử ữ ề ể ạ ứ ạ
ạ
t o, v n hành, s a ch a. Giá thành cao và m ch đi u khi n cũng ph c t p
h n.ơ ậ ế ề ơ ồ ứ ư ượ ệ ầ 3. K t lu n.
ỉ
Có nhi u s đ ch nh l u đáp ng đ c yêu c u công ngh . Tuy nhiên ở ỗ ơ ồ ấ ượ ề ỉ m i s đ có các ch tiêu v ch t l ng khác nhau, giá thành khác nhau. ề ặ ự ấ ọ ợ V n đ đ t ra là l a ch n cho phù h p.. ơ ồ ầ ể ề ầ ạ ề
S đ c u ba pha đi u khi n toàn ph n có giá thành cao và m ch đi u ứ ạ ấ ượ ể ơ ệ ố ơ ặ khi n cũng ph c t p h n song nó có ch t l ng đi n áp ra t t h n. M t khác ừ ộ ậ ề ấ ơ ộ
ớ ộ
v i đ ng c m t chi u kích t ư ể ầ ầ ỉ đ c l p có công su t trung bình (P = 1kw) nên
ứ
ề
ơ ồ
s đ ch nh l u hình c u ba pha đi u khi n toàn ph n hoàn toàn đáp ng ượ đ ệ
ầ
c các yêu c u công ngh . 26 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P Ế Ơ Ồ Ầ Ạ Ể Ề Ế PH N III: THI T K S Đ NGUYÊN LÝ M CH ĐI U KHI N ệ ớ i thi u chung ộ ế ủ ổ ở ạ ữ ể ờ 1. Gi
ể
Đ cho các van c a hai b bi n đ i m t i nh ng th i đi m mong ệ ạ ề ố ệ ể ậ ả ờ mu n thì ngoài đi u ki n t i th i đi m đó trên van ph i có đi n áp thu n thì ự ể ệ ề ề ể ệ ề ả ộ ọ trên c c đi u khi n ph i có m t đi n áp đi u khi n (còn g i là tín hi u đi u ệ ố ể ể ể ề ề ệ ể ấ khi n hay xung đi u khi n) .Đ có h th ng các xung đi u khi n xu t hi n ể ạ ệ ầ ả ầ ạ ở ộ đóng theo yêu c u m van thì ta c n ph i có m t m ch đi n đ t o ra xung ệ ạ ể ể ề ề ạ ạ ọ ệ ố
đi u khi n đó. M ch đi n t o ra h th ng xung đi u khi n đó g i là m ch ể ề đi u khi n. ệ ố ụ ạ ệ ể ề ạ H th ng t o xung đi u khi n có nhi m v t o ra ề ể
3 kênh đi u khi n ổ ộ ề ể
Góc đi u khi n thay đ i r ng ư ả ố Thông s xung các kênh ph i nh nhau ầ ơ ả ả ả ư ể ề ả ấ Xung đi u khi n ph i tho m n các yêu c u c b n nh công su t ư ờ ồ ạ ộ ể ở ắ ố ớ ắ ,biên đ cũng nh th i gian t n t i xung đ m ch c ch n các van đ i v i ụ ả ọ ườ ả ằ ộ ạ
m i lo i ph t i .Thông th ng đ dài xung n m trong kho ng (200 (cid:0) 600)(cid:0) s ả ắ ả ở ắ
là đ m b o m ch c ch n các van . ệ ườ ệ ố ử ụ ơ ả ạ Hi n nay th ng s d ng 3 h th ng t o xung c b n sau ệ ố ứ ể ề H th ng đi u khi n pha đ ng ệ ố ề ể H th ng đi u khi n pha ngang ệ ố ề ự ố
ể
H th ng đi u khi n dùng điôt 2 c c g c ệ ố ứ ể ề
1.1 H th ng đi u khi n pha đ ng 27 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ơ ồ ố ệ ố ứ ể ề
a.S đ kh i h th ng đi u khi n theo pha đ ng. ố ồ ư ệ ệ ố ố ộ Kh i 1 là kh i đ ng b hoá (ĐBH): Tín hi u đi n áp đ a vào kh i này ự ủ ộ ỉ ệ ấ ư ộ ạ
cũng chính là tín hi u c p cho m ch đ ng l c c a b ch nh l u (u ố
1). Kh i này ườ ể ệ ử ụ ế ạ ố ồ ộ ta th ng s d ng bi n áp đ ng b hoá đ đi n áp ra sau kh i này có d ng ớ ầ ố ằ ầ ố ệ ơ ồ ỉ ư ấ ồ sin v i t n s b ng t n s đi n áp ngu n cung c p cho s đ ch nh l u và ặ ệ ệ ồ ớ ị trùng pha ho c l ch pha 1 góc xác đ nh so v i đi n áp ngu n ố ạ ự ư ệ ệ ố ố Kh i 2 là kh i t o sóng răng c a (đi n áp t a): Sau kh i 1, đi n áp rc). ượ ư ể ạ ư ạ ố ồ
đ ng b (u ệ
c đ a vào kh i 2 đ t o ra đi n áp d ng xung răng c a (u ộ đb) đ đk c a kh i 3. ể ệ ệ ớ ủ ố Đi n áp răng c a u ẩ
ư rc là đi n áp chu n đ so sánh v i U rc và Uđkđ ố ố ố ượ ớ Kh i 3 là kh i so sánh: Qua kh i này u c so sánh v i nhau. ế ị ủ ề ể ệ ệ ề Uđk là đi n áp 1 chi u. Giao đi m c a đi n áp này v i u ớ rc quy t đ nh góc đi u khi n ể α. ố ạ ệ ạ ố ố ố Kh i 4 là kh i t o xung: Tín hi u ra sau kh i so sánh có d ng s (có ư ư ệ ệ ầ tín hi u “1” và không có tín hi u “0”). Tuy nhiên xung này h u nh ch a đáp ứ ượ ộ ố ộ ộ ề ầ ộ ng đ ậ ầ
c yêu c u v biên đ xung, đ r ng xung, đ d c xung,... Vì v y c n ể ề ố ạ ả ợ ố ỉ
ph i có kh i t o xung đ đi u ch nh các thông s này cho phù h p. ể ẫ ố ố ố Kh i 5 là kh i phân chia xung: Kh i này đ d n xung và phân chia ườ ể ự ệ ệ ế xung cho Thyristor. Ta th ng dùng bi n áp xung (BAX) đ th c hi n vi c này. 28 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ự ế ắ ứ ề ạ ườ Trên th c t ể
l p ráp m ch đi u khi n theo pha đ ng này ng i ta ườ ậ ơ ồ ắ ự ố ớ ố ớ ố ố th ng ghép kh i 1 v i kh i 2 và kh i 4 v i kh i 5. V y s đ l p ráp th c ế ư
t
nh ướ ơ ồ ỉ ư ề ấ ồ i (ngu n) xoay chi u cung c p cho s đ ch nh l u ệ
ul : đi n áp l ề ấ ừ ầ ề ệ ể ệ ố ộ ủ
đ u ra c a kh i(TH uđk : đi n áp đi u khi n đây là đi n áp m t chi u l y t (cid:0) ể ề ể ị KĐTG) dùng đ đi u khi n giá tr góc . ̃ ể ấ ừ ầ ệ ể ề ề đ u ra h ệ uđkT:Đi n áp đi u khi n Tiristo là chuôi các xung đi u khi n l y t ể ề ố ượ ế ự ủ ể ề ề th ng đi u khi n và đ c truy n đ n c c đi u khi n (G) và Katôt (K) c a Tiristo . ơ ả ủ ệ ố ứ ể ắ ự ệ ệ ấ ạ ộ ỉ ề
b.Nguyên lý c b n c a h th ng đi u khi n theo nguyên t c pha đ ng
ư ượ ư ế
c đ a đ n
Tín hi u đi n áp cung c p cho m ch đ ng l c ch nh l u đ ủ ủ ạ ạ ố ồ ộ ồ ộ ầ
m ch đ ng b hoá c a kh i 1 và trên đ u ra c a m ch đ ng b hoá ta có các ệ ườ ớ ầ ố ằ ầ ố ệ ạ ồ đi n áp th ng có d ng hình sin v i t n s b ng t n s đi n áp ngu n cung ơ ồ ỉ ặ ệ ư ộ ị ấ
c p cho s đ ch nh l u và trùng pha ho c l nh pha m t góc pha xác đ nh nào ệ ệ ệ ệ ồ ớ ọ ồ ộ đó so v i đi n áp ngu n .Đi n áp này g i là đi n áp đ ng b và ký hi u là uđb . ộ ượ ư ệ ệ ạ ồ Các đi n áp đ ng b đ ư ể
c đ a vào m ch phát đi n áp răng c a đ ệ ủ ế ự ủ ế ệ ạ ầ ả ạ ố kh ng ch s làm vi c c a m ch đi n này, k t qu là trên đ u ra c a m ch ộ ệ ố ư ồ ư ệ ệ ạ phát đi n áp răng c a có m t h th ng các đi n áp d ng hình răng c a đ ng 29 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ệ ệ ệ ớ ộ ọ ồ ộ ề ầ ố
b v t n s và góc pha v i các đi n áp đ ng b .Các đi n áp này g i là đi n áp răng c a uư rc . ư ượ ư ệ ố ở Các đi n áp răng c a đ c đ a vào kh i so sánh (SS) và đó còn có đk . ữ ọ ệ ề ể ệ ộ m t tín hi u khác n a g i là đi n áp đi u khi n u ượ ắ ớ ự ủ ộ ệ
Hai tín hi u này đ c m c v i c c tính sao cho tác đ ng c a chóng lên ạ ượ ụ ề ệ ố m ch SS là ng ệ
c chi u nhau .Kh i SS làm nhi m v so sánh hai tín hi u này ạ ệ ố ằ ữ ể ệ ầ ờ ị và t i nh ng th i đi m 2 tín hi u này có giá tr tuy t đ i b ng nhau thì đ u ra ổ ạ ẽ ố kh i SS s thay đ i tr ng thái . ạ ộ ư ậ ế ạ ắ ố ộ ệ
Nh v y kh i SS là m t m ch đi n ho t đ ng theo nguyên t c bi n ự ố ủ ệ ạ ạ ổ ươ
đ i t ệ
ng t s (AnalogDigital) .Do tín hi u ra c a m ch SS là d ng tín hi u ệ ặ ố ỉ ị ̉ ố
s nên ch có hai giá tr có ‘1’ ho c không ‘0’.Tín hi u ra cua kh i SS là các ỳ ệ ỳ ằ ư ể ế ệ ấ ắ ớ ờ xung xu t hi n v i chu k b ng chu k đi n áp răng c a ,n u th i đi m b t ệ ủ ấ ằ ộ ườ ̣ ườ ầ
đ u xu t hi n c a m t xung n m trong vùng s n xung nào c a u n ủ rc tai s ượ ọ ườ ử ụ xung y c a u c g i là s n s d ng . ấ ủ rc đ ề Đi u này có nghĩa là : ạ ở ầ ườ ử ụ ỳ ủ ộ ờ
T i th i đi m ph n s n s d ng trong m t chu k c a ể (cid:0) urc(cid:0) =(cid:0) uđk(cid:0) ẽ ắ ầ ủ ư ệ ệ ầ ấ ộ ố
đi n áp răng c a thì trên đ u ra c a kh i SS s b t đ u xu t hi n m t xung ổ ượ ừ ể ệ ệ ể ấ ầ ờ ấ
đi n áp .T đó ta th y có th thay đ i đ c th i đi m xu t hi n xung đ u ra ằ ố ổ ữ ủ
c a kh i so sánh b ng cách thay đ i giá tr c a u ạ
nguyên d ng c a u ị ủ đk khi gi ủ rc . ộ ố ườ ủ ố ợ ượ ư ế ự Trong m t s tr ng h p thì xung ra c a kh i SS đ c đ a đ n c c ể ủ ư ề ố ườ ủ ố ợ đi u khi n c a Tiristo nh ng đa s các tr ng h p thì xung ra c a kh i SS ư ủ ầ ầ ế ố ớ ề ể ể ệ ch a đ các yêu c u c n thi t đ i v i tín hi u đi u khi n Tiristo .Đ có tín ệ ủ ầ ườ ệ ử ự ệ ế ạ ả hi u đ yêu c u thì ng i ta ph i th c hi n vi c s a xung ,khuy ch đ i xung ..vv . ụ ệ ượ ệ ở ạ ự ạ ố Các nhi m v này đ c th c hi n m ch t o xung (TX) cu i cùng đkT có đ thông s yêu c u ̃ ́ ề ể ầ ủ ầ ố ộ
trên đ u ra khôi TX là m t chuôi xung đi u khi n u ệ ủ ắ ầ ộ ộ ể ấ ấ ờ ề
v công su t ,biên đ ,đ dài xung vv…mà th i đi m b t đ u xu t hi n c a 30 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ệ ể ấ ầ ờ ớ ố các xung thì hoàn toàn trùng v i th i đi m xu t hi n xung trên đ u ra kh i SS . ệ ự ệ ủ ệ ề ể ề ể ấ ậ ờ V y th i đi m xu t hi n c a tín hi u đi u khi n trên đi n c c đi u ́ ̃ ủ ể ệ ể ấ ầ ờ ố
khi n và Katôt c a Tiristo cung chinh là th i đi m xu t hi n xung đ u ra kh i ứ ề ố ị ị ể (cid:0)
SS , t c là kh i SS đóng vai trò xác đ nh giá tr góc đi u khi n . ́ ư ở ệ ể ể ổ ố ờ Nh đã nêu trên ,ta có th thay đ i th i đi m xuât hi n xung ra kh i đk .V y đi u khi n giá tri đi n áp đi u ề ệ ề ể ằ ậ ổ ị so sánh b ng cách thay đ i giá tr u đk ta đi u khi n đ ể ượ ề khi n uể ở (cid:0)
ị
c giá tr góc m . ệ ố ứ ạ ứ ể ề ạ H th ng đi u khi n pha đ ng tuy có m ch phát xung khá ph c t p ư ượ ạ ứ ượ nh ng các xung đ c t o ra đáp ng đ ư
ầ
c yêu c u nh : (cid:0) ạ ỉ ở (cid:0)
ề
Ph m vi đi u ch nh góc m ộ
r ng = (0 (cid:0) 1800) T ng h p tín hi u dê dàng ̃ ệ ợ ổ Công su t ,biên đ ,đ r ng xung đ m b o yêu c u m Tiristo ộ ộ ộ ấ ả ả ầ ở Dê t ̃ ự ộ ự ộ ở ộ đ ng hoá và t đ ng hoá trình đ cao ể ượ ệ ố ấ ớ ể ề
Có th đi u khi n đ c h th ng công su t l n. 1.2 H th ng đi u khi n pha ngang. ệ ố ề ể ườ ệ ề ể ạ Ở ươ
ph ng pháp này ng ầ ố
i ta t o ra đi n áp đi u khi n hình sin có t n s ầ ố ủ ể ượ ề ệ ồ ờ ằ
b ng t n s c a đi n áp ngu n và góc pha đi u khi n đ c.Th i đi m xuât ́
ể ầ ủ ề ể ệ ệ ớ ươ hi n xung trùng v i góc pha đ u c a đi n áp đi u khi n.Ph ng pháp này có ư ề ể ạ ả ơ ạ ộ ố ượ ể m ch đi u khi n khá đ n gi n nh ng l i có m t s nh c đi m sau : ạ ỉ ở (cid:0)
ề
Ph m vi đi u ch nh góc m h p ẹ (cid:0) <1800 Khó t ng h p tín hi u ệ ợ ổ R t nh y v i s thay đ i c a đi n áp ngu n ổ ủ ớ ự ệ ạ ấ ồ ệ ố ể ố ự ố ộ ế ề
1.3 H th ng đi u khi n dùng đi t 2 c c g c ( tranzitor m t ti p giáp ). ươ ờ ệ ữ ệ ạ Ph ng pháp này cũng t o ra các xung nh vi c so sánh gi a đi n áp răng ỳ ệ ở ủ ệ ệ ề ấ ồ ớ ư
c a xu t hi n theo chu k đi n áp ngu n xoay chi u v i đi n áp m c a ́ ươ ộ ố ượ ả ơ ể BJT.Ph ng pháp này khá đ n gi n tuy nhiên no có m t s nh c đi m sau: ạ ỉ ở (cid:0)
ề
Ph m vi đi u ch nh góc m h p ẹ (cid:0) <1800 31 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P Trong m t chu k đi n áp ngu n h th ng th ệ ố ỳ ệ ộ ồ ườ ề ạ ng t o ra nhi u xung ụ ể ề ể ề ạ ấ ổ đi u khi n gây t n th t ph trong m ch đi u khi n Đ o chi u khó khăn ch phù h p h th ng có công su t nh ệ ố ề ả ấ ợ ỉ ỏ Đánh giá ch n h th ng đi u khi n. ệ ố ể ề ọ ụ ể ố ớ ừ ừ ữ ệ ố ể ề ấ T nh ng phân tích c th đ i v i t ng h th ng đi u khi n .Em th y ứ ể ề ể ớ ợ ệ ủ
ề ư
ệ ố
h th ng đi u khi n pha đ ng có nhi u u đi m phù h p v i công ngh c a ượ ệ ố ứ ể ề ể ọ ề
đ tài đ c giao .Do đó em ch n h th ng đi u khi n pha đ ng đ thi ế ế
t k ệ ố
cho h th ng . ế ế ạ ề ể 2.Thi t k m ch đi u khi n. ư ộ ố ồ
2.1.Kh i đ ng b hoá và phát sóng răng c a (ĐBHFSRC)
a. Nhi m vệ ụ ệ ặ ệ ố ư ệ ạ ạ ấ T o ra h th ng các xung đi n áp ra có d ng răng c a xu t hi n l p đi ỳ ủ ề ệ ấ ồ ặ ạ ớ
l p l ơ ồ
ộ
i v i chu k c a đi n áp đ ng b (xoay chi u) cung c p cho s đ ư ồ ể ượ ề ờ ỉ ệ ủ ể ấ ờ ch nh l u.đ ng th i đi u khi n đ c th i đi m xu t hi n c a chóng trong ỗ ỳ
m i chu k . ể ướ ự ố ơ ở
t k kh i này .D i đây là 3 cách d a trên c s b. S đ nguyên lý:
ế ế
Có nhi u cách đ thi
ế ế ơ ồ
ề
linh kiên thi t k : .ụ .ụ IC +C : IC và t .ụ Đ + C : điôt và t
Tr + C : tranzitor và t
D i đây là phân tích kh i đ ng b hóa và t o sóng răng c a dùng IC + t ố ồ ướ ư ạ ộ ụ . ồ ộ ơ ồ ạ
c. S đ m ch .
