ĐỒ ÁN : THIẾT KẾ HỆ TRUYỀN ĐỘNG HỆ T-D

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

M C L C Ụ Ụ

Ch Ộ Ổ ƯƠ NP Ề Ộ Ề Ơ Ệ Ề ơ ệ Ề Ộ Ỉ ộ ng 1 ươ ổ ộ ề ơ ệ

ộ ề ơ ệ ặ ề ỉ ề ề ơ ệ ộ ặ ố ộ ủ ộ

ừ ỉ ỉ ề ề ơ ằ ơ ằ ố ộ ộ ố ộ ộ

ỉ ổ ệ ề ơ ằ ố ộ ộ

ề

ơ ấ ượ ỉ ỉ

i cho phép và đ c tính c . ơ ữ ặ ả ặ ề i đi u ch nh có hi u qu . ả ệ

ỉ ề đ ng hoá . ự ộ . ế : T NG QUAN V B CH NH L U BA PHA THYRISTOR . ươ Ỉ

Ổ ư ệ ề ư ầ ứ ề ề ả ổ ệ ệ ỉ ư

ẫ ộ ụ ị ệ ề ả ổ ệ ề ề ả ộ

ươ ươ ề : TÍNH CH N M CH Đ NG L C VÀ M CH ĐI U KHI N . ng 3 Ự Ộ Ạ Ề Ể : T NG QUAN V Đ NG C ĐI N M T CHI U VÀ CÁC PH Ơ Ệ PHÁP ĐI U CH NH T C Đ Đ NG C ĐI N M T CHI U . Ộ Ộ Ố 1.1.T ng quan v đ ng c đi n m t chi u . ề ộ ề 1.1.1. C u t o đ ng c đi n m t chi u . ấ ạ ộ 1.1.1.1. Ph n tĩnh . ầ 1.1.1.2. Ph n quay . ầ 1.1.2. Các thông s đinh m c . ứ ố 1.1.3. Nguyên lý làm vi c c a đ ng c đi n m t chi u . ệ ủ ộ 1.2. Ph ng trình đ c tính c và đ c tính c đi n c a đ ng c đi n m t chi u . ơ ệ ủ ộ ơ ươ ộ 1.3. Các ph ng pháp đi u ch nh t c đ c a đ ng c đi n m t chi u . ơ ệ ươ 1.3.1. Ph ng pháp đi u ch nh t c đ đ ng c b ng cách thay đ i đi n tr ph . ổ ươ ở ụ ệ ng pháp đi u ch nh t c đ đ ng c b ng cách thay đ i t 1.3.2. Ph thông kích t ổ ừ ươ c a đ ng c . ơ ủ ộ 1.3.3. Ph ầ ng pháp đi u ch nh t c đ đ ng c b ng cách thay đ i đi n áp ph n ươ ng .ứ 1.4.Các đ c tímh c khi hãm . ơ ặ 1.4.1. Hãm tái sinh . 1.4.2. Hãm ng c . ượ 1.4.3. Hãm đ ng năng . ộ 1.5. Các đ c tính c khi đ o chi u quay . ả ặ 1.6. Các ch tiêu ch t l ng . ỉ 1.6.1. Ph m vi đi u ch nh D . ề ạ 1.6.2. Đ tr n đi u ch nh φ . ề ộ ơ 1.6.3. Sai s t c đ . ố ố ộ 1.6.4. M c đ phù h p gi a đ c tính t ợ ứ ộ 1.6.5. H ng đi u ch nh . ướ ỉ 1.6.6. Mi n t ề ả 1.6.7. Kh năng t ả 1.6.8. Ch tiêu kinh t ỉ ng 2 Ch Ề Ộ Ư 2.1. H ch nh l u thyristor đ ng c và thyristor . ệ ỉ ơ ộ 2.1.1. Gi i thi u v thyristor . ớ 2.1.2. H ch nh l u thyristor . ệ ỉ 2.1.3. Nguyên lý đi u ch nh đi n áp ph n ng . ệ ỉ 2.2. T ng quan v b ch nh l u c u ba pha không đ o chi u . ư ầ ề ộ ỉ 2.2.1. Nguyên lý làm vi c h ch nh l u . ng trùng d n . 2.2.2. Hi n t ệ ượ 2.2.3. Ngh ch l u ph thu c . ư 2.2.4. H T – Đ không đ o chi u . ề 2.3. T ng quan v b ch nh l u c u ba pha có đ o chi u . ư ầ 2.3.1. Nguyên t c c b n đ xây d ng h truy n đ ng T - Đ đ o chi u . ể ự 2.3.2. Ph ể 2.3.3. Ph Ch ươ 3.1. Tính ch n m ch đ ng l c . ả ề ộ ỉ ắ ơ ả ng pháp đi u khi n chung . ề ng đi u khi n riêng . ể Ọ ộ Ạ ự ạ ọ

NG CÔNG MINH Trang 1 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

ư ầ ơ ồ ạ

ư ạ ể ế ề

ề ế ẳ ẳ ứ ứ ạ ể ề ồ

ế

ạ ộ ể ề

ố

ồ ồ ế ồ ư ọ ồ t b b o v cho m ch đ ng l c .

ự t cho các van bán d n . ẫ

ự ạ

ầ ộ ọ Ơ Ư Ộ Ỉ Đ O CHI U QUAY TRÊN MATLAB – SIMULINK . ộ Ệ Ố Ề ố ề ể 3.1.1. S đ m ch đ ng l c h ch nh l u c u ba pha thyristor . ự ệ ỉ ộ 3.1.2. Các thông s c a đ ng c . ơ ố ủ ộ 3.1.3. Tính ch n thyristor . ọ 3.1.4. Tính ch n máy bi n áp ch nh l u . ỉ ọ i thi u m ch đi u khi n . 3.2. Gi ệ ớ 3.2.1. S đ nguyên lý . ơ ồ 3.2.2. Nguyên t c đi u khi n . ể ắ 3.2.2.1. Nguyên t c đi u khi n th ng đ ng tuy n tính . ể ắ ề 3.2.2.2. Nguyên t c đi u khi n th ng đ ng arccos . ể ề ắ 3.2.3. Các khâu c b n c a m ch đi u khi n . ơ ả ủ 3.2.3.1. Khâu đ ng pha . 3.2.3.2. Khâu so sánh . 3.2.3.3. Khâu kh ch đ i . ạ 3.2.3.4. Khâu t o xung chùm . ạ 3.2.4. S đ m ch đi u khi n và nguyên lý ho t đ ng . ể ề ơ ồ ạ 3.3. Tính toán các thông s m ch đi u khi n . ố ạ 3.3.1. Tính bi n áp xung . ế 3.3.2. Tính t ng kh ch đ i cu i cùng . ạ ế ầ 3.3.3. Ch n c ng AND . ọ ổ C 3.3.4. Ch n t ọ ụ 3 và R9 . 3.3.5. Tính ch n b t o xung chùm . ọ ộ ạ 3.3.6. Tính ch n khâu so sánh . ọ 3.3.7. Tính ch n khâu đ ng pha . ọ 3.3.8. Tính ch n ngu n nuôi . ọ 3.3.9. Tính toán máy bi n áp ngu n nuôi và đ ng pha . ồ 3.3.10. Tính ch n điôt cho b ch nh l u ngu n nuôi . ộ ỉ 3.4. Tính ch n các thi ạ ự ế ị ả ệ ọ ộ 3.4.1. S đ m ch đ ng l c có các thi t b b o v . ộ ế ị ả ệ ơ ồ ạ 3.4.2. B o v quá nhi ệ ả ệ 3.4.3. B o v quá dòng cho van . ả ệ 3.4.4. B o v quá áp cho van . ả ệ t k cu n kháng l c . 3.5. Thi ọ ế ế ộ 3.5.1. Xác đ nh góc m c c ti u và c c đ i . ị ở ự ể 3.5.2. Xác đ nh các thành ph n sóng hài . ị 3.5.3.Xác đ nh đi n c m cu n kháng l c . ọ ệ ả ị t k k t c u cu n kháng l c . 3.5.4. Thi ế ế ế ấ : MÔ PH NG H TH NG CH NH L U THYRISTOR – Đ NG C CÓ ng 4 Ch Ỏ ươ Ả 4.1. Các kh i có s n trong Simulink . ẵ 4.1.1. Máy đi n m t chi u . ộ ệ 4.1.2.Kh i t o xung đi u khi n các thyristor . ố ạ ề 4.2. K t qu mô ph ng . ả ế ỏ

NG CÔNG MINH Trang 2 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

L I NÓI Đ U Ờ Ầ

ệ ộ ổ ậ ụ ớ ạ ỹ ộ ố Trong công cu c đ i m i công nghi p hoá hi n đ i hoá đ t n ấ ướ ấ ề ầ ạ ấ ả ư ệ ử ỹ ớ ự ề i , đem l ể ượ ậ ứ ạ i c hi n nay , ệ ệ v n đ áp d ng khoa ho k thu t vào các quy trình s n su t là v n đ c p bách ề ấ ấ , công ngh thông tin , hàng đ u . Cùng v i s phát c a m t s nghành nh đi n t ệ ủ c b c .T đ ng hoá các đ ng hoá đã phát tri n v nghành k thu t đi u khi n và t ự ộ ậ quy trình s n su t đang đ ấ ườ ộ ể ả năng su t cao ch t l ấ ượ ể c ph bi n , có th thay s c lao đ ng con ng ượ ả ự ộ ổ ế ng s n ph m t ố ẩ đ ng trong các nhà máy , xí nghi p đ ấ ệ ệ ượ c ấ ộ ọ t . Hi n nay , các h th ng dây chuy n t ề ự ộ ệ ố ậ ậ ố ộ ộ ấ ộ ấ ề ả ề ơ ề ể ề ề ả ỉ s d ng r t r ng rãi , v n hành có đ tin c y cao . V n đ quan tr ng trong các dây ử ụ ộ chuy n s n su t là đi u khi n đi u ch nh t c đ đ ng c hay đ o chi u quay đ ng c đ nâng cao năng su t . ơ ể ệ ề ề ộ ề ượ ứ ừ ệ ử ề ấ V i h truy n đ ng đi n m t chi u đ ộ ớ ự ộ ậ và k thu t ỹ ộ . H truy n đ ng m t chi u đi u ch nh đ ng th i đi n áp ph n ng đ ng ỉ c ng d ng nhi u trong các yêu c u ầ ậ ệ ụ ủ ỹ ờ ề ệ thông đã tr thành gi ầ ứ ấ ượ ng t cho các h th ng có yêu c u ch t l ồ ệ ố ề ở ầ ố ớ ệ đi u ch nh cao , cùng v i s phát tri n không ng ng c a k thu t đi n t ể ỉ vi đi n t ộ ề ệ ử c và t i pháp t ả ừ ơ cao .

n Ở ướ ộ ố ộ ố ạ ệ ộ ố c ta hi n nay m t s dây chuy n nh p ngo i , v i m t s lý do khách ướ c ậ ề ề ự ố ả t b khi có v n đ s c ph i nh đ n chuyên gia n ớ ự ướ ể ộ ể c đ h i nh p cùng v i s phát tri n ớ ờ ế ậ ấ ể ừ ủ ậ quan cho nên m t s thi ế ị ngoài . V vi c thay th và đi u khi n t ng b ề ế ề ệ chung c a khoa h c k thu t . ọ ỹ ứ ế ể ụ ụ ể ế ượ ứ Trong quá trình nghiên c u không th tránh kh i thi u sót kính mong quý th y ầ ỏ cô ch b o đ em đ c hi u thêm , có ki n th c nh t đ nh đ ph c v cho chuyên ấ ị ể ể ỉ ả nghành c a mình sau này . ủ ỡ ủ ươ đ ng hoá và đo l ng đã h ự ộ ướ ẫ ng Công Minh và ậ ng d n , giúp đ , t o đi u ki n thu n ề ệ Em xin chân thành c m n s t n tình giúp đ c a th y Kh ầ các th y cô t ỡ ạ ầ l ợ ề ả ơ ự ậ ườ i cho em hoàn thành đ tài này . Em xin chân thành c m n ! ả ơ

Đà n ng , ngày …… tháng …… năm 2008 . ẵ

Sinh viên th c hi n ự ệ

Nguy n Minh Ánh ễ

NG CÔNG MINH Trang 3 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ệ Ế

CH NG I ƯƠ

Ề T NG QUAN V Đ NG C ĐI N M T CHI U VÀ ƯƠ Ộ Ơ Ệ Ổ Ộ NG PHÁP ĐI U CH NH T C Đ Đ NH C ĐI N M T Ố Ộ Ộ Ề Ộ Ỉ Ơ Ệ Ề CÁC PH CHI UỀ

Ộ Ề Ộ Ơ Ệ ờ ạ 1.1. T NG QUAN V Đ NG C ĐI N M T CHI U . Ề ề ả c t ụ ộ

ấ ủ ọ ỹ ộ i và nói chung ầ ư t . ề ề ỉ

Đ ng c đi n m t chi u g m có hai ph n : Ổ Trong th i đ i ngày nay , h u h t các dây chuy n s n xu t c a công nghi p ệ ầ ế ế đang d n d n đ đ ng hoá b ng cách áp d ng các khoa h c k thu t tiên ti n ậ ầ ượ ự ộ ầ ằ c coi là m t lo i máy quan i . Tuy th đ ng c đi n m t chi u v n đ c a th gi ạ ề ẫ ượ ơ ệ ế ộ ế ớ ủ ế ị tr ng trong các nghành công nghi p , giao thông v n t t b nh ng thi ở ữ ậ ả ệ ọ c n đi u ch nh t c quay liên t c trong ph m vi r ng nh cán thép ,h m m ….Vì ộ ụ ố ề ỉ ỏ ạ ầ đ ng c đi n m t chi u có đ c tính đi u ch nh t c đ r t t ố ộ ấ ố ặ ộ ơ ệ ộ 1.1.1. C u t o : ấ ạ ơ ệ ộ ề ồ ầ ộ

1

2

3 4 5 6

7 8 9 10

Hình 1-1: M t c t d c đ ng c đi n. ặ ắ ọ ộ ơ ệ

)ừ ự ừ chính

C u t o: ấ ạ 1- võ máy ( gông t chính 2- c c t 3- dây qu n c c t ấ ự ừ ph 4- c c t ự ừ ụ ph 5- dây qu n c c t ấ ự ừ ụ 6- dây qu n ph n ng ầ ứ ấ 7- lõi s t ph n ng ầ ứ ắ 8- rãnh ph n ng ầ ứ 9- răng ph n ng ầ ứ 10- má c c tự ừ ầ đây là ph n đ ng yên c a máy , nó bao g m các b ủ ầ ứ ồ ộ ậ ự ừ ộ 1.1.1.1. Ph n tĩnh ( stator ) : ph n chính sau : - C c t qu n kích t chính : là b ph n sinh ra t l ng ngoài lõi s t c c t ậ ắ ự ừ ừ ồ ấ tr ồ ừ ườ . Lõi s t c c t ắ ự ừ và và dây ng g m có lõi s t c t ắ ự ừ ỹ làm b ng nh nh lá thép k ữ ằ

NG CÔNG MINH Trang 4 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

ế ạ ặ ấ ệ ấ ệ ỹ ằ ọ .Các cu n dây kích t ố đ t trên các c c t ộ ừ ặ ặ ộ thu t đi n hay thép cacbon dày 0.5 đ n 1mm ép l ừ i và tán ch t . Dây qu n kích t ậ ệ c qu n b ng dây đ ng b c cách đi n k thành m t kh i và t m s n cách đi n đ ơ ồ ượ ẩ tr ố ố này n i n i c khi đ t trên các c c t ướ ự ừ ự ừ ti p vói nhau . ế -C c t ể ả ề t ự ừ ằ ệ ữ ng làm b ng thép kh i và trên thân c c t ố chính . C c t ph d ph đ t gi a các t ự ừ ụ ự ừ ụ ặ ph th ố ổ chính và dùng đ c i thi n đ i ph có ự ừ ụ ự ừ ụ ượ ắ c g n ấ ự ừ

-Gông t ph : c c t chi u .Lõi thép c a c c t ủ ự ừ ụ ườ đ t dây qu n mà c u t o gi ng nh dây qu n c c t ấ ư ấ ạ ặ vào võ nh nh ng bulông . ờ ữ ừ ừ ể ừ dùng đ làm m ch t ỏ ườ ệ ng dùng thép đúc .Có khi trong máy đi n nh dùng gang làm võ , đôngf th i làm võ ờ i . Trong ạ ệ ớ ạ ng dùng thép t m dày u n và hàn l ệ n i li n các c c t ự ừ ừ ố ề ố ấ ỏ : gông t máy . Trong máy đi n nh và v a th máy đi n l n th ườ máy .

ồ ộ ậ -Các b ph n khác :nó g m có các b ph n ộ ậ + N p máy : đ b o v máy kh i b nh ng v t ngoài r i vào làm h h ng dây ắ ậ ơ ỏ ị ữ ạ ể ả ệ ườ ỏ ấ ả bi . Trong nh ng tr ệ ng h p này n p th ư ỏ ắ i kh i ch m ph i đi n . Trong máy đi n nh và v a , n p ừ ng làm ườ ệ ữ ườ ắ ợ qu n hay an toàn cho ng ỏ máy còn có tác d ng làm giá đ ở ổ ụ b ng gang . ằ ổ ơ ấ ể ư ệ ừ ầ ơ ấ

ộ ờ ộ ặ ổ ổ ổ ộ ể ệ ớ ổ ượ ể ề ổ ỉ ề ổ ị ỉ ặ ạ Đây là ph n quay ( đ ng ) c a đ ng c g m có các b ủ ộ ơ ồ ộ ầ ộ ổ ph n quay ra ngoài . C c u ch i + C c u ch i than : Đ đ a dòng đi n t than g m có ch i than đ t trong h p ch i than và nh m t lò xo tì ch t kên c góp . ặ ổ ồ H p ch i than đ c c đ nh trên giá ch i than và cách đi n v i giá . Giá ch i than có ượ ố ị ổ th quay đ c đ đi u ch nh v trí ch i than cho đúng ch . Sau khi đi u ch nh xong i . thì dùng vít c đ nh ch t l ố ị 1.1.1.2 . Ph n quay ( roto ) : ầ ph n sau . ậ .Th ườ ầ ứ ng dùng nh ng t m thép ữ ặ ồ hai l p m t r i ệ ỏ ở ợ ổ ấ ớ ậ ệ - Lõi s t ph n ng : Là lõi s t dùng đ d n t ắ ể ẫ ừ ắ k thu t đi n ( thép h p kim silic ) dày 0.5mm ph cách đi n m ng ậ ệ ủ ỹ ép ch t l i đ gi m t n hao do dòng đi n xoáy gây nên . Trên lá thép có d p hình ặ ạ ể ả d ng rãnh đ sau khi ép l ể ạ ặ ạ thông gió ữ ỗ đ khi ép l ể ạ ọ ườ ỗ ng đ i ta còn d p nh ng l ậ thông gió d c tr c . ượ ơ ớ ữ ạ i thành lõi s t có th t o đ ắ + Trong nh ng máy h i l n thì lõi s t th ẻ ộ ụ i thì đ t dây qu n vào . ấ + Trong nh ng máy c trung bình tr lên ,ng ở ỡ ữ c nh ng l ữ ẻ ạ ượ ụ ỏ c chia thành t ng đo n nh . ườ ắ ừ Giũa các đo n y có đ m t khe h g i là khe thông gió ngang tr c . khi máy làm vi c , gió th i qua các khe làm ngu i dây qu n và lõi s t . ạ ấ ổ ệ ấ ắ ầ ứ ụ ệ ầ ứ c ép tr c ti p vào tr c . ệ ệ ở ọ ộ ắ ầ ầ ứ ườ ệ ằ ồ ọ t di n tròn . Trong máy đi n v a và l n , th ệ ế ớ + Trong máy đi n nh , lõi s t ph n ng đ ự ế ượ ỏ ạ - Dây qu n ph n ng : Là ph n sinh ra su t đi n đ ng và có dòng đi n ch y ộ ấ ng làm b ng dây đ ng có b c cách đi n . Trong máy ườ ng ệ ừ c cách đi n c n th n vói rãnh c a lõi ủ ậ ệ ấ ượ ử ậ ệ ẩ ệ ấ qua . Dây qu n ph n ng th ấ ng dùng dây có thi đi n nh th ỏ ườ dùng dây có ti t di n ch nh t dây qu n đ ế thép .

ị ở ự ặ mi ng rãnh có dùng nêm đ đè ch t ể ho c ph i đai ch t dây qu n . Nêm có th làm b ng tre ,g hay bakelit . ấ ặ Đ tránh khi b văng ra do l c li tâm , ể ệ ằ ỗ ặ ổ ề - C góp : C góp còn g i là vành góp hay vành đ i chi u ,dùng đ đ i chi u ể ổ ề ổ dòng đi n xoay chi u thành m t chi u . ề ọ ộ ề ề ệ ạ ồ ồ

ể ả ổ ệ K t c u c a c góp g m nhi u phi n đ ng có hình đuôi nh n cách đi n vói ế ấ ủ ổ ằ ế ầ ầ ớ ợ ế nhau b ng l p mica d y 0.4 đ n 1.2mm và h p thành hình tr tròn . Hai đ u tr tròn dùng hai vành p hình ch V ép ch t l ụ ụ ệ i . Giũa vành p và tr tròn cũng cách đi n ụ ặ ạ ử ố ố

NG CÔNG MINH Trang 5 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

ộ ầ ể ủ ầ ử ế ơ ượ ể ộ ậ c d dàng . ạ ụ ấ - Các b ph n khác : G m có cánh qu t và tr c máy . + Cánh qu t : Dùng đ qu t gió làm ngu i máy . Máy đi n m t chi u th ệ ế b ng mica .Đuôi vành góp có cao h n lên m t tí đ hàn các đ u dây c a các ph n t ằ dây qu n vào các phi n góp đ ồ ể ạ ầ ạ ả ệ Ở ộ ề ạ ắ ỗ ng ườ ụ thông gió .Cánh qu t l p trên tr c ự ừ , ngoài vào máy . Gió đi qua vành góp , c c t ừ ắ bi . ộ hai đ u n p máy có l ch theo ki u b o v . ắ ể máy ,khi máy quay cánh qu t hút gió t ạ lõi s t và dây qu n r i qua qu t gió ra ngoài làm ngu i máy . ạ ấ ồ ổ ộ ầ ứ ạ ặ ổ ng làm b ng thép cacbon t + Tr c máy : Là ph n trên đó đ t lõi s t ph n ng , c góp , cánh qu t và ắ t . ố ầ ằ ườ ụ ụ Tr c máy th 1.1.2. Các thông s đ nh m c . ố ị ứ ệ ị ữ ệ ế ộ ưỡ ứ ủ ị ữ ế ạ ề Ch đ làm vi c đ nh m c c a máy đi n là ch đ làm vi c trong nh ng đi u ệ ế ộ ng ghi trên nhãn máy và g i là nh ng đ i l ế ộ ạ c đ t tr ng b ng nh ng đ i ằ ượ ặ ư ườ ng ng đ nh m c .Trên nhãn máy th ị ng ch t o đã qui đ nh . Ch đ đó đ ạ ượ ứ ọ ữ ng sau :

dm ( V ) ; ứ dm ( A ) ;

dm ( vg/ph ) ; ươ

ứ dm ( kw hay w ); ứ ệ ị ệ ố ộ ị ng pháp kích t và các s ừ , dòng đi n kích t ệ ừ ố ki n mà x ệ l ượ ghi nh ng đai l ượ ữ Công su t đ nh m c P ấ ị Đi n áp d nh m c U ị Dòng đi n đ nh m c I T c đ đ nh m c n ứ Ngoài ra còn ghi ki u máy , ph ể ệ ử ụ đây là công su t c đ a ra ấ ơ ư ở ứ ủ ộ ơ ở

ơ ệ ộ li u v dòng đi n s d ng …… ệ ề C n chú ý là công su t đ nh m c c a đ ng c ấ ị ầ đ u tr c đ ng c . ơ ụ ộ ầ 1.1.3 . Nguyên lý làm vi c c a đ ng c đi n m t chi u ; ệ ủ ộ ề ộ ề ổ ế ệ ộ ượ ổ ộ ế ộ ề ng đi n c a dòng ệ ủ ượ ạ ủ ng c a ừ , ơ ệ ơ ị ề i năng l - Đ ng c đi n m t chi u là m t máy đi n bi n đ i năng l m t chi u thành c năng . Trong quá trình bi n đ i đó , m t ph n năng l ầ dòng xoay chi u b tiêu tán do các t n th t trong m ch ph n ng và m ch kích t ạ ấ ổ ph n còn l ạ ầ c bi n thành c năng trên tr c đ ng c . ơ ộ ầ ứ ụ ộ ế ề ạ ấ ng này có tác d ng t ấ ổ ươ ụ ng s sinh ra t ệ ờ ầ ạ ệ ư ổ ng đ ượ ượ ệ ộ ng tr ph n tĩnh . T tr ở ừ ườ ấ ầ ứ ề ấ ộ ẫ ụ ng . ầ ứ - Công su t ng vói mômen đi n t ơ - Khi có dòng đi n m t chi u ch y vào dây qu n kích thích và dây qu n ph n ầ ng h lên dòng ừ ườ ẽ ứ đi n trên dây qu n ph n ng t o ra mômen tác d ng lên roto làm cho roto quay . Nh ụ c ch nh l u thành dòng m t chi u có vành đ i chi u nên dòng đi n xoay chi u đ ề ỉ ề ượ tác d ng lên thanh d n dây đ a vào dây qu n ph n ng . Đi u này làm cho l c t ự ừ ề ầ ứ ư qu n ph n ng không b đ i chi u và làm đ ng c quay theo m t h ơ ộ ướ ề ị ổ ấ ơ ọ ố ớ ộ ấ đ a ra đ i v i đ ng c g i là công su t ộ ệ ừ ư ấ ứ đi n t ệ ừ và b ng : ằ (1-1) Pdt = M . ω = Eư .Iư ; Trong đó : M : là mômen đi n t

; ệ ừ ầ ứ ầ ứ Iư : Dòng đi n ph n ng ; ệ Eư : Su t đi n đ ng ph n ng ; ệ ộ ω : T c đ góc ph n ng ; ầ ứ

và ω = ; ấ ố ộ np .2 . 60

1.2 . PH ƯƠ Ơ Ủ Ặ Ặ Ơ Ệ ệ ề ộ ớ ệ ng m t song song vói m ch ph n ng , lúc này đ ng c đ

ĐL ; NG TRÌNH Đ C TÍNH C VÀ Đ C TÍNH C ĐI N C A ĐM - Khi ngu n đi n m t chi u có công su t vô cùng l n và đi n áp không đ i thì ổ ấ ơ ượ ọ c g i

ầ ứ ạ ắ ộ song song . m ch kích t ạ đ ng c kích t ơ ộ ồ th ừ ườ ừ

NG CÔNG MINH Trang 6 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

– +

U ư

ktf

R C kt I kt

R f E I I I ư ← ư ← ư

Hình 1-2 : S đ n i dây c a đ ng c kích t song song ; ơ ồ ố ủ ộ ơ ừ

- Khi ngu n đi n m t có công su t không đ l n thì m ch ph n ng và kích t ủ ớ ệ ấ ồ ộ ầ ứ c g i là kích t ạ ơ ượ ọ ừ ừ ộ đ c ộ ậ ề ồ ộ ộ m t vào hai ngu n m t chi u đ c l p nhau , lúc này đ ng c đ ắ l p .ậ _ + U ư

E R f I ư ←

C kt R kt I kt

U kt _ +

Hình 1-3 : S đ n i dây c a đ ng c kích t ủ ộ ừ ộ ậ ơ ồ ố đ c tính c a đ ng c đi n kích thích đ c l p và kích thích ơ ơ ệ ủ ộ đ c l p . ộ ậ ơ ặ ặ

ộ -Theo s đ n i dây c a đ ng c đi n m t chi u kích t ừ ộ ậ ề ộ ơ ệ ng trình cân b ng đi n áp c a m ch ph n ng đ c l p hình (2-2) ta ch đ xác l p nh c ph Do trong th c t ự ế ặ ơ ệ song song h u nh là gi ng nhau , nên ta sét chung đ c tính c và đ c tính c đi n ố ầ ư đ c l p . c a đ ng c đi n kích t ơ ệ ừ ộ ậ ủ ủ ộ ơ ồ ố ằ ươ ầ ứ ở ế ộ ủ ệ ạ ậ ư t đ vi ế ượ sau : (1-2)

Uư = E + (Rư + Rf).Iư ; Trong đó : Uư :Đi n áp ph n ng ( V ) ; ầ ứ ệ E : Su t đi n đ ng ph n ng ( V ) ; ệ ấ ộ Rf : Đi n tr ph trong m ch ph n ng ( Ω ) ; ở ụ ệ ầ ứ ạ ầ ứ

NG CÔNG MINH Trang 7 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ệ Ế

Rư :Đi n tr c a ph n ng (Ω ) ; ầ ứ ở ủ ệ V i Rớ ư = rư + rcf + rcb + rtx ;

ệ ệ ệ ệ S c đi n đ ng E c a ph n ng đ ng c đ c xác đ nh theo bi u th c : Trong đó : rư : Đi n tr dây ph n ng (Ω) ; ở ầ ứ rcf : Đi n tr c c t ph (Ω) ; ở ự ừ ụ rcb : Đi n tr cu n bù (Ω) ; ở ộ rtx : Đi n tr ti p xúc c a ch i đi n (Ω) ; ở ế ộ ổ ệ ơ ượ ầ ứ ủ ộ ứ ệ ứ ể ị

.Φ. ω = KΦ. ω E = (1-3)

ủ . NP p .2 . a Trong đó : P : S đôi đi n c c chính ;

ệ ự ẫ ụ ầ ứ ủ ộ ủ ộ

N : S thanh d n tác d ng c a cu n dây ph n ng , a : S m ch nhánh song song c a cu n dây ph n ng , ầ ứ ω : T c đ góc ( rad/s) ; Φ : T thông kích t chính m t c c t ( Wb ) ; ộ ự ừ ừ

Đ t K = ặ : H s k t c u c a đ ng c . ơ ệ ố ế ấ ủ ộ

c.Φ.n và

N u bi u di n s c đi n đ ng theo t c đ quay n (vòng/phút) thì E = K ố ộ ệ ế ể ố ố ố ạ ố ộ ừ . NP p .2 . a ễ ứ .2 = ω = ; ộ n 55,9

ư =

np . 60 . NP .60 a ệ ố ứ

K 55,9 ủ ộ

.Φ.n = 0,105K.Φ.n ; . Φ.n = Kc.Φ.n = Vì v y : E ậ

ệ ộ Trong đó : Kc : H s s c đi n đ ng c a đ ng c . ơ T các ph ươ ừ

R u K

f .

u K

f .

ng trình trên ta có : R - ω = (1-4) Iư

Đây là ph đ c l p . ươ ơ ệ ủ ộ ặ ng trình đ c tính c đi n c a đ ng c đi n m t chi u .kích t c a đ ng c M t khác ta có mômen đi n t c xác đ nh ơ ệ ộ ch đ xác l p đ ơ ở ế ộ ề ậ ượ ệ ừ ủ ộ ừ ộ ậ ị ặ theo bi u th c : ể (1-5) ứ Mdt = K.Φ.Iư ;

M dt , thay Iư vào (1-4) ta có f.K

Suy ra Iư =

u f .

- (1-6) ω = .Mdt ;

R R u f 2). K ( ấ ơ

N u b qua t n th t c và t n th t ma sát trong tr c thì ta có th coi mômen ế ỏ ổ ể ấ ổ c trên tr c đ ng c b ng mômen đi n t ệ ừ ơ ằ ơ ổ ụ và ký hi u là M : ệ ụ ộ Mdt = Mco = M ;

u f .

K ng trình đ c tính c c a đ ng c đi n m t chi u kích t

- Suy ra : ω = .M ; (1-7)

R R u f 2). K ( ặ ươ

đ c l p . ơ ủ ộ ề ộ ừ ộ ậ ng trình đ c c d Đây là ph ươ - Có th bi u di n ph ể ể ễ ơ ệ i d ng khác . ặ ơ ướ ạ (1-8) ω = ω0 - ∆ω ; U ; G i là t c đ không t i lý t ng . Trong đó : ω0 = ố ộ ọ ả ưở

NG CÔNG MINH Trang 8 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ệ Ế

R u (

R 2).

(

u (cid:229) fK 2). c bù đ t

∆ω = .M = .M :G i là đ s t t c . ộ ụ ố ọ

+ fK t ph n ng đ ầ ứ ặ

co = Mdt ± ∆M ;

thi ả ế ủ ừ ủ ộ Gi ng trình đ c tính c đi n (1-4) và ph thông c a đ ng c Φ = const , thì các ơ ế ặ c bi u di n trên đ th là nh ng đ ượ ơ ệ ể ng trình đ c tính c (1-7) là tuy n tính . ơ ng th ng . ẳ ườ ữ ph Đ th c a chúng đ N u xét đ n t ươ ồ ị ễ t c các t n th t thì : M ươ ồ ị ủ ế ượ ế ấ ả ấ ổ

ω 0

I dm I nm I ư

đ c l p Hình 1- 4 : Đ c tính c đi n c a đ ng c m t chi u kích t ơ ệ ủ ộ ơ ộ ề ặ ừ ộ ậ

0 =

ư = 0 ho c M = 0 thì ta có : ω = ω

Theo đ th trên khi I ồ ị ặ , lúc này đ ngộ

ng . c đ t t c đ không t ơ ạ ố ộ ả ưở i lý t Còn khi ω = 0 thì ta có :

(1-9) = Inm ; Iư =

U +, R u Và M = K.Φ.Inm =Mnm ; V i Iớ nm , Mnm : G i là dòmg đi n ng n m ch và mômen ng n m ch .

(1-10)

ệ ạ ắ ạ ắ ọ

ω 0

NG CÔNG MINH Trang 9 0 ƯƠ M M GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD Ễ M ớ dm

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

Hình 1- 5 : Đ c tình c c a đ ng c đi n m t chi u kích t đ c l p . ơ ủ ộ ơ ệ ề ặ ộ ừ ộ ậ

ĐL ;

Ố Ộ Ủ

T ph ng trình đ c tính c đó là t ố ả ệ ầ ứ ố Ề ng đ n ế ơ ưở ủ thông , đi n áp ph n ng , đi n tr ph n ng c a ừ ở ầ ứ c t c đ và mômen đ ng c theo ý ơ ộ ng ng v i đó ươ ứ ơ ụ ố ớ ặ ề ỉ NG PHÁP ĐI U CH NH T C Đ C A ĐM Ỉ ƯƠ ng trình đ c tính c (1-7) ta th y có ba tham s nh h ấ ệ ặ ổ ượ ố ộ ổ ng trình đ c tính c ph thu c vào ba tham s trên ,t ươ ộ ng pháp đi u ch nh t c đ đ ng c . ơ ố ộ ộ ươ ng pháp đi u ch nh t c đ đ ng c ĐM ơ ố ộ ộ ổ ệ dl b ng cách thay đ i đi n ề ằ ỉ

1.3 . CÁC PH ặ ừ ươ ph ơ ươ đ ng c .thay đ i các tham s trên ta thay đ i đ ơ ộ mu n . Do ph ố ta s có ba ph ẽ 1.3.1 . Ph ươ ở ụ f . tr ph R Gi thi ế ả Ta có ph ơ ổ ặ

fu ' 2

f ).

u f .

- ω = .M hay ω = ω0 - ∆ω ; t U ư = Udm = const và Φ = Φdm = const ng trình đ c tính c t ng quát : ươ R u (

T c đ không t i lý t ng : = const ; (1-11) ω0 = ố ộ ả ưở

f. K D M w

f . +,

2) dm R

β = = – ; (1-12) Đ c ng đ c tính c : ặ ộ ứ ơ D

( K R u ở

f ầ ứ

0 = cont , còn ∆ω s thay đ i theo R ổ

ố ệ ằ ơ ầ ứ ơ ổ ố ộ ộ ạ ng ω ưở ở ụ ả ẽ ổ ng đ c tính c s thay đ i nh ng v n đi qua đi m c đ nh là ω i lý t ơ ẽ ố ị ư ẫ ặ ở ụ f = 0 thì β có giá tr l n nh t ng v i đ ể ấ ứ ị ớ

ớ ườ ả ứ ơ ệ ổ Mu n thay đ i t c đ đ ng c thì ta thay đi n tr ph n ng b ng cách m t ắ ở ụ f thì thêm đi n tr ph vào m ch ph n ng c a đ ng c . Khi thay đ i đi n tr ph R ệ ổ ủ ộ ệ f nh v y lúc này các t c đ không t ư ậ ố ộ 0 . T (1-12) ta đ ườ ừ ơ ự ng đ c tính c t th y khi đi n tr ph R ặ ệ ấ ụ ả nhiên , còn khi Rf càng l n thì β càng nh và t c đ cũng gi m ng v i m t ph t i ộ ớ ố ộ ỏ ớ nh t đ nh . Nh v y khi thay đ i đi n tr ph c a đ ng c ta s đ ộ ọ ặ c m t h đ c ẽ ượ ở ụ ủ ộ tính c có d ng nh hình 1-6 . ư ậ ư ấ ị ơ ạ

– +

U ư

ktf

R C kt I kt

R f E I I I ư ← ư ← ư

ộ ỉ Hình 1- 6 : S đ đi u ch nh t c đ đ ng c đi n m t chi u b ng cách thay đ i đi n ph c a m ch ph n ng . ố ộ ộ ệ ơ ồ ề ằ ề ầ ứ ơ ệ ạ ụ ủ ổ

Ta có : 0 < Rf1 < Rf2 < Rf3 < ….. thì ωdm > ω1 > ω2 > ω3 > ….nh ng n u ta tăng R f ư ế

NG CÔNG MINH Trang 10 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

c d n đ n đ ng c s quay không đ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

ộ ẫ ộ ế ộ ế ắ ng pháp này g i là ph ượ c ổ f thì ẽ ơ ẽ ch đ ng n m ch ω = 0 , đ n bây gi ờ ệ ở ế ộ ọ ươ ta có thay đ i R ng pháp ươ đ n m t giá tr nào đó thì s làm cho M ≤ M ế ị và đ ng c s làm vi c ạ ơ ẽ đ ng c v n không không quay n a . Do đó ph ộ đi u ch nh t c đ không tri ố ộ ề ữ t đ . ệ ể ơ ẫ ỉ

ω 0 TN

R f1

R f2

R f3 0

M M M c

ề ề Hình 1-7 : Đ c tình đi u ch nh t c đ đ ng c đi n m t chi u ố ộ ộ ặ ộ b ng cách thay đ i đi n tr ph ph n ng . ệ ằ ơ ệ ở ụ ầ ứ ỉ ổ

f càng l n thì t c đ đ ng c càng

c nào đó n u Rế

nm và mômen ng n m ch M ệ

V y ng vói m t ph t ụ ả ạ ố ộ ộ ạ ơ nm càng gi m , cho ả ả ở ộ ể ạ i t c đ c b n . ề thông kích t

đl b ng cách thay đ i t

ớ ắ ng pháp này đ h n ch dòng đi n kh i đ ng và ế ướ ố ộ ơ ả ằ ố ộ ổ ừ ừ ươ ề

Uư = Udm = const ; ầ ứ ệ i M ậ ứ ộ gi m ,đ ng th i dòng đi n ng n m ch I ắ ệ ồ ờ ng dùng ph i ta th nên ng ươ ườ ườ đi u ch nh t c đ đ ng c phía d ơ ố ộ ộ ỉ ng pháp đi u ch nh t c đ ĐM 1.3.2 Ph ỉ c a đ ng c . ơ ủ ộ thi Gi ế ả T ph ừ ươ ơ ổ

u f .

(

(cid:229) - .M ; ω =

t đi n áp ph n ng : ng trình đ c tính c t ng quát : ặ R u ' f K ). → ω = ω0 - ∆ω ;

0x =

(

Trong tr ng h p này t c đ không t i : ω ; ườ ố ộ ợ ả

; Đ c ng đ c tính c : β = – ơ ặ ộ ứ

K f . R u 0 và ∆ω đ u thay đ i theo , D n đ n ω thay thông Φ thì ω ổ c h các đ ỉ nhiên khi Φ càng nh ,v i t

ấ ằ ẩ ế ề ậ ố ầ ườ ề i nh ộ ứ ng đ c tính đi u ch nh d c d n (Do đ c ng ư ỏ ớ ả ặ thông Φ . ư

ơ ố ộ ư ậ ứ ớ

ớ ạ ơ ớ ầ ứ Ta th y r ng thay đ i t ổ ừ đ i theo . Vì v y ta s đ ặ ẽ ượ ọ ổ đ c tính c β gi m ) và cao h n đ c tính c t ơ ự ơ ả ặ nhau thì t c đ càng khi gi m t ả dm > Φ1 > Φ2>…….thì ωdm < ω1 < ω2 <……, nh ng n u Nh v y : ng v i Φ ế ư i h n cho phép , gi m Φ quá nh thì ta có th làm cho t c đ đ ng c quá l n quá gi ố ộ ộ ỏ ể ả ặ ể ho t làm cho đi u ki n chuy n m ch b x u đi , do dòng ph n ng tăng cao , ho t đ ị ấ ạ ể ề ạ ư ậ ẽ đ m b o chuy n m ch bình th ng thì c n ph i gi m dòng ph n ng và nh v y s ầ ể ả ệ ạ ầ ứ ườ ả ả ả

NG CÔNG MINH Trang 11 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ệ Ế

ụ ộ ơ ả ơ ị ế ẩ ộ làm cho momen cho phép trên tr c đ ng c gi m nhanh , d n đ n đ ng c b quá i .ả t

+ -

U ư

ktf

R C kt I kt

I ư ←

đl b ng cánh thay đ i t

Hình : 1-8 : S đ đi u ch nh t c đ ĐM thông Φ . ơ ồ ề ố ộ ỉ ổ ừ ằ

Φ ω ω

0dmm

ω 2 ω Φ

ω 1 ω Φ

M M M M c

dl b ng cách thay đ i t

Hình :1-9 :Đăc tính đi u ch nh t c đ ĐM thông Φ . ố ộ ề ỉ ổ ừ ằ

dm = const , khi ta thay đ i đi n áp ph n ng theo ổ

ng pháp đi u ch nh t c đ ĐM ỉ ố ộ ầ dl b ng cách thay đ i đi n áp ph n ổ ệ ằ ề 1.3.3 . ph ứ ầ ứ ệ h ướ ng trình đ c tính c t ng quát : ơ ổ

. M

u f .

(

- ω =

ươ ng c a đ ng c . ủ ộ ơ thông Φ = Φ t t thi Gi ế ừ ả dm . ng gi m so v i U ả ớ T ph ặ ừ ươ R u f 2). K → ω = ω0 - ∆ω ; Ta có :

0x =

U f. K

T c đ không t i : ω ; ố ộ ả

NG CÔNG MINH Trang 12 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

(

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ệ Ế

K f . R u

Đ c ng đ c tính c : β = = const ; ộ ứ ặ ơ

BBĐ

U ư

I ư ←←

dl b ng cách thay đ i U ư

- + C kt I kt

ố ộ ỉ ằ ổ

ư thì ω0 thay đ i còn ∆ω = const , vì v y ta s đ ổ ấ ằ ng đ c tính đi u ch nh song song v i nhau . Nh ng mu n thay đ i U ớ ặ ệ ồ

Hình 1-10 :S đ đi u ch nh t c đ ĐM ơ ồ ề Ta th y r ng khi thay đ i U ậ ổ ố ổ ỉ c đi n áp ra , th c ẽ ượ ư thì ộ ế ng là dùng các b bi n ổ ươ ư ườ ộ ườ ộ ề ề h các đ ọ ph i có b ngu n m t chi u thay đ i đ ả đ i .ổ ể ệ ộ ế ổ ế ệ ề ệ ạ ộ

( KĐT ) m t pha , ba pha .

: Kh ch đ i t ế - bán d n :Các b ch nh l u ( CL ) , các b băm đi n áp ệ ừ ộ ộ ỉ ổ ừ ổ ạ ừ ẩ ư ệ ộ Các b bi n đ i có th là : ổ + B bi n đ i máy đi n : Dùng máy phát đi n m t chi u ( F ) , máy đi n kh ch đ i ộ ế ( MĐKĐ ) . + B bi n đ i t ộ ế + B bi n đ i đi n t ộ ế ( BĐA ) , dùng transistor và thuyistor .

ω 0

U ω

ω U 1

ω U 2

U 3

0 M M c

ầ ứ dl b ng cách thay đ i đi n áp ph n ng ổ ệ ằ ặ ề ố ộ ỉ

NG CÔNG MINH Trang 13 ƯƠ Hình 1-11 :Đ c tính đi u ch nh t c đ ĐM U ư . GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

ĐL .

ấ ằ ệ ả ơ ả ạ ắ ả ứ ể ề ụ ả ỉ ở ộ ạ ạ Ta th y r ng , khi thay đ i đi n áp ph n ng ( gi m áp ) thì mômen ng n m ch ầ ứ ổ nm c a đ ng c gi m và t c đ cũng gi m ng v i ớ Mnm , và dòng đi n ng n m ch I ố ộ ủ ộ ắ ệ ng pháp này cũng đ m t ph t c s d ng đ đi u ch nh i nh t đ nh . Do đó ph ấ ị ượ ử ụ ươ ộ t c đ đ ng c và h n ch dòng đi n khi kh i đ ng . ệ ế ơ ố ộ ộ 1.4. CÁC Đ C TÍNH C KHI KHI HÃM ĐM Ơ Ặ ơ ượ ạ ế ộ Hãm là tr ng thái mà đ ng c sinh ra mômen quay ng ộ ọ ơ ệ ề ộ c chi u v i t c đ , hay ề ớ ố ộ đ c l p có ba tr ng thái ạ ừ ộ ậ

ộ còn g i là ch đ máy phát . Đ ng c đi n m t chi u kích t hãm : 1.4.1. Hãm tái sinh :

i lý t ng ố ộ ả

ơ ớ ủ ộ ệ ộ ơ Hãm tái sinh khi t c đ quay c a đ ng c l n h n t c đ không t ủ ộ ưở ơ ố ộ ( ω > ω0 ) . Khi hãm tái sinh , s c đi n đ ng c a đ ng c l n h n đi n áp ngu n ồ ệ ơ ộ ệ ứ ơ ớ ng i và tr năng l ( E > Uư ) , đ ng c làm vi c nh m t máy phát song song v i l ượ ớ ướ ả ư ộ v ngu n , lúc này thì dòng hãm và mômen hãm đã đ i chi u so v i ch đ đ ng c . ơ ế ộ ộ ớ ề ề ồ ổ

- - Khi hãm tái sinh : U ( 1-13) Ih =

R Mh = KФ.Ih < 0 ợ

u R u

ng h p hãm tái sinh : ộ ố ườ ự ư ấ ả ộ ả ề ượ ơ ộ - M t s tr a ) Hãm tái sinh khi ω > ω0 : Lúc này máy s n su t nh là ngu n đ ng l c quay ồ ng tr v ngu n . ồ ộ ộ Vì E > Uư , do đó dòng đi n ph n ng s thay đ i chi u so v i tr ng thái đ ng ớ ạ ẽ rôto đ ng c , làm cho đ ng c tr thành máy phát , phát năng l ơ ở ệ ầ ứ ề ổ c :ơ - < 0 ; Iư = Ih = (cid:229)

Mh = KФ.Ih < 0 ;

Mômen đ ng c đ i chi u ( M < 0 ) và tr nên ng ề ộ ở ượ c chi u v i t c đ và tr ề ớ ố ộ ở ơ ổ thành mômen hãm ( Mh ) .