ạ
ử ụ ệ ở ụ ệ ạ ổ ạ ệ
BAĐBH : t o ra đi n áp đ ng b hóa.
B KĐTT s d ng điôt, IC, các đi n tr , t đi n .t o ra dòng n p n ộ
ị
đ nh . 32 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ư ạ ồ ộ Hình 21.Khâu đ ng b hóa – T o sóng răng c a ạ ộ ơ ồ ử ụ ớ ụ ậ d. Nguyên lý ho t đ ng:
ạ
ế
S đ này s d ng khu ch đ i thu t toán(KĐTT) ghép v i t ạ
C t o ạ ộ ư ủ ạ ộ thành m t m ch tích phân,ho t đ ng c a khâu này nh sau: ệ ạ ồ ượ ạ Đi n áp đ ng pha d ng hình sin sau khi qua diot D1 ta thu đ c d ng ở ử ỳ ươ ấ ươ ủ ệ sóng n a chu k d ng c p vào chân d ng c a IC1.IC1 so sánh đi n áp ạ ự ươ ủ ầ ặ
đ t vào t i 2 c c d ng và âm cho đ u ra xung vuông c a Udb. db<0 , diot D3 d n. T C1 đ ở ử ệ ụ ẫ ượ ạ ớ Khi n a chu kì đi n áp U c n p v i ừ ớ ụ ạ ủ ụ ệ ạ
dòng n p đi t +Ucc qua VR2 t i R4 vào t C1. Đi n áp n p c a t C1 ượ ớ ạ đ c gi ở
i h n b i DZ 10v. ở ử ỳ ệ ư ẫ ở ụ Khi n a chu k đi n áp Udb > 0, D3 ng ng d n ,IC2 m làm t C1 ư ệ ế ệ ạ ụ ượ ng ng n p và phóng đi n qua IC2 cho đ n khi đi n áp trên t =0 và đ c duy ỳ ế ế ể ạ ạ ượ ặ trì cho đ n khi Udb chuy n tr ng thái sang chu k ti p theo và l c l p i đ ạ l ư
i nh cũ. ở ấ ủ ệ ệ ậ ỏ ệ
Do Urc là đi n áp ra c a IC2 có đi n tr r t nh .vì v y đi n áp ra có ụ ộ ị ả ớ ơ ồ ượ ụ ỉ ầ ấ giá tr không ph thu c vào t i.V i s đ này dung l ng t C ch c n r t ọ ụ ễ ớ ạ ư ệ ỏ nh (200nF) nên ch n t ấ ầ
d dàng và đi n áp ra r t g n v i d ng răng c a lý ưở t ng. ồ ệ ả e. Gi n đ đi n áp . 33 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ơ ồ ạ ư ạ ộ ồ
Hình 22. S đ d ng sóng khâu đ ng b hóa – T o sóng răng c a ố
2.2. Kh i so sánh. rc) ự ệ ể ố ệ
Kh i so sánh d ng đ so sánh tín hi u đi n áp ra sau khi ĐBH&PSRC (u đk). Hai tín hi u này đ ề ề ệ ể ớ ộ ệ ựơ ắ v i đi n áp đi u khi n m t chi u (U c m c sao cho ố ớ ầ ủ ụ ượ ề tác d ng c a chóng đ i v i đ u vào khâu so sánh là ng c chi u nhau. ế ị ể ệ ể ẽ ấ ố ở
ờ
Chính qua kh i này s quy t đ nh th i đi m xu t hi n xung đ kích m ụ ể ự ư ề ệ ạ ố Thyristor. C th th c hi n kh i so sánh theo nhi u m ch khác nhau nh ng ̀ ̀ ổ ế ơ ồ ệ ấ ộ
ph bi n nh t hi n nay là các s đ so sánh dung Transistor và dung b ệ ử ế ậ ằ ạ ạ khu ch đ i thu t toán b ng vi đi n t . Ta có m ch so sánh sau: ả ầ ế ượ ạ ệ ố
K t qu đ u ra kh i so sánh ta thu đ c d ng xung đi n áp ra 34 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ố
Hình . Kh i so sánh ệ ạ ố Hình 23. D ng sóng đi n áp kh i so sánh 35 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ố ạ
ủ ư ủ ườ ố 2.3.Kh i t o xung và phân chia xung (TX PCX).
Xung ra c a khâu so sánh th ầ ủ ự
ng ch a đ các thông s yêu c u c a c c ầ ủ ể ế ể ề ầ ả ố đi u khi n . Đ có xung có đ y đ các thông s yêu c u đó ta ph i khu ch ộ ố ườ ổ ộ ả ợ ạ
đ i xung , thay đ i đ dài xung, trong m t s tr ng h p ph i phân chia xung ề ố ừ ầ ủ ớ ự ể và cu i cùng là truy n xung t ạ
đ u ra c a m ch phát xung t ề
i c c đi u khi n ự ủ
và c c K c a Thiristor . ạ ử
a.M ch s a xung. ử ạ Hình 24. M ch s a xung dùng IC555 và 4081 ồ ệ ủ ả ạ Hình 25 .Gi n đ đi n áp m ch s a xung 36 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P * ề ạ
b. M ch khuy ch đ i và truy n xung . ế
ạ
ơ ồ
S đ nguyên lý (H.38) ệ ể ề ạ ạ ộ
PC 817 :Cách ly quang dùng cách ly đi n áp m ch đi u khi n và m ch đ ng l c.ự ứ ề ệ ế ậ ầ ạ ạ A1013 : Tranzitor thu n khu ch đ i đi n áp đáp ng yêu c u m ch đi u khi nể ở ấ
R 68R/2W : Tr công su t PR107 :Điot công su tấ § Nguyên lý làm vi c:ệ ế ạ
Hình 26. Khâu cách ly và khu ch đ i Ở ủ ư ủ ệ ỳ n a chu k âm c a đi n áp Usx ch a có xung vào PC817 nên A1013 khóa nên uđkT =0 . ỳ ươ ệ ặ ử
Trong n a chu k d ầ
ng có xung vào PC817 đ u ra có đi n áp đ t lên ở tranzitor A1013 làm tranzitor m và có Udk. ạ ợ ố ổ
ầ ấ ượ ệ ả ả ử ụ ế
2.4.Kh i t ng h p và khuy ch đ i trung gian (KĐTG).
Do yêu c u công ngh là ph i có ch t l ng cao nên ta ph i s d ng ậ ầ ạ ả ạ ả ồ ợ ổ các m ch vòng ph n h i vì v y c n ph i có m ch vòng t ng h p các tín hi u .ệ 37 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ơ ệ ộ ứ ế ể ặ ả ặ ầ ạ
M t khác đ nâng cao đ c ng đ c tính c h kín nên c n ph i khuy ch đ i tín hi u .ệ ế ệ ạ ổ ợ ồ Khâu t ng h p khuy ch đ i tín hi u bao g m : - Khâu t ng h p m ch vòng ph n h i âm t c đ : đáp ng yêu c u n ố ộ ầ ổ ứ ạ ả ổ ợ ồ ố ộ ộ ơ ở ứ ộ ấ ị ề ỉ ị đ nh và đi u ch nh t c đ đ ng c m c đ nh t đ nh. - Khâu t ng h p m ch vòng ph n h i âm dòng có ng t : dùng đ n ể ổ ạ ắ ả ợ ổ ồ ư ạ ế ộ đinh cũng nh h n ch dòng quá đ . * ố ộ ạ ả ồ ổ
ợ
a. Khâu t ng h p m ch vòng ph n h i âm t c đ
ơ ồ
S đ nguyên lý: ố ớ ộ ử ụ ể ấ ệ ả ồ ố ơ
Đ l y tín hi u ph n h i ta s d ng máy phát t c FT n i v i đ ng c +u c c f t r 15 r 11 + - r 14 c c +u w r 3 16r u c® 3 ic w r 2 13 r r 12 c c -u ề ộ ư ề ể ệ ẽ ộ
m t chi u Đ và b phân áp WR3 và R ộ
14 đ đo đi n áp m t chi u nh hình v ố ộ ả ồ Hình 27 .Khâu ph n h i âm t c đ ệ ồ ượ ư ệ ổ ả
Tín hi u ph n h i này đ ệ
ợ
c đ a vào khâu t ng h p tín hi u cùng tín hi u ủ ạ ế ạ ạ ạ ậ ổ ợ ồ ch đ o . M ch t ng h p này bao g m các vi m ch khuy ch đ i thu t toán * ầ ử ụ ụ ư ợ ổ ẽ IC3 và các ph n t khác ph c v cho khâu t ng h p nh hình v Nguyên lý làm vi cệ ủ ạ ế ệ ạ ầ ồ ả Đ u vào khâu khuy ch đ i bao g m tín hi u ch đ o u ệ
cđ và tín hi u ph n ệ ượ ư ả ồ
h i âm t c đ u ầ
c đ a vào đ u vào đ o ố ộ ph = (cid:0) n, UvIC3=Ucđ .Tín hi u này đ ượ ệ ế ạ ượ ấ ệ ớ IC3sau đó đ c khuy ch đ i .tín hi u ra IC3ng c d u v i tín hi u vào IC3. ượ ư ế ể ề ỉ ệ
Tín hi u ra đ c đ a đ n đi u khi n ch nh l u u ư đk . ậ V y ta có:
UvIC3 = Ucđ (cid:0) n ; UIC3 = K3.(ucđ (cid:0) n ) = Udk 38 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ạ ủ ệ ố v i Kớ ế
3 là h s khu ch đ i c a IC3. ớ ệ ề ố ả ồ ố ộ (cid:0)
V i h đi u t c vòng kín có ph n h i âm t c đ ( ộ ụ ố ộ
≠ 0) thì đ s t t c đ (cid:0) ệ ố ệ ố ứ ế ả ặ ạ ồ ẽ ả
s gi m khi tăng .K, t c tăng h s ph n h i ho c tăng h s khu ch đ i (cid:0) ở ế ề ạ ệ ệ (cid:0)
ệ ố
h th ng h .N u đ t đi u ki n .K (cid:0) thì (cid:0) n(cid:0) 0 (không còn sai l ch và ệ ố ứ ặ
đ c tính tuy t đ i c ng). ả ồ ợ b. Khâu t ng h p m ch vòng ph n h i âm dòng. r 19 r 17 w r 5 c c +u 0
2 r +u c c ic 4 5 d r 18 c c -u w r 4 u ng ổ
ơ ồ ạ
§ S đ nguyên lý § Nguyên lý làm vi cệ ả ồ Hình 28 . Khâu ph n h i âm dòng Khi làm vi c bình th (cid:0) ệ ườ ệ ầ ng thì (Ud .Iư>0) nên đi n áp đ u ra IC4 âm ệ ả ồ làm D5 khóa . khâu ph n h i dòng không làm vi c cho nên không tác ệ ố ộ
đ ng vào h th ng . (cid:0) ả ệ ầ ẩ
Khi x y ra quá t i thì .Iư tăng lên cho Ud (cid:0) .Iư<0 , đi n áp đ u ra IC4 ươ d ng. ể ấ ạ ừ ệ ế ắ ở ệ
Khâu ng t dòng có th l y tín hi u qua đi n tr sun, khu ch đ i t hay ớ ơ ồ ỉ ấ ợ ư ế máy bi n dòng BI r t h p v i s đ ch nh l u. ở ớ ư ạ ơ ượ ể ổ ệ
V i đi n tr sun ả
: m ch đ n gi n nh ng có nh c đi m là gây t n ộ ứ ư ấ ả ặ ơ
th t cũng nh làm gi m đ c ng đ c tính c . V i khu ch đ i t ế ớ ừ ưở ế ạ ừ : do quán tính t ả
nên nh h ng đ n quá trình ề ể đi u khi n. 39 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P Dùng máy bi n dòng BI ế ượ ộ ơ ấ ủ ắ : đ c m c vào cu n s c p c a BAĐ và ơ ồ ỉ ấ ượ ư ề ể ệ ả ồ qua s đ ch nh l u không đi u khi n ta l y đ c tín hi u ph n h i (cid:0) .Iư . ệ ế ạ ợ +u c c f t r 15 11r + - r 14 21 r +u c c w r 3 r 16 u c® c c +u 3 ic w r 2 r 13 r 12 5 ic -u c c 20r c c -u r 19 d 5 17r c c +u w r 5 +u c c 4 ic 18 r -u c c w r 4 u ng ạ
ổ
c.M ch t ng h p và khu ch đ i tín hi u.
ơ ồ
§ S đ nguyên lý ồ ổ ạ ả ợ Hình 29. M ch ph n h i t ng h p ạ ộ • Nguyên lý ho t đ ng. Đi u ch nh t c đ ề ỉ ố ộ : ệ ở ố ộ ị ộ ơ
Khi đ ng c làm vi c t c đ đ nh m c ta có góc m α
ứ ở đm , mu n ố α ố ộ ầ ả ư ở
tăng t c đ c n gi m góc m ta làm nh sau : ế ệ ề ả ặ ở ỉ ố
Đi u ch nh bi n tr VR3 đi xu ng do đó gi m đi n áp đ t vào IC3. đk ủ ạ ồ ừ ữ ệ ệ ả ổ ợ ẽ ẫ ế T ng h p gi a đi n áp ch đ o và đi n áp ph n h i t FT s d n đ n U α ả ủ ộ ế ủ ộ ế ả ổ ổ ở
gi m nên góc m ệ
c a b bi n đ i gi m hay đi n áp ra c a b bi n đ i tăng ộ ố ộ
ơ
làm đ ng c tăng t c đ . Lý lu n t ậ ươ ươ ư ố ộ ộ ng t ng t ơ ị ả
khi đ ng c b gi m t c đ . ự ộ ị ổ
T đ ng n đ nh t c đ ố ộ : Gi ả ử ộ ệ ơ ườ ế ộ s đ ng c đang làm vi c bình th ng, vì m t lý do gì đó khi n ơ ả ệ ế ả ẫ ố ủ
ố ộ ộ
t c đ đ ng c gi m làm đi n áp ra c a máy phát t c FT gi m d n đ n áp 40 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P đk gi m ả ả αở ủ ộ ế ệ ả ặ
đ t vào IC3 gi m nên U > góc m ổ
c a b bi n đ i gi m hay đi n ủ ộ ế ố ộ ổ ộ ơ áp ra c a b bi n đ i tăng > đ ng c tăng t c đ . Lý lu n ng ậ ộ ượ ạ
c l ố ộ
ơ ị
i khi đ ng c b tăng t c đ . 41 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P Ồ Ư Ầ Ế Ỉ Ế Ộ
PH N IV . THI T K B NGU N CH NH L U ư ế ế :
t k
ồ ấ ộ ổ ể ả ị ứ ọ ơ ồ ỉ
1 Căn c ch n s đ ch nh l u thi
ầ ủ ả ề ấ ượ
Yêu c u c a t i v ch t l ề
ng ngu n c p ,d i đi u khi n, đ n đ nh ệ ệ ả dòng đi n và đi n áp trên t i. Các thông s c b n c a t ộ ậ ệ ệ ấ ố ơ ả ủ ả : công su t ,đi n áp ,dòng đi n ,đ đ p i ạ m ch cho phép. Lo i ngu n c p ề ạ ộ ộ ị ố
ồ ấ : m t chi u , xoay chi u ,m t pha hay ba pha, tr s
ề ệ ầ ố
đi n áp và t n s . ậ ư ề ể ả ồ ệ Kh năng có th có v ngu n v t t ấ
linh ki n, nh t là các van ự ộ
đ ng l c. ướ ứ ụ Giá thành , kích th c và các căn c ph khác. ư t k b ch nh l u. ng án thi ế ế ộ ỉ
ệ ọ ơ ồ ươ
ề ơ ở ế ể ế ế 2 Phân tích các ph
Trên c s tìm hi u v công ngh , ti n hành ch n s đ thi t k . đây ắ ủ ế ị ự ấ ấ ọ ộ là khâu quan tr ng nh t có tính ch t quy t đ nh s đóng đ n c a toàn b thi ế
t ố ệ ầ ồ ị ư ề ỉ ế ể
k . Đ làm t t vi c này ta c n xác đ nh loai ngu n thi ế ế : ch nh l u , đi u t k ề ề ệ ể ộ ế ị ế ầ khi n đi n áp xoay chi u ,băm áp m t chi u hay thi t b bi n t n. ộ ỉ ư
a. Ch nh l u m t pha . ư ộ ỉ ườ ượ ử ụ ồ ấ ướ Ch nh l u m t pha th ng đ c s d ng khi ngu n c p là l ệ
i đi n ấ ướ ấ ặ ộ ớ ớ ấ ố m t pha ho c công su t không quá l n so v i công su t l i (làm m t đ i ướ ả ề ấ ượ ầ ệ
ứ
x ng đi n áp l i)và t i không có yêu c u quá cao v ch t l ệ
ng đi n áp ề ộ m t chi u . ế ả ệ ớ ư ệ ộ ỉ N u t ấ
i có dòng đi n l n và đi n áp th p thì ta dùng ch nh l u m t pha ỳ ớ ư ể ế ơ ả
c chu k v i bi n áp trung tính có u đi m h n vì : T n hao trên van bán d n ít h n nên công su t t n hao trên van so ấ ổ ẫ ổ ơ ấ ủ ả ớ
v i công su t c a t ỏ ơ
i nh h n Hi u su t thi ệ ấ ế ị ơ t b cao h n. 42 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ế ả ọ ơ ồ ầ ư ệ ệ ỉ N u t ỏ
i có đi n áp cao và dòng đi n nh thì ch n s đ c u ch nh l u ộ ệ ố ệ ượ ỏ ơ m t pha vì : h s đi n áp ng ễ
ơ ồ ầ
c cua van trong s đ c u nh h n nên d ọ ơ ch n van h n. ố ớ ả ệ ở ệ ộ ả ị Đ i v i các t ầ
i không c n làm vi c ư
ch đ ngh ch l u hoàn tr năng ượ ề ướ ọ ơ ồ ỉ ư ầ ố ứ ể ớ l ng v l ề
i ta ch n s đ ch nh l u c u đi u khi n không đ i x ng vì v i ạ ỉ ầ ấ ể ề ể ờ ộ ộ ơ ồ
s đ này t i m t th i đi m phát xung đi u khi n ch c n c p m t xung nên ể ề ả ơ ơ ơ ồ ạ
s đ m ch đi u khi n đ n gi n h n. ư ầ ố ứ ề ể ộ ỉ ượ ử ụ ổ ế Ch nh l u c u m t pha đi u khi n đ i x ng đ c s d ng ph bi n ạ ả ệ ở ế ộ ả ị ượ ề ướ cho các lo i t i có làm vi c ư
ch đ ngh ch l u hoàn tr năng l ng v l i ư ộ ề ộ ơ ệ
nh đ ng c đi n m t chi u . ố ớ ạ ả ư ộ ệ ả ớ ừ ủ ệ Đ i v i các lo i t i có đi n c m l n (nh cu n dây kích t c a máy đi n ), ượ ủ ệ ệ ấ ả ộ ộ ộ ể ợ ụ
đ l i d ng năng l ả
ng c a cu n dây x ra và b o v khi m t đi n đ t ng t ườ ươ ắ ượ ớ ả ng ọ
i ta ch n ph ng án m c thêm điôt ng c song song v i t i. ỉ ư
b. Ch nh l u ba pha. ơ ồ ỉ ư ườ ượ ồ ấ ọ ướ Các s đ ch nh l u ba pha th ng đ c ch n khi ngu n c p là l i ệ ả ề ấ ượ ầ ệ ộ ba pha công nghi p và khi t i có yêu c u cao v ch t l ng đi n áp m t chi u.ề ư ỉ ượ ấ ả ọ ấ ả Ch nh l u tia 3 pha đ c ch n khi công su t t i khi công su t t i không ấ ố ứ ồ ấ ế ớ ớ ể
quá l n so v i bi n áp ngu n c p (đ tránh gây m t đ i x ng cho ngu n l ồ ướ
i ả ề ấ ượ ệ ề ộ ), và khi t i không quá cao v ch t l ng đi n áp m t chi u. ố ớ ạ ả ơ ồ ứ ề ệ ộ Đ i v i các lo i t i có đi n áp m t chi u đinh m c là 220 v, s đ tia ự ế ừ ướ ư ư ể ệ ộ ba pha có u đi m h n c vì ỉ
ơ ả khi ch nh l u tr c ti p t l i có đi n áp m t ề
chi u là ể ệ ấ ế ế ả 220 . 1,17 = 257,4 v . Đ có đi n áp 220 v không nh t thi ế ạ
t ph i ch t o bi n ỉ ầ ủ ế ủ
ộ
áp, mà ch c n ch tao ba cu n khang anot c a van là đ . ư ầ ấ ượ ầ ọ ỉ ệ ộ Ch nh l u c u ba pha nên ch n , khi c n ch t l ề
ng đi n áp m t chi u ơ ồ ấ ượ ệ ố ơ ồ ỉ ư ầ ấ ố
t t vì s đ có ch t l ng đi n áp ra t t nh t . S đ ch nh l u c u 3 pha ố ứ ụ ề ể ể ề ạ ả ơ đi u khi n không đ i x ng có m ch đi u khi n đ n gi n nên thông d ng h n.ơ 43 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ơ ồ ỉ ư ầ ố ứ ề ể ượ ề S đ ch nh l u c u 3 pha đi u khi n đ i x ng đ c dùng nhi u trong ườ ợ ả ề ệ ầ ả ượ ề ướ các tr ng h p t i có yêu c u v vi c hoàn tr năng l ng v l ư ề
i nh đi u ơ ộ ể ề ộ khi n đ ng c m t chi u. ưở ủ ậ ướ ố ớ ả ấ ể ả ả
Đ gi m nh h ng c a hài b c 3 lên l i , đ i v i t i có công su t ế ườ ể ả ứ ấ ệ ấ ố ớ ơ ấ
l n s c p bi n áp th ng n i tam giác. Đ gi m tiêt di n dây qu n th c p ể ấ ứ ấ ế ế ộ máy bi n áp, cac cu n dây th c p máy bi n áp có th đ u tam giác. ậ
3 Nh n xét : ộ ị ố ệ ệ ả ơ ồ ư Cùng m t tr s đi n áp và dòng đi n t ử ụ
i nh nhau, s d ng s đ càng ơ ồ ầ ệ ủ ệ ề ẫ ỏ nhi u pha dòng đi n làm vi c c a van bán d n càng nh .các s đ c u bao ờ ớ ơ ồ ệ ủ ỏ ơ ệ ạ gi cũng có đi n áp làm vi c c a van nh h n so v s đ hình tia cung lo i. ơ ồ ậ ự ủ ề ư ự ư ồ ỉ D a vào yêu câu c a đ tài em đ a ra s đ x y d ng ngu n ch nh l u ể ấ ể ề ầ ạ ồ ử ụ
s d ng c u 3 pha không đi u khi n đ c p ngu n +12v và 12v cho m ch ề ầ ể ạ ệ ề ế ư ầ ỉ đi u khi n. ể BA : Đ t o ra đi n áp xoay chi u c n thi t cho c u ch nh l u ố ứ ư ề ệ ể ầ ấ ộ ỉ ( có th không dùng ). C u ch nh l u cho ra đi n áp m t chi u đ i x ng l y ượ ụ ổ ệ ầ ị ra đ c trên 2 t C ụ 1, và IC 7815 và 7915 có tác d ng n đ nh đi n áp đ u ra, 2 cc cu i cùng. ụ ấ ố ọ
Cụ 2 có tác d ng l c thêm và l y ra U
t ơ ồ Ọ Ầ ồ Ế ỉ Ị Hình 30. S đ ngu n ch nh l u ư PH N V. TÍNH CH N THI T B ề ặ ấ
1. Đ t v n đ . 44 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ệ ọ ế ị ả ề ặ ỹ ấ ậ ọ Vi c ch n thi ề ặ
t b có ý nghĩa r t quan tr ng c v m t k thu t và v m t ế ế ế ể ế ị ệ ượ ậ ắ kinh t trong quá trình thi t k . Đ thi t b làm vi c đ ắ
c tin c y, ch c ch n ạ ộ ề ứ ủ ố ị
và đ t đ b n cao. Thì các thông s đ nh m c c a nó trong quá trình thi ế ế
t k ả ớ ơ ượ ứ ủ ứ ầ ị ị ị ph i l n h n l ng đ nh m c yêu c u. Hay giá tr đ nh m c c a các thông s ố ượ ả ớ ư ứ ề ầ ầ ơ ọ ớ ị ị đ c ch n ph i l n h n giá tr đ nh m c yêu c u k l n. Nh ng n u k l n quá ụ ệ ậ ượ ủ ế ả thì gây ra vi c lãng phí, không t n d ng đ c h t kh năng c a các thi ế ị
t b , ế ị ệ ở ả ệ ố ấ ủ ệ thi t b luôn làm vi c ạ
tình tr ng non t ẽ ạ
i, hi u su t c a h th ng s đ t ứ ấ ố ế ị ỏ m c th p và cũng không t t cho thi t b . Ng ượ ạ
c l i, k nh thì quá trình làm ư ỏ ễ ệ ậ ệ
vi c không an toàn, d gây nên h h ng trong quá trình v n hành do làm vi c quá t i.ả ả ượ ự ệ ậ ọ ớ ọ ợ Vì v y, vi c tính ch n ph i đ c l a ch n sao cho phù h p v i yêu ề ỹ ư ậ ế ệ ố ả ả ầ
c u v k thu t cũng nh vê kinh t ệ
sao cho đ m b o h th ng làm vi c ượ ấ ế đ c an toàn nh t, kinh t ấ
nh t. ọ 2.Tính ch n thi ế ị
t b ộ ọ ơ
2.1 Ch n đ ng c . ề ộ ọ ừ ộ ậ ớ ố ơ ộ
Ch n đ ng c m t chi u kích t đ c l p v i các thông s sau: Kí U I P n Rư Lư GD2 W hi uệ V A KW v/ph H KG P 110 11,8 1,0 3000 0,0117 0,89 0,015 12 Ta có ạ ủ ộ ệ ố ế ơ
H th ng khu ch đ i c a đ ng c ự ọ ộ ế
2.2 Ch n máy bi n áp đ ng l c. ứ ấ ị ệ ế ọ ộ ị ứ ủ
a.Ch n giá tr đi n áp đ nh m c c a cu n dây th c p máy bi n áp cung c p.ấ 45 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ư ụ ự ệ ế ệ ạ ấ ộ ỉ Máy bi n áp đ ng l c nhi m v cung c p đi n cho m ch ch nh l u v i s ớ ố ệ ố ợ ố ấ
pha và s pha và s c p đi n áp phù h p . ế ệ Đi n áp phía s c p máy bi n áp là
ơ ấ : ế ệ Đi n áp phía th c p máy bi n áp là
ứ ấ : Trong đó : ư ớ ơ ồ ầ ệ ố ơ ồ ỉ
h s s đ ch nh l u v i s đ c u ba pha ệ ố ứ ệ ả ị ể
(ngh ch đ o h s trong bi u th c tính tài li u KTBĐ) ệ ố ‚ ớ ộ
ạ
: h s tính đ n s dao đ ng trong ph m vi cho phép
ọ
1,1). Ta ch n k2 = 1,1 ế ự
(v i k2 = 1,05 ệ ố ề 1,15). ế
k3: H s tính đ n góc đi u khi n ể a min „ 0 (v i kớ 3 = 1‚ 3=1,15 Ta ch n kọ ầ ủ ế ụ ệ ố ệ ấ ở ồ k4: H s tính đ n s t áp trên đi n tr thu n c a ngu n cung c p và ệ ả ể ạ ồ
ụ
s t áp trên đi n c m ngu n do chuy n m ch. (v i k ớ 4=1,15‚ 1,25). 4 = 1,2 Ta ch n kọ ậ V y ta có: U2đm = 110.0,427.1,1.1,15.1,2 = 71,3 (V) Ta ch n: ọ U2đm = 75(V). ọ ủ ố
ơ ấ ọ b.Ch n các thông s khác c a MBA
ệ
Ch n đi n áp s c p : 1đm = 380 (V) ơ ấ ế ệ ọ Ta ch n đi n áp s c p cho máy bi n áp: U ị ệ ụ ứ ấ ế Giá tr hi u d ng dòng th c p máy bi n áp: I2đm = KI.Iđm ệ ố ụ ơ ồ ỉ ư ầ ộ V i ớ : Là h s ph thu c vào s đ ch nh l u c u 3 pha. fi I2đm = KI.Iđm = 0,577.11,8 = 6,81 (A) ỉ ố T s MBA là: ị ệ ụ ộ ơ ấ ệ ế Giá tr hi u d ng dòng đi n trên cu n s c p máy bi n áp: 46 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ệ ấ ở
Đi n tr dây qu n: Trong đó: ệ ố ụ ủ ả ư ể ặ ộ i, ơ ồ ỉ
Kr: H s ph thu c vào s đ ch nh l u và đ c đi m c a t ả Kr =2,5 Tra b ng II2 ĐTTCSL ta có ố ụ ủ ế C: S tr c a máy bi n áp: C = 3 tr . ụ ầ ố ồ ộ ự ả ấ
f = 50 Hz: T n s ngu n cung c p
b : Đ t ọ b
c m. (ta ch n = 1,1(T)) Đi n kháng c a cu n dây máy bi n áp: ủ ế ệ ộ ơ ồ ỉ ộ Trong đó Kn = 0,1.103 là h s ph thu c vào s đ ch nh
ệ ố ụ ệ ử ụ ặ ả
ộ ả (tra b ng 22 Đi n t ư
l u và đ c tính ph thu c t i ấ ớ .