E > U ư < 0 I h

ω h

E < U ư > 0 I ư

ω M

ộ

Hãm tái sinh (HTS) Tr ng thái máy ạ phát

Tr ng thái đ ng ạ cơ

ω 0

0 M M h

Hình 1-12 : Hãm tái sinh khi có đ ng l c quay đ ng c . ơ ự ộ ộ

NG CÔNG MINH Trang 14 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

2ư < U 1ư ) : ộ c = Mtn ) . Khi gi m đi n áp ngu n đ t ả ố ộ 0 gi m đ t ng t trong khi t c đ ω ch a k p gi m , do đó làm ư ị ả ề ặ 02 ) . V m t ng ( ω > ω ơ ụ ộ i ngu n ( hay còn g i là hãm

ệ b ) Hãm tái sinh khi gi m đi n áp ph n ng ( U ầ ứ ả Lúc này Mc là d ng mômen th năng ( M ạ ế ệ ồ ộ ộ ộ i lý t ưở t c đ cao l n s tuôn vào tr c đ ng c làm ả ơ ớ ơ ố ộ ỹ ở ố ộ ng tr l ố ộ ả ớ ẽ ả ạ ơ ở ượ ọ ồ ng t , nghĩa là t c đ ω cho t c đ trên tr c đ ng c l n h n t c đ không t ụ ộ ố ộ ng , do đ ng năng tích lu năng l ộ ượ cho đ ng c tr thành máy phát phát năng l ộ tái sinh ) .

1ư

E < U 1 > 0 I

2ư

E > U 2 < 0 I

HTS

hbđ

M 0 M M c

Hình 1-13 : Hãm tái sinh khi gi m t c đ b ng cách gi m đi n áp ph n ng . ố ộ ằ ầ ứ ệ ả ả

ư → - Uư ) : ầ ứ ầ c = Mtn ) . Khi đ o chi u đi n áp ph n ộ w

ả ề ệ ệ ả

c ) Hãm tái sinh khi đ o chi u đi n áp ph n ng ( +U Lúc này Mc là d ng mômen th năng ( M ạ ề ố ộ ẽ ể

i v ngu n . ng tr l

ả ồ ạ ủ ầ ch đ đ ng c ( đi m A hình 1-14 ) , và khi h ườ ng ng , do ượ trên cao l n s tuôn vào đ ng c , làm cho đ ng c tr thành máy ơ ượ , c c u nâng h c a c u tr c , thang máy , thì khi nâng t ụ ự ế ơ ấ ườ ệ ở ế ộ ộ ộ i , đ ng ạ ể ơ ch đ máy phát ( đi m B hình 1-14 ) . ề ế 0 → - ω0 , đ ng c s d n chuy n sang đ ng , nghĩa là đ o chi u t c đ + ω ể ả ứ ơ ẽ ầ ) . V m t năng l i đi m B ( ư , và s làm vi c t đ c tính có – U ề ặ ặ ệ ạ th năng tích lu ơ ở ộ ộ ớ ẽ ỹ ở ế phát và phát năng l ả ạ ề Trong th c t c truy n đ ng th ơ ộ ề i thì đ ng c làm vi c t ơ ộ ả ng làm vi c ệ ở ế ộ ể

E < U ư > 0 I ư A

bđ

ω 0 ω

0 M M c

HTS

bđ

-ω B -ω Trang 15 ƯƠ ớ Ễ GVHD: TH.S KH NG CÔNG MINH -E < -U ư SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD < 0 I h

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ệ Ế

Hình 1-14 : Hãm tái sinh khi đ o chi u đi n áp ph n ng đ ng c . ơ ầ ứ ệ ề ả ộ

fư l n , và do n DE là đo n hãm ng

fư l n vào m ch ph n ng thì ớ E và ωôđ ↑↓ đi m E ( ω = ω ở ể c , đ ng c ộ

E u

1.4.2. Hãm ng Hãm ng ủ c chi u v i t c đ quay c a ề ớ ố ộ ơ ượ ủ ộ ườ ệ ư c có hai tr ạ ơ ạ ầ ứ ộ ơ ẽ ị ơ ạ ệ ệ ơ ủ ộ i đi n , lúc này s c đi n đ ng c a đ ng ớ ớ ướ ượ ộ ạ ứ ệ c :ượ c là khi mômen hãm c a đ ng c ng ượ ơ ượ đ ng c ( M ↑↓ ω ) . Hãm ng ng h p : ộ ợ a ) Đ a đi n tr ph l n vào m ch ph n ng : ầ ứ ở ụ ớ Đ ng c đang làm vi c đi n A , ta đ a thêm R ư ệ ở ể đ ng c s chuy n sang đi m B , D làm vi c n đ nh ệ ổ ể ể ộ ωA ) trên trên đ c tính c có thêm R ặ làm vi c nh m t máy phát n i ti p v i l ố ế ư ộ c đ o d u nên : ấ ơ ả

K +

R u R

, fu

R u

; (1-14) Ih =

fư ) nh ng mômen c a nó v n nh h n m men c n : ẫ ủ ả ọ ạ ng h p này s chuy n đ ng c a h đ

R u Mh = KФ.Ih ; ạ ổ ể ể ( MB < Mc ) nên t c đ đ ng c gi m d n . Khi ω = 0 , đ ng c ơ ả ố ộ ộ ( đi m D trên đ c tính có R ư ỏ ơ ặ i tr ng s kéo tr c đ ng c quay ng Mnm < Mc ; Do đó mômen c a t ụ ộ ẽ s h xu ng , ( ω < 0 , đo n DE trên hình 1-15 ) . T i đi m E , đ ng c quay theo ạ ẽ ạ ố chi u h t năng c a t

ờ ạ ệ ơ ỏ ơ ơ ở ế ộ ộ ộ ả ạ ầ ủ ể ơ ể T i th i đi m chuy n đ i m ch đi n thì mômen đ ng c nh h n mômen c n ch đ ng n m ch ắ ả ơ ả ọ i tr ng c và t ượ ơ ờ ế ự ộ c th c hi n nh th ệ ủ ệ ượ ườ ự ể ợ ộ ω i tr ng , tr i . ề ạ ả ọ ủ ả

ω 0 – A

(+R U ư ) fư

ktf

R C kt I kt D M M M c

fư

ôđ

Trang 16 ƯƠ HN R NG CÔNG MINH ω E ớ GVHD: TH.S KH E I I I SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD Ễ ư ← ư ← ư

b) a)

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ệ Ế

fư .

Hình 1-15 : a) S đ hãm ng ượ ằ b) Đ c tính c khi hãm ng c b ng cách thêm R c b ng cách thêm R ượ ằ ơ ồ ặ ơ

ượ ằ c b ng cách đ o chi u đi n áp ph n ng : ề ơ ầ ứ

u +

R u

, fu

u R u

, fu

b ) Hãm ng ệ ả Đ ng c đang làm vi c ổ ệ ở ể ạ ệ ả i đi m B , C và s làm vi c xác l p ẽ ệ ạ ầ ứ ề ệ ầ ứ ệ ể ạ ậ ở ế ế ộ D n u ph t ụ ả ủ ộ ộ ề ớ ể ạ ả ạ - - đi m A , ta đ i chi u đi n áp ph n ng ( vì dòng đ o ả ơ chi u l n nên ph i thêm đi n tr ph vào m ch ph n ng đ h n ch ) thì đ ng c ở ụ i ma s chuy n sang làm vi c t ể ẽ sát . Đo n BC là đo n hãm ng c , lúc này dòng h m và mômen hãm c a đ ng c : ơ ượ U < 0 ; (1-15) Ih =

, fu

. M

U f

)

Mh = KФ.Ih < 0 ; Ph ươ - - ω = (1-16) ng trình đ c tính c : ơ ặ R u (

bđ

ktf

c M

ω – + ω 0 A B U ư ω HN R C kt I kt M c C M

ôđ

fư

ω R D

E ←← I ư -ω b) a)

ư .

Hình 1-16 : a ) S đ hãm ng ượ ằ ề b ) Đ c tính c khi hãm ng c b ng cách đ o chi u U ơ c b ng cách đ o chi u U ả ả ượ ằ ề ơ ồ ặ

NG CÔNG MINH Trang 17 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ệ Ế

1.4.3. Hãm đ ng năng : ộ ỉ ộ ừ ộ ậ ộ i đi n và đóng vào ể đ c l p . Đ ng c đang làm vi c v i ệ ớ ơ i đi n ( đi m A ) , th c hi n c t ph n ng đ ng c ra kh i l ỏ ướ ệ ắ ơ ộ ệ ộ ở ộ ơ đây ta ch xét hãm đ ng năng kích t Ở ầ ứ ệ ự ỹ ệ ế ơ ơ ẫ h , do đ ng năng tích lu trong đ ng c , cho nên đ ng c v n t năng trên đi n tr ệ ở ệ l ướ m t đi n tr hãm R ộ ộ quay và nó làm vi c nh m t máy phát bi n c năng thành nhi ư ộ ệ hãm và đi n tr ph n ng . ầ ứ ệ ở

bđ

ω + – ω 0 A B 2 B 1 U ư ω

ktf

HĐN

R C kt I kt

hđ2

hđ1

c M

M M 0 M

ôđ2

ôđ1

ω I ư ω E ←← C 1 C 1 -ω

fư

R a) b)

Hình 1-17 : a ) S đ hãm đ ng năng kích t đ c l p . ộ ừ ộ ậ b ) Đ c tính c khi hãm đ ng năng kích t đ c l p . ơ ồ ặ ơ ộ ừ ộ ậ

Ph ng trình đ c tính c khi hãm đ ng năng : ươ ặ ộ

+ fK

R 2)

ω = - .M (1-17) ơ R u (

ạ T i th i đi m hãm ban đ u , t c đ hãm ban đ u ω ầ ố ộ ể ờ hđ nên s c đi n đ ng ban ệ ứ ộ ầ đ u , dòng đi n hãm ban đ u và mômen hãm ban đ u . ầ ầ ệ ầ Ehđ = KФωhđ ;

E hđ +

hđ R

K R u

R u Mhđ = KФ.Ihđ < 0 ; ộ

< 0 ; (1-18) Ihđ = -

ôđ1

ôđ2 ) .

ơ ế ả ồ ị ặ ộ ạ ả Trên đ th đ c tính c hãm đ ng năng ta th y r ng n u mômen c n là ph n 20 ) , còn n u mômen c n là ả i ( ω i s kéo đ ng c quay theo chi u ng ướ ẵ ủ ả ẽ c l ượ ạ ế ề

ấ ằ 10 ho c Bặ kháng thì đ ng c s d ng h n ( các đo n B ơ ẽ ừ i tác d ng c a t th năng thì d ơ ộ ụ ế ho c ωặ 1.5. CÁC Đ C TÍNH C KHI Đ O CHI U QUAY ĐM Ơ Ề Ặ ả ử ộ ậ ủ ộ ề ơ ơ trên đ c tính c t

đl . Ả s đ ng c đang làm vi c đi m A theo chi u quay thu n c a đ ng c ệ ở ể c . i M nhiên thu n v i t ớ ả

dmu

dmu f

U K

R f K

Gi ặ ơ ự ậ ¢ ¢ - ω = . M (1-19)

( c thì ω = ωA = ωthu nậ .

V i M = M ớ

NG CÔNG MINH Trang 18 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

[

)

R u f IK (

ầ ứ ệ ề ừ ặ ả Mu n đ o chi u đ ng c , ta có th đ o chi u đi n áp ph n ng ho c đ o ể ả ấ 0 đ o d u , ả ề ề ố ộ ả đ ng c . Khi đ o chi u đi n áp ph n ng thì ω thông kích t ừ ộ ấ ả ầ ứ c chi u là : ề ơ ơ ặ ượ - ¢ ¢ ¢ - (1-20) ω = .M ề chi u t ệ còn ∆ω thì không đ o d u , đ c tính c khi quay ng U u f IK ( ¢ ả ơ R ] 2) ¢

ôđ

ω M – + ω ω 0 A U ư ω

ktf

c M

R C kt I kt ) (ĐC th M c M

fư

ôđ

(ĐC R ) ng E ←← A’ I ư -ω -ω M

ω a) b)

ư .

Hình 1-18 : a ) S đ hãm ng c b ng cách đ o U ượ ằ b ) Đ c tính c hãm ng ả c b ng cách hãm U ơ ượ ằ ơ ồ ặ

ng ng v i đi m A’ trên đ c tính c t nhiên ơ ự ể ặ ớ c , ho c trên đ c tính c nhân t o . bên ng Đ ng c quay ng ơ ộ ượ ặ ượ ặ c chi u t ơ ề ươ ứ ạ

Ấ ƯỢ ỉ ề ề 1.6. CÁC CH TIÊU CH T L Ỉ ơ ệ ủ ươ ệ ố ộ ơ ả ầ ứ ở ụ f c a m ch ph n ng đ ng c . ơ ng pháp đi u ch nh t c đ c b n : ộ ạ ố ủ ố ừ - Ph - Ph - Ph

ơ ộ ề ề ố ộ ủ ệ ố ể ầ ủ ể

max

ỉ ố ộ ớ ỏ ỉ i giá tr ph t Ph m vi đi u ch nh t c đ D là t s giũa t c đ l n nh t ω ị ụ ả ỉ ố i ta có th đi u ch nh đ ỉ ể ề ấ max và t c đ nh ố ộ i là đ nh m c . ứ ạ nh tấ ωmin c t ượ ạ ị

D = ; NG : Đ ng c đi n m t chi u có ba ph ộ ộ ng pháp thay đ i thông s c a đi n tr ph R ổ ươ ng pháp thay đ i thông s t thông Φ c a đ ng c . ủ ộ ổ ươ ơ ư c a đ ng c . ng pháp thay đ i đi n áp ph n ng U ầ ứ ệ ươ ơ ủ ộ ổ ng pháp đi u ch nh t c đ c a đ ng c m t chi u đ u có Nói chung , m i ph ố ộ ủ ộ ỉ ề ươ ổ c đi m nh t đ nh c a nó . Do đó khi đi u ch nh t c đ c a h th ng truy n ề u nh ấ ị ỉ ề ủ ươ ư ấ ượ ng đ ng ta ph i căn c vào các yêu c u c a các ch tiêu sau đây đ đánh giá ch t l ỉ ứ ả ộ ng án . đ ch n ph ươ ể ọ 1.6.1 . Ph m vi đi u ch nh D : ề ạ ố ộ ề mà ng ườ w w

ng pháp . Vì

min ố ể ườ

ố ớ ộ ề ơ ươ ủ ộ ớ ơ ng b h n ch b i yêu c u v mômen kh i đ ng , v kh năng ề ả ở ộ ế ở ị ạ

Ta mong mu n tăng D tuy nhiên D v n h u h n đ i v i các ph ẩ ữ ạ ωmax không th tăng quá l n do nó ph thu t vào đ b n c khí c a đ ng c ậ ụ .Còn ωmin th ầ ề i,ả quá t ố ố ộ v sai s t c đ làm vi c cho phép . ề ệ

NG CÔNG MINH Trang 19 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

∆ω

c

max

β 1

min

ω β 2 M

dl .

Hình 1-19 :Xác đ nh ph m vi đi u ch nh c a đ ng c ĐM ủ ộ ạ ơ ị ỉ M c ề

1.6.2 . Đ tr n đi u ch nh : ỉ Là s chênh l ch gi a hai c p t c đ li n nhau . ộ ơ ự ề ệ ấ ố ộ ề ữ

φ =

i c Trong đó : ωi : T c đ n đ nh đ t đ ạ ượ ở ấ ố ộ ổ c ωi+1 T c đ n đ nh đ t đ ạ ượ ở ấ ố ộ ổ ng là φ → 1 đó là h đi u ch nh vô c p , còn t , lý t ệ ề ưở ỏ

c p i. c p i+1 . ị ị H s φ càng nh càng t ấ ỉ ố h đi u ch nh có c p khi φ ≠ 1 . ệ ề ệ ố ỉ ấ

0 w

1.6.3 . Sai s t c đ : ố ố ộ w - S % = ;

c = 0 → Mdm .

1 . 100% = ∆ωc% = b 0 ự ủ ộ ố ộ ệ i c a đ ng c . ω0: T c đ không t ơ ố ộ ∆ωc : Đ s t t c đ khi mômen t i thay đ i M ộ ụ ố ộ ổ Sai s càng nh ,đi u ch nh càng chính xác và lý t ỉ ề ố

Trong đó : ω : T c đ làm vi c th c c a đ ng c . ơ ả ủ ộ ả ng ,ta có th đi u ch nh

ộ t k các h truy n đ ng ế ế ưở i ta ph i thi ả ệ ủ ả ộ ệ ố ỉ ề ề ộ ể ề ệ ấ ề ứ ắ ọ ủ ầ ữ ặ ứ ộ ợ ả ỉ ỏ ng tuy t đ i chính xác khi S % = 0 . Th c t ề ự ế ườ đi u ch nh có đ chính xác đáp ng yêu c u công ngh c a máy s n xu t , nh ư ầ truy n đ ng chính c a máy c t g t kim lo i yêu c u S % ≤ 10%, truy n đ ng ăn ộ ạ dao S% ≤ 5% .1.6.4 . M c đ phù h p gi a đ c tính t i cho phép và đ c tính ặ c Mơ ố ộ ủ ộ i cho phép là quan h gi a mômen c a đ ng c và t c đ c a đ ng ả ủ ộ ệ ữ ơ

ơ i cho phép , vì ả i , ho t là quá t

c(ω) : Đ c tính t ặ dm . i ta mong mu n đ c tính c luôn luôn trùng v i đ c tính t ả ượ

ặ c nh th thì s x y ra hai tr ẽ ả ớ ặ ng h p ho t là non t ặ ố ư ế ườ ợ ặ ả i

c khi I = I ơ Ng ườ n u không đ ế . 1.6.5. H ng đi u ch nh : ướ ề ỉ

NG CÔNG MINH Trang 20 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

cb và ω > ωcb . N u dùng ph cb , còn dùng ph

ỉ ướ ề thông thì đi u ch nh đ ng pháp ươ ệ ng pháp thay đ i đi n ổ ế ươ thay đ i t ề áp ngu n thì đi u ch nh đ ng đi u ch nh c b n ω < ω c ω > ω cb . ề ơ ả ượ ỉ c ω < ω ượ ỉ ư ậ ỉ ươ ng k t h p nhi u ph Có hai h ổ ừ ồ Nh v y ,khi đi u ch nh t c đ m i ph ườ ố ộ ổ i ta th ườ ỉ ề ở ộ ng pháp ch có m t h ỉ ề ế ợ ộ ướ ươ ng đi u ch nh ề ề ng pháp đi u ấ ị ỉ ỉ nh t đ nh . Mu n m r ng D ng ố ch nh cho m t h . ộ ệ 1.6.6. Mi n t ề ả ề ế ạ ỉ ượ ố ộ i đ u có th đi u ch nh đ ể ề i đi u ch nh có hi u qu : ế ố c t c đ mong ữ ấ ị ươ ề ọ ệ ề ộ ả ề c ho c đi u ch nh ít hi u qu , ph ươ

i lý t ng là h t ệ ố ườ ệ ệ ả N u toàn b ph m vi bi n đ i c a t ổ ủ ả ề t . Cũng có nh ng ph ươ ng ộ ệ ố ỉ ỉ c trong m t mi n nh t đ nh , ngoài mi n đó không đi u ch nh ỉ ề ng đi u ch nh ng pháp nh v y g i là ph ỉ ề ư ậ ố i ta xét h có kh năng đi u ch nh t c ỉ ề ả ệ ỉ ủ ệ t trong máy đi n . Ngoài ra các h s cos(φ) c a h ệ ố

ộ mu n trong dãi đi u ch nh thì h đi u ch nh là m t h t ề pháp ch đ m b o đ ả ượ ỉ ả đ ỉ ệ ặ ề ượ t đ . Đ đánh giá ch tiêu này ng không tri ể ệ ể đ không t ưở ả ộ nói chung là th p .ấ 1.6.7. kh năng t ả ế ệ ự ộ ề ộ ể ả ả ỉ đ ng hoá : N u h truy n đ ng đi u ch nh có kh năng t ề ỉ đ ng hoá thì có th c i thi n ệ ự ộ ỉ ư ộ ề ộ ỉ ỉ

ỉ ế ị ố ộ ầ ọ ủ ố ự ự ạ ệ các ch tiêu nh đ chính xác đi u ch nh , dãi đi u ch nh , đ tinh . ề 1.6.8 . Ch tiêu kinh t : Ch tiêu kinh t ế ệ ả ng án truy n đ ng . ề ươ ộ th p , giá thành h , ạ ề ng khi đi u ỉ ề ộ ậ ượ ữ ệ ặ ỉ ệ ả ấ ỉ i ích nh vi c s d ng h đi u ch nh đã ch n . ế là ch tiêu quy t đ nh s l a ch n c a ph H truy n đ ng đi n đi u ch nh t c đ c n đ t có v n đ u t ề ầ ư ấ ỉ chi phí v n hành , b o qu n , s a ch a ít , đ c bi t là tiêu t n năng l ố ữ ả ch nh và v n hành nh . ỏ ậ ụ ể , th i gian hoàn v n và l ố Vi c tính toán c th các ch tiêu liên quan nêu trên s cho th y hi u qu kinh ờ ẽ ệ ề ờ ệ ử ụ ệ ọ t ế ợ ỉ

CH NG 2 ƯƠ

T NG QUAN V B CH NH L U BA PHA THUYRISTOR Ề Ộ Ổ Ư Ỉ

Ộ Ỉ 2.1 .H CH NH L U THUYRISTOR Đ NG VÀ THYRISTOR . Ệ 2.1.1.Gi ớ Thyristor là linh ki n g m b n l p bán d n là P ế ạ ẫ 1-N1-P2-N2 liên ti p t o nên ba ạ ủ ế ị A 1 , J2 , J3 . c c : anôt A , catôt K , và c c đi u khi n G (Gate) . T i ba v trí ti p xúc nhau c a các ự l p Pớ Ư i thi u v thyristor . ệ ề ệ ồ ự ề ớ ế ạ ạ ế ề ố ớ ể 1-N1-P2-N2 t o ra các l p t p giáp J V lý thuy t có hai lo i thyristor : - Thyristor ki u N hay thyristor có c c đi u khi n G n i v i vùng N g n an t . ố ớ ự ể ể ề ầ ố A

J 1 P 1 N 1

G G J 2 J 3 P 2 N NG CÔNG MINH 2 Trang 21 ƯƠ ớ Ễ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD K

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

Hình 2-1: Ký hi u và c u trúc thyiristor. ệ ấ

AK < 0 và s v n khoá n u ta cho U

ầ ể ề ự ố ớ ạ ộ ẽ ẫ ồ ả khoá sang d n n u đ ng th i đ m b o hai đi u ề ấ - Thyiristor ki u P hay thyristor có c c đi u khi n G n i v i vùng P g n catôt . ể - Ho t đ ng c a thyristor : ủ + Thyristor khoá n u Uế + Thyristor chuy n tr ng thái t ạ ư ể AK > 0 và có dòng đi u khi n I ề

AK >0 . ế ờ ả ẫ ế ể G đ m nh ( v công su t và th i gian ) . Khi ki n Uệ ề ờ G = 0 ) nó s v n d n ch ng nào thyristor đã d n n u ng t dòng đi u khi n đi ( cho I ẽ ẫ ề dòng đi n qua van còn l n h n m t giá tr g i là dòng đi n duy trì . ộ ườ

ẫ ừ ẫ ế ủ ạ ể ệ ị ọ ề ơ ơ ệ ơ i ta th c t o nên t ượ ạ ề ể ạ ằ ẫ ờ ỹ ự ơ ủ ặ ấ ấ ấ ể ớ ế ượ ạ ể ế ằ ớ ả ầ t . ệ

ể ộ ể ế ộ ề ấ ắ ệ ớ ề ng s d ng thyristor ki u N nhi u h n . Còn v ng -Trong th c t ử ụ ể ự ế ườ ở m t đĩa silic đ n tinh th lo i N có đi n tr m t c u trúc thyristor đ ừ ộ su t r t cao . Trên l p đêm bán d n lo i P có c c đi u khi n b ng dây nhôm . Các ạ ể c t o nên nh k thu t bay h i c a gali . L p ti p xúc giũa anôt và chuy n ti p đ ậ catôt làm b ng đĩa môlipdem , tungsten có đi m nóng ch y g n b ng silic .C u t o ấ ạ ằ d ng đĩa đ d t n nhi ể ễ ả ạ 2.1.2.H ch nh l u thyristor . ư ệ ỉ Hi n nay ng ử ụ ườ ệ ề ượ ề ư ứ ệ ỉ ệ ổ ỉ ổ i ta s d ng r ng rãi b bi n đ i van đi u khi n đ bi n đ i ổ ộ ế ơ ệ ng đi n xoay chi u thành đi n m t chi u đ cung c p cho các đ ng c đi n năng l ể ề ộ m t chi u . T c đ đ ng c đi u ch nh b ng cách thay đ i đi n áp ch nh l u t c là ằ ơ ề ộ thay đ i góc m α c a thuyristor . ệ ố ộ ộ ở ủ ổ ậ ủ ệ ề ộ ồ ộ ạ ề ấ u đi m n i b t c a h truy n đ ng T - Đ là tác đ ng nhanh không gây n ào đ ng hoá , do các van bán d n có h s kh ch đ i công su t cao , đi u đó ể đ ng , đi u ch nh nhi u vùng đ ỉ ế ậ ệ ề ề ủ ệ ố ượ ỉ ệ ố ng đ c tính tĩnh và đ c tính đ ng c a h th ng . ặ ế ộ ạ ả ụ

b ≠ 0 .