công su t l n) Đi n áp r i trên đi n tr máy bi n áp: ệ ế ệ ở ơ D UR = Iđm.Rba = 11,8. 0,253 = 2,9855 (V). Đi n áp r i trên đi n kháng t ệ ệ ơ ả ủ ế i c a máy bi n áp: D UL = 2p .f.LBA.Iđm = 2.3,14. 50.8,515.105.11,8 = 0,315 (V). ệ ọ ụ (ch n s t áp trên các van) ơ
Đi n áp r i trên các van D UV = 2 (V). Đi n áp r i trên cu n kháng b l c = 2 % đi n kháng t
D UCK = 110.0,02 = 2,2 (V). ơ ệ ộ ọ ệ ộ ả i: ư ệ ả ỉ
Đi n áp ch nh l u không t i là: ấ ủ ế Công su t c a máy bi n áp. fi SBA=1,355.110.11,8=1758,8 (VA) ậ ọ ượ ự ớ ố ỏ ế ộ V y ta ch n đ c máy bi n áp đ ng l c v i các thông s th a mãn yêu ầ
c u sau: Ch n:ọ 2 (KVA) SBAđm‡ 75 (V) U2đm‡ 47 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P 6,81 (A) I2đm‡ ỉ
2.3 Ch n van ch nh l u Tiristor . ư
ẫ ế ị ể ế ệ ề ổ ồ ọ
Thyristor là thi t b bán d n đ bi n đ i ngu n đi n xoay chi u thành ề ệ ề ồ ơ ộ ừ ộ ấ
ngu n đi n 1 chi u cung c p cho đ ng c 1 chi u kích t ệ
ậ
đ ng l p. Vi c ả ự ơ ồ ư ọ ố ỉ ỉ ch n các Thyristor ph i d a vào vào s đ ch nh l u. Mu n có các van ch nh ệ ậ ầ ả ọ ị ư
l u làm vi c tin c y và an toàn lâu dài, thì c n ph i ch n các van ch u đ ượ
c ụ ả ề ệ ề ấ ả ổ ẫ ả ệ ặ
trong đi u ki n làm vi c n ng n nh t, c khi ph t ả
i thay đ i v n đ m b o ụ ể ư ớ ấ ứ ậ ớ ỉ ệ
ộ
đ tin c y, chính xác, c th là khi đi n áp ch nh l u l n nh t ng v i góc ề ể a
đi u khi n = a min. ư ề ệ ọ Đi u ki n ch n các Thyristor nh sau: ề ệ ề ệ Đi u ki n v đi n áp: và ệ ệ ề ề
Đi u ki n v dòng đi n: ho c ặ Trong đó: : H s d tr v dòng đi n c a Thyristor, th đt =1,5‚ 4 ệ ố ự ữ ề ệ ủ ườ ấ
ng l y K T = 3. ọ
ta ch n Ki UT =1,5‚ 2,5 ệ ố ự ữ ề ệ ủ ườ : H s d tr v đi n áp c a Thyristor, th ấ
ng l y K UT = 2. ở ọ đây ta ch n K ậ ớ ủ ệ ệ ấ ị và : Giá tr cho phép c a đi n áp thu n l n nh t và đi n áp ượ ớ ố ớ ơ ồ ỉ ư ấ ng c l n nh t trên thyristor đ i v i s đ ch nh l u. ấ ủ ệ ớ ị ệ ụ
và : Giá tr trung bình và hi u d ng l n nh t c a dòng đi n ơ ồ ầ đi qua thyristor trong s đ hình c u 3 pha. ; ; Trong đó: ố m: s pha ngu n ( ồ m = 3) 48 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ị ệ ụ ứ ấ ự ủ ệ ế ộ U2: Tr hi u d ng c a đi n áp pha th c p máy bi n áp đ ng l c. ư ệ ạ ấ ộ ộ ơ ỉ ị Id: Dòng đi n ch y qua đ ng c do b ch nh l u cung c p (là giá tr ệ ả ủ ệ ỉ ị ủ
trung bình c a dòng đi n t i). Ta có giá tr trung bình c a đi n áp ch nh ố ớ ơ ồ ư ượ ị ỉ
ư
l u, đ i v i s đ ch nh l u hình tia 3 pha đ ể
c xác đ nh theo bi u th c. ứ ừ T đó ta có: ; Vì v y: ậ ; ư ậ ứ ế ả ượ ể ọ ề Nh v y căn c vào các k t qu tính toán đ ệ
c và đi u ki n đ ch n ệ ử ệ ả Thyristor tra b ng I.3 – Tài li u Đi n t công su t l n. ấ ớ Thyristor do liên ế ạ ố ọ ố xô ch t o có các thông s sau: ớ
Ta ch n Tiristor v i các thông s sau đây: ITB Ungmax Ug D U Lo iạ Ig (A) toff (m s) (A)
25 T25 (KV)
0,05 (V)
1,0 25200 0,3 (V)
5 di/đt
A/m s
10 du/dt
V/m s
20 ‚ 1 ọ ộ
2.4. Tính ch n cu n kháng san b ng
ộ ằ
ữ ượ ằ ộ ư ộ ố ồ Cu n kháng san b ng là cu n đ ơ
ỉ
c n i gi a ngu n ch nh l u và đ ng c . ứ ộ ư ứ ể ế ằ ỉ Ch c năng đ san b ng các xung áp ch nh l u đ n m c đ nào đó do ph t ụ ả
i ầ ố ệ ầ ả ỉ ủ ộ ọ
yêu c u. Ngoài ra làm suy gi m dòng đi n có t n s cao. Ch tiêu c a b l c sb). Vì sóng hài b c cao thì biên đ nh (b c càng cao thì biên đ ỏ ậ ậ ộ ằ
san b ng (K ộ ố ớ ư ỏ ỉ ườ ế ọ ơ ả ỉ càng nh ), nên đ i v i ch nh l u ng i ta ch xét đ n l c sóng c b n. • H s san b ng (K sb) đ ệ ố ằ ượ ứ ể ị c xác đ nh theo bi u th c: 49 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P Trong đó: ớ ơ ồ ệ ố ư ằ ầ ỉ Ksb: H s san b ng v i s đ ch nh l u hình c u 3 pha và máy ế ố D
bi n áp n i /Y ta có. ở ầ ị ủ ụ đ u vào. Giá tr c a K ơ ồ ệ ố
Kv: H s xung ộ
v ph thu c vào s đ ư ỉ ch nh l u. Kv = 0,057 ; Kr = 2,5.103 fi ỳ ủ ủ ư ệ ố ộ ỉ ệ
mx: S xung áp c a đi n áp ch nh l u trong m t chu k c a đi n ề ồ áp ngu n xuay chi u. x = 6 là số ư ầ ả ỉ ớ
Tra b ng B21/86 (ĐTCSL) v i ch nh l u c u 3 pha ta có: m ỳ ủ ệ ạ ậ ộ
ầ
l n đ p m ch trong m t chu k c a đi n áp ra. • Giá tr đi n c m c a cu n kháng l c: ị ệ ả ủ ọ ộ • Đi n tr cu n kháng l c: ở ộ ệ ọ ữ ộ ộ ọ ề ộ
• Tính cu n kháng: ch n lõi thép cu n kháng hình ch E. Chi u r ng ữ ủ ụ tr c gi a c a lõi thép: ươ ướ ự ẩ Ph ng pháp tính lõi thép không theo kích th c chu n, ta nên d a vào ệ ố m = h/a; n = c/a; k = b/a các h s : ủ ề
Trong đó: h: Chi u cao c a lõi thép ề ộ ủ c: Chi u r ng c a lõi thép ủ ề d: Chi u dày c a lõi thép ố ớ ữ ệ ố ấ ọ Theo kinh nghi m đ i v i lõi thép hình ch E thì t t nh t nên ch n các ‚ ị ậ ượ ọ ệ ố
h s có giá tr m = 2,5; n = 0,5; k = 1 1,5. Ch n k =1,5 V y đ c h= m.a = 2,5.2,31 = 5,775 (cm) c= n.a = 0,5.2,31 = 1,155 (cm) b= k.a =1,3.2,31 = 3,003 (cm) 50 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P • Ti ế ệ ụ ữ
t di n tr gi a lõi thép: Q = b.a = k.a2 =1,3.(2,31)2 = 7,93 (cm2) l = 2(m + n+ 1) = 2(1+0,5+2,5).2,31 = 18,48 (cm) • H s ph đ tính s vòng dây c a cu n kháng ệ ố ụ ể ủ ố ộ ồ ị ể ữ ừ ẩ ụ ộ ễ ự
Qua đ th bi u di n s ph thu c gi a t th m ( m ) và chi u r ng khe
ề ộ ệ ố ụ ở
h không khí lõi thép (%) vào h s ph (M) tra hình II 56/83. (ĐTCSL) đ ượ
c ệ ố ừ ẩ % = 2; m = 5,5 là h s t ủ
th m c a lõi thép. • Chi u dài khe h không khí: ề ở ậ ộ ẫ ọ ệ
• Ch n m t đ dòng đi n dây d n J = 4, 5(A/mm) ườ ấ ộ Đ ng kính dây qu n cu n kháng: • S vòng dây cu n kháng: ộ ố • Đi n tr cu n dây ở ộ ệ : ầ ử ủ ạ 2.5. Tính các ph n t RC c a m ch b o v quá áp cho các thyristor ể ả ệ ắ ả ệ
ạ ớ
Đ b o v quá áp cho thyristor ta dùng m ch RC m c song song v i ệ ượ ủ ạ ả ị ệ ượ ả thyristor. Giá tr R và C c a m ch b o v đ c b o v đ ị
c xác đ nh theo ứ ệ các công th c kinh nghi m sau đây: ệ Đi n dung : Trong đó : Ia =kqt.kI.kd.Iđm= 1,13.0,577.1,05.11,8 = 8,12 (A) ượ c cho phép qua Tiristor. UngT là dòng ng UngT = 400 (V) ừ T đó ta có: và Trong đó : UngT = 400 (V) ứ ị IđmT = 20 (A): là dòng đ nh m c qua Tiristor. ố
Thay s ta có : 51 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ọ 2.6. Ch n Aptomát. ự ầ ả ạ ắ ọ ộ ố Ch n Aptomát đóng c t m ch đ ng l c c n tho mãn các thông s sau iướ =380 (V); đây: Ul UđmATM‡ IđmATM‡ Kqt.Kd.I1BA= 1,13.1,05.1,344= 1,59 (A) Trong đó: ứ ệ ượ ọ
c ch n. ị
UđmAB : Là đi n áp đ nh m c Aptomát đ ứ ệ ượ ọ
c ch n. ị
IđmAB : là dòng đi n đ nh m c Aptomát đ ế ệ ơ ấ
I1BA : Là dòng đi n s c p máy bi n áp. ệ ố ả i cho phép. Kqt= 1,13 : Là h s quá t ệ ố ự ữ ế ả Kd = 1,05: Là h s d tr ữ a
có tính đ n kh năng sai khác gi a I và Id. ọ ố Ta ch n áp tô mát có thông s sau: ố ả ủ ệ Số Mã hi uệ Dòng đi n đm c a m c b o v ệ Uđm Iđm (A) (A)
60 (V)
380 A3163 60 c cự
3 ố 2.7. Ch n máy phát t c.