ấ ề ổ Ư ể và d t ệ ố ế ẫ ể ự ộ t l p cho h th ng t r t thu n ti n cho vi c thi ự ộ ệ ậ ấ nâng cao ch t l ặ ộ ấ ượ ư c đi m ch y u là do các van bán d n có tính phi tuy n , d ng ch nh l u Nh ủ ế ẫ ể c a đi n áp có biên đ đ p m ch gây t n hao ph trong van bu c ph i dùng hai b ộ ổ ộ ậ ủ ạ ệ bi n đ i đ cung c p đi n cho đ ng c có đ o chi u quay . ề ơ ệ ế ổ ể 2.1.3 . Nguyên lý đi u ch nh đi n áp ph n ng . ỉ ơ ệ ế ị t b ỉ ộ ệ ầ ứ ề ề ầ ư ể ề ư ộ ừ ộ ậ ế ệ ệ ồ ồ ể ệ ượ ề ỉ ả ầ ứ Đ đi u ch nh đi n áp ph n ng c a đ ng c đi n m t chi u c n có thi ộ ủ ộ đ c l p , các b ch nh l u đi u ề ộ ỉ ng đi n xoay chi u thành ề ệ dk . ể ệ ở t b ngu n này có ch c năng bi n năng l ứ b đi u ch nh đ ề ớ ộ c nh tín hi u đi u khi n U ổ ứ ộ ệ ấ ữ ạ ượ ờ ộ ế ệ ơ ngu n nh máy phát đi n m t chi u kích t khi n ..Các thi ế ị đi n m t chi u có s c đi n đ ng E ộ ề Vì ngu n có công su t h u h n so v i đ ng c nên các b bi n đ i này có đi n tr ồ trong Rb và đi n c m L ệ ả

NG CÔNG MINH Trang 22 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ệ Ế

đk

I d R ư R b U

BBĐ

đk

I ư

U ↑ ↑ E b E ư U ư

I ư ←←

- + I kt

b ) C kt a )

ơ ồ ố ơ ồ ệ ch đ xác l p c a đi u ch nh đi n ậ ủ ề ỉ ph n ng c a đ ng c đi n m t chi u áp Hình 2-2 : S đ kh i và s đ thay th ầ ứ ộ ế ở ế ộ ơ ệ ặ ủ ộ t ph ươ ệ ố ư ủ ế ộ Ch đ xác l p có th vi ậ ề ng trình đ c tính c a th th ng nh sau : (2-1) ể ế Eb – Eư = Iư.(Rb + Rd) ,

E f .

R b K

+ f .

- ω = (2-2) .I ư ,

M ω = ω0 (Udk) - b

; (2-3)

ổ ộ ứ ơ i lý t c gi không đ i nên đ c ng đ c tính c cũng ữ ể ng thì tuỳ thu c vào giá tr đi n áp đi u khi n ưở ặ ị ệ ng pháp đi u ch nh này là tri ệ ể ươ ỉ c d i đi u ch nh t c đ l n nh t c a h th ng b ch n b i đ c tính c t Vì t ừ ổ ủ ệ ố ượ ả ở ặ ị ặ ề ỉ ộ ề ấ ủ ệ ố ố ộ ấ ủ ị ề i h n b i yêu c u v sai s t c đ và mômen kh i đ ng . Khi mômen t ả ỏ ở ộ ặ ỏ thông c a đ ng c đ ơ ượ ủ ộ không đ i , còn t c đ không t ề ả ố ộ t đ . Đ xác Udk c a h th ng , do đó có th nói ph ể ể ơ ự đ nh đ ố ộ ớ ị ị nhiên , là đ c tính ng vói đi n áp đ nh m c . T c đ nh nh t c a dãi đi u ch nh b ỉ ứ gi i là đ nh ị m c thì giá tr l n nh t và nh nh t c a t c đ là : ệ ố ố ộ ỏ ứ ầ ề ấ ấ ủ ố ộ ớ ạ ứ ị ớ

dmM b

, (2-4) ω = ω0max -

dmM b

, (2-5) ω = ω0min -

nmMin = Mcmax = Km.Mdm .

Đ tho mãn khã năng quá t i thì đ c tính th p nh t c a dãi đi u ch nh ph i có ể ả ấ ủ ề ấ ả ặ ỉ ả mômen ng n m ch là : M ạ ắ Trong đó : Km là h s quá t ơ ườ ẳ ng th ng ệ ố song song nhau , nên đ nh nghĩa đ c tính c có th vi i v mômen . Vì h đ c tính c là các đ ọ ặ t : ả ề ặ ể ế ơ ị

NG CÔNG MINH Trang 23 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ệ Ế

1 ωmin =(MnmMin – Mdm). b

dmM b

= (2-6) .(Km – 1) ,

max

M b

(

).1

.max 0 M K

M b

D = = ; (2-7) - -

ớ ụ ể ậ ệ ị ị ủ ộ ứ ạ 0max , Mdm , Km là xác đ nh , vì v y ph m ị ề ệ ơ ả ệ ở ổ ể ồ ầ ứ ặ ề ‌ ‌ ‌ ‌ ‌ ‌ ‌ ‌ ‌ ổ ề ề ộ V i m t c c u máy c th các giá tr ω ộ ơ ấ vi đi u ch nh D thu c tuy n tính vào giá tr c a đ c ng β . Khi đi u ch nh đi n áp ỉ ế ề ỉ ộ ấ t b ngu n đi u ch nh thì đi n tr t ng m ch ph n ng g p đ ng c b ng các thi ầ ứ ạ ỉ ề ế ị ơ ằ ộ kho ng hai l n đi n tr ph n ng đ ng c . Do đó có th tính s b đ ơ ộ ượ c : ộ ở ω0max.| β| /M‌ ị ạ không v ỉ ượ xác duy trì t c đ làm vi c thì vi c s d ng các h h trên là không tho mãn . ệ ử ụ ả ệ ở ặ ủ ề ể i cho phép có th coi đ c tính c tĩnh c a truy n đ ng ộ ộ ỉ đ c l p là tuy n tính . Khi đi u ch nh đi n áp ph n ng thì đ ề ơ ệ ế ặ ỉ ầ ứ ộ ụ ố ươ ng i đ c tính th p nh t c a dãi đi u ch nh . Hay nói cách ư ấ ủ ị ớ ấ i đ c tính c th p t ế ạ ặ ỉ c quá giá i dãi đi u ch nh mà sai s t c đ không v ượ ố ấ ạ ặ ơ ấ ạ ộ ề ề ỉ ố ố ộ ỏ ơ ố ị ề ệ ớ ng đ i ầ dm ≤ 10 , vì th có đ c tính mômen không đ i thì giá tr ph m vi đi u ch nh ỉ ế c quá 10 . Đ i v i các máy có yêu c u cao v dãi đi u ch nh vè đ chính ầ ố ớ ệ ố ộ Trong ph m vi ph t ụ ả ạ m t chi u kích t ừ ộ ậ ề ộ c ng các đ c tính c trong toàn dãi đi u ch nh là nh nhau , do đó đ s t t c t ề ơ ứ đ i s đ t giá tr l n nh t t ố ẽ ạ khác n u t tr cho phép thì h truy n đ ng làm vi c v i sai s luôn nh h n vói sai s cho phép ệ trong toàn b đi u ch nh . Sai s t ộ ề đ c tính c th p nh t là : ơ ấ ố ở ặ ố ươ ấ ỉ

min

min w

dmM .w

min

dm , ω0min , S là xác đ nh nên có th tính đ ị

- D S = , S = (2-8) ≤ Scp

ượ ể i thi u c a ể ủ c quá giá tr cho phép . Đ làm vi c này ệ ố ị đ c ng đ c tính c sao cho sai s không v ộ ứ trong đa s các tr ặ ố Vì các giá tr Mị c giá tr t ị ố ể ơ ng h p c n xây d ng h truy n đ ng ki u vòng kín . ườ ể ự Trong quá trình đi u ch nh áp thì t ượ ệ thông đ nguyên , do đó mômen t ợ ầ ỉ ề ượ ả i ừ ề cho phép c a h s là không đ i : M ủ ệ ẽ ộ c gi ữ cp = K.Φ.Idm = Mnm . Ph m vi đi u ch nh t c đ và mômen n m trong hình ch nh t bao b i nh ng ằ ổ ố ộ ử ậ ữ ề ạ ở ỉ

dm , M = Mdm là các tr c to đ . ạ ộ

đ ườ ẳ ụ

ng th ng ω = ω ω

0 M M

NG CÔNG MINH Trang 24 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

Hình 2-3 :Ph m vi đi u ch nh t c đ và mômen ề ố ộ ạ ỉ

Ổ Ả Ề 2.2 . T NG QUAN V B CH NH L U C U BA PHA KHÔNG Đ O CHI U . Ư Ầ 2.2.1. Nguyên lý làm vi c h ch nh l u . Ề Ộ Ỉ ệ ệ ỉ ư

u 2c u 2b u 2a

T 4 T 1

T 3 T 6

T 2 T 5

U d

I ư G F

Hình 2- 4 : S đ ch nh l u c u ba pha không đ o chi u . ư ầ ơ ồ ỉ ề ả

ư ầ ơ ồ ủ ề ả ẫ ơ ằ ố ộ ệ ở ổ ổ

ề Các hình trên s đ c a ch nh l u c u ba pha có đi u khi n không đ o chi u ể ỉ quay c a đ ng c , b ng cách dùng các van bán d n thyristor v i T ớ 1 , T3 , T5 là các ủ ộ 2 , T4 , T6 là các thyristor nhóm anôt chung .Đ ng c thyristor nhóm cat ơ t chung ; còn T c đi u khi n b ng cách thay đ i góc m α c a h đ thay đ i đi n áp ra ĐMđl đ ủ ệ ể ề ượ ằ ể ph n ng c a đ ng c . ơ ủ ộ ầ ứ ệ ạ ị ố ậ ạ ở hình 2-3, đi n áp t ng đ p m ch b t sáu và tr s ậ giao đi m các n a hình sin . ệ c tính t Theo d ng sóng đi n áp ủ đ nh c a nó b ng đi p dây . Góc m α đ ệ ỉ ổ ừ ượ ử ể ằ ở

NG CÔNG MINH Trang 25 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ệ Ế

- V = V U G F d U d

U V F α u 2c u 2a u 2b

5 1 1 3

t 2π 3 3π π 0

4 6 6 2 2 4

V G

Hình 2-5 : S đ d ng sóng ch nh l u c u ba pha . ơ ồ ạ ư ầ ỉ

F = Uc , VG = Ub . ế 5 , T6 đang d n nên V 1 = π / 6 + α cho xung đi u khi n đ m T nhiên vì U

a > a > Uc , lúc này T6 và T1 d n và

2 mà Ub > Uc . S m c a T

6 d nẫ ẽ ở 2 làm cho T6 b khoá

t T ẫ ề ẽ ở ộ ị ể ở 1 , thyristor này s m vì U ẫ Gi thi ả T i ωtạ ể ự ở 1 làm cho T5 b khoá m t cách t 0 . S m T ự đi n áp trên t i : ệ ả Ul = Ud = Ua - Ub

2 =3π / 6 + α cho xung m i đ m T b tác d ng lên anôt c a T nhiên , lúc này T ự Ul = Ud = Ua - Uc

3 =5π / 6 + α lúc này ta có Ub > Ua , Uc cho xung m i đ m T

ụ i là . ủ 1 và T2 d n và đi n áp trên t T i ωtạ có đi n áp U ệ l i m t cách t ộ ạ ồ ể ở 2 . Thyiristor này s m vì khi T ị ự ở ủ ả ệ ẫ

b > 0 . S m T

4 =7π / 6 + α lúc này ta có Ub > Ua , Uc cho xung m i đ m T

i m t cách t ồ ể ở 3 .Thyrisror b > Ua nhiên vì U ị ạ ộ ự i là T i ωtạ này s m vì U ẽ ở ,lúc này T3 và T2 d n và đi n áp trên t ẫ ự ở 3 làm cho T1 b khoá l ả ệ Ul = Ud = Ub -Uc

2 d n có đi n áp U ạ ị Ul = Ud = Ub – Ua

5 =9π / 6 + α lúc này ta có Uc > Ua , Ub , cho xung m i đ m T

c > Ub ,

6 =11π / 6 + α lúc này ta có Uc > Ua , Ub cho xung m i đ m l

ẫ ụ ệ i m t cách t ồ ể ở 4 . Thyristor c tác d ng lên anôt c a T 4 mà Uc > Ua .S mự ở ủ 3 , T4 d n và đi n áp trên nhiên , lúc này T ự ộ ệ ẫ T i ωtạ này s m vì khi T ẽ ở c a Tủ 4 làm cho T2 b khoá l i là t ả ồ ể ở 5 . Thyristor i m t cách t nhiên vì U ạ ộ ự ị ả T i ωtạ c > 0 . S m T ự ở 5 làm cho T3 b khoá l này s m vì U ẽ ở i là : lúc này T4 và T5 d n .Đi n áp trên t ệ ẫ Ul = Ud = Uc – Ua

a tác d ng lên anôt c a T

6 làm cho T4 b khoá l

4 d n có đi n áp U ệ i m t cách t ạ Ul = Ud = Uc - Ub

T i ωtạ ồ ể ở ạ 6 . ẽ ở ủ ụ nhiên , lúc này T ẫ ị ộ ự i T 6 mà Ua > 5 , T6 d n và ẫ i là : Thyristor này s m vì khi T Ub .S m c a T ự ở ủ đi n áp trên t ả ệ

NG CÔNG MINH Trang 26 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

Ta có b ng đi u khi n đóng m , m và d n c a các van . ẫ ủ ề ể ả ỏ ở

KHOÁ TH I ĐI M Ờ Ể MỞ D NẪ

ωt1 =π / 6 + α T1 T5 T6 , T1

ωt2 =3π / 6 + α T2 T6 T1 , T2

ωt3 =5π / 6 + α T3 T1 T2 , T3

ωt4 =7π / 6 + α T4 T2 T3 , T4

ωt5 =9π / 6 + α T5 T3 T4 , T5

ωt6 =11π / 6 + α T6 T4 T5 , T6

a +

Đi n áp trung bình trên t c tính theo công th c : ệ i đ ả ượ ứ

5 6 a +

6 p .2

33 p

(cid:242) Ud = Ul = Umsin ωt.dωt = .UfN max . cos α

3 = p

(2-1) .Uff max.cosα = 1.35.Uff. cosα

hd = Khd . Id

Trong đó : UfN max :Đi n áp pha c c đ i . ệ Uff max :Đi n áp dây c c đ i . ệ ự ạ ự ạ Dòng đi n trung bình trên các van : I ệ Trong đó : i . ệ ệ ả ệ ụ ủ ệ ị Ihd , Id : Dòng đi n hi u d ng c a các van và dòng đi n t ệ ụ Khd : H s xác đ nh dòng đi n hi u d ng . ể ấ ở ạ d đ p m ch ệ ệ ệ ố ạ ớ ữ ậ ệ ư ư ạ ầ ứ ấ ế ắ ị ề ộ c s d ng r ng rãi b i dòng trong các dây qu n và dây ngu n hoàn ơ ồ ỉ ầ ượ ử ụ ầ ộ ấ ở

1 cho xung đi u khi n m T ề

ng trùng d n . Khi góc m α , d ng sóng bi u di n trên hình 2-5 cho th y đi n áp U ễ ậ i s có ph n âm , dòng đi n trên các b c sáu ; nh ng khi α l n , đi n áp trên t ậ ả ẽ thyristor có d ng ch nh t nh ng dòng đi n qua th c p máy bi n áp hoàn toàn đ i ố ệ ư x ng và không có thành ph n m t chi u tránh cho lõi s t b bão hoà . S đ ch nh l u ứ c u ba pha đ ầ toàn đ i x ng . ố ứ 2.2.2. Hi n t Gi ệ ượ ẫ ả ử 1 , T2 đang d n dòng . Khi θ = θ s T ẫ ể 0 → I ộ ừ ộ ừ nên iT3 không th tăng đ t ng t t ộ ể Id → 0 . C ba thyristor T ở 3 , do Lc ≠ 0 d và dòng iT1 cũng không th gi m đ t ng t t ể ả ộ ồ a , eb n i ng n m ch . ố ắ ạ ả N u chuy n g c to đ t ể ố ế ề ẫ ế 1 ta có : 0 đ n θ

1 , T3 , T5 đ u d n dòng , hai ngu n e ạ ộ ừ 5p 6

+ α) (2-2) ea = 2 . U2 sin(θ +

+ α) (2-3) eb = 2 . U2 sin(θ +

ệ ạ

c = Ub – Ua = 6 . U2 sin(θ + α) c xác đ nh b i ph

c đ

Đi n áp ng n m ch U ắ Dòng đi n ng n m ch i ng trình : ươ ượ ệ ắ ạ ở

; (2-4) Uc = 6 . U2 sin(θ + α) = 2Xc. ị dic qd

NG CÔNG MINH Trang 27 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

2 [ cosα – cos(θ + α) ]

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

.6 U cX .2

; (2-5) ic =

e c e b e a

L c L c L c

T 1 T 4

i c T 3 T 6

T 5 T 2

I ư G ←→ F

Hình 2-6 : S đ ch nh l u c u ba pha có hi n t ng trùng d n . ơ ồ ỉ ư ầ ệ ượ ẫ

α µ U d u 2b u 2c u 2a V F

e b

1 5 3

e + 2 e + a 2

3;5 1;3 5;1

6;2 2;4 4;6

e c

e + 2

6 4 2

V G

Hình 2-7 : S đ d ng sóng ch nh l u c u ba pha có trùng d n . ỉ ơ ồ ạ ư ầ ẫ

2 – θ1 là góc

1 là iT1 = Td - Ic ; 3 là iT3 = ic ; ẫ ế

2 và ký hi u μ = θ ệ

ạ ạ thi ệ ệ t quá trình trùng d n k t thúc khi θ = θ ế ả Dòng đi n ch y trong T Dòng đi n ch y trong T Gi trùng d n .ẫ Khi θ = μ , iT1 = 0 , ta có bi u th c sau : ứ

cosα – cos(μ + α) = (2-6) ể IX d . c .6 U

NG CÔNG MINH Trang 28 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ệ Ế

d trong giai đo n trùng d n trong kho ng θ

1 → θ2 . T2

i U ệ ẫ t các ph ả ng trình sau : ạ 1 , T3 trùng d n dòng . V y có th vi d n dòng , T ẫ Hình d ng đi n áp t ả ẫ ạ ể ế ậ ươ

(2-7) ea - ec - 2Lc

diT 1 = Ud dt diT 3 eb – ec - 2Lc. dt = Ud iT3 + iT1 = iT2 = Id =const ng trình ta rút ra : e

(2-8) (2-9) T 3 ph ừ ươ

e + 2

(2-10) Ud = - ec

c ≠ 0) nên tr trung bình c a đi n áp t

μ , và

i b gi m đi m t ∆U ẫ ủ ệ ị ả ị ả ộ đ ượ ị

(

q d

)

q sin(

q d ).

3 p

- ∆Uμ = ư (cid:242) (cid:242)

= [cosα - cos(μ+ α) ] (2-11) Do trùng d n ( L c xác đ nh nh sau : 6 p.2 63 p.2

μ =

. cLX . p

T đó ta có th xác đ nh đ c : ∆U ; (2-12) ừ ể ị ượ

2.2.3. Ngh ch l u ph thu t . ư ị Ta có ch đ ch nh l u dòng đi n trung bình trên t

ậ ư ấ ệ ụ ề ồ ụ i I ả d và đi n áp trung bình ệ ở ế ộ ỉ ề ủ ng và chi u c a d.Id luôn d i P = U ươ ả ề ộ ế i m t chi u , ta nói b bi n phía ngu n xoay chi u chuy n qua t ừ ề ộ ả ể ư ch đ ch nh l u . Ud luôn cùng chi u . Công su t tiêu th trên t công su t luôn t ấ đ i làm vi c ổ ệ ở ế ộ ỉ

M M I d I d _ +

BBĐ BBĐ U d U d Tả i Tả i _ +

N N

< 0 .I Công su t P = U ấ d d > 0 .I Công su t P = U ấ d d

b ) a )

Hình 2-8 : a ) Ch đ ch nh l u ; b ) Ch đ ngh ch l u . ư ế ộ ị ế ộ ỉ ị ư ủ ệ ở ỉ ư d gi m đi nh ng ả ư Khi tăng góc m α , giá tr trung bình c a đi n áp ch nh l u U p ng . Ti p t c tăng α > v n còn d ẫ ươ ế ụ ự , đi n áp ch nh l u trung bình đ i d u . C c ổ ấ ư ệ ỉ

ng ( + ) , đi n áp – U ệ ổ ổ ề ệ ề ầ ấ ấ ổ ấ ề i m t chi u đã tr thành ngu n phát và công su t truy n ng ề ồ ệ ở ế ộ ể ổ

d tăng d n đ n khi α = π . Vì ươ ế ề d có chi u không đ i nên công su t P đ i d u . Đi u c t ượ ừ ch đ ngh ch ị ừ i xoay chi u nh n công su t tác d ng t ụ ấ ế ạ ng đ n d ng ưở ch đ ngh ch ệ ở ế ộ

ộ ế ch đ ngh ch l u , l ị ướ ề ậ ằ ả ả ả ơ ồ ấ ằ ệ ị

NG CÔNG MINH Trang 29 ƯƠ M tr thành âm ( - ) và N thành d ỏ d đ i chi u trong khi I đi n áp U này có nghĩa là t ộ ả ở i v ngu n . Ta nói b bi n đ i đã chuy n sang làm vi c phía t ồ ả ề l u . L u ý r ng ở ế ộ ư ư ư i nh ng v n ti p t c cung c p công su t ph n kháng và nh h phía t ấ ế ụ ẫ ư sóng , t n s c a đi n áp xoay chi u ta nói r ng s đ này làm vi c ầ ố ủ ề l u ph thu c . ộ ụ ư GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

i thì t ượ ộ ồ i ph i là m t ngu n phát và ả i ph i l n h n đi n áp c a ngu n đ đ m b o cho van bán d n phân i có th nh n năng l ể ậ ệ ả ớ phía t ồ ng t ừ ủ ả ể ả ả ả ẫ ơ ủ ả

Đ l ể ướ đi n áp c a t ệ c c ự thu n .ậ

U α

V G u 2c u 2b u 2a

3 1 5 1 3

t 3π 2π π 0

U tb 6 4 6 2 4 2

V F

Hình 2-9 : S đ d ng sóng c a ngh ch l u ph thu c . ơ ồ ạ ủ ư ụ ộ ị

ng h p ngh ch l u ph thu c thì ta ph i có góc đi u khi n α > π/2 ta ườ ư ụ ể ợ ộ ị ề Trong tr ệ ị ộ ụ ư ủ ả tb < 0 nh hình 2-9 . ư ệ Khi ta dùng các b ch nh l u có đi u khi n hay là các b ch nh l u dùng ề ư ể ấ ề thyristor đ làm b ngu n m t chi u cung c p cho ph n ng đ ng c đi n m t ộ ể chi u nh các ph n tr ệ ề ầ ứ i thi u , ta có đi n áp ch nh l u c a h là : ớ ư ộ ỉ ộ ơ ệ ư ủ ệ ư ệ ề ỉ

R cl

R u K

ng trình đ c tính c đi n và đ c tính c c a h ch nh l u T – Đ V y ta có ph có đi n áp trung bình c a ngh ch l u ph thu c là U 2.2.4. H T – Đ không đ o chi u ( CL – ĐM ) : ả ộ ỉ ồ ộ ộ c ta đã gi ầ ướ Ud = Ud0 . cosα ; ặ ơ ủ ệ ỉ ơ ệ ư ặ ươ không đ o chi u là : ậ ả ề ¢ - ω = . I ;