ượ ố ệ ố ể ả ồ ọ
Máy phát t c đ ố
c dùng trong h th ng đ làm khâu ph n h i âm t c ượ ớ ụ ệ ố ố ứ ủ ế ơ ộ ộ
đ . Nó đ ấ
c n i c ng v i tr c đ ng c ch p hành c a h th ng n u cùng ớ ộ ể ấ ệ ề ặ ả ộ ơ ồ
ộ
ố
t c đ quay v i đ ng c ho c qua b truy n dùng đ l y tín hi u ph n h i ố ộ ộ ơ ệ ố g
âm t c đ đ ng c qua h s . ệ ọ ố ượ ự ệ ọ Vi c ch n máy phát t c đ ả
c l a ch n theo kinh ngi m sau đó kh o ạ ườ ặ ể
sát, ki m tra l i trên đ ơ
ng đ c tính c . ữ ứ ể ặ ọ ượ ố Căn c vào nh ng đ c đi m trên đây ta ch n đ c máy phát t c có ố
thông s sau đây: Mã hi uệ Uđm(V) Iđm(A) nđm(v/p) ) 7100 100 0,08 1500 (W
R đmư
200 ề ủ ỷ ố ế ạ ộ T s truy n c a b khu ch đ i: 52 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ề ủ ộ ệ ố ế ạ H s try n c a b kh ch đ i: ề ủ ệ ố ố H s truy n c a máy phát t c: ư ớ ộ ủ ệ ầ ấ ộ ố Ta l y m t ph n đi n áp ra c a máy phát t c đ a t ạ
ế
i b khu ch đ i ệ ả ồ ố ộ
trung gian làm tín hi u ph n h i âm t c đ . ệ ở 2.8. Ch n đi n tr hãm ọ
ệ ự ệ ộ ơ Ta có dòng đi n hãm khi th c hi n hãm đ ng c là : IH = ( 2‚ 2,5 ).Iđm (A) = 2,5.11,8 = 29,5 (A) ầ ứ ệ ộ ở ơ
): là đi n tr ph n ng đ ng c . Mà :
Trong đó : Rư = 0,89 (W ố ộ ị ứ ộ ơ
nđm = 3000 (v/p): là t c đ đ nh m c đ ng c . IH = 29,5 (A) Ta có: ạ ủ ộ ệ ố ế ơ H s kh ch đ i c a đ ng c : ố
Thay s ta có : ọ ế ị ạ ể ề 3. Tính ch n thi t b m ch đi u khi n ế ọ ố ế ạ ầ ạ
ậ 3.1. Tính ch n Tranzitor khâu khu ch đ i cu i cùng
ớ
v i các thông ử ụ
T ng khu ch đ i xung s d ng Tranzitor thu n A1013 s :ố VCE = 160 (V), VCB = 160 (V), VEB = 6 (V), ICmax = 1 (A), Ib =0.5 (A), Pc = 0.9 (w), tmax = 1500c 53 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ế ọ ồ 3.2. Tính ch n máy bi n áp đ ng pha. ế ượ ử ụ ế ồ
Máy bi n áp đ ng pha (BAĐ) đ ệ
c s d ng là máy bi n áp 1 pha đi n 2=12 (V). ệ ụ ứ ấ ơ ấ ệ ặ áp đ t vào s c p là 220 (V), phía th c p có đi n áp hi u d ng u ế ạ ậ ạ 3.3. Các vi mach khu ch đ i thu t toán trong m ch tích phân. ử ụ ư ệ ạ ạ T o đi n áp răng c a và trong m ch so sánh s d ng lo i ạ m A741, c ngổ ử ụ ụ ạ ư ệ ạ AND s d ng 4081. T t o đi n áp răng c a trong m ch tích phân C =220nF. ậ ủ ố ỹ Các thông s k thu t c a vi m ch ạ m A741: ệ ố ệ ế ạ 100 ở
H s khu ch đ i đi n áp h A0 m chạ
ở
Tr nháy vào Zmin ở Tr nháy ra Z0 ầ ự ệ 1MW
150 W
200 mA Dòng đi n ph n c c vào Ib – ệ ự ạ
Đi n áp vào c c đ i Vminv 13 v – ệ ự ạ
Đi n áp ra c c đ i Vminr 14 v ệ ầ ệ
Đi n áp l ch đ u vào 2 mvi Vc0 – ưỡ ệ ng đi n áp bão hòa Ung – 0,4 mv Ng
ệ ồ ự Đi n áp ngu n c c đai USmax 18 v 1MHZ ầ ố ắ
t n s c t f0 ọ ộ ạ ư ế
4. Tính ch n b khu ch đ i trung gian
ủ ệ ố
ơ ồ ấ
S đ c u trúc c a h th ng nh sau: 54 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P Trong đó: ệ ặ ố ộ
ệ
Ucđ: Tín hi u đi n áp đ t t c đ ạ ủ ệ ố ế ế ạ ạ KTG: H s khu ch đ i c a m ch khu ch đ i trung gian ạ ủ ộ ế ệ ố ế ổ KBBĐ: H s khu ch đ i c a b bi n đ i ạ ủ ộ ệ ố ế ơ
KĐ: H s khu ch đ i c a đ ng c ạ ủ ệ ố ệ ế ả ồ KI: H s khu ch đ i c a khâu ph n h i âm dòng đi n g ạ ủ ệ ố ế ả ồ ố ộ
: H s khu ch đ i c a khâu ph n h i âm t c đ : Nhi u lo n c a ph t ạ ủ ụ ả ễ Iư.RS i ệ ệ ắ
Ing: Tín hi u dòng đi n ng t V i:ớ ; Uđk1=Uv.KTG ; ; ư ệ ạ Khi ch a có m ch vòng dòng đi n tham gia: ừ ơ ồ ấ T s đ c u tróc ta có: fi ệ ổ ệ ắ ồ ị ả
Khi h làm vi c n đ nh thì khâu ph n h i âm dòng có ng t không tham gia nên: ạ ủ ệ ố ệ ố ế ọ ừ G i là h s kh ch đ i c a h th ng, t đó ta có: Ta có: ; fi fi ặ ạ M t khác ta l i có: fi fi 55 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P Ta có: ạ ủ ộ ệ ố ế ơ H s kh ch đ i c a đ ng c : ạ ủ ộ ế ệ ố ế ổ
• Tính h s khu ch đ i c a b bi n đ i ạ ủ ộ ế ệ ố ự ể ế ỗ ổ ệ
Đ tính h s khu ch đ i c a b bi n đ i ta xây d ng m i quan h : ườ ị Xác đ nh đ ng U Ud=f (): =f (Uđk)Ud=f (Uđk)
đk = f (a ) rcmax=12(V) Ta có : Ch n Uọ d = f (a ) ị ườ Xác đ nh đ ng U Ta có: Ud = = = 175,43
Ud=Ud0.cos= 175,43.cosa ư ầ ệ ỉ ả ủ ư ộ ỉ
i c a b ch nh l u. Ud la đi n áp ch nh l u c u 3 pha không t ừ ư ế ệ ả ế
Cho bi n thiên t 0 đ n ế p /2 ta có b ng k t qu các quan h trên nh sau:
ả 5p /12 a 0 p /12 p /6 p /4 p /3 p /2 45,41 175,43 169,45 151,93 124,05 87,72 0 Ud 6,25 0 1,25 2,5 3,75 5 7,5 Uđk ượ ệ ế Ta có đ c quan h U ệ d = f (Uđk) là quan h phi tuy n. ể ị ượ ệ ố ạ ủ ộ ế ế ế ả ổ Đ xác đ nh đ c h s khu ch đ i c a b bi n đ i ta ph i tuy n tính ừ ồ ị ế ạ ệ ố hoá quan h Uệ d = f (Uđk). T đ th ta tuy n tính hoá đo n AB. Ta có h s ế ổ ạ ộ ế
khu ch đ i b bi n đ i là : 56 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ị ạ ủ ệ ố ệ ố ế
5. Xác đ nh h s khu ch đ i c a h th ng
Ta có: V i ớ ở ướ ư
• Nh đã tính ầ
ph n tr c ta có: Ta có: D= 100:1; [St] = 0,05 ạ ủ ộ ệ ố ế ế ậ ầ ạ V y h s khu ch đ i c a b khu ch đ i yêu c u là: • H s b khu ch đ i trung gian là: ệ ố ộ ế ạ Ự Ặ Ầ PH N VI . XÂY D NG Đ C TÍNH TĨNH ủ ệ ố ộ ứ ể ằ ặ ụ
ự 1 . M c đích – ý nghĩa.
ặ
Xây d ng đ c tính tĩnh c a h th ng nh m ki m tra đ c ng đ c tính ộ ụ ố ộ ự ả ả ả ơ
c có đ m b o đ s t t c đ hay không. Qua đó xây d ng mô hình mô t ế ủ ấ ượ ễ ệ ế ộ
quá trình di n bi n c a ch đ làm vi c , đánh giá ch t l ủ ệ
ng tĩnh c a h th ng.ố ệ ử ố ộ ự ự ặ Xây d ng đ c tính tĩnh là xây d ng quan h gi a t c đ và momen ệ ặ ườ ườ ự ệ ho c dòng đi n .thông th ng ng i ta xây d ng quan h n = f(I) vì dòng ế ộ ả ủ ộ ự ế ự ệ ả ố ơ đi n ph n ánh tr c ti p ch đ t ệ
i c a đ ng c . Khi xây d ng m i quan h ệ ố ư ế ề ả này, do các h th ng đ u có tính phi tuy n nên ta đ a ra các gi ế
thuy t sau : ệ ở ế ộ ạ ộ ớ ừ ư ơ
Đ ng c làm vi c ạ
ch đ dài h n v i m ch t ch a bão hòa. 57 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P Đi n tr ph n ng c a đ ng c không thay đ i trong su t quá trình làm ủ ộ ầ ứ ệ ở ố ổ ơ vi c.ệ ạ ủ ộ ạ ủ ộ ệ ố ế ế ế ạ ằ ố
H s khu ch đ i c a b khu ch đ i c a b khu ch đ i là h ng s . Thyristor là ph n t ầ ử không quán tính. Dòng đi n t ệ ả ứ ư ụ ỉ i t c dòng ch nh l u là liên t c. ả ế ủ ệ ố ớ ạ ự ặ ớ
V i gi thi t trên ta xây d ng đ c tính tĩnh c a h th ng v i tr ng thái ộ ế ệ ở ự ụ ổ ỉ dòng và áp liên t c. Ta ch xây d ng b bi n đ i làm vi c hành trình ượ ị ượ ạ ấ ặ thuân còn hành trình ng c thì l y giá tr ng c l i. Có nghĩa là đ c tĩnh ằ ở ậ ầ ư ứ ứ ủ ặ ủ
c a hành trình thu n n m góc ph n t th I và th II , còn đ c tính c a ầ ư ứ hành trình ng ượ ằ ở
c n m góc ph n t th III và IV. ơ ủ ệ ố ự ặ 2. Xây d ng đ c tính c c a h th ng. ứ ấ ạ 2.1. Xây d ng đo n đ c tính th nh t. ự
ọ ặ ỉ ầ ự ự ể ườ ặ
ủ ệ ố
Đ xây d ng h đ c tính c a h th ng ta ch c n xây d ng 2 đ ng ườ ườ ặ ấ ặ ặ
đ c tính gi ố ộ
ớ ạ : Đ ng đ c tính có t c đ cao nh t và Đ ng đ c tính i h n ố ộ ấ ườ ể ễ ỉ ấ
có t c đ th p nh t .Hai đ ủ ệ
ầ ủ
ng này bi u di n đ y đ các ch tiêu c a h ư ả ệ ề ố ộ ỉ th ng nh d i đi u ch nh D, đ sai l ch tĩnh S….. ệ ố ứ ế ế ơ ồ ấ ư Căn c và h th ng thi t k ta có s đ c u trúc nh sau : Trong đó : ặ ố ộ ủ ạ ệ ệ ệ Ucđ : tín hi u đi n áp đ t t c đ (đi n áp ch đ o ). ạ ủ ệ ố ệ ế ạ ả ổ ợ ồ ố ộ
Kn :h s khu ch đ i c a m ch t ng h p tín hi u ph n h i âm t c đ . 58 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ạ ủ ệ ố ệ ế ạ ả ổ ợ ồ ố ộ
KI : h s khu ch đ i c a m ch t ng h p tín hi u ph n h i âm t c đ ắ và khâu ng t dòng. ủ ộ ế ệ ố ế ổ KBBĐ : h s khu ch đai c a b bi n đ i . ơ ộ ệ ố ề ế ạ ủ ộ
KĐ :h s khu ch đ i c a đ ng c m t chi u . ặ ườ a.Xây d ng đ ng đ c tính cao nh t . ự
ấ ủ ộ ố ộ ớ ơ ượ ớ T c đ l n nh t c a đ ng c đ c gi ấ
ở ộ ề ơ ọ
i han b i đ b n c h c ph n t ầ ử ơ Ở ố ộ ủ ự ệ ậ ộ ộ ị ủ ộ
quay c a đ ng c . t c đ cao thì b ph n này ch u tác đ ng c a l c đi n ể ị ỏ ớ khá l n nên có th b h ng . ử ử ệ ể ổ ỏ ể
Tia l u đi n gi a ch i than và vành góp có th làm h ng vành góp . Đ ệ ố ệ ả ườ ặ ả
đ m b o an toàn cho h th ng khi làm vi c lâu dài thì đ ng đ c tính cao ả ấ ườ ứ ớ ố ộ ị ứ ủ ộ nh t ph i là đ ng ng v i t c đ đ nh m c c a đ ng c n ơ đm = 3000 (v/p). ỉ ầ ế ề ể ạ ặ ạ ỗ Các đo n đ c tính đ u tuy n tính nên ta ch c n tìm m i đo n 2 đi m là ự ể ặ ơ có th xây d ng đ ượ ườ
c đ ng đ c tính c . ườ ả ồ ố ộ ộ ơ ặ ỉ Đo n 1ạ : đ ng đ c tính c khi ch có khâu ph n h i âm t c đ tác đ ng. Ở ệ ủ ệ ố ể ể ể ọ ọ ộ
vùng này g i đi m làm vi c c a h th ng là đi m B. Đi m B có t a đ ứ ự ể ầ ể
là ( Iđm;nđm ) nên ta có B ( 11,8 ;3000).Đi m th 2 c n xây d ng là đi m không ả ưở t i lý t ọ ộ
ng có t a đ là A (0 ;n0max). ừ ươ ơ T ph ặ
ng trình đ c tính c : Ta có: (cid:0) = = ặ ế ằ ạ ể ả ệ ị t r ng t i đi m không t ằ
i thì giá tr dòng đi n là b ng M t khác ta bi ậ không. Vì v y ta có: =(v/p) ậ V y ta có: 59 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P A (0 ;3001,2) và B (11,8 ;3000) (cid:0) ự ừ ể ượ ặ ạ ở T hai đi m A, B ta xây d ng đ c đo n đ c tính ắ
vùng khâu ng t ư ộ ch a tác đ ng. ạ ườ ộ ặ ả Đo n 2: đ ng đ c tính khi c hai khâu cùng tác đ ng: Ở ệ ố ệ ọ ị ạ h th ng này ta ch n giá tr dòng đi n mà t ắ ắ ầ
i đó khâu ng t b t đ u ộ
tác đ ng là: Ing = 1,5.Iđm = 1,5.11,8 = 17,7 (A) ệ ọ ạ ố ộ ằ ị
Ta ch n giá tr dòng đi n mà t i đó t c đ b ng không là: Id = 2,5.Iđm = 2,5.11,8 = 29,5 (A) ứ ể ị ượ ố c t c đ n Thay Iư =Ing vào bi u th c (I) ta xác đ nh đ ộ ng. Lúc này khâu ố ộ ẫ ế ệ ả ồ ph n h i âm t c đ v n làm vi c trong vùng tuy n tính. (v/p) ể ể ọ ệ ữ ư ắ + G i đi m C là đi m phân bi t gi a hai vùng khi khâu ng t ch a tác ắ ầ ứ ể ằ ả ộ ộ ộ
đ ng và b t đ u tác đ ng. T c là đi m C n m trên c hai vùng tác đ ng. Ta ng; nng). Thay Ing vào ph ạ ộ ủ ể ươ ặ ơ có to đ c a đi m C(I ng trình đ c tính c khi ch ỉ ả ồ ộ có khâu ph n h i âm dòng tác đ ng. ư ậ ị ượ ạ ộ ể Nh v y ta xác đ nh đ c to đ đi m C là: C (17,7; 2999,6) ứ ấ ể ạ ặ ậ V y đo n đ c tính th nh t đi qua các đi m: A (0 ;3001,3) A (0; n0max) (cid:0) (cid:0) B (11,8 ;3000) B (Iđm; nđm) (cid:0) C (17,7; 2999,6) C (Ing; nng) ể ể ọ ệ ữ ộ * G i đi m D là đi m phân bi t gi a vùng tác đ ng và vùng không tác ạ ộ ủ ố ộ ư ậ ủ ả ồ
ộ
đ ng (vùng bão hoà) c a khâu ph n h i âm t c đ . Nh v y to đ c a D là: D (Ibh;nbh) ứ ể ể ạ ặ ầ ầ ị Đo n đ c tính th hai này đi qua 2 đi m đ u đi m C. Ta c n xác đ nh ữ ộ ể
thêm m t đi m n a. Ta có: 60 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P Ing = (1,2 (cid:0) 1,5)Iđm. Ta ch n Iọ ng = 1,5.Iđm = 1,5.11,8= 17,7 (A) ư = (2,2 (cid:0) ớ ộ ề ừ ộ ậ ơ ộ
V i đ ng c m t chi u kích t đ c l p ta có: I 2,5)Iđm. d = I ư = 2,5.11,8 = 29,5 (A) Ta ch n: Iọ V i: ớ Ucđmax = 116,5 (V); ch n ọ Ubh = Urcmax = 12(V) (cid:0) = 0,0387 KTG = 10,34; (v/p) (cid:0) ệ ố ả ồ Tính h s ph n h i dòng (cid:0) : bh) ta xác đ nh h s ph n h i ệ ạ ị ể ị ệ ố ả ồ ị Đ xác đ nh dòng đi n t i v trí bão hoà (I ư ệ dòng đi n nh sau: Uđkbh = Ucđmax (cid:0) .nbh = 116,50,0387.2980,3=1,16 (V) .kd Iư.R(cid:0) .kd n = [ubh kI(cid:0) (I ư Ing )].k(cid:0) ư = Id ta đ ể ạ ừ
T i đi m d ng: n = 0, I cượ .kd Iư.R(cid:0) .kd 0 = n = [ubh kI(cid:0) (I ư Ing )].k(cid:0) (cid:0) ể ạ T i đi m D ta có (cid:0) ứ ể ạ ậ ặ V y đo n đ c tính th hai đi qua 2 đi m: (cid:0) C (17,7 ; 2999,6) C (Ing; nng) (cid:0) D (27,12; 2980,3) D (Ibh; nbh) ạ ế ộ ủ ủ ứ ố ơ ộ ỏ ạ
Lúc này t c đ c a đ ng c đã đ t đ n m c đ nh , làm cho m ch ồ ả ế ệ ạ ậ ạ ố ộ ỉ
ph n h i âm t c đ bão hoà. V y ch còn m ch vòng h n ch dòng đi n tác
đ ng.ộ ể ặ ạ Đo n đ c tính này đi qua hai đi m : o Đi m th nh t là đi m cu i c a đo n đ c tính th hai: ứ ấ ố ủ ứ ể ể ạ ặ 61 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P (cid:0) D (27,12; 2980,3) D (Ibh; nbh) ệ ố ừ ứ ứ ể ệ ể ớ Đi m th hai ng v i đi m làm cho h th ng d ng làm vi c: E (29,5; 0) ặ ấ ố ộ ự ộ ồ b. Xây d ng đ c tính c th p nh t:
ặ ơ ấ
ả ự
ơ :
Xây d ng đ c tính c khi có khâu ph n h i âm t c đ tác đ ng min; Iđm). ể ặ Đi m làm vi c ệ ở ườ
đ ơ
ng đ c tính c này là B’ (n ế ề ạ ỉ Ta đã bi ủ ệ ố
t ph m vi đi u ch nh c a h th ng là D =100/1 nên ta có: nmin = nđm/D =3000/100 =30 (v/ph) ạ ộ ủ ậ ặ ể
Do v y to đ c a đi m B’ là: B’ (11,8; 30). M t khác ta có: Nên: (v/p) ạ ộ ể ậ ả ưở V y to đ đi m không t i lý t ng là A’ (0; 300,75) và B’(11,8; 30) ự ặ ả ơ ộ Xây d ng đ c tính c khi c hai khâu cùng tác đ ng: ươ ặ ơ ng trình đ c tính c ta có: Thay Ucđ = Ucđmin vào ph (v/p) ạ ộ ể ậ V y to đ đi m C’ là: C’ (17,7; 298,26) ự ứ ể D a vào bi u th c: ừ ể ứ T bi u th c: n = {[ (Ubh (cid:0) ng.(IIng)].Ki.K(cid:0) Iu.Ru(cid:0) }.KĐ thay n = nbhmin vào ta có: ạ ộ ể ậ V y to đ đi m D’ là: D’ ( 29,49; 5,69) ơ ệ ẽ ặ V đ c tính c đi n. ừ ạ ộ ể T to đ các đi m: 62 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P A (0 ;3001,2) A’ (0; 300,75) B (11,8 ;3000) B’(11,8; 30) C (17,7; 2999,6) C’ (17,7; 298,26) D (27,12; 2980,3) D’ ( 29,49; 5,69) E (29,5; 0) ẽ ượ ườ ơ ệ ủ ệ ố ư ẽ ặ Ta v đ c đ ng đ c tính c đi n c a h th ng nh hình v sau: ể ấ ượ 3. Ki m tra ch t l
ể ấ ượ ng tĩnh.