R u ( K

+ f dm + R cl f 2 )

.0 cos d f K dm cos . 0 d f K ω = ω0 - ∆ω ;

¢ - ω = . M ;

Trong đó :

.0 cos d f K

là t c đ không t i lý t ng , vì lúc đó ω0 = ố ộ ả ưở ở ệ vùng dòng đi n

d0 thay đ i t

ụ ặ i lý t ỉ ng gi ng s t áp nên đ 0 s l n h n t c đ không t ưở ườ ẽ ớ ơ ố ộ ng đ c tính đi u ch nh đ c h n , ố ơ ề ả ưở ng t i lý t ưở ả

cot

0 d +

sin. p 2

Lf 1 u

ể ổ ộ ọ ặ ớ ổ ừ d0 đ n -Eế E d0 ặ n a bên ph i c a m t ả ủ ằ ở ữ gián đo n , h s có thêm m t l ộ ượ ệ ẽ ạ t c đ không ,t ng th c ω ự ả ố ộ ω’0 nh hình 2-9 . ư V y , khi thay đ i góc đi u khi n α = 0 → π thì E ề ậ và ta s đ c m t h đ c tính c song song v i nhau n m ẽ ượ ơ ph ng to đ [ ω , I ] ho c [ω , M ] . ạ ộ ẳ ặ (cid:246) (cid:230) - (cid:247) (cid:231) ; Id.blt = ł Ł ¢ (cid:229)

Trong đó :

ế i . ầ ố ướ m : S pha ch nh l u . XBA : Đi n kháng máy bi n áp . L Σư : Đi n c m t ng m ch ph n ng . ệ ệ ả ầ ứ ạ ổ f1 : T n s l ố ư ỉ

NG CÔNG MINH Trang 30 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ệ Ế

0dm

I d.blt ω ω E I d E d ← ĐC ω 01ω’

ω 1 > 0 E d R cl

I d.gđ I d.lt T I d HN R ư HTS E = 0 E d I ư ←

max

< 0 E d i h n ω Gi ớ ạ a )

b )

Hình 2-10 : a ) S đ thay th h T – Đ không đ o chi u . ề ả ế ệ b ) Đ c tính đi u ch nh t c đ h T – Đ . ỉ ơ ồ ặ ố ộ ệ ề

0 < ω0 ) :

m K

a cos(

)

f K

dm ộ ứ

m ứ ấ

Trong vùng dòng đi n gián đo n ( ω’ ệ ạ D - (cid:236) £ £ (cid:222) (cid:239) (cid:239) (cid:239) (cid:237) D - - (cid:239) (cid:222) (cid:239) (cid:239) (cid:238)

. bit

R u K

ệ ế ư ỉ Đ ng gi ườ i h n t c đ c c đ i : a ¢ (cid:229) - ωgh.max =

Ổ Ả Ề ả Trong đó : E2m : Biên đ s c đi n đ ng th c p máy bi n áp ch nh l u . ộ ớ ạ ố ộ ự ạ . cos 0 d f K Ỉ Ề ắ ơ ả ể ề 2.3 . T NG QUAN V CH NH L U C U BA PHA CÓ Đ O CHI U . Ư Ầ 2.3.1. Nguyên t c c b n đ xây d ng h truy n đ ng T-D đ o chi u : ề ộ ề ệ ự . nguyên chi u dòng đi n ph n ng và đ o chi u dòng kích t ầ ứ ừ ả ệ c phân ra và đ o chi u dòng ph n ng nh ng đ nguyên dòng kích t ượ ề ề ầ ứ ư ả ừ

+ Truy n đ ng dùng m t b bi n đ i c p cho ph n ng và đ o chi u quay ổ ấ ầ ứ ề ả . ề ề thông gi b ng công t c t ằ ể ộ ộ ế ừ ộ ộ ế ạ ở + Truy n đ ng dùng m t b bi n đ i c p cho ph n ng và đ o chi u quay ổ ấ ph n ng ( t ầ ứ ả ổ ừ ầ ứ ữ ầ ứ không đ i ) . ể ề - Gi ữ - Gi ữ b n s đ chính : ố ơ ồ ộ ề b ng cách đ o chi u dòng kích t ằ ả ộ ề chuy n m ch ắ ừ ộ ề ộ ề ộ ế ộ ế ề ượ ể ổ + Truy n đ ng dùng hai b bi n đ i c p cho ph n ng đi u khi n riêng . ổ ấ + Truy n đ ng dùng hai b bi n đ i n i song song đi u khi n chung . ể ổ ố ợ ớ ừ c đi m riêng và thích h p v i t ng Tuy nhiên , m i lo i s đ đ u có u nh ư i , trong ph n này ta ch n b truy n đ ng dùng hai b bi n đ i n i song song ộ ề ạ ơ ồ ề ọ ộ ộ ế ổ ố ầ ầ ố ả c đi u khi n chung , b i nó dùng cho dãi công su t v a và l n có t n s đ o ấ ừ ớ ể ở

NG CÔNG MINH Trang 31 ƯƠ lo i t ạ ả ng ề ượ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ệ Ế

ơ ộ ả ệ ề ề ơ ồ

S đ g m hai b bi n đ i G ấ ằ ự c mà còn có th hãm tái sinh . ể ng pháp đi u khi n chung : ể ề 1 và G2 , đ u song song ng ộ ế ổ c . T ng b bi n đ i có th làm vi c ổ ừ c v i nhau và các ượ ớ ặ ch đ ch nh l u ho c ệ ở ế ộ ỉ ộ ế ư ể ộ ị ng pháp đi u khi n ki u tuy n tính : α ể

1 + α2 = π ề

d1 = Ud0.cosα1 ; Ud2 = Ud0.cosα2 ;

chi u cao và th c hi n đ o chi u êm h n .Trong s đ này đ ng c không nh ng ữ ơ đ o chi u đ ề ượ ả 2.3.2.Ph ươ ơ ồ ồ cu n kháng cân b ng L ngh ch l u . ư Ph ế ề ươ Lúc này c hai m ch ch nh l u cùng đ ượ ư ạ ạ ở ế ộ ỉ ộ i cũng là chi u quay đang c n có ) còn m ch kia c phát xung đi u khi n , nh ng luôn ể ộ ch đ ch nh l u ( xác đ nh d u c a đi n áp m t ệ ấ ủ ị ư ch đ ngh ch l u . Vì ị ở ế ộ ế ộ ả ư ề ạ ầ ể ỉ ả khác ch đ nhau : m t m ch chi u ra t ề hai m ch cùng d u cho m t t ả ằ ộ ả ạ ị i nên giá tr trung bình c a chúng ph i b ng nhau . ủ (2-13) ấ Ut = Ud1 = U d2 ; N u dòng đi n liên t c ta có : U ụ ế ệ

1 là góc m đ i v i G

1 , α2 là góc m đ i v i G

2 thì s ph i h p giá tr α

Ud0.cosα1 = Ud0.cosα2 ; cosα1 + cosα2 = 0 ; suy ra α1 + α2 = 1800 ;

ở ố ớ ở ố ớ ự ố ợ ị c th c hi n theo quan h : V y : ậ Hay : N u αế và α2 ph i đ ả ượ ự ệ ệ

S ph i h p này g i là ph i h p đi u khi n tuy n tính (hình 2-11) . α1 + α2 = 1800 ; ố ợ ọ ự ố ợ ề ể ế

α α α = 0 2 = 0 1

600

0 300

900

u c u c3 u c4 u c1

1200

u c2

1500 1800

α α =1800 1 =1800 2

Hình 2-11 : S đ ph i h p tuy n tính c a α ố ợ ơ ồ ủ 1 và α2 . ế

1 làm vi c

i2 < 0 .

Gi s c n đ ng c quay thu n , ta cho G ả ử ầ ậ ộ α1 = 0 → 900 , Ud1 > 0 , b y gi ơ ấ ch đ ch nh l u , ư ệ ở ế ộ ỉ ch đ ngh ch l u , U ị ờ 2 > 900 , G2 làm vi c ệ ở ế ộ ư

d1 và quay thu n . Đ ng c t ậ

i2 vì các thyristor không thể

α Ud1 = U0 cos α1 > 0 ; Ui2 = U0 cos α2 < 0 ; d1 và Ui2 đ u đ c lên ph n ng c a đ ng c M . Đ ng c ch ề ủ ộ ơ ỉ ặ ộ ơ ả ệ ch i U ộ ầ ứ ơ ừ ố C hai đi n áp U ể có th “nghe theo” U cho dòng ch y t ả ừ catôt đ n anôt . ế tr ng thái d ng . Khi α1 = α1 = 900 , thì Ud1 = Ui2 = 0 , đ ng c ộ ơ ở ạ ừ

NG CÔNG MINH Trang 32 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ệ Ế

u 2c u 2b u 2a

T 4 T 1

G 1 T 3 T 6

T 2 T 5

L c L c

G F

L c L c T 1’ T 4’

G 2 T 6’ T 3’

T 5’ T 2’

←M

- + C kt I kt

ể s u Hình 2-12 : S đ ch nh l u c u ba pha dùng ph Gi ề ư ầ ơ ồ ỉ ả ử c là đi n áp đi u khi n ệ ng pháp đi u khi n chung . ậ b đi u khi n c n kh i đ ng ĐM quay thu n ề ở ộ ươ ể ầ ể ở ộ ề ta cho uc = uc1 (hình 2-11) .

α1 = 300 , α2 = 1800 - α1 = 1500 , Ud1 = U0 , Ud2 = - U0 ;

3 3 2 2 2 chu n b s n sàng đ làm vi c

c = uc2 , các góc m : ở

ch đ ch đ ch nh l u còn G ị ẵ ể ẩ ệ ở ế ộ ư G1 làm vi c ngh ch l u . N u bây gi ệ ở ế ộ ỉ ế ờ ầ ư ị ơ ả ố ộ ộ

d1 =

1 2

α1 = 600 , α2 = 1800 - α1 = 1200 , U’ U0 , U’d2 = - U0 .

d1 .

c < 0 thì G2 s làm vi c ẽ

c ( uc > 0 ho c uặ c < 0 ) ta s thay

nguyên tr c n gi m t c đ đ ng c , ta cho u 1 2 ộ ữ ị ứ ơ ẫ 1 b khoá l ạ ị ị ộ ế ổ ư ụ só ng v i tr ng thái tr ớ ạ ’ M t khác E > |U ặ ượ ệ ồ Lúc này , do quán tính nên s c đi n đ ng E c a đ ng c v n còn gi ủ ộ ệ ứ d1 → b bi n đ i G c đó , E > U’ i . ổ ộ ế ướ ch đ ngh ch l u ph thu c 2 làm vi c d2| nên b bi n đ i G ộ ệ ở ế ộ ng tích lu trong đ ng c v ngu n đi n xoay chi u . Dòng đi n ph n ầ ỷ ệ ộ 2 đ ng c b hãm tái sinh , t c đ gi m xu ng đ n giá M vào G ề ố ộ ả ơ ề ơ ị ả ừ ế ố ộ , tr năng l ổ ấ ứ ’ tr ng v i U ớ ả ng đ i d u , ch y t ị ứ ch đ ch nh l u , còn ệ ở ế ộ ỉ ư ề ẽ ộ N u cho đi n áp đi u khi n u ệ ể ch đ ngh ch l u ph thu c . ư ệ ở ế ộ ể ệ ằ ụ ề ẽ c góc m α ế G1 s làm vi c ậ đ i đ ổ ượ ị V y b ng cách thay đ i đi n áp đi u khi n u ổ ở 1 và α2 :

NG CÔNG MINH Trang 33 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

c > 0 thì α1 < 900 , α2 > 900 d n đ n b ch nh l u G

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

1 làm vi c ộ ế ụ

2 làm vi c T .

c < 0 thì α1 > 900 , α2 < 900 d n đ n b ch nh l u G ổ ụ ượ

+ N u uế ch đ ệ ở ế ộ ẫ ả ch đ ngh ch l u ph thu c k t qu là ế ộ ỉ ị ư ư ệ ở ế ộ ỉ ư ộ ế ch nh l u , còn b bi n đ i G làm cho đ ng c quay thu n ω ơ ổ ậ ế ộ ỉ ư ộ + N u uế ư ị ệ ở ế ộ 1 làm vi c ả ch đ ch nh l u , k t qu là ư ch đ ế ệ ở ế ộ ỉ ộ ơ ể ặ ộ ế ề ế ộ ả G i . Ng ẫ 2 làm vi c ngh ch l u ph thu c , còn b bi n đ i G ộ làm cho đ ng c quay theo chi u ng N . c ω Đ c đi m c a ch đ đ o dòng đang xét là có m t dòng đi n lúc thì ch y t ộ ủ ả ừ 2 vào G1 mà không qua m ch t ả G ả ừ 1 ệ ệ i ta g i dòng đi n ườ ạ ọ vào G2 , lúc thì ch y t này là “ dòng đi n tu n hoàn ” . ầ ệ ệ ế i ta dùng b n đi n c m L ế ệ ả ườ ệ ầ ề ơ Dòng đi n tu n hoàn làm cho máy bi n áp và các thyristor làm vi c n ng n h n c (nh hình 2-12) . ng pháp ố ệ ố i đa . ể ạ ư ế ẽ ề ể ố ệ ặ ầ . Đ h n ch dòng đi n tu n hoàn ng ư Nh th s làm tăng công su t đ t và giá thành h th ng . Tuy nhiên ph ươ đi u khi n chung cho phép đi u ch nh nhanh t ỉ - Xác đ nh dòng đi n tu n hoàn i

cc .

ấ ặ ề ầ ệ ị

u a 1 u b 3 u c 5 α = 300 1

θ θ θ θ 3 θ 1 0 2π

4’

6’

2’

α 2

α = 1500 2

3’

5’

1’

θ 0 2π

i cc21 i cc12

1 0

θ 0 α -α

Hình 2-13 : S đ d ng sóng bi u di n quan h gi a α ệ ữ 1 và α2 . ơ ồ ạ ể ễ

NG CÔNG MINH Trang 34 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ệ Ế

1 = 300 , α2 = 1800 - α1 = 1500 , nh hình 2-13 . Trong kho ng θ ư 1 ệ 5’ và catôt T2 có cùng m t đi n ầ

ợ Xét tru ng h p α ờ ả ẫ ộ G T ả ừ 5’ sang T2 . Ch có dòng tu n hoàn ch y t ả ừ 1 vào G2 qua ư ỉ ế đ n θế 3 : có T1 và T6’ , T2 và T5’ d n dòng ,nh ng anôt T th , không có dòng ch y t T1 và T6’ . Đi n áp tu n hoàn trong kho ng này là : ệ ả ầ

O sang O N u chuy n to đ t ể ế ạ ộ ừ

ucc12 = - 6 U2 sinθ = 2.Xc ucc12 = u2a –u2b = 6 U2 sin(θ + π/6) ; 2 , ta có : dicc12 ; qd

.6 2 .cosθ + C ; U cX 2

icc12 =

Khi θ = α1 , icc12 = 0 , ta có :

2 .(cosθ - cosα1) ;

.6 U cX 2

(2-14) icc12 = -

Ti p t c xét các kho ng khác , k t qu nh n đ ế ụ ế ả ả G c cho phép ta k t lu n : ế cc12 ch y t ậ ượ ầ ệ ậ ả ừ 2 vào G1 . G

hoàn icc12 ch y t ị ả ừ 1 vào G2 , và ba xung dòng đi n tu n hoàn i ầ ệ

2 .(sinα1 – α1 cosα1) ;

(cid:242) (2-15) Icc = (cosθ - cosα1)dθ = - ủ U .6 cX .2

1 + α2 = π + ξ .

Tr trung bình c a dòng đi n tu n hoàn : .63 U p2 cX ế

3 p2 ng pháp đi u khi n ki u phi tuy n : α ươ

ể ề Ph Đây là ki u đi u khi n ph i h p không hoàn toàn thì lúc này s có thêm h s ể ố ợ ẽ ề ể ể ệ ố phi tuy n ξ và ta có : ế α1 + α2 = π + ξ ; Góc ξ ph thu c vào các giá tr c a α ị ủ 1 và α2 m t cách phi tuy n . ộ ụ ế ộ

2max

0dm

ω ω α α

0dm

1min

0dm

1min

0dm

ω ω α α

I c I dm c I d I d

0dm

2min

0dm

2min

0dm

α = π/2 1 α = π/2 1 α α -ω -ω

0dm

1max

0dm

α α

0dm

0dm ế dm

b ) a )

0dm

Hình 2-14 : a ) S đ đi u khi n chung ph i h p ki u tuy n tính . b ) S đ đi u khi n chung ph i h p ki u phi tuy n . ơ ồ ề 0dm ơ ồ ề ố ợ ố ợ ể ể ế ể 0dm ể 0dm

NG CÔNG MINH Trang 35

dm GVHD: TH.S KH ƯƠ SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD

ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

c . Song trong

2.3.2.Ph c phát ỉ ượ ể ạ ộ ạ ị ắ ạ ộ ề ng pháp đi u khi n riêng : ề ươ Hai m ch ch nh l u ho t đ ng riêng bi ư ạ ạ t . M ch này ho t đ ng (đ ệ ể ỉ ầ ầ ằ ệ ề ầ ể ả ạ ừ ạ ộ ỏ ấ ấ ồ ớ ắ ầ ả ờ ị ậ ầ ạ ộ ể ề ề ậ ố

Đ thay đ i tr ng thái làm vi c c a các b ch nh l u thì ph i dùng thi ổ ạ ộ ỉ ư ả ư ể ệ ệ ủ t đ chuy n các tín hi u đi u khi n t ể ể ừ ộ ỉ ặ ộ ỉ t ạ ở ạ ụ ơ ơ ẽ ị ệ ủ ệ ẽ ự ổ ề ạ ỉ ng pháp đi u khi n riêng cũng có ph i h p đi u khi n ki u tuy xung đi u khi n ) thì m ch kia hoàn toàn ngh ( b ng t xung đi u khi n ) . Vì v y ậ ề ể c dòng đi n tu n hoàn và không c n cuôn kháng cân b ng L lo i tr đ ạ ừ ượ ủ quá trình đ o chi u c n có “ th i gian ch t ” ( nh nh t là vài ms ) đ cho van c a ế ả m ch ph i ng ng ho t đ ng k p ph c h i tính ch t khoá r i m i b t đ u phát xung ụ ồ cho m ch kia ho t đ ng . Vì v y c n m t kh i logic đi u khi n đ o chi u tin c y và ộ ạ ph c t p . ứ ạ ế ị ặ t b đ c ể b ch nh l u này sang b ch nh l u kia . bi ệ ể ư ề i tr c tung . Nh B i v y , khi đi u khi n riêng , các d c tính c s b gián đo n ư ở ậ v y , khi th c hi n thay đ i ch đ làm vi c c a h s khó khăn h n và h có tính ệ ế ộ ậ linh ho t kém h n khi đi u ch nh t c đ . ố ộ ể ề ệ ơ ươ ố ợ ế ề ề ể ể Trong ph tính và phi tuy n . ế

u 2c u 2b u 2a

T 4 T 1

G 1 T 3 T 6

T 2 T 5

G F

T 1’ T 4’

G 2 T 6’ T 3’

T 5’ T 2’

←M

- + C kt I kt

Hình 2-15 : S đ c u ch nh l u c u ba pha có đ o chi u ề ỉ ơ ồ ầ dùng ph ả ng pháp đi u khi n riêng . ươ ư ầ ề ể

ươ ề ể ạ Do ệ s đ này dùng ph ế ở ơ ồ ầ ạ ẫ ộ ng pháp đi u khi n riêng nên trong m ch không có dòng đi n tu n hoàn d n đ n trong m ch ta không dùng b n cu n kháng cân b ng ằ ố Lc .

NG CÔNG MINH Trang 36 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

CH NG 3 ƯƠ

TÍNH CH N Ọ M CHẠ Đ NG L C VÀ M CH ĐI U KHI N H T-Đ Ộ Ự Ạ Ể Ề Ệ

3 .1. TÍNH CH N M CH Đ NG L C Ự . Ạ 3.1.1 S đ m ch đ ng l c h ch nh l u c u ba pha thyristor . ộ Ọ ơ ồ ạ Ộ ự ệ ỉ ư ầ

BAL

C B A

u 2c u 2b u 2a

T 4 T 1

T 3 T 6

T 2 T 5

L c L c

G F L c L c T 1’ T 4’

T 6’ T 3’

T 5’ T 2’

←M

- + C kt I kt

Hình 3-1 : S đ m ch đ ng l c c a h ch nh l u c u ba pha thyristor h T-Đ . ự ủ ệ ỉ ơ ồ ạ ư ấ ệ ộ

NG CÔNG MINH Trang 37 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

ơ . ố ủ ộ - Đ ng c m t chi u có các thông s sau : ố ộ ề

dm = 1500 vòng/phút ; nmax = 2250 vòng/phút ;

3.1.2. Các thông s c a đ ng c ơ ộ P = 32 Kw ; Udm = 220 V ; Idm = 166 A ; Rư = 0,075 Ω ; Jd = 2,7 Kg.m2 ; Rkt = 95,5 Ω ; Wkt = 1600 Vòng ; Iktdm = 1,64 A ; S đôi c c : p = 2 ; ố ự T c đ c a rôto : n ố ộ ủ

c b n nh : dòng đi n t ế ố ơ ả ệ ả ư i , s đ ch nh ơ ồ ỉ t , đi n áp làm vi c . ề 3.1.3. Tính ch n thyristor : ọ ọ ự l u , đi u ki n t n nhi ệ ả ư - Đi n áp ng c l n nh t mà thyristor ph i ch u : Tính ch n thyristor d a vào các y u t ệ ệ ượ ớ ệ ấ ệ ả ị

U K

dU 6.3 p

= = .220 = 230,27 V ; Unmax = Knv .U2 = Knv .

63 p

; Trong đó : Knv = 6 ; Ku =

- Đi n áp ng c c a van c n ch n : ệ ượ ủ ọ

dtu = 1,8 ; ệ ụ

ầ Unv = Kdtu .Unmax = 1,8 .230,27 = 414,49 V ; ng ch n K ọ ườ Trong đó : Kdtu : H s d tr đi n áp , th - Dòng đi n làm vi c c a van đ c tính theo dòng hi u d ng : ệ ố ự ữ ệ ệ ủ ệ

dmI 3

= = 95,84 A ; Ilv = Ihd = khd .Id = ựơ 166 3

hd =

( do trong s đ c u ba pha , h s dòng đi n hi u d ng : k ) . ơ ồ ầ ệ ụ ệ ố ệ

ọ ệ ớ ề ệ ả ủ ệ ị ạ ố ư ệ ệ ề ệ nhi van c n ch n : - Ch n thyristor làm vi c v i đi u ki n có cánh t n nhi ả t và đ di n tích t n ệ ứ ủ t , không có qu t đ i l u không khí , v i đi u ki n có dòng đi n đ nh m c c a ớ ầ

ọ ọ Idm = ki .Ilv = 3,2 . 95,84 = 306,688 A ; ệ ệ ố ự ữ ệ ớ ki : H s d tr dòng đi n , ch n k i = 3,2 . ả Đ ch n thyristor làm vi c v i các tham s đ nh m c c b n trên , ta tra b ng ơ c , dòng đi n đ nh m c l n h n ị ượ ọ ứ ơ ả ệ ộ ể ọ ố ấ ớ ố ệ ọ ứ ớ ạ ự ậ ạ ố ố ị thông s van , ch n các van có thông s đi n áp ng g n nh t v i thông s đã tính . V y ta ch n thyristor cho m ch đ ng l c lo i ầ TF440-06X có các thông s sau :

ệ ứ ủ c c c đ i c a van:

ượ ự ạ ủ ệ

Idm = 400 (A) ; UnT = 600 (V) ; Ipk = 4000 (A) ; ∆UT = 2,0 (V) ; Ig = 200 (mA) ; ố - Dòng đi n đ nh m c c a van: ị - Đi n áp ng ệ - Đ nh xung dòng đi n : ỉ - Đ s t áp trên thyrisor : ộ ụ - Dòng đi n c a xung đi u khi n : ề ệ ủ ể

NG CÔNG MINH Trang 38 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

ề ệ ủ ể

t đ làm vi c c c đ i : ệ ự ạ - Đi n áp c a xung đi u khi n : - Dòng đi n rò : ệ - Nhi ệ ộ - Dòng đi n duy trì : ệ

- T c đ bi n thiên đi n áp : = 200 (V/µs) ; ố ộ ế ệ

Ug = 3,0 (V) ; Ir = 25 (mA) ; Tmax = 125 0C ; Ih = 70 mA ; du dt tcm = 15 (µs) ; ờ ể ạ ỉ Đ ch n các thi 3.1.4. Tính toán máy bi n áp ch nh l u : ộ ư ạ ự ệ ả ạ ướ ế c h t ủ ộ ế ệ ổ Ch n máy bi n áp ba pha ba tr có s đ n i dây ∆/Y , làm mát t - Th i gian chuy n m ch : ư ế t b trong m ch đ ng l c cũng nh m ch b o v , tr ế ị c n xác đ nh đi n áp ra c a b bi n đ i Tiristor . ầ ơ ồ ố ể ọ ị ọ ự ụ ế ằ nhiên b ng không khí .

ứ Máy bi n áp là m t b ph n quan tr ng c a h th ng đi n , th c hi n các ch c ủ ệ ố ộ ộ ự ế ệ ệ ậ ọ

i . ớ ồ ầ ơ ồ ụ ả ệ ữ ệ ự ổ ả ể ậ ậ i đi n đ v n hành an toàn và thu n ợ i v i l ụ ả ớ ướ

i . ủ ơ ồ ụ ả ớ ố

ế ứ ư ệ ạ ắ ỉ

ỡ ế ạ ớ i làm cho nó đ bi n d ng so v i hình sin , i . ệ ướ ướ

- Tính công su t bi u ki n c a máy bi n áp : ế ấ năng sau . - Bi n đ i đi n áp ngu n cho phù h p v i yêu c u s đ ph t ế - B o đ m s cách ly gi a ph t ả ti nệ - Bi n đ i s pha cho phù h p v i s pha c a s đ ph t ổ ố ợ ế - T o đi m trung tính cho s đ hình tia . ơ ồ ể ạ - H n ch dòng đi n ng n m ch trong ch nh l u và h n ch m c tăng dòng ạ ạ ế An t đ b o v van . ố ể ả ệ - C i thi n hình dáng sóng đi n l ệ ả ng đi n áp l do đó nâng cao ch t l ệ ấ ượ * Tính các thông s c b n : ố ơ ả ế ủ ể SBA = Ks .Pdm = 1,05.3200 = 33600 (VA) ;

ệ ế - Đi n áp pha s c p máy bi n áp : ơ ấ U1 = 380 V ;

ế i : ệ ươ - Đi n áp pha th c p máy bi n áp : ứ ấ Ph ằ ả ng trình cân b ng đi n áp khi có t ệ Ud0.cosαmin = Ud + 2∆UV + 2∆Udm + ∆UBA Trong đó : i ; ướ ệ

ụ ố αmin = 00 là góc d tr khi có suy gi m đi n áp l ự ữ ả ∆UV = 21 V là s t áp trên thyristor ; ụ ∆Udm ≈ 0 là s t áp trên dây n i : ∆UBA = ∆Ur + ∆Ux là s t áp trên đi n tr và đi n kháng trên máy bi n áp ; ụ ệ ệ ế ở Ch n s b : ọ ơ ộ

220

D+ U 2 V a cos

min

T ph ừ ươ ệ ∆UBA = 6%.Ud = 0,06. 220 = 13,2 V ; ng trình cân b ng đi n áp khi có t ả ằ D+ 2 = = 250,4 V ; Ud0 = i ta có : + 2,13.22.2 00 Cos

Đi n áp pha th c p máy bi n áp : ứ ấ ệ ế

U k

= = 108 V ; U2 =

4,250 63 p ệ ụ

- Dòng đi n hi u d ng th c p máy bi n áp : ứ ấ ế ệ

NG CÔNG MINH Trang 39 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ệ Ế

2 3

.166 = 135,538 A ; I2 = .Id =

- Dòng đi n hi u d ng s c p máy bi n áp : ơ ấ ế ệ

.135,538 = 38,752 A ; I1 = kBA.I2 = .I2 = ệ ụ U U

108 380 c c a m ch t ướ ủ

. ạ ừ - Ti * Xác đ nh kích th ị t đi n s b tr . ệ ơ ộ ụ ế

S BA . fm

; QFe = kQ.

Q = 6 .

Trong đó : ng th c làm mát , l y k ươ ứ ấ

kQ : H s ph thu c ph ộ m : S tr c a máy bi n áp , m = 3 . ế f : T n s c a ngu n xoay chi u , f = 50 Hz . ồ ệ ố ụ ố ụ ủ ầ ố ủ ề

33600 50.3

= 89,799 cm2 . Thay vào ta có : QFe = 6 .

799

- Đ ng kính tr : ườ ụ

,89.4 p

d = = = 10,69 cm .

FeQ.4 p ụ

ng kính tr theo tiêu chu n : d = 11 cm . ườ ẩ ẩ ọ ệ ỹ Chu n hóa đ - Ch n lo i thép k thu t đi n , các lá thép có đ dày 0,5 mm . ậ ạ c m trong tr B Ch n s b m t đ t ọ ơ ộ ậ ộ ừ ả ộ ụ T = 1 T .

h d

- Ch n t s m = = 2,3 . Suy ra h = 2,3d = 2,3 . 11 = 25,3 cm . ọ ỷ ố

ọ ụ

,89.50.44,4

799

10.

0,1.

- S vòng dây m i pha s c p máy bi n áp : ố ế 380 - = 190,6 vòng . W1 =

( Thông th ng m = 2 ÷ 2,5 ) . ườ Ch n chi u cao tr h = 25 cm . ề * Tính toán dây qu n .ấ ổ ơ ấ U 1 Fe BQf .44,4 . . T 1 = 191 vòng .

L y Wấ - S vòng dây m i pha th c p máy bi n áp : ố ứ ấ ế ổ

U U

108 380

.190,6 = 55vòng . W2 = .W1 =

1 = J2 = 2,75 A/mm2 .

ệ ế ẫ ế ằ ọ L y Wấ - ch n s b m t đ dòng đi n trong máy bi n áp : V i dây d n b ng đ ng , máy bi n áp khô , ch n J ớ - Ti t di n dây d n s c p máy bi n áp : ế ệ ế

1 2 = 55 vòng . ọ ơ ộ ậ ộ ồ ẫ ơ ấ 752,38 75,2 t di n hình chũ nh t , cách đi n c p B . ậ ệ

= 14,09 mm2 . = S1 =

1cd = a1 × b1 = 1,68 × 8,6 mm .

I 1 J Ch n dây d n thi ọ ẫ Chu n hoá ti ẩ Kích th - Tính l

ệ ấ 1 = 14,2 mm2 . ế ệ ẩ

ế ướ ủ ạ t di n theo tiêu chu n : S c c a dây có k đ n cách đi n là : S ể ế ệ i m t đ dòng đi n trong cuôn s c p : ơ ấ ệ ậ ộ

NG CÔNG MINH Trang 40 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ệ Ế

I 1 S

752,38 2,14

= = 2,729 A/mm2 . J1 =

- Thi ế ế ệ

= = 49,286 mm2 . S2 = t di n dây d n th c p máy bi n áp : ứ ấ 538,135 75,2

2 = 50,1 mm2

2cd = a2 × b2 = 5,1 × 10 mm .

t di n ch nh t , có cách đi n c p B . ệ ấ ữ ậ ệ t di n theo chu n : S ẩ ế ướ ủ ệ ẫ I J 2 Ch n dây d n có ti ế ẫ ọ Chu n hoá ti ệ ẩ Kích th - Tính lai m t đ dòng đi n trong cu n th c p : c c a dây có k đ n cách đi n là : S ứ ấ ể ế ệ ộ

538,135 1,50

= = 2,705 A/mm2 J2 =

h g k .

95,0.

86,0

b 1

* K t c u dây qu n s c p . ố ự ụ ể ậ ộ I S 2 ế ấ ấ ấ ơ ấ Th c hi n dây qu n ki u đ ng tâm b trí theo chi u d c tr c . ề ọ ồ - Tính s b s vòng dây trên m t l p c a cu n s c p : ệ ơ ộ ố ộ ơ ấ - - ộ ớ ủ 5,1.2 = 24 vòng . W11 =

c = 0,95 .

Trong đó :

1 =

ệ ố ấ ặ ụ ề gông đ cu n dây s c p . kc : Là h s ép ch t , l y k h : Chi u cao tr h = 25 cm . hg : Kho ng cách t ả ừ ơ ấ g = 1,5 cm . ọ ơ ộ ệ cu n s c p : ở ộ ơ ấ

191 24 11 11 = 8 l p .ớ

n11 = = 7,958 l p .ớ ế ộ Ch n s b kho ng cách cách đi n gông h ả - Tính s b s l p dây ơ ộ ố ớ W W

Ch n s l p n ọ ố ớ ứ Nh v y có 191 vòng chia thành 8 l p , v y 7 l p đ u có 24 vòng và l p th 8 ư ậ ầ ậ ớ ớ ớ có

- Chi u cao th c t ề ộ ơ ấ

= 21,726 cm . h1 =

- Ch n ng qu n dây làm b ng v t li u cách đi n có b dày : 191 – 7 . 24 = 23 vòng . c a cu n s c p : ự ế ủ bW . 1 86,0.24 11 95.0 ck ằ ậ ệ ọ ố ề ệ ấ S01 = 0,1 cm . - Kho ng cách t ả i cu n s c p : ộ ơ ấ tr t ừ ụ ớ a01 = 1 cm . - Đ ng kính trong c a ng cách đi n : ườ ủ ố ệ Dt = dFe + 2a01 – 2S01 = 11 + 2 . 1 – 2 . 0,1 = 12,8 cm . - Đ ng kính trong c a c a cu n s c p : ộ ơ ấ ủ ủ ườ

Dt1 = Dt + 2S01 = 12,8 + 2 . 0,1 = 13 cm . cu n s c p : ọ ề ớ ở ộ ơ ấ ữ ệ

- B dày cu n s c p : ề - Ch n b dày cách đi n gi a các l p cd11 = 0,1 mm . ộ ơ ấ Bd1 = ( a1 + cd11 ).n11 = ( 1,68 + 0,1 ).8 = 14,24 mm = 1,424 cm . - Đ ng kính ngoài c a cu n s c p : ộ ơ ấ ườ ủ

NG CÔNG MINH Trang 41 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ệ Ế

n 1

ườ ủ

= 14,424 cm. Dtb1 = Dn1 = Dt1 + 2Bc1 = 13 + 2 . 1,424 = 15,848 cm . ộ ơ ấ + 848,15 2 - Chi u dài dây qu n s c p : - Đ ng kính trung bình c a cu n s c p : + t D 1 2 ấ ơ ấ ề

- Ch n b dày cách đi n gi a hai cu n s c p và th c p : l1 = W1.π.Dtb = π . 191 . 14,424 = 8650,649 cm = 86,5 m . ộ ơ ấ ọ ề ứ ấ ữ

95,0.

. ck

ứ ấ ấ i cao cu n th c p : ệ cd0 = 1 cm . * K t c u dây qu n th c p . ế ấ ứ ấ ề ộ - Ch n s b cu n chi ọ ơ ộ ộ h2 = h1 = 21,726 (cm) . - Tính s b s vòng dây trên m t l p : ộ ớ

,21 726 1 ấ

= = 20 vòng . W12 = ơ ộ ố h 2 b 2

2 =

ơ ộ ố ớ ứ ấ

nl2 = = 2,75 l p .ớ

- Tính s b s l p dây qu n th c p: W 55 lW 20 12 = 3 l p .ớ ớ - Chi u cao th c t ch n nọ ch n 2 l p trong cùng 20 vòng l p ngoài 15 vòng . ọ ộ ề ớ ứ ấ

bW 22 l k

= 21,05 cm . h2 =

c a cu n th nh t : ự ế ủ 1.20 95,0 - Đ ng kính trong c a cu n th c p : ủ ứ ấ ườ ộ Dt2 = Dn1 + 2a12 = 15,848 + 2 . 1 = 17,848 cm . - Ch n b dày cách đi n gi a các l p dây cu n th c p : ữ ớ ở ộ ứ ấ ệ

ọ ề cd22 = 0,1 mm . ứ ấ - B dày cu n th c p : ộ ề Bd2 = ( b2 + cd22 ). nl2 = ( 1 + 0,01 ) . 3 = 3,03 cm . - Đ ng kính ngoài c a cu n th c p : ứ ấ ườ ủ ộ

+ t D 2 n 2

- Đ ng kính trung bình c a cu n th c p : ứ ấ ườ Dn2 = Dt2 + 2.Bd2 = 17,848 + 2 . 3,03 = 23,908 cm . ộ 908,23 ủ 848,17 = 20,878 cm . Dtb2 =

- Chi u dài dây qu n th c p: ứ ấ ấ

- Đ ng kính trung bình c a các cu n dây : ề l2 = π.W2.Dtb2 = π . 55 . 20,878 = 3607,467 cm = 36,07 m . ộ ườ

D = = 18,454 cm . ủ + 908,23 2

+ t D 1 2 =D 2

r = Suy ra : = 9,227 cm .

.18 454 2 * Các thông s c a máy bi n áp : ố ủ - Đi n tr trong c a cu n s c p máy bi n áp

oC :

ế 75 ở ở ệ ế ủ

l 1 s 1

oC :

= 0,02133. = 0,13 Ω . R1 = ρ.

75 ứ ấ ế ở ở

Trang 42 ộ ơ ấ 5,86 2,14 Trong đó : ρ = 0,02133 Ω.mm2/m. - Điên tr trong c a cu n th c p máy bi n áp ủ ộ NG CÔNG MINH ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ệ Ế

l 2 s

07,36 1,50

= 0,02133. = 0,015 Ω . R2 = ρ.

ở ế ệ ổ ề ứ ấ

55 191

)2 = 0,015 + 0,13.( )2 = 0,026 Ω . RBA = R2 + R1.( - Đi n tr máy bi n áp quy đ i v th c p : W 2 W 1

ệ ụ ế ở

- S t áp trên đi n tr máy bi n áp : Δur = RBA.Id = 0,026 . 166 = 4,316 V . - Đi n kháng máy bi n áp quy đ i v th c p : ế ệ

r qđh

).ω.10-7. XBA = 8.π2.(W2)2.( )(a12 + ổ ề ứ ấ B + 3

424

03,3

210.

,9 ,21

227 726

- ) . (0,01 + ) . 314 . 10-7 XBA = 8 . 3,142 . 552. (

ệ ả ổ ề ứ ấ

= = 0,255.10-3 H = 0,255 mH. LBA = XBA = 0,08 Ω . - Đi n c m máy bi n áp quy đ i v th c p : ế 08,0 314

BAX w ệ

- S t áp trên đi n kháng máy bi n áp : ụ ế

3 .XBA.Id = p

.0,08.166 = 12,688 V .

100

3 Δux = p - Đi n áp ng n m ch tác d ng : ắ IRBA U

. 538,135 108

2 - Đi n áp ng n m ch ph n kháng:

ệ ạ ụ 026 = 3,24% . Unr =

100

ệ ạ ả .08,0 = 9,98% . Unx = ắ IX BA U

ệ ầ ạ ắ

24,3

98,9

538,135 108 2 - Đi n áp ng n m ch ph n trăm: + + 2 nr U

= 10,49% . Un =

SBA = 33,6 kVA ấ ế

ệ ệ

ố ố

U1 = 380 V U2 = 108 V I1 = 38,752 A I2 = 135,538 A W1 = 191 vòng W2 = 55 vòng l1 = 86,5 m l2 = 36,07 m R1 = 0,13 Ω R2 = 0,015 Ω RBA = 0,026 Ω Công su t máy bi n áp bi u ể ki n ế Đi n áp pha s c p ơ ấ ệ Đi n áp pha th c p ứ ấ ệ Dòng đi n hi u d ng s c p ơ ấ ệ ụ Dòng đi n hi u d ng th c p ứ ấ ệ ụ S vòng dây m i pha s c p ơ ấ ổ S vòng dây m i pha th c p ứ ấ ổ Chi u dài dây qu n s c p ấ ơ ấ Chi u dài dây qu n th c p ấ ứ ấ Đi n tr trong cu n s c p ộ ơ ấ Đi n tr trong cu n th c p ứ ấ ộ Đi n tr quy đ i v th c p ổ ề ứ ấ ề ề ệ ệ ệ ở ở ở

NG CÔNG MINH Trang 43 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

XBA = 0,08 Ω LBA = 0,255 mH Un = 10,49 % ệ ệ ả ệ ổ ề ứ ấ ầ ạ ắ

Đi n kháng quy đ i v th c p ổ ề ứ ấ Đi n c m quy đ i v th c p Đi n áp ng n m ch ph n trăm B ng thông các thông s c a máy bi n áp đ ng l c . ố ủ ự ế ả ộ

ĐI N ÁP T A

Ự

Ệ

ĐP

ể ề ạ 3.2. Gi ệ 3.2.1. S đ nguyên lý : i thi u m ch đi u khi n . ớ ơ ồ

KĐ XUNG

U c

Hình 3-2 : S đ kh i đi u khi n thyristor . ơ ồ ố ề ể

3.2.2. Nguyên t c đi u khi n : ắ Trong th c t ề ể ườ ể ự ắ ệ ị ể i ta th ứ ử ệ ế ủ

ẳ ng dùng hai nguyên t c đi u khi n sau : “ Th ng đ ng tuy n tính và th ng đ ng arccos ” , đ th c hi n v trí xung trong n a chu kỳ ứ d ươ 3.2.2.1.Nguyên t c đi u khi n th ng đ ng tuy n tính : ể ườ ắ ườ ộ ớ ệ ặ ệ ộ ề ng ự ế ườ ẳ ng c a đi n áp đ t trên thyristor . ặ ẳ ề i ta th ồ ng đ t vào đ u đ o c a khâu so sánh . ả ủ ắ ế ứ Theo nguyên t c này ng ng dùng hai đi n áp : ủ s ) , đ ng b v i đi n áp đ t trên anôt – catôt c a - Đi n áp đ ng b ( U ồ ầ ườ ặ c biên - Đi n áp đi u khi n ( U ề ể ề ượ ộ ỉ đ . Th ộ ể ầ Do v y hi u đi n th đ u vào c a khâu so sánh là : ệ thyristor , th cm ) , là đi n áp m t chi u , có th đi u ch nh đ ệ ề ng đ t vào đ u không đ o c a khâu so sánh . ườ ậ ệ ả ủ ủ ế ầ ệ ặ ệ Ud = Ucm – Us ; c s

ầ t tr ng thái , ta nh n đ ậ ạ ườ ủ ng xu ng c a ố ậ ượ ườ n xu ng này thông qua đa hài m t tr ng thái ộ ạ ố Khi Us = Ucm thì khâu so sánh l đi n áp đ u ra c a khâu so sánh . S ủ ệ b n n đ nh t o ra xung đi u khi n . ể ề ổ ề ạ ị

U s U -U

U s U

ωt

π 2π α α

Hình 3-3 : Nguyên t c đi u khi n th ng đ ng tuy n tính : ứ ế ể ề ẳ ắ

NG CÔNG MINH Trang 44 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

cm , ta có th đi u ch nh đ ể ề

Nh v y b ng cách làm bi n đ i U ằ ỉ ượ ể c th i đi m ờ xu t hi n xung ra , t c là đi u ch nh góc α . ứ ấ ế ổ ỉ Gi a α và U ư ậ ệ ữ

cmmax = Usmax ;

max

; Ng α = ườ i ta l y U ấ

ẳ ề 3.2.2.2. Nguyên t c đi u khi n th ng đ ng arccos : ứ i ta dùng hai đi n áp : ắ Theo nguyên t c này ng ệ ề cm có quan h sau : ệ Up . U s ể ườ ắ

AK = Um Sinωt c a thyristor m t góc

- Đi n áp đ ng b U c U ộ s , v ệ ồ t tr ượ ướ ủ ộ

cm là đi n áp m t chi u , có th đi u ch nh đ ề

Us = Um Cosωt . c biên đ ể ề ệ ộ ỉ ượ ộ ệ

cm vào c ng không đ o c a khâu so sánh thì : ả ủ c m t xung r t m nh ở ầ

ổ đ u ra c a khâu so sánh theo hai chi u d N u đ t U ế Khi Us = Ucm , ta s nh n đ ủ ấ ả ộ - Đi n áp đi u khi n U ể ề ng và âm . ề ươ s vào c ng đ o và U ả ổ ặ ẽ ậ ượ khi khâu này l ậ ạ (3-1) t tr ng thái . Um Cosα = Ucm ;

U U

Do đó α = arcos( ) ; (3-2)

Khi Ucm = Um thì α = 0 ;

; Khi Ucm = 0 thì α =

Khi Ucm = - Um thì α = π ;

U U s U AK U m U s U

0 . Do đó , góc m van l n nh t b gi ở

0 ể α ẳ cm = +Um , đ n tr U ωt ứ ị π Hình 3-4 : Nguyên t c đi u khi n th ng đ ng arcoss ề ắ -U tr Uừ ị cm t m ế ề 2π cm = -Um ta có th đi u ể ề ỉ Nh v y , khi đi u ch nh U ừ c s d ng trong các thi ượ ử ụ ế ị ư t b ch nh l u ỉ ứ ẳ ư ậ c góc α t ượ ắ ề ấ ượ 0 đ n α . ế ể ng cao . ơ ả ủ ề ể ạ ch nh đ ỉ Nguyên t c đi u khi n th ng đ ng “arcos” đ đòi h i ch t l ỏ 3.2.3. Các khâu c b n c a m ch đi u khi n : 3.2.3.1. Khâu đ ng pha : ồ S đ ả ơ ồ ở ệ ng đi n áp t a không t ộ ủ ấ ượ ơ ồ ơ ố ệ ớ ố t . Đ dài c a ph n bi n thiên tuy n tính c a đi n áp ế ủ ế hình 3–5a là s đ đ n gi n , d th c hi n v i s linh ki n ít nh ng ư ể ự ệ ầ ệ ủ ế i h n . Hay nói cách c t i c c đ i mà t ấ ị ớ ạ 0 t ể ượ ừ ớ ự ạ ớ i không đi u khi n đ ề ừ ệ ả ế ộ ị ố ị ố ự ạ Đ kh c ph c nh c đi m trên v dãi đi u ch nh c a s đ ề ủ ơ ồ ở ể ắ ỉ ể ự ằ ượ ệ ử ụ ự i c c đ i là hoàn toàn có th đáp ng đ c . ch t l ự t a không ph h t 180 ự khác , n u theo s đ này đi n áp t ơ ồ m t tr s khác đ n tr s c c đ i . ế ườ i ề ụ ta s d ng s đ t o đi n áp t a b ng s đ trên hình 3-5b . Theo s đ này , đi n ệ ơ ồ ơ ồ ạ áp t a có ph n bi n thiên tuy n tính ph h t n a chu kỳ đi n áp . Do v y khi c n ầ ủ ế ử ế ầ đi u khi n đi n áp t ể hình 3–5a ng ơ ồ ậ ượ ế không t ớ ự ạ ệ ể ừ ứ ề ệ

NG CÔNG MINH Trang 45 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

D i đây ta g i thi u m t s khâu đ ng pha c b n và ta ch n hình d; ộ ố ơ ả ướ ệ ớ ồ ọ