ự ộ ụ ố ể ấ ạ ộ Ki m tra ch t l ng tĩnh th c ch t là ki m tra đ s t t c đ có đ t yêu ườ ượ ằ ộ ụ ố ộ ươ ầ
c u hay không. Ng ứ
i ta đã ch ng minh đ c r ng đ s t t c đ t ố
ng đ i ườ ơ ấ ặ ấ ấ ằ
ớ
l n nh t n m trên đ ng đ c tính c th p nh t. ườ ỉ ể
Do đó ta ch ki m tra trên đ ủ
ng này là đ . Ta có: 63 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P Ỏ Ầ Ầ Ạ Ề
PH N VII: MÔ PH NG H TH NG VÀ CH Y TRÊN PH N M N Ệ Ố
MATLAB Ớ Ệ I THI U PH N M N MATLAB/SIMULINK Ề
ổ ế Ầ
ề ầ ộ I. GI
ủ
MATLAB – ph n m m n i ti ng c a công ty MathWorks, là m t ngôn ữ ệ ư ượ ậ ỹ ế ủ ng hi u năng cao cho tính toán k thu t nh đ c vi ề ậ ợ ộ ị ườ ệ
m m này. Nó tích h p tính toán, hi n th và l p trình trong m t môi tr ầ
t trong logo c a ph n
ễ ng d ụ ứ ồ ử ụ
s d ng. ể ủ
Các ng d ng tiêu bi u c a MATLAB bao g m: Kh năng tính toán m nh. ả ạ ậ ể
Phát tri n thu t toán. Ch a Simulink là môi tr ứ ườ ệ ố ể ạ ỏ ộ
ng m nh đ mô ph ng các h th ng đ ng ế ế ọ
h c tuy n tính và phi tuy n. Đ h a khoa h c và k thu t. ồ ọ ậ ọ ỹ ể ứ ồ ọ ụ ệ ớ
Phát tri n ng d ng v i các giao di n đ h a. Có ki n trúc m , ng h vi c xây d ng thêm các module tính toán ộ ệ ở ủ ự ế ệ ẩ ậ ỹ
k thu t theo chu n công nghi p. ủ ề ầ ắ ồ ừ ậ Tên c a ph n m m MATLAB b t ngu n t ữ
thu t ng “Matrix ầ ượ ế ằ ấ Laboratory”. Đ u tiên nó đ c vi ậ
ể
t b ng FORTRAN đ cung c p truy nh p ớ ề ầ ậ ượ ự ể ở ễ
d dàng t i ph n m m ma tr n đ c phát tri n b i các d án LINPACK và ư ệ ế ằ ơ ở ượ ữ EISPACK. Sau đó nó đ c vi ứ ề ể ọ t b ng ngôn ng C trên c s các th vi n nêu
ụ
ự ủ
trên và phát tri n thêm nhi u lĩnh v c c a tính toán khoa h c và các ng d ng ậ ỹ
k thu t. ơ ả ẽ ượ ả ấ ớ Ngoài MATLAB c b n v i các kh năng r t phong phú s đ c đ ề ầ ượ ị ề
ậ
c p sau, ph n m m MATLAB còn đ c trang b thêm các ToolBox – các gói ươ ư ệ ư ử ụ ạ ấ ch ự ứ
ng trình (th vi n) cho các lĩnh v c ng d ng r t đa d ng nh x lý tín ệ ố ờ ố ư ử ệ ạ ậ ả ạ ơ hi u, nh n d ng h th ng, x lý nh, m ng n ron, logic m , t ươ ạ ậ ọ ợ ồ ph ng trình đ o hàm riêng, sinh tin h c,... Đây là các t p h p mã ngu n vi i u hóa,
ế
t 64 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ữ ự ệ ậ ớ ườ ằ
b ng chính MATLAB d a theo các thu t toán m i, h u hi u mà ng i dùng ặ ổ ể ỉ ử ớ có th ch nh s a ho c b sung thêm các hàm m i. ệ ố ề ầ ỏ ọ ộ ơ ồ ấ ở ạ ể ặ ậ ườ Simulink là ph n m m mô ph ng các h th ng đ ng h c trong môi
ủ
d ng s đ c u trúc c a ủ
ng Matlab. Đ c đi m c a Simulink là l p trình tr ộ ệ ố ể ỏ ượ ệ ố
h th ng. Nghĩa là, đ mô ph ng m t h th ng đang đ c mô t ề ạ ạ ươ ươ ả ở ạ
d ng
ơ ồ ấ
ng trình tr ng thái, hàm truy n đ t hay s đ c u ph ng trình vi phân, ph ướ ạ ươ ể ầ
trúc thì chúng ta c n chuy n sang ch ng trình Simulink d ấ ầ ả ậ ớ ố
i d ng các kh i
ư ậ
ơ ả
c b n khác nhau theo c u trúc c n kh o sát. V i cách l p trình nh v y ườ ứ ệ ố ễ ể ự ng ẽ ấ
i nghiên c u h th ng s th y tr c quan và d hi u. ườ ể ậ ụ ượ Trong môi tr ng Simulink có th t n d ng đ ả
c các kh năng tính ữ ệ ử ụ ạ ủ ả ồ ệ ố ư ử ề ể ờ ờ ủ
toán, phân tích d li u, đ ho c a Matlab và s d ng các kh năng c a
ậ
toolbox khác nh : toolbox x lý tín hi u s , logic m và đi u khi n m , nh n ể ố ư ề ề ể ệ ạ
d ng, đi u khi n thích nghi, đi u khi n t ượ ạ ả ớ ộ ế ợ
i u…vv. Vi c Simulink k t h p
ọ ể ạ đ ụ ấ
c v i các toolbox đã t o ra công c r t m nh đ kh o sát đ ng h c các ế ế ộ ườ ấ ố ệ
h tuy n tính và phi tuy n trong m t môi tr ng th ng nh t. Ố Ử Ụ Ỏ Ạ II. CÁC KH I S D NG TRONG M CH MÔ PH NG 1. Thyristor (cid:0) (cid:0) Mô t :ả ư ệ
Th vi n:
Power Electronics ộ ệ t b bán d n mà có th thông nh m t tín hi u vào ả ượ ể
ồ ộ ẫ
c mô t ờ ộ
ở ổ
c ng
ệ
ở
ệ
bao g m m t đi n tr thông Ron, đi n ắ ố ế ề ồ ộ ộ ộ ớ ụ ệ ệ ể ề ộ ở ộ c đi u khi n b i m t tín hi u logical ph thu c vào đi n áp Vak, dòng ế ị
Thyristor là m t thi
gate. Mô hình Thyristor đ
c mả
thông Lon, và m t ngu n áp m t chi u Vf, m c n i ti p v i m t khóa. Khóa
này
ượ
đ
Iak,
ệ ổ
và tín hi u c ng gate g. 65 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ứ ố ế ể ố ạ ộ ế ị ớ t b thyristor. ượ ủ ư ặ ố
Kh i Thyristor cũng ch a m t m ch n i ti p RsCs snubber mà có th n i
song
song v i thi
Đ c tính dòng – áp tĩnh VI c a mô hình này đ c trình bày nh sau: ộ ớ ệ ơ ươ ơ
ộ ả ớ ng đ ệ
ượ ư
c đ a vào chân gate (g > 0). Đ cao xung ph i l n h n 0 ơ ớ ố ể ấ ể ệ ữ ữ
ệ ờ ả ư ệ ấ ằ
ờ ơ ả ữ ố ị ố ượ ặ ế ị ư
ứ ủ ộ ờ
i m c dòng ch t đ ẩ
c đ t trong h p ơ ữ
t b nh d ẽ ệ ư ồ ở ề ấ
ụ ạ
ề ậ ứ ặ
ữ ả ờ ờ ể ị ượ ệ ượ ươ ả ng Vak mà không x y ra hi n t ệ
c đi n áp d ng m ở Thyristor thông khi đi n áp anodecathode Vak l n h n đi n áp Vf và m t tín
ệ
hi u xung d
và
ủ
đ dài đ cho phép dòng anode Tiristor l n h n dòng ch t (dòng gi ) Il.
Thyristor khoa khi dòng trên nó v 0 (Iak = 0) và đi n áp âm xu t hi n gi a
c cự
ế
ờ
anode và cathode trong th i gian ít nh t b ng th i gian khóa Tiristor Tq. N u
ẽ ự
ươ
ấ
ng trong kho ng th i gian th p h n Tq, thì Tiristor s t
nh đi n áp này d
ấ
ấ
ệ
ở ạ
ộ
i ngay c khi tín hi u gate là th p (g = 0) và dòng anode th p
đ ng thông tr l
ố
ế
ơ
h n dòng ch t (dòng gi ). H n n a, n u nh trong su t th i gian chu n b
ỏ ướ
ộ
thông, biên đ dòng c a thi
h iộ
ạ
tho i thì Tiristor s khóa sau khi tín hi u gate tr v th p (g = 0).
ờ
ờ
Th i gian khóa Tq đ c tr ng cho th i gian h i ph c h t mang: Nó chính là
ứ
ả
kho ng th i gian gi a dòng anode t c th i đã gi m v 0 và ngay l p t c khi
mà
Tiristor có th ch u đ
trở
i.ạ
l (cid:0) H p h i tho i và các thông s .
ố
ạ ộ ộ t:ế ố ể ố ư ỏ ề ạ i u hóa t c đ mô ph ng, hai mô hình Tiristor lo i này đ u phù Mô hình Thyristor và mô hình Thyristor chi ti
ố ộ
C t đ t
h p.ợ 66 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ố ớ ụ ố ồ ờ ượ c cho Đ i v i mô hình Tiristor, dòng ch t Il và th i gian h i ph c Tq đ
b ngằ
0. ở ệ ệ ệ ả ể ặ ằ ượ ặ ằ c đ t b ng ở ệ ệ ả ể ặ ằ ượ ặ ằ c đ t b ng ệ ệ ơ ị ể ạ ộ ơ ớ ị ố ể ắ ầ ượ ặ ằ ườ ả c đ t b ng 0 c t đ b t đ u mô ng đ ố ị ụ ể ỏ
ể
ấ ả ườ ế ạ ợ ớ ạ
ng ng v i tr ng thái c th
ạ
ủ
t c các tr ng thái c a m ch tuy n tính ng h p này, t + Đi n tr Ron
ở
Đi n tr thông Ron, không th đ t b ng 0 khi đi n c m Lon đ
0.
ệ ả
+ Đi n c m Lon
Đi n c m thông Lon không th đ t b ng 0 khi đi n tr thông đ
0.
ậ
+ Đi n áp thu n Vf
ậ ủ
Đi n áp thu n c a Tiristor tính theo đ n v V.
ở
ể
+ Dòng kh i đi m Ic
ả
ố ệ
Khi thông s đi m c m thông Lon l n h n 0, b n có th xác đ nh m t dòng
kh iở
ể
đi m ch y trong thyristor. Nó th
ph ngỏ
ớ
v i kh i Tiristor.
ươ ứ
ị
ể
ạ
B n có th xác đ nh giá tr dòng kh i đi m Ic t
ạ
ủ
c a m ch. Trong tr
ph iả 67 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ổ ạ ệ ử ủ ộ ế ở ạ ấ ả công c đ t theo. Kh i t o t t c các tr ng thái c a b bi n đ i đi n t ệ ỉ ữ ạ ả ớ ơ ở ệ ặ ệ ể ạ ỏ ỏ ể ạ ỏ ặ ể ặ ở ế ượ ự ẽ ầ ọ ỏ ượ ặ
đ
su t làấ
ụ ứ ạ
ộ
m t nhi m v ph c t p. Cho nên ch h u ích v i các m ch đ n gi n.
+ Đi n tr Snubber Rs
ở
Đ t đi n tr snubber thành vô cùng đ lo i b snubber kh i mô hình.
ệ ả
+ Snubber capacitance Cs: Đ t đi n c m Snubber Cs thành 0 đ lo i b
ệ
ộ
snubber, ho c vô cùng đ tìm m t đi n tr resistive snubber.
ể
c l a ch n, s thêm đ u ra mô ph ng đ
+ Show measurement port: N u đ
trả
vè dòng và áp Tiristor. ệ ố ủ
ủ ờ ụ ể
+ Latching current Il: Dòng đi n ch t c a mô hình Tiristor c th .
ụ ể
+ Turnoff time Tq: Th i gian khóa Tq c a mô hình Tiristor c th . ầ ầ (cid:0) Các đ u vào và đ u ra:
ề
g: Tín hi u đi u khi n Thyristor. ệ ể 68 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ộ ứ ể ệ ệ ư ệ ượ ấ c cung c p trong th vi n the ạ
m: Là m t vector ch a 2 tín hi u. B n có th phân kênh các tín hi u này
b ngằ
ộ
ử ụ
cách s d ng m t Bus Selector block đ
Simulink library” ệ ơ ệ ị
ứ
Tín hi u Ch c năng Đ n v
1 Dòng Tiristor A
2 Đi n áp Tiristor V ủ ớ ạ
i h n:
ệ . Nó (cid:0) Cho phép và gi
ộ
ự
Kh i Tiristor th c hi n m t macro mô hình c a thi
ặ ử ượ ấ ự ế
ế ị
t b Tiristor th c t
ứ ạ ủ
ậ
ọ
c l y vào trong đ c tính hình h c hay x lý v t lý ph c t p c a ỏ ệ ủ ủ ị ớ ế ị i t b [1, 2]. Đi n áp đánh th ng và giá tr gi ệ ộ ệ ả ả ư ộ ượ ượ ề ậ
c đ c p trong mô hình.
ố
c mô t nh m t ư ộ ặ ạ ợ ế t. ể ượ ượ ố t thêm chi ti
ồ
c mô hình nh m t ngu n dòng, nó không th đ c ở ừ ặ ạ ạ ớ ộ ộ ồ ộ
ệ ả
ượ ử ụ
c s d ng.
ộ
ỏ ụ ậ ả ộ
ặ ứ ể ạ ỏ ớ ấ
t nh t.
ư ạ ố ộ
ị ỏ
ế ề ể ạ ọ ố
không đ
t bế ị
thi
mà mô ph ng hành vi c a thi
h nạ
ủ
c a đi n áp anodecathode không đ
ụ
Ph thu c vào đi n c m thông Lon, kh i Thyristor đ
ngu nồ
ệ
dòng (Lon > 0) ho c nh m t m ch đi n topology thích h p (Lon = 0). Xem
ể ế
Improving Simulation Performance đ bi
ư ộ
Khi kh i Thyristor đ
n iố
ế
ti p v i m t đi n c m, m t ngu n dòng ho c m t m ch h tr khi m ch
snubber đ
ạ
Khi mô ph ng m t mô hình liên t c, b n ph i dùng m t thu t toán tích phân
ứ
c ng đ mô ph ng m ch có ch a Tiristor. ode23tb ho c ode15s v i các thông
số
ặ ị
ố
m c đ nh luôn cho t c đ mô ph ng t
ủ
ệ ả
Đi n c m thông Lon b ép v 0 n u nh b n ch n đ discretize m ch c a
ạ
b n.your circuit. (cid:0) ố
2.Kh i đo dòng
ư ệ
Th vi n:
Measurements
(cid:0) Mô t :ả 69 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ượ ứ ể ả ố ấ ỳ
ỏ ờ
ấ ệ ỏ ệ
c dùng đ đo dòng t c th i ch y trong b t k kh i đi n
ể
ng dây nào. Đ u ra mô ph ng cung c p tín hi u mô ph ng mà có th ầ
ỏ ố
Kh i đo dòng đ
ặ ườ
ho c d
ố
ử ụ
s d ng cho kh i mô ph ng khác. (cid:0) H p h i tho i và các tham s :
ố
ạ ộ ộ (cid:0) ị ố ệ ệ
Tín hi u ra:
ạ
ị
ố ộ ệ ượ ử ụ
ố ỏ
ượ ử ụ ỏ ộ ỏ ượ ự ằ c s d ng trong mô ph ng
c s d ng
ố c tích c c b ng kh i Powergui ạ ặ
ặ c có d ng giá tr complex.
ệ ượ
ả ủ ị
ượ ự ầ ộ
c. Tín hi u ra là m t ầ ố ủ ệ ể ộ ủ ượ ệ ấ ộ c. Tín hi u ra là m t giá + Xác đ nh d nh d ng tín hi u ra khi kh i này đ
m t pha. Thông s tín hi u ra không cho phép khi kh i không đ
trong mô ph ng 1 pha. Mô ph ng m t pha đ
ặ
đ t trong mô hình này.
ệ
ể
+ Đ t Complex đ tín hi u ra đo đ
+ Đ t RealImag là ph n th c và o c a dòng đo đ
vector 2 thành ph n.ầ
ộ
ặ
+ Đ t MagnitudeAngle đ ra biên đ và t n s c a dòng đo. Tín hi u ra là
m tộ
vector 2 thành ph n.ầ
ể
ặ
+ Đ t Magnitude đ xu t ra biên đ c a dòng đo đ
ị ơ
tr đ n. o áp (cid:0) (cid:0) Mô t :ả 3.Kh i Đố
ư ệ
Th vi n:
Measurements ự ữ ứ ệ ệ ờ ể ượ ử ụ ệ ấ ỏ ộ ố c s d ng cho m t kh i mo ố
Kh i đo áp Voltage Measurement block đo đi n áp t c th i gi a 2 c c đi n.
Đ uầ
ra cung c p tín hi u mô ph ng mà có th đ
ph ngỏ 70 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P khác. (cid:0) H p h i thoài và các thông s :
ố ộ ộ (cid:0) ệ
Tín hi u ra:
ạ
ị ị ỏ ố ệ ượ ử ụ c s d ng trong mô ph ng ố ệ c s d ng trong ộ ỏ ỏ ượ ố
ự ằ ượ ử ụ
ố ặ
c tích c c b ng kh i Powergui đ t ạ c có d ng giá tr complex. ặ
ặ ượ
ả ủ ự ệ ầ ộ ượ Tín hi u ra là m t vector ị
c. ầ ố ủ ệ ể ặ ộ ộ ủ ượ ệ ộ ị
c. Tín hi u ra là m t giá tr + Xác đ nh d nh d ng tín hi u ra khi kh i này đ
m tộ
pha. Thông s tín hi u ra không cho phép khi kh i không đ
mô ph ng 1 pha. Mô ph ng m t pha đ
trong mô hình này.
ệ
ể
+ Đ t Complex đ tín hi u ra đo đ
+ Đ t RealImag là ph n th c và o c a áp đo đ
2
thành ph n.ầ
ộ
+ Đ t MagnitudeAngle đ ra biên đ và t n s c a áp đo. Tín hi u ra là m t
vector 2 thành ph n.ầ
ấ
ể
ặ
+ Đ t Magnitude đ xu t ra biên đ c a áp đo đ
đ n.ơ ư ệ 4. Th vi n Sources ờ ạ ằ ể ụ
ậ ế ể hàng ộ
Kh i ố Constant t o h ng s không ph thu c vào th i gian.
ỳ
ố
hay ma tr n, tu theo cách khai
ô ở Constant value và ô Interpret vector parameters as 1D có
ọ
Interpret vector parameters as 1D
c ch n hay không. N u ô
ạ Constant value là véct
ơ
ọ
c ch n thì ta có th khai báo t
ế
ộ ớ i ô
ỡ × n] hay [n× 1] d ọ ơ ậ
ướ ạ
i d ng ma tr n. N u ô
ượ
c ch n thì các véct ệ ộ ỉ ố
ơ
ằ
H ng s đó có th là scalar, véct
báo
ượ
đ
ượ
đ
hay c t v i kích c [1
Interpret vector parameters as 1D không đ
hàng hay c t đó ch là tín hi u 1D. ạ ệ
c tín hi u d ng ể ạ ượ
ế ể ạ ố ệ
ộ ủ Hai kh i ố Ramp và Step giúp ta có th t o đ
ậ
b c thang hay d ng tín hi u d c tuy n tính dùng đ kích thích các
mô hình Simulink. Trong h p tho i ố
ạ Block Parameters c a kh i 71 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ể ị ầ ả ể
ộ ố ờ ắ ầ ủ
ị ố
Step, có th khai báo giá tr đ u/giá tr cu i và c đi m b t đ u c a
ể
ể
ố ớ Ramp ta có th khai báo đ d c, th i đi m và
ả
ướ
c nh y. Đ i v i
b
ấ ủ ầ
ị
giá tr xu t c a đ u ra. ệ ạ ạ Kh i ố Pulse Generator t o tín hi u d ng xung hình ch nh t, còn kh i ố Signal Generator có th t o ra các tín hi u kích thích khác
ể ạ
ộ ầ ố ư ụ ữ ậ
ệ
ể ổ
nhau (ví d : hình sin, răng c a). Biên đ và t n s có th thay đ i
tu ý.ỳ ư ệ
5. Th vi n Sinks ị
ể ể
ệ ầ ượ ỏ ố ệ
Kh i ố Scope có th hi n th các tín hi u trong quá trình mô
ị ạ Number of Axes..
ể
c hi n th t
ph ng. S tín hi u c n đ i ư ệ 6.Th vi n Signal Routing ụ ệ ộ
ượ ạ
c l ố
i, kh i này ướ ượ ụ
ậ
c nh p tr
ệ
ố Mux hay Demux làm vi c theo ch đ véct c đó thành các tín
ơ
ế ộ
, ệ
ặ ệ Block Parameter. ệ
ậ
Kh i ố Mux có tác d ng nh p các tín hi u 1D thành m t kênh
ố Demux có tác d ng ng
tín hi u. Trong khi đó kh i
ệ
tách các tín hi u trong kênh đã đ
ẻ
. Kh i
hi u riêng l
ỳ
ế ộ
ho c theo ch đ Bus tu theo vi c khai báo trong ư ệ 7.Th vi n Math Operations ệ ệ ử Relational Operator i ô
ị ầ Kh i ố Relational Operator th c hi n k t h p các tín hi u đ u
ầ
ự
ế ợ
ượ
ạ
c khai báo t
vào theo toán t
so sánh đã đ
ặ
ậ
ẽ
trong Block Parameter. Đ u ra s nh n giá tr True (đúng) ho c 72 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ệ ế ợ
ạ ẽ ầ ặ ị False (sai).
ầ
ệ
ự
Kh i ố Logical Operator th c hi n k t h p các tín hi u đ u vào
ượ
ệ
Block
theo quan h logic đã đ
i ô Operator trong
c khai báo t
ậ
Parameter. Đ u ra s nh n giá tr True (đúng) ho c False (sai). ư ệ 8. Th vi n Continuous ầ ệ ủ ố ầ ượ i ô ấ
ọ ạ
c ch n t ị ọ
c ch n là
ố
bên ngoài c a kh i. ượ
ủ
ạ ọ Limit output và đi nề (Upper staturation limit) và c n d ậ ướ (Lower
i Kh i ố Integrator l y tích phân tín hi u đ u vào c a kh i. Giá tr
ị
Initial condition trong Block Parameter
ban đ u đ
n u ế Initial condition source đ
external thì giá tr ban
ậ ừ
ầ ượ
c nh n t
đ u đ
ố
ế
N u mu n tính tích phân có h n thì ch n
ị ậ
giá tr c n trên
staturation limit) trong Block Parameter ố 9. Kh i Pulse generator
Phát ra các xung vuông theo chu k .ỳ + Th vi n ư ệ :
Sources
:ả + Mô t ố ố ố ố ạ ộ ỳ
ộ ộ
ị ộ ễ ạ ỳ ố ớ ạ ấ ả ơ ồ ưở ủ Kh i Pulse Generator phát ra các xung vuông theo chu k . Các tham s
ủ
c a kh i là: Tham s d ng sóng, biên đ (Amplitude), đ r ng xung (Pulse
ủ
Width), chu k (Period) và đ tr pha (Phasedelay), xác đ nh hình d ng c a
song
phát ra. S đ sau đây cho th y nh h ỗ
ng c a m i thông s t i d ng sóng: 73 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ố ệ ố ể ệ ể
ự ị ể ể ố ạ ử ụ ệ
ỗ ạ ạ ạ ị ụ ư ưở ủ ứ ệ ầ ầ ớ i thành ph n đáp ng c a tín hi u đ u ra. Ví d nh , thành ng t ủ ầ ố ộ ị ầ
ả ạ ộ ự ư ạ ữ ệ ủ ấ ả
ạ ữ ệ ươ ộ ủ
ố ề ạ
ng t nh lo i d li u c a ạ
Kh i Pulse Generator có th phát ra d ng tín hi u scalar, vector, matrix
ể
ủ ấ ỳ ạ ữ ệ
c a b t k lo i d li u th c nào. Đ kh i này có th phát ra tín hi u scalar,
sử
dùnh scalars đ xác đ nh thông s d ng sóng. Đ phát ra tín hi u vector hay
ể
matrix, s d ng vectors hay matrices đ xác đ nh d ng sóng. M i lo i d ng
sóng
ả
nh h
ph nầ
ầ
đ u tiên c a thông s biên đ vector xác đ nh biên đ c a thành ph n đ u tiên
ủ
c a m t xung ra d ng vector. T t c các thông s v d ng sóng ph i có cùng
ề
chi u sau scalar expansion. Lo i d li u ra t
tham số
biên đ .ộ 74 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ố ạ ủ ầ ố ị Thông s lo i xung c a kh i cho phép xác đ nh đ u ra là timebased ọ ầ ế ủ ư ự ố ẽ ị ọ ế ự ộ ố ộ ặ ướ c do ta xác đ nh. N u l a ch n timebased, Simulink ờ ạ ể ủ ữ ự ẫ ổ i nh ng th i đi m khi mà đ u ra có s thay đ i. ẫ ườ ủ ế ầ ầ ộ ố ợ ng h p yêu c u tính toán đ u ra c a kh i có ỏ ỳ
t qua chu k mô ph ng.
ạ
ặ ổ ủ ầ ố ộ ể ộ ử ụ ể ổ ạ ộ ị ủ ạ ứ ho cặ
samplebased. N u nh l a ch n samplebased, kh i s tính toán đ u ra c a
nó
ớ
v i m t t c đ đ t tr
sẽ
ầ
tính toán đ u ra c a nó t
Đi uề
này d n đ n trong m t vài tr
thể
ượ
v
ụ
Ph thu c vào đ c tính d ng xung mà t c đ thay đ i c a đ u ra có th
thay đ i. Vì lí do này nên Simulink không s d ng fixed solver đ tính toán
đ uầ
ủ
ra c a timebased pulse generator. Simulink cho phép b n đ nh ra m t fixed
step
solver cho mô hình c a b n mà ch a timebased pulse generators. Tuy nhiên 75 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ợ ườ ộ
ng h p này Simulink tính toán m t fixed sample time cho timebased ỏ ư ặ ộ ồ ế ỏ
ờ ố ồ ể ệ ể ệ
ư ự ệ
ộ ổ ị
ệ
ư ộ
ộ
ồ ỳ ặ ị
ơ ư ạ ế ờ ố ầ ư ế ẫ ạ ộ ộ ặ ị
ỳ M c đ nh là ẫ ỉ ủ
ượ ờ
ọ ạ c ch n là samplebased. ế ự ố ọ ộ ộ ậ ế ề ặ
ệ
ề ủ ự ư trong tr
pulse generators. Khi đó nó mô ph ng timebased pulse generators nh là
samplebased
+ Các thông s :ố
ạ
Pulse type lo i xung: timebased ho c samplebased.