-E -E

R 2 R 2 Tr D 2 B A R 1 R 1 A C

C u 1 u 1 u 2 u ra C D 1 u ra D 1

Hình -a Hình-b

R 2 R 1 Ghép quang

D u v C u ra

Hình-c

Tr R 2 C -12 A R 1 -12 D 1 B C u 1 _ A 1 + _ A 2 + +12 U ra +12

Hình-d

Hình 3-5 : M t s khâu đ ng pha đi n hình . ộ ố ể ồ

ệ ớ ự ờ ủ ộ ự ằ ể ử ụ ấ ượ ủ ơ ồ ố ơ ồ ạ ng c a hai s đ ủ ng đ i gi ng nhau . u đi m c a s đ trên hình 3-5c ươ ồ Ư ể ể ơ ế ạ ế ệ ả ầ ổ ơ V i s ra đ i c a các linh ki n ghép quang , ta có th s d ng s đ t o đi n ệ ơ ồ áp t a b ng b ghép quang nh hình 3-5c . Nguyên lý và ch t l ư trên hình 3-5b và 3-5c t ở ố ch không c n bi n áp đ ng pha , do đó có th đ n gi n h n trong vi c ch t o và l p đ t . ắ ặ Các s đ trên đ u có chung nh ơ ồ ề ượ ể c đi m là vi c m , khoá các tranzitor trong ệ trong vùng đi n ệ ở ệ ạ ụ ậ ệ i g n 0 không đ ướ ầ Ngày nay các vi m ch đ ng ngày càng cao vùng đi n áp lân c n 0 là thi u chính xác , làm cho vi c n p , xã t c nh ý mu n . áp l ố ế ạ ế ư ượ ướ

c ch t o ngày càng nhi u , ch t l ạ t . Trên s đ 3-5d mô t ơ ồ ể ấ ượ t k m ch đ ng pha có ồ ế ế ạ ự vi c ta đi n áp t a ọ ệ ả ệ ượ ề ạ c ngày càng g n , ng d ng các vi m ch vào thi ọ ứ ụ ng đi n áp t a t ự ố ệ ậ , kích th th cho ta ch t l ấ ượ dùng kh ch đ i thu t toán . ạ ế

NG CÔNG MINH Trang 46 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

U A U A

ωt

3π π 2π 4π

U B

ωt

U C α ωt α U rc

đk

hình 3-5d là . Hình 3-6 : Gi n đ c a khâu đ ng pha t ồ ủ ả ồ ừ

3.2.3.2. Khâu so sánh : M t s s đ khâu so sánh th ng g p nh sau ta ch n hình 3-6b . ộ ố ơ ồ ườ ư ặ ọ

-12 -E R 1 u rc

R R 2 1 _ A 3 + U ra R 2 +12 A ậ 3 ả ủ ế ằ ạ

dk = Urc . ậ

dk ± Urc = Ub , hi u này có V i m c đ m b o hoà c a Tr ph thu c vào hi u U ủ ắ ch đ đóng c t m t vùng đi n áp nh hàng vài mV , làm cho Tr không làm vi c nh mong mu n , do đó nhi u khi làm th i đi m m thyristor b l ch khá xa so v i ớ ờ ố đi m c n m t ở ạ ầ Kh ch đ i thu t toán có h s kh ch đ i vô cùng l n , ch c n m t tín hi u r t ệ ấ ệ ố ế ạ ạ U rc nh (c µV) ế đ u vào , đ u ra đã có đi n áp ngu n nuôi , nên vi c ng d ng kh ch ụ ệ ỏ ỡ ồ ở ầ đ i thu c toán làm khâu so sánh là h p lý . Các s đ so sánh dùng kh ch đ i thu t ậ ơ ồ ộ ạ ạ ơ ẳ ng g p trong các s đ hi n nay . u đi m h n h n toán nh hình 3-6b, c r t th ơ ồ ệ ư

u rc ạ ể ệ ằ R 1 ị R 2 Hình - c u R u dk 3 rc ng g p . Hình 3-7 : Các khâu so sánh th ườ ặ u a) B ng tranzitor ; b) B ng m t c ng đ o c a kh ch đ i thu t toán ; ộ ổ dk U c) Hai c ng kh ch đ i thu t toán ; ế ra dk và c th i đi m c n m thyristor , c n so sánh hai tín hi u U ờ ư ệ Hình - b ầ ệ ằ u dk ể ậ ạ t tr ng thái khoá sang m ( hay t tr ng thái , t ệ c th c hi n b ng tranzitor (Tr) nh trên ở i đó ta đánh ạ ị ậ ạ ở ụ ộ ệ ệ ậ ổ Đ xác đ nh đ ở ầ ượ ể U ra Urc, vi c so sánh hai tín hi u đó có th đ ự ể ượ ệ hình 3-6a . T i th i đi m U dk = Urc đ u vào Tr l ạ ầ ờ i t m sang khoá ) , làm cho đi n áp ra cũng b l c l ng ượ ạ ừ ở c th i đi m c n m thyristor . d u đ ấ ượ ầ ể ờ Hình - a ứ ộ ở ả ớ ệ ỏ ệ ở ế ộ ị ệ ề ể ở i U ộ ư ể ỉ ầ ế ớ ộ U ầ ợ U ệ ứ ế Ư ể ườ ặ ấ

θ 0

NG CÔNG MINH Trang 47 θ +V sat GVHD: TH.S KH ƯƠ SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

sat

-V

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

dk = Urc

i U . c a các s đ này là có th phát xung đi u khi n chính xác t ủ ơ ồ ể ề ể ạ

Hình 3-8 : S đ so sánh hai tín hi u khác d u . ơ ồ ệ ấ

ạ ế ố ợ ạ ầ ế c thi ể ư ệ ụ ạ ế ế ằ ạ

ể ế ế ơ ấ ớ ư ộ ả ộ ư ặ ở ẽ ệ ố ế ượ ộ ể ạ ủ h s kh ch đ i c a khâu so c tín hi u t ấ ộ c dùng r ng rãi , b i l ủ ớ ạ ượ ể ế ệ ừ ề

ng hay ơ ồ ằ 3.2.3.3. Khâu kh ch đ i : ng V i nhi n v t o xung phù h p đ m thyristor t ng kh ch đ i cu i cùng th ườ ể ở ớ t k b ng tranzitor công su t , nh hình 3-8a . Đ có xung d ng kim g i t đ ử ớ i ấ ượ ả ệ thyristor ta dùng bi n áp xung , đ có kh ch đ i công su t ta dùng Tr , điot D b o v ạ ế Tr và cu n dây s c p bi n áp xung khi Tr khoá đ t ng t . M t dù v i u đi m đ n ơ gi n , nh ng s đ này không đ ơ ồ Tranzitor loai này nhi u khi không đ l n , đ kh ch đ i đ sánh đ a sang . ư T ng kh ch đ i cu i cùng b ng s đ Darlington nh hình 3-8b , Th ế ầ c dùng trong th c t ư ứ ượ ể ố . S đ này hoàn toàn có th đáp ng đ ạ ượ ườ ầ ề c yêu c u v c nhân lên hteo thông s c a các ố ủ ơ ồ ệ ố ế ạ đ ự ế ượ kh ch đ i công su t , khi h s kh ch đ i đ ấ ạ ế Tranzitor .

ể ỉ ầ ự ế ỡ Trong th c t ờ ố ệ ư ủ ả ế i đa m t n a chu kỳ c ộ ử ướ ướ ư ớ ế ả ỏ xung đi u khi n ch c n có đ r ng bé ( c kho ng 10 đ n 200 ộ ộ ấ ở t d c a Tr quá l n và kích th ớ t Tr và kích th ệ ư ế ỡ c dây qu n s c p ấ ơ ấ c dây qu n s c p ấ ơ ấ ỉ n i t ng nh hình 8-3c . Theo s đ này , Tr ch ơ ồ ệ ụ , nên dòng đi n hi u d ng ệ ấ ụ ố ầ ả ạ ụ ờ ề µs ), mà th i gian m thông các Tranzitor công su t dài t 0,01s , làm cho công su t to nhi ả ấ bi n áp d l n . Đ gi m nh công su t to nhi ể ả máy bi n áp xung , ta có th thêm t ể m cho dòng đi n ch y qua trong kho ng th i gian n p t ệ ở c a chúng bé h n nhi u l n . ơ ủ ạ ề ầ

NG CÔNG MINH Trang 48 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

+E +E

BAX BAX

D D

Tr R Tr 1 Tr R

u v u v

a) b)

BAX

C Tr 1 Tr R

D u v

ạ n i t ng ; Hình 3-9 : S đ các khâu kh ch đ i và phân ph i xung : ế a) B ng tranzitor công su t , b) B ng s đ Darlington , c) S đ có t ơ ồ ằ ơ ồ ấ ố ơ ồ ằ ụ ố ầ

3.2.3.4. Khâu t o xung chùm : ạ ế ấ ể ả ả ầ ở ộ ạ ắ ằ ắ

ư ệ ế ầ ớ t ng so sánh và t Đ i v i s m t đ m ch , đ gi m dòng công su t cho t ng kh ch đ i và tăng ố ớ ơ ộ ồ ạ s l ng cho xung kích m , nh m đ m b o cho thyristor m m t cách ch c ch n , ắ ố ượ ả ở i ta hay phát xung chùm cho các thyristor . Nguyên t c phát xung chùm là tr ng ướ c ườ khi vào t ng kh ch đ i , ta đ a chèn thêm m t c ng AND ( & ) v i tín hi u vào nh n ậ ộ ổ t ư ừ ầ ạ b phát xung chùm nh hình 3-10 . ừ ộ

T so sánh ừ

T i kh ch đ i ạ ế ớ AND T chùm xung ừ

Hình 3-10 : S đ ph i h p t o xung chùm . ố ợ ạ ơ ồ

NG CÔNG MINH Trang 49 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

t và ạ ạ ồ ố Vi m ch 555 t o xung đ ng h ( hình 3-11 ) cho ta ch t l ấ ượ ạ s đ cũng đ n gi n . S đ này th ả ơ ồ ng xung khá t ạ ồ ườ ơ ồ ặ ơ ng hay g p trong các m ch t o xung . +U

8 4 R 1 3 7 +U rc

R 2

555

C 1 C 2 1 2

a )

R 3 R 3 C +12 _ R 4 A R 1 3 + A 2

A R 3 -12 a ) C R 4

A A R 1 2 R 2 A 2 C U c R 1 R 1 C R 2

R 1 c ) b )

b )

Hình 3-11 : a ) :S đ t o xung chùm dùng vi m ch 555 . c ) ạ ế ậ ằ ạ ơ ồ ạ ơ ồ ạ ơ ồ ạ b ) S đ t o xung chùm đa hài b ng kh ch đ i thu t toán . c ) S đ t o xung chùm t o b ng m ch kh ch đ i thu t toán . ằ ế ạ ậ ạ ạ

sat

. U ra T 1 T 2 V

sat

u c

t 0

sat

-kV 0’

sat

-V

Hình 3-12 : Đ th d ng sóng c a khâu t o xung chùm . ồ ị ạ ủ ạ

NG CÔNG MINH Trang 50 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

ể ử ụ ậ ệ ế ế ạ ề Trong thi ể ồ ậ t k m ch đi u khi n , th ề ạ ư ộ ở ơ ồ ể ả ơ ề ứ ộ ơ ữ ậ ư ạ ọ

B qua điôt D1 t

1 cho ta chu i xung ch nh t đ i x ng U i Aớ

2 b ng n m ch

rc . ạ

rc = 0 ) trong vùng UB âm . Trên đ u ra c a A

B làm m thông Tranzitor Tr ầ

dk t

rc đ

3 . T ngổ

D l

3 . Trong 1 → t2 , đi nệ D âm . Trong kho ng t ế ng . Các kho ng th i gian ti p

D và UE cùng đ ệ ươ

D , UE ( Trong các kho ng tả ậ ượ

trên ta ch n đ ng hay s d ng kh ch đ i thu t toán . ườ ế ạ ế Do đó đ đ ng d ng v linh ki n , khâu t o xung chùm cũng có th s d ng kh ch ể ử ụ ạ đây s đ dao đ ng đa đ i thu t toán nh các s đ trên hình 3-11b,c . Tuy nhiên ơ ồ ạ hài (hình 3-11b) có u đi m h n v m c đ đ n gi n do đó đ ộ c s d ng khá r ng ượ ử ụ rãi trong các m ch t o xung ch nh t , ta ch n hình 3-11b . 3.3.1. S đ m ch đi u khi n và nguyên lý ho t đ ng . ể thi u ệ ở ạ ộ c s đ đi u khi n m t kênh nh ể ọ ượ ơ ồ ề ề T các khâu đã gi ớ ạ ơ ồ ạ ừ ư ộ hình 3-13 . hình 3-13 đ i thích nh sau : c gi ề ượ ư i đi m A (U ạ ể ớ ể ở ạ ổ ủ ầ ủ ế ệ ở ả A) có d ng hình sin , trùng pha v i anôt c a thyristor , B . Ph n đi n áp ữ ậ ố ứ ệ 2 tích phân thành đi n áp t a U ự ệ 1 , k t qu là A ị ắ ả 2 ta có chu i đi n áp răng c a U ệ ổ ủ ư Ho t đ ng c a m ch đi u khi n ủ ạ ộ Đi n áp vào t ạ ệ qua kh ch đ i thu t toán A ậ ạ ế ng c a đi n áp ch nh t U d ữ ậ ệ ươ Ph n áp âm c a đi n áp U ủ ầ ( V i Uớ gián đo n .ạ Đi n áp U i đ u vào c a A ớ ể ề ủ ậ ủ ạ ầ ạ ả ệ t lên d ờ ổ ả ệ ầ dk > Urc , đi n áp U ươ ậ ấ 1 v i Uớ i , làm cho U ng t ươ c so sánh v i đi n áp đi u khi n U ệ ệ ượ đ i s U ạ ố rc + Udk quy t đ nh d u đi n áp đ u ra c a kh ch đ i thu t toán A ế ế ị 0 → t kho ng th i gian t ừ ờ ả c l áp Udk và Urc đ i ng ượ ạ i thích đi n áp U D t theo gi ệ ả ạ ớ ổ trên hình 3-13 . Dao đ ng đa hài có t n s hàng ch c kHz , ộ ệ ả ị ụ . ự 4 cho ta chu i xung t n s cao , v i đi n áp U M ch đa hài t o xung chùm A ầ ố ạ E ở ầ ố c đ a t ượ ư ớ ả ờ đây ch mô t đi nh tính . ỉ i khâu “AND ” hai c ng vào . Khi đ ng ồ ổ 1 → t2 , t4 → t5 ) ta s cóẽ c chu i xung nh n X ế ở ổ ọ ở ả i m thyristor T . i t th i đi m có xung đi u khi n đ u tiên , tai ề ẽ ấ ể ầ Hai tín hi u Uệ th i có c hai tín hi u d ng U xung UF làm m thông các Tranzitor, k t qu là ta nh n đ trên bi n áp xung , đ đ a t ể ư ớ d s su t hi n trên t ệ ồ ấ 2 , t4 trong chu i xung đi u khi n , c a m i chu kỳ đi n áp ngu n c p , ủ ể ệ ể ổ ệ ử ề ể ế Đi n áp U ệ các th i đi m t ổ ể ờ i cu i bán kỳ đi n áp d cho t ươ ố ớ Hi n nay đã có nhi u hãng ch t o các vi x lý chuyên d ng đ đi u khi n các ể ề ị c ph bi n trên th ệ ụ i . Tuy nhiên nh ng linh ki n lo i này ch a đ ư ượ ả ừ ờ ề ng anôt . ế ạ ữ ấ ệ ợ ổ ế ạ ệ thyristor r t ti n l tr ng . ườ

NG CÔNG MINH Trang 51 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

M B A

T r

H ì n h 3 - 1 3 :

+ _ A

d k

r c

S ơ đ ồ n g u y ê n l ý m ộ

_+ A

A N D

t k ê n h đ i ề u k h i ể n

T r

+ E

T r

B A X

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ệ Ế

NG CÔNG MINH Trang 52 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ệ Ế

U A U A

ωt

3π π 2π 4π

U B

ωt

U ωt

dk1

α α

rc1

U D ωt

U ωt

rc2

dk2

α α

U E

ωt

U F ωt

ωt

V T V T

ωt

t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6

Hình 3-14 : Gi n đ các đ ng cong m ch đi u khi n . ả ồ ườ ề ể ạ

NG CÔNG MINH Trang 53 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ệ Ế

ề ơ ồ ộ ơ ồ ng đ c thi ượ c ti n hành t 3.4.Tính toán các thông s m ch đi u khi n : ề ạ ố ạ S đ m t kênh đi u khi n ch nh l u c u ba pha đ ể ượ ế ề ể ư ầ ườ ỉ ể t k theo s đ ế ế ạ t ng kh ch đ i ế ừ ầ hình 3-13 . Tính toán m ch đi u khi n th ng ượ yêu c u v xung m thyristor . ể ượ ừ ầ ề ở ể Udk = 3,0 V ; c tr lên . ở M ch đi u khi n đ c tính xu t phát t ề ạ ấ Các thông s c b n đ tính m ch đi u khi n : ề ạ ể ố ơ ả ể ề ệ Idk = 200 mA : ệ ể tm = 50 µs ; tx = 167 µs ; (t Đi n áp đi u khi n thyristor : Dòng đi n đi u khi n thyristor : ề Th i gian m thyristor : ở Đ r ng xung đi u khi n : ể ề ngươ đ ng v i 3 ươ ề ể

ề ể T n s xung đi u khi n : Đ m t đ i x ng cho phép : Đi n áp ngu n nuôi m ch đi u khi n : ạ ồ M c s t biên đ xung : fx = 3 kHz ; ∆α = 40 ; U = ± 12 V ; Sx = 0,15 :

ế ạ ắ ờ ộ ộ ớ 0 đi n ) ; ệ ầ ố ộ ấ ố ứ ệ ộ ứ ụ 3.4.1. Tính bi n áp xung : ế ậ ệ ọ ph n c a đ c tính t ầ ủ ặ ệ ở ừ

- Ch n v t li u làm lõi s t ferit HM . Lõi có d ng hình xuy n làm vi c trên m t ộ hoá có : ∆B = 0,3 T ; ∆H = 30 A/m , không có khe h không khí . ọ ườ ng m = 2 ÷ 3 ta ch n m = 3 ; 2 = Udk = 3 V ; ứ ấ ế ỷ ố ế ệ ệ ế - T s bi n áp xung : th - Đi n áp cu n th c p máy bi n áp xung U ộ - Đi n áp đ t lên cu n s c p máy bi n áp xung : ặ ộ ơ ấ U1 = m . U2 = 3 . 3 = 9 V ;

ệ ứ ấ

- Dòng đi n th c p máy bi n áp xung : ế I2 = Idk = 200 mA ; - Dòng đi n s c p máy bi n áp xung : ế ệ ơ ấ

I 2 = m

200 3 th m trung bình c a lõi s t :

= 66,6 mA = 0,066 A ; I1 =

B 0 H .

- 30. th m c a không khí . ộ ừ ẩ

- Đ t ủ ắ ộ ừ ẩ D 8.103 ; µtb = D

6 ,0.9.15,0.

0666

10.25,1.10.8

6 .

ủ ể ầ m . V = Q.l = D - -

10. 2

3,0 10.25,1 Trong đó : µ0 = 1,25.10-6 H/m là đ t - Th tích c a lõi thép c n có : ủ IUSt . . . . x x B 167 3,0

V = = 1,665.10-6 m3 = 1,665 cm3 ; Thay s ta có : ố

3 lo i 2SC9111 làm vi c

ạ ầ 3.4.2. Tính t ng kh ch đ i cu i cùng : ố ế Ch n Tranzitor công su t Tr ch đ xung , có cá ấ ệ ở ế ộ ạ ọ thông s sau : ố

ẫ ở ạ ậ ệ ơ là : là : ệ ệ ở ạ UCBO = 40 V ; UEBO = 4 V; ICmax = 500 mA ;

ơ colect ơ : colect ơ m t ti p giáp : ấ ở ặ ế : PC = 1,7 W ; T1 = 1750C ; IC3 = I1 = 66,6 mA ; Tranzitor lo i N-P-N , v t li u bán d n là silic . ạ và baz khi h m ch emit Đi n áp gi a colect ơ ữ ơ và baz khi h m ch colect Đi n áp gi a emit ơ ữ ơ Dòng đi n l n nh t có th ch u đ ng : ệ ớ ể ị ự ấ ở Công su t tiêu tán ở ấ t đ l n nh t Nhi ệ ộ ớ Dòng làm vi c c a colect ệ ủ ơ

NG CÔNG MINH Trang 54 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

332,1

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

CI b

6,66 50

dk =

Dòng làm vi c c a baz : mA ; ệ ủ ơ IB3 =

Ta th y r ng v i lo i thyristor đã ch n có công su t đi u khi n khá bé : U ọ ấ ằ ề ể ấ ạ ớ

3 khá bé , trong tr – baz c a tranzitor Tr ể 2 mà v n có cùng công su t đi u khi n ề

ngườ ơ ủ ẫ ấ ể ầ

3 .

Ch n ngu n c p cho máy bi n áp xung : E = +12 V . V i ngu n E = 12 V ta ế ớ ồ ph i m c thêm đi n tr R c a Tr 3V, Idk = 200 mA = 0,2 A , nên dòng colect ơ h p này ta có th không c n tranzitor Tr ợ tranzitor . ọ ắ ồ ấ ệ ả ơ ủ - - - = 45Ω ; R10 =

cc = 12 V ;

ở 10 n i ti p v i c c emit ố ế ớ ự UE 12 9 I 10.6,66 ề T t c các điôt trong m ch đi u khi n dùng lo i 1N4009 , có các tham s : ể ấ ả ạ ạ ố Idm = 10 mA ; ị ệ UN = 25 V ; t m thông : Um = 1 V ; - Dòng đi n đ nh m c : - Đi n áp ng ượ ớ - Đi n áp đ cho đi ể ứ c l n nh t : ố ấ ở ệ ệ 3.4.3. Ch n c ng AND : ọ ổ Toàn b m ch đi u khi n ph i dùng 12 c ng AND nên ta ch n hai IC 4081 h ổ ề ộ ạ ọ ọ ể ổ ố ủ ổ

ả CMOS . M i IC 4081 có 4 c ng AND . Các thông s c a c ng AND là : Vcc = 3 ÷ 9 V , ta ch n Vọ tlv = - 400C ÷ 800C ; 2 ÷ 4,5 V ; I < 1 mA ; P = 2,5 nW/1 c ng ; ổ - Ngu n nuôi IC : ồ t đ làm vi c : - Nhi ệ ộ ệ - Đi n áp ng v i m c logic “1” : ứ ớ ứ ệ - Dòng đi n :ệ - Công su t tiêu th : ấ ụ ổ 14 +V cc 13 12 11 10 9 8

AND AND

7 1 2 3 4 5

6 Hình 3-15 : S đ chân c a IC 4081 . ơ ồ ủ

3 . Chon

3.4.4. Ch n t ọ ụ 3 và R9 : C ở 9 dùng đ h n ch dòng đi n đ a vào baz c a tranzitor Tr ệ ư ể ạ ơ ủ ế ệ ệ

5,4 10.666,0

- = 6,757 kΩ ; R9 ≥ Đi n tr R R9 tho mãn đi u ki n : ề ả U rI

NG CÔNG MINH Trang 55 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

9 = 6,8 kΩ ;

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ệ Ế

Ta ch n Rọ

3.R9 = tx = 167 µs , suy ra C3 =

t x 9R

; Ch n Cọ

3 = 0,022 µF .

- C = = 0,024 µF , ch n Cọ

167 310.8,6 3.4.5. Tính ch n b t o xung chùm : ọ ộ ạ ề

ổ ể ậ ạ ả ọ ố lo i TL 084 do hãng Texas Intruments ch t o các IC này có kh ch đ i toán . M i kênh đi u khi n ph i dùng b n kh ch đ i thu t toán , do đó ta ch n IC ế ế ạ ế ạ ạ Các thông s c a TL 084 : ố ủ

ầ

ổ Vcc = ± 12 V ; U = ± 30 V ; t = - 25 ÷ 850C ; P = 680 mW = 0,68 W ; Rin = 106 MΩ ; Ira = 30 pA ; - Đi n áp ngu n nuôi : ồ ệ - Hi u đi n th gi a hai đ u vào : ế ữ ệ ệ - Nhi t đ làm vi c : ệ ệ ộ - Công su t tiêu th : ụ ấ - T ng tr đ u vào : ở ầ - Dòng đi n đ u ra : ệ ầ

du dt

- T c đ bi n thiên đi n áp cho phép: = 13 V/µs ; ố ộ ế ệ

11 14 13 12 10 9 8

_ _

+ +

_ _

+ +

1 2 5 6 7

43 U cc

Hình 3-16 :S đ chân IC TL084 . ơ ồ

1 xt.2

M ch t o xung chùm có t n s f = = 3 kHz , hay chu kỳ c a xung chùm : ầ ố ạ ạ ủ

1 f

T = = 334 µs ;

R 6 R

6 = R7 = 33 kΩ , thì T = R8.C2 = 334 µs ;

8.C2 = 151,8 µs ;

Ta có : ) ; T = 2R8.C2.Ln( 1 + 2.

8 là bi n tr 2Ω .

8 = 1,518 Ω ; ế

Ch n Rọ V y ta có : R ậ ọ ụ 2 = 0,1 µF , có đi n áp U = 16 V suy ra R Ch n t ệ Đ thu n ti n cho vi c đi u ch nh khi l p m ch , ta ch n R ề ể ệ ệ ạ ắ ậ ọ ỉ ở

NG CÔNG MINH Trang 56 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

3.4.6. Tính ch n khâu so sánh : Kh ch đ i thu t toán đã ch n lo i TL 084 . ế ạ ậ ọ ạ

4 = R5 >

U I

- = 6 kΩ ; Ch n Rọ ọ 12 310.2

cc = ± 12 V thì đi n áp vào A

3 là UV ≈ 12 V . Dòng

3 là :

Trong đó n u ngu n nuôi V ệ đi n vào đ c h n ch đ I ệ ồ ế ể lv < 1 mA . 4 = R5 = 15 kΩ , khi đó dòng đi n vào A ế ượ ạ Do đó ta ch n Rọ ệ

= 0,8 mA ; Ivmax =

12 310.15 ồ

C ể ả ặ ệ ệ ự ạ ủ ụ 1 . M t khác đ b o đ m đi n i là tuy n tính thì h ng s th i gian t c hình thành do s n p c a t ướ ả ụ ạ n p ố ờ ế ệ ằ 3.4.6. Tính ch n khâu đ ng pha : ọ Đi n áp t a đ ự ượ áp t a có trong n a chu kỳ đi n áp l ự ữ c . đ ượ Tr = R3.C1 = 0,005 s .

,0 005 10.1,0

Tr C 1

- Ch n t C = 50.103 Ω ; ọ ụ 1 = 0,1 µF , thì đi n tr R ở 3 = ệ

3 th ườ ố

ệ V y Rậ Đ thu n ti n cho vi c đi u ch nh khi l p ráp m ch , R ề ể ắ ế ng ch n là bi n ọ ạ 1 lo i A564 có các thông s sau : ở ớ ơ ạ

3 = 50 kΩ ; ỉ ệ ậ tr l n h n 50 kΩ . Ch n tranzitor Tr ọ - Tranzitor lo i P-N-P , làm b ng silic . ạ - Đi n áp gi a colect ữ - Đi n áp gi a emit ơ ữ - Dòng đi n l n nh t ấ ở ệ ớ - Nhi t đ l n nh t ệ ộ ớ - H s kh ch đ i : ệ ố ế

ằ ơ ở ạ là : là : ệ ệ ở ạ UCBO = 25 V ; UEBO = 7 V; ICmax = 100 mA ; và baz khi h m ch emit ơ ơ và baz khi h m ch colect ơ có th ch u đ ng : ể ị ự

ơ colect ơ m t ti p giáp : ấ ở ặ ế ạ

100 250

- Dòng đi n làm vi c c c đ i c a baz : = 0,4 mA ; IB3 = ệ ự ạ ủ ệ ơ Tcp = 1500C ; β = 250 ; CI b

1 , và đ

max

Đi n tr R ở 2 đ h n ch dòng đi n đi vào baz c a tranzitor Tr ể ạ ơ ủ ệ ế ượ ọ c ch n ệ nh sau : ư

2 sao cho R2 ≥

N I

12 10.4,0

- = 30 kΩ ; Ch n Rọ

1 , th

2 = 30 kΩ ; ệ ở 1 đ h n ch dòng đi n đi vào kh ch đ i thu t toán A

A = 9 V ; ế

V < 1 mA .

ồ Ch n Rọ Ch n đi n áp xoay chi u đ ng pha : U ọ Đi n tr R ệ ậ ạ ệ ườ ọ ng ch n ậ

- = 9 kΩ ; Do đó : R1 ≥ ể ạ R1 sao cho dòng vào kh ch đ i thu t toán I ế U I ề ế ạ 9 310.1

Ch n Rọ ồ ể ấ ế

1 = 10 kΩ ; 3.4.7. Tính ngu n nuôi . ồ ầ ạ ỉ

ố ộ ệ ạ ọ ỉ ra đi n áp – 12 V , và + 12 V nh hình 3-16 . ệ các b đi u ch nh dòng đi n , t c đ và đi n áp đ t t c đ . ặ ố ộ ư ầ ể ề ư Ta c n t o ra ngu n đi n áp U ± 12 V đ c p cho máy bi n áp xung nuôi IC , ộ ề ệ Ta ch n m ch ch nh l u c u ba pha không đi u khi n dùng 12 con điôt đ t o ể ạ ệ Đi n áp th c p máy bi n áp ngu n nuôi là : ế ệ ồ

2 = 9 V ;

U2 = = 5,1 V , ta ch n Uọ ứ ấ 12 34,2

NG CÔNG MINH Trang 57 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ệ Ế

ệ ượ ồ ổ ả ỏ Vi c xây d ng ngu n n áp m t chi u b ng thyristor có nh ự ộ ỹ ự ứ ạ ọ c đi m là ch n và ể ờ ủ ậ ả

ọ ề ằ tính toán ph c t p đòi h i ph i có k thu t chuyên môn cao . S ra đ i c a các vi ậ m ch n áp h 7812 và 7912 cho phép đ n gi n hoá quá trình này , vì v y nó đ ượ ử c s ạ ổ ơ d ng r ng rãi trong th c t ộ ụ Vi m ch IC 7812 th . ự ế ố ng có ba chân , chân đ u vào , chân đ u ra và chân n i ườ ầ ầ ạ đ t. ấ

c a các ấ ứ ự ủ ạ

Vì v y đ n đ nh đi n áp ra c a ngu n nuôi , ta dùng hai vi m ch n áp là 7812 Do có nhi u hãng s n xu t ra lo i IC này do đó hình dáng bên ngoài và th t ả ề chân có khác nhau . ậ ạ ổ ể ổ ủ ồ ệ và 7912 , các thông s chung c a vi m ch này nh sau : ị ố ủ ư

ra = + 12 V ; ra = - 12 V ;

ra = 0 ÷ 1 A ;

ệ ệ ạ V = 7 ÷ 35 V ; V i IC 7812 thì U V i IC 7912 thì U

4 , C5 , C6 , C7 dùng đ l c thành ph n sóng hài b t cao .

ầ ể ọ ậ ầ 4 = C5 = C6 = C7 = 470 µF ; U = 35 V . Đi n áp đ u vào : U ầ Đi n áp ra : ớ ớ Dòng đi n đ u ra : I ệ T đi n C ụ ệ Ch n Cọ

2 2 0 V

A B C

* * *

*a *b *c a b c

470

µF

7 8 1 2

7 9 1 2

C 4 C 5

470

µF

C 6 C 7

-12 V 0 +12 V

NG CÔNG MINH Trang 58 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

Hình 3-17 : S đ nguyên lý t o ngu n nuôi ± 12 V . ơ ồ ạ ồ

ồ ạ ồ - Ta thi ọ 3.4.8. Tính toán máy bi n áp ngu n nuôi và đ ng pha . ệ ổ ụ ộ ộ

ồ t k máy bi n áp dùng cho c vi c t o đi n áp đ ng pha và t o ngu n ồ ả ệ ạ ế ế ộ nuôi . Ch n ki u máy bi n áp ba pha ba tr , trên m i tr có ba cu n dây , m t cu n ụ ể s c p và hai cu n th c p . ơ ấ - Đi n áp l y ra th c p máy bi n áp làm đi n áp đ ng pha , và làm đi n áp ệ ế ế ế ứ ấ ở ứ ấ ế ệ ồ ệ ộ ấ c a ngu n nuôi . ồ ủ

- Dòng đi n th c p máy bi n áp đ ng pha . U2 = U2đph = UN = 9 V ; ồ ứ ấ ệ ế

I2đph = 1 mA ; - Công su t ngu n nuôi c p cho máy bi n áp xung . ấ ế ấ ồ Pđph = 6.U2đph.I2đph = 6.9.1.10-3 = 0,054 W ;

ử ụ ọ 6 IC TL 084 s d ng làm kh ch đ i thu t toán , ta ch n ế ạ ậ

- Công su t tiêu th ấ ụ ở hai IC TL 084 đ t o 6 c ng AND . ổ ể ạ P8IC = 8.PIC = 8.0,65 = 5,12 W ;

- Công su t máy bi n áp xung c p cho c c đi u khi n thyristor . ấ ự ề ế ể ấ Px = 6.Udk.Idk = 6.3.0,2 = 3.6 W ; - Công su t s d ng cho vi c t o ngu n nuôi . ấ ử ụ ệ ạ ồ

PN = Pđph + P8IC + Px PN = 0,054 + 5,12 + 3,6 = 8,774 W ; - Công su t c a máy bi n áp có k đ n 5% t n th t trong máy . ấ ủ ể ế ế ấ ổ S = 1,05(Pđph + PN) = 1,05(0,054 + 8,774) = 9,269 VA ;

ệ

= 0,172 A ; I2 = - Dòng đi n th c p máy bi n áp . ứ ấ S U .6 2

- Dòng đi n s c p máy bi n áp .

= 0,014 A ; I1 = ệ ơ ấ S U .3 1

172,0

3.4.9. Tính ch n điôt cho b ch nh l u ngu n nuôi . ế 269 9.6 ế ,9 269 220 .3 ộ ỉ ồ ư - Dòng đi n hi u d ng qua điôt . ệ ụ ọ ệ

2 =I 2

= 0,122 A ; IDhd =

- Đi n áp ng ệ

t ph i ch u . ị ả = 22 V ;

.6 ị

ượ ớ UNmax = - Ch n điôt có dòng đ nh m c . ọ c l n nh t mà đi ố ấ =U 9.6 ứ Idm ≥ KI.IDdm = 10.0,1 = 1 A ; - Ch n điôt có đi n áp ng c l n nh t . ệ ọ ượ ớ ấ

ọ ậ ệ ị V y ch n điôt lo i KIT 208A có các thông s sau : ứ ượ ự ạ ủ ố Idm = 1,5 A ; UN = 100 V ; ự ộ

c c c đ i c a điôt : t b b o v m ch đ ng l c . ế ị ả ệ ạ NG CÔNG MINH Trang 59 Un = Ku.UNmax = 2.22 = 44 V ; ạ + Dòng đi n đ nh m c : + Đi n áp ng ệ 3.5. Tính ch n các thi ọ GVHD: TH.S KH ƯƠ SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

ự ộ t b b o v xem hình 3-18 . 3.5.1. S đ m ch đ ng l c có các thi S đ m ch đ ng l c có thi ộ ơ ồ ạ ơ ồ ạ t b b o v . ế ị ả ệ ở ế ị ả ệ ự

A B C

A P

BAL

u 2b u 2c u 2a

1cc 1cc 1cc

T 1

T 4

2cc 2cc

T 6

T 3

2cc 2cc

T 5

T 2

2cc 2cc

L c L c G F

L c L c

T 4’

T 1’ C

2cc 2cc

T 6’

T 3’ C

2cc 2cc

T 5’

T 2’

2cc 2cc

L 3cc ←M

I kt - + NG CÔNG MINH Trang 60 ƯƠ C k GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

Hình 3-18 : M ch đ ng l c có thi ự ạ ộ t b b o v . ế ị ả ệ

ệ ẫ Khi làm vi c v i dòng đi n ch y qua , trên van có s s t áp , do đó có t n hao ệ ổ ự ụ ẫ ệ ố ặ t đ cho i nhi ẫ t đ t nóng van bán d n . M t khác van bán d n CP nào đó , n u quá nhi ế ệ ộ ệ ướ ẫ ẽ ị ẫ ị ể t k h th ng t n nhi t cho các van bán d n . 3.5.2. B o v quá nhi ả ệ ệ ớ ạ C công su t ∆P , t n hao nãy sinh ra nhi ổ ấ ch đ t đ cho phép T c phép làm vi c d ệ ộ ỉ ượ phép thì các van bán d n s b phá h ng . Đ van bán d n làm vi c an toàn , không b ỏ ch c th ng v nhi ủ ệ t h p lý . ệ ợ ế ế ệ ố ả ọ ệ ề ọ t , ta ph i ch n và thi t : ả ả Tính toán cánh t n nhi ệ - T n th t công su t trên m t thyristor . ấ ấ ổ ộ

- Di n tích b m t to nhi ∆P = ∆U.Ilv = 2.95,84 = 191,68 W ; t . ề ặ ệ ệ ả

PD t.mK

; Sm =

Trong đó :

m = 8 W/m2.0C .

0C) .

mt = 400C . Nhi ả

ổ ng . ộ ệ ằ ng ( ệ ng T t đ làm vi c cho phép c a thyristor Ch n nhi ọ ủ t đ trên cánh t n nhi Tcp = 1250C . Ch n nhi ườ ọ ứ ạ t đ c a môi tr ườ ệ ệ lv = 800C . ∆P : T n hao công su t ( W ) ; ấ t đ so v i môi tr τ : Đ chênh l ch nhi ớ ệ ộ ệ t b ng đ i l u và b c x . Ch n K Km : H s to nhi ố ư ệ ố ả Tlv , Tmt : Nhi t đ làm vi c và nhi ệ ộ ủ ệ ộ t đ môi tr ườ ệ ộ ệ ộ t T ọ ệ ộ τ = Tlv - Tmt = 80 - 40 = 400C ;

= 0,559 m2 ; Sm = V y : ậ

t có 12 cánh , kích th c m i cánh là ệ ướ ổ ả ọ

68,191 40.8 Ch n lo i cánh t n nhi ạ a × b = 16 × 16 (cm × cm ) . ệ

T ng di n tích c a cánh t n nhi t . ủ ổ ả ệ S = 12 . 2 . 16 . 16 = 0,6144 m2 ; 3.5.3. B o v quá dòng cho van . ả ệ Aptomat dùng đ đóng c t m ch đ ng l c , t ể ạ đ ng b o v khi quá t ả ệ ự ộ ắ ắ i và ng n ả ế ự ổ ứ ấ ạ ắ ạ ch đ ngh ch l u . ắ ầ ư ạ ắ ị ạ ở ế ộ - Ch n aptomat có : ộ m ch thyistor , ng n m ch đ u ra b bi n đ i , ng n m ch th c p máy bi n áp , ộ ế ng n m ch ọ

Idm = k.I = 1,1. 3 .I1 = 1,1 . 3 . 38,752 = 73,832 A ;

V i ớ I1 : là dòng đi n s c p máy bi n áp . ệ ơ ấ ế

k : H s an toàn . ệ ố Udm = 220 V ; Aptomat có ba ti p đi m chính , có th đóng c t b ng tay ho c b ng nam châm ặ ằ ắ ằ ế ể ể đi n .ệ Ch nh đ nh dòng ng n m ch . ắ ạ ỉ ị

Inm = 2,5.I = 2,5. 3 .38,752 = 167,8 A ;

Dòng quá t i .ả

Iqt = 1,5 .I = 1,5 . 3 . 38,752 = 100,68 A ;

NG CÔNG MINH Trang 61 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

ọ ầ ứ ị

- Ch n c u dao có dòng đ nh m c . ICD = IdmAP = 73,832 A ; ể ạ ầ ề ả ộ C u dao dùng đ t o kho ng cách an toàn khi s a ch a h truy n đ ng . ắ - Dùng dây ch y tác đ ng nhanh đ b o v ng n m ch các thyristor , ng n ử ể ả ệ ắ ữ ệ ạ m ch đ u ra c a b ch nh l u .: ạ ầ ả ủ ộ ỉ ộ ư

Nhóm 1CC :

ệ ứ ả ị Dòng đi n đ nh m c dây ch y nhóm 1CC là : I1CC = 1,1.I2 = 1,1 . 135,538 = 149,09 A ; Nhóm 2CC :

ệ ứ ả ị Dòng đi n đ nh m c dây ch y nhóm 2CC là : I2CC = 1,1.IhdV = 1,1 . 95,84 = 105,424 A ; Nhóm 3CC :

ệ ả ị Dòng đi n đ nh m c dây ch y nhóm 3CC là : ứ I3CC = 1,1.Idm = 1,1 . 166 = 182,6 A ;

ậ ả 1CC lo i 150 A ; 2CC lo i 120 A ; 3CC lo i 200 A ; ạ V y ch n c u ch y nhóm : ọ ầ ạ ạ 3.5.4. B o v quá đi n áp cho van .

1 = ( 5 ÷ 30 ) Ω ; C1 = ( 0,25 ÷ 4 ) µF ;

1 = 5,1 Ω ; C1 = 0,25 µF ;

ả ệ ệ ấ ng l n nh t t ẫ nh h ạ Linh ki n bán d n nói chung và linh ki n bán d n công su t nói riêng , r t nh y ấ ệ ẫ i van bán d n ế ố ả ấ ớ ưở ự ớ c m vói s thay đ i c a đi n áp . Nh ng y u t ả mà ta c n có ph ầ ệ ươ ặ ố ủ ệ ạ i đi n xoay chi u , nguyên nhân th ườ ắ ng g p là do c t ặ ừ ề ệ ả t ả ớ ộ ả ệ ẫ ệ ổ ủ ữ ng th c b o v là : ứ ả - Đi n áp đ t vào van l n quá thông s c a van . ớ - Xung đi n áp do chuy n m ch van . ể ệ phía l - Xung đi n áp t ướ ệ ệ ng dây . i có đi n c m l n trên đ ườ ắ ộ ệ ể ả ệ ị ả ệ i . ệ - Xung đi n áp do c t đ t ng t máy bi n áp non t ế ọ Đ b o v cho van làm vi c dài h n không b quá đi n áp , thì ta ph i ch n ệ đúng các van bán d n theo đi n áp ng ẫ ủ ạ c . ượ - Đ b o v quá đi n áp c a xung đi n áp do quá trình đóng c t các van ệ ắ ệ ệ ằ ắ ụ ẫ ạ ủ ắ ả ờ ả ứ ứ ệ ộ ệ ả ắ ủ ớ ệ ể ạ ạ ị

ể ả ệ ự ố c th c hi n b ng cách m c R – C song song v i thyristor . Khi có s c thyristor đ ượ ớ ự trong các l p bán d n phóng ra ngoài t o ra dòng chuy n m ch , các điên tích tích t ớ ạ ể c trong kho ng th i gian ng n . S bi n thiên nhanh chóng c a dòng điên đi n ng ự ế ượ ệ c gây ra s c đi n đ ng c m ng r t l n trong các đi n c m , làm cho quá đi n ng ệ ấ ớ ượ áp giũa anôt và catôt c a thyristor . Khi có m ch R – C m c song song v i thyristor , ạ t o ra m ch vòng phóng đi n tích trong quá trình chuy n m ch nên thyristor không b ạ quá đi n áp . ệ Theo kinh nghi m Rệ Ta ch n : Rọ

R1 C1

Hình 3-19 : M ch R – C b o v quá đi n áp khi van chuy n m ch . ả ệ ệ ể ạ ạ

- Đ b o v cho xung đi n áp l đi n áp l i t i , ta m c song song v i t i ể ả ệ ệ ướ ừ ệ ướ ớ ả ở ắ

NG CÔNG MINH Trang 62 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ệ Ế

1 = 12,5 Ω ; C1 = 4 µF ;

ộ ệ ọ i hoàn tàon trên đi n tr ng ườ ở ầ ạ ọ ờ ỉ đ u vào m t m ch R – C nh m l c xung . Khi xu t hi n xung đi n áp trên đ ệ ằ ầ dây , nh có m ch l c này mà đ nh xung g n nh n m l ệ đ ụ ườ ấ ư ằ i . ả ạ ạ ị ố ộ ề 2 = ( 5 ÷ 30 ) Ω ; C2 = 4 µF ;

C 2

R 2

C 2

ng dây . Tr s R , C ph thu c nhi u vào t Theo kinh nghi m Rệ Ta ch n : Rọ

Hình 3- 20 : M ch R – C b o v xung đi n áp t i . ả ệ ệ ạ l ừ ướ

max = ndm .

max , thì đi n áp trên t ệ ươ ứ

min

ọ 3.5. Thi 3.5 .1. Xác đ nh góc m c c ti u và c c đ i : t k cu n kháng l c : ở ự ể ế ế ộ ị i l n nh t : ự ạ ệ Khi góc m nh nh t α ở ỏ ấ = αmin thì đi n áp trên t Ud max = Ud0.Cosαmin = Ud.dm và lúc này t ả ớ ơ ẽ ớ ng ng v i t c đ đ ng c s l n ươ ứ ấ ớ ố ộ ộ nh t nấ Khi góc m l n nh t α = α ở ớ ấ i là nh nh t : ng ng v i t c đ đ ng c s là nh ỏ ấ ả ớ ố ộ ộ ơ ẽ ỏ nh t n = n Ud.min = Ud0.Cosαmax và lúc này t nin . ấ Ta có :

U d min . 34,2 U

U d U

U d min . .UK U

) = arcos( ) = arcos( ) (3-3) αmax = arcos(

d ị U

dmd .

dmu . I

min

dmu .

(

Trong đó Ud.min đ - ư I (cid:229) = D = - ượ n max n (cid:229) c xác đ nh nh sau : R u R u

]

) .1

min

. dmu

- Ud.min =

[ U [

(

]

)

.34,2

cos

) .1

( .

min

R u

. dmu

Ud.min =

(

.34,2

cos

) .1

min

R u

, . dmu

3 p

min 1 D 1 D 1 20

ø Ø (cid:246) (cid:230) - (cid:247) (cid:231) œ Œ Ud.min = ł Ł ß º

(

.34,2

108

cos

) 166.1

,0.

075

026

08,0.

min

1 20

Thay s vào ta có : ố ø Ø (cid:246) (cid:230) - (cid:247) (cid:231) œ Œ Ud.min = ł Ł ß º

Ud.min = 41,65 V . V y : ậ Thay Ud.min vào công th c ( 3-3 ) ta có : ứ

NG CÔNG MINH Trang 63 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

min

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ệ Ế

65,41 4,107.34,2

) = arcos( ) = 80,460 . αmax = arcos(

U d U αmax = 80,460 . αmim = 00 .

V y : ậ

1 ,

1 và T4 d n :ẫ

d không sin và tu n hoàn v i chu kỳ :

3.5.2. Xác đ nh các thành ph n sóng hài : ầ ể ệ ể ố ạ ộ ị ệ ậ khi đó đi n áp t c th i trên t ứ ệ ả ờ Đ thu n ti n cho vi c khai tri n chu i Fourier , ta chuy n g c to đ sang θ ổ ể i khi thyristor T p Ud = Uab = 6 .U2 cos( θ - + α ) ; V i θ = Ω.t ; ớ

3 Trong đó p = 6 là s xung đ p m ch trong m t chu kỳ đi n áp l

ầ ớ ệ ả i U p τ = ; Đi n áp t c th i trên t ứ p 2 6 ờ p 2 p

d :

(

cos

q k .

sin

q k .

)

+ (cid:229)

i . ệ ạ ậ ố ộ ướ Khi khai tri n chu i Fourier c a đi n áp U ủ ệ ổ ¥

b n

p 2 t

= 1

; Ud = ể a 0 2

(

cos

q k .6

q k .6sin.

)

+ (cid:229)

Hay : ¥

= 1

= Ud =

sin(

q k

)

mn .

a 0 2 a 0 2

= 1

¥ (cid:229) =

Trong đó :

cos

q dk .

U 6

q cos(

)

cos

q dk .

U d

2 t

6 p

0 p

- (cid:242) (cid:242) ; *an =

sin2.

cos

63 p

)2( 2 k )6(

6 t

- - ; an = - -

cos

q dk .

U 6

q cos(

6sin)

q dk .

U d

2 t

6 p

0 p

- (cid:242) (cid:242) ; *bn =

sin2.

sin

63 p

)2( 2 k )6(

- - ; bn = - -

Ta có :

cos

a = 0 2

;

63 p ộ ủ

a +

V y ta có biên đ c a đi n áp : ậ

2 n

cos

k )6(

sin

; Uk.n = ệ 2 b n

63 p

1 2 k )6(

k )6(1

; Uk,n = -

U d 2 )6( k

; Uk.n = 2 -

NG CÔNG MINH Trang 64 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

cos

sin(

q 6

)

nkU .

63 p

- (cid:229) ; Ud ≈