ờ
Time: Xác đ nh li u có dùng th i gian mô ph ng hay dùng m t tín
ế
ị
hi u ngoài nh m t ngu n giá tr cho bi n th i gian tín hi u ra. N u
ọ
nh l a ch n m t ngu n tín hi u ngoài, kh i hi n thi m t c ng vào đ
ố ớ
ghép n i v i ngu n.
ộ
Amplitude Biên đ xung: M c đ nh là 1.
ị
Period: Chu k xung tính theo đ n v giây. N u nh lo i xung là timebased
hay s l n th i gian trích m u (number of sample times) n u nh
ặ ị
lo i xung là samplebased. M c đ nh là 2.
ầ
Pulse width: Đ r ng xung là ph n trăm on/toàn chu k .
50%.
Phase delay: if (t>phasedelay) && (xung on)
Y(t)= Biên độ
Else
Y(t)=0;
ặ ị
M c đ nh là 0 giây.
ộ
Sample Time: Đ dài c a th i gian trích m u tính theo giây. Ch khi
lo i xung (pulse type) đ
Interpret vector parameters as 1D: N u l a ch n và các thông s khác
ố
là ma tr n m t hàng ho c m t c t, sau scalar expansion, kh i phát tín
ề ủ ầ
ộ
ệ
hi u ra nh m t tín hi u vector m t chi u. N u không, chi u c a đ u ra
ố
ươ
t ộ
ư ộ
nh chi u c a các thông s khác. ng t ớ ơ ồ ầ α v i s đ hình c u. ầ ầ ượ ớ ể ở ự nhiên l n l t là: ạ
10. Cách t o xung
ạ
ớ ơ ồ
v i s đ hình c u:
Cách t o xung
ầ
V i các pha hình c u, đi m m t
ẻ v i van l
ẵ
v i van ch n ọ ế ộ ả ặ ư ậ ớ
ớ
ỳ
N u g i chu k Period = và Phasedelay =
ở ự ự
Thì góc m th c s
ỳ
Sau m t chu k xung Period
Nh v y ta ph i đ t
Period =
ở ự ự ư ể Góc m th c s :
Đ Tiristor vai trò nh Diode thì
Do đó 76 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P Ví d :ụ ệ ướ ồ ầ ố ứ ố ộ Ngu n đi n l i qu c gia có: Biên đ 220(V), t n s 50 (Hz) t c là có ị ươ ứ ư ng ng nh sau: ươ ứ ớ
ớ
ớ ươ ứ ớ
ng ng v i 0,01 giây
ươ ứ
ng ng v i 0.01/2 giây.
ươ ứ
ng ng v i 0.01/3 giây.
ươ ứ
ng ng v i 0.01/6 giây.
ớ
ng ng v i 2.0.01=0.02 giây.
ị ươ ứ ẽ ễ ặ ng ng này s giúp chúng ta d dàng quan sát các đ c tính ồ ị ủ chu
ừ
ỳ
k T=1/f=0.02 (s). T đó ta có các giá tr t
π t
π / 2 t
π / 3 t
π / 6 t
2 π t
Các giá tr t
ỏ
trên đ th c a mô ph ng matlab simulink. ớ ạ ả ế ư ề ầ ỉ 11. C i ti n cách phát xung v i m ch ch nh l u 3 pha, c u, có đi u ộ ồ ớ ẻ khác nhau: Phát xung ẵ ở ề ẵ
ầ ố ả
và phát xung ch n. Góc m đi n vào ph n Góc Alpha gi ng nhau trong c ả ế ượ ằ ở
c nh m l n pha m khi góc Alpha b ng
ả ặ ớ ẫ
ầ ư ẫ ằ ặ ơ khi n:ể
Dùng 2 ngu n phát xung v i các b van ch n và l
ẻ
l
hai
ph n.ầ
ầ
Cách phát xung này c i ti n đ
ẫ
ho c l n h n 0.01/6 nh ng v n x y ra nh m l n khi góc Alpha b ng ho c
l nớ
ơ
h n 0.01/3. 77 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P 78 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P Ạ Ỏ Ư Ầ Ề Ể
Ỉ
III. M CH MÔ PH NG CH NH L U C U 3 PHA ĐI U KHI N
Ố Ứ
Đ I X NG ộ ơ ồ ạ
1. S đ m ch .
(cid:0) M ch đ ng l c :
ự
ạ 79 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P (cid:0) M ch đi u khi n: ể ề ạ 80 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P 2. Cài đ t tham s trong m ch . (cid:0) Ngu n vào:
ồ ố ặ ạ 81 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P (cid:0) Kh i current load: ố (cid:0) Van đi u khi n SCR ề ể 82 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P (cid:0) Kh i scope:
ố (cid:0) Kh i vload:
ố 83 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P (cid:0) Kh i đ ng c DC: ố ộ ơ (cid:0) Kh i ngu n DC: ố ồ 84 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P (cid:0) Kh i pluse generator: ố (cid:0) Kh i constant: ố 85 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P (cid:0) Kh i relay
ố (cid:0) Kh i integrator: ố 86 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P (cid:0) Kh i relational operator: ố (cid:0) Kh i logical operator: ố 87 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P (cid:0) Kh i data type conversion: ố ồ ị ỏ ở ằ 3.Các đ th khi mô ph ng :
0
a. Khi góc m b ng 45 (cid:0) ệ Tín hi u ra T1T4: 88 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P (cid:0) ệ Tín hi u ra T3T6: (cid:0) ệ Tín hi u ra T2T5: 89 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P (cid:0) ệ ổ ợ Tín hi u ra t ng h p: (cid:0) ệ ơ ộ Tín hi u đ ng c : 90 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P 0 b. Khi góc m b ng 150
ạ ở ằ (cid:0) ệ Tín hi u ra m ch T1T4 : (cid:0) ệ Tín hi u ra T3T6: 91 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P (cid:0) ệ Tín hi u ra T2T5: (cid:0) ệ ổ ợ Tín hi u ra t ng h p : 92 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P (cid:0) ệ ộ ơ
Tín hi u ra đ ng c : Ơ Ồ Ầ Ế PH N VII. THUY T MINH S Đ NGUYÊN LÝ ữ ầ ộ Trong ph n VII này có nh ng n i dung chính sau : 1. Nguyên lý kh i đ ng. ở ộ ỉ ố ộ
ề
2. Nguyên lý đi u ch nh t c đ . ị ố ộ
ổ
3. Nguyên lý n đ nh t c đ . 4. Nguyên lý t ự ộ ế ụ ả ạ đ ng h n ch ph t i. 93 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P 5. Nguyên lý hãm d ng h th ng. ệ ố ừ ế ụ ể Sau đây ta đi vào chi ti t c th : ở ộ
ấ ệ ố ề ệ ệ ạ ộ 1 Nguyên lý kh i đ ng.
Đóng áp tô mát cung c p đi n cho h th ng truy n đ ng đi n (m ch ừ ự ế ề ể ạ ạ ộ ồ kích t , máy bi n áp đ ng l c, ngu n nuôi m ch đi u khi n. Khi đó m ch ể ề ể ạ ề ề ể ể ạ
t o xung đi u khi n t o ra các xung đi u khi n. Đ đi u khi n các xung ể ề ể ạ ở này,chóng đ ượ ư ớ
c đ a t i m ch phát xung đ đi u khi n m các thyristor thông ả ạ ể ạ ề ế ể ệ qua máy bi n áp xung. Đ t o ra các xung đi u khi n, ta ph i t o ra tín hi u đk nh m ch khu ch đ i trung gian và tín hi u này đ ể ề ờ ạ ệ ế ạ ượ đi u khi n U c so sánh đk nên ư ệ ệ ạ ạ ạ ế
ớ
v i đi n áp răng c a. Do m ch khu ch đ i trung gian t o ra tín hi u U ể ượ ề ủ ộ ỉ ư nó đi u khi n đ ở (cid:0)
c góc m c a b ch nh l u . ự ề ể ạ ạ ộ ệ
Đóng Aptomat AB, m ch đ ng l c và m ch đi u khi n có đi n, u` = 0 nên Udk max = UrBBĐ max và sinh ra Iu` có xu h ư ướ ớ nh ng n= 0, I ấ
ng l n nh t. Khi u` > Ing thì khâu ng t dòng ố ộ ơ ị ắ Iu`> Ic thì đ ng c tăng t c và I ế
u` tăng đ n giá tr I u` Ing) tăng, làm Uđk = Ucđ –KTG ế ệ ạ ộ ộ tác đ ng làm đi n áp vào b khu ch đ i. (Iβ u` gi m, t c là có tác d ng h n ch dòng ả ụ ứ ế ả ạ ở ạ
giai đo n (Iβ u` Ing) gi m nên U ở ộ ủ ặ ố ộ ầ
đ u c a quá trình kh i đ ng. M t khác khi t c đ tăng thì U ả
u` gi m nên dk tăng, nên d gi m,ả α ượ ả ồ l ng ph n h i âm dòng (Iβ tăng làm U ả
u`Ing) gi m làm U ở ộ ậ ả ả ả ố Iu` gi m ch m duy trì mô men kh i đ ng, đ m b o quá trình tăng t c nhanh và u = Ucđ ﻻn – ( Iβ u` ơ ạ ế ộ ộ ố ộ ị êm. Khi t c đ đ ng c đ t đ n m t giá tr nào đó thì U u` gi m d n, d n đ n U d ướ ư ế ả ế ả ầ ầ ng gi m ti p, nh ng do n tăng dân nên I Ing) có xu h ở ộ ệ ạ ặ ả ả ồ ố ộ tăng và h kh i đ ng lên đo n đ c tính có c 2 khâu ph n h i âm t c đ và ế ụ ế ả ả ồ ti p t c gi m, n tăng đ n khi nào I ắ
u` < Ing thì khâu ph n h i âm dòng có ng t u` tăng. H th ng chuy n sang kh i đ ng ti p trên ạ ệ ố ở ộ ể ế ỏ
ị ạ
b lo i ra kh i m ch và U ườ ố ộ ặ ồ ỉ ộ đ ả
ng đ c tính ch có ph n h i âm t c đ . Khi I ệ ổ
ơ
u`=Ic thì đ ng c làm vi c n ở ộ ế ị
đ nh, k t thóc quá trình kh i đ ng. 94 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ố ộ ỉ ́ ế ệ ổ ơ ̉ ̉ ̣ ̣ ̉ ̣ ề
2. Nguyên lý đi u ch nh t c đ .
ở
Đê thay đôi tôc đô đông c ta thay đ i đi n áp chu đao trên bi n tr (cid:0) ổ ế ố ộ ổ ẫ ổ thay đ i d n đ n t c đ thay đ i. WR7 .Khi Ucđ thay đ i làm cho góc UIe = Ucd ﻻn cđ s thay đ i đ ổ ượ ẽ ố ộ ổ Khi thay đ i Uổ ở (cid:0)
c góc m => Ud thay đ i và t c đ cũng ổ
thay đ i theo . cđ. ố + Mu n tăng n thì tăng U cđ. ả ả ố + Mu n gi m n thì gi m U ả ử ệ ở ố ứ ơ ớ Gi s đông c đang làm vi c t c đ n ộ 1 ng v i U ố
cđ1, mu n tăng 2 > n1, ta th c hi n thay đ i U cđ2 > Ucđ1 khi đó Uv có ị ự ệ ổ ơ
ố ộ ộ
t c đ đ ng c lên giá tr n Ie = Ucd ﻻn tăng (Uv IC4 tăng) d n đ n U dk đ u ra IC6 tăng ế ầ ầ giá tr Uị → α gi mả ộ ộ ế ề ả ả ố ố ố ỉ ộ U→ d tăng, k t qu là t c đ đ ng c tăng lên. Mu n đi u ch nh gi m t c đ
ơ cđ, và quá trình x y ra và ng ệ ề ả ỉ ả ta đi u ch nh gi m đi n áp U ượ ạ
c l i. ả ử ộ ệ ở ộ ố ộ ấ ị ứ ớ ố ộ
ổ ị
3 Nguyên lý n đ nh t c đ .
ơ
s đ ng c đang làm vi c
Gi m t t c đ quay nh t đ nh, ng v i ố ộ ộ ị ệ ̉ ử ặ ơ ̣ ộ
giá tr đi n áp đ t nào đó.Gia s vì m t lý do nào đó t c đ đ ng c tăng đôt ệ ̣ ngôt nghĩa là tăng và đi n áp (cid:0) n tăng làm cho Uđk tăng do đó làm cho góc m ở (cid:0) ơ ở ề ơ ả ầ ứ ể ộ ầ ộ ị ặ
đ t vào ph n ng đ ng c gi m đ đ ng c tr v giá tr ban đ u. ố ộ ộ ơ ả ế ộ ươ ự ư N u vì m t lý do nào đó làm cho t c đ đ ng c gi m thì t ng t nh trên (cid:0) ẽ ả ệ ả ầ ứ ệ ả (cid:0) n s gi m làm cho đi n áp U gi m, đi n áp ph n ng ạ
đk gi m t o ra góc ố ộ ộ ở ề ầ ơ ơ ị ộ
đ ng c tăng làm cho t c đ đ ng c tăng tr v giá tr ban đ u. ự ộ đ ng h n ch ph t c < Ing nên khâu ng t dòng ạ
ệ ắ 4. Nguyên lý t
ệ ố
Khi h th ng làm vi c bình th ế ụ ả
i
ườ
ng thì I ủ ự ệ ệ ộ ỉ ả
không tham gia làm vi c, trong h lóc này ch có s tác đ ng c a khâu ph n ủ ặ ố ộ ộ ứ ơ ớ ồ
h i âm t c đ nên đ c ng c a đ c tính c l n. u` > Ing, làm β∆I > Ud (∆I = Iu` Ing, Ud ơ ị ộ ả ứ Khi đ ng c b quá t i, t c là I 6 m , qua IC 6 Udk ầ ươ ở ấ
l y trên WR7) đ u ra IC ng làm cho D ệ
5 là đi n áp d ơ ả ộ ộ ả ố ộ ơ ố gi m →ả α tăng U→ d gi m làm t c đ đ ng c gi m xu ng. Đ ng c làm 95 ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ệ TR Ế Ỹ
NG Đ I H C KINH T K THU T CÔNG NGHI P ộ ứ ề ệ ạ ặ ạ ấ ơ ơ ố ơ vi c trên đo n đ c tính c có đ c ng th p h n (d c h n) đi u này h n ch ế u` v ấ ượ công su t và không cho I ị
t quá giá tr cho phép. ộ ệ ố ệ ố
ắ ừ
ệ ố ố ừ ồ ỏ 5. Nguyên lý hãm d ng h th ng.
Khi mu n d ng h th ng ta c t toàn b h th ng ra kh i ngu n cung ơ ự ệ ệ ờ ở ồ ơ ộ ̣ ̣ ộ
ấ
c p đ ng th i đăt đi n tr hãm vào đ ng c , đông c th c hi n hãm đ ng ộ ượ ượ ơ ẽ ả ộ ỹ năng , toàn b năng l ng đ c tích lu trên đ ng c s gi i phóng qua Rh, ̀ ̀ ố ộ ầ ể ộ ầ ả ắ ơ ố ộ ả
t c đ gi m d n , khi t c đ g n gi m gân vê 0 ta c t Rh ra đ đ ng c hãm ự t do . 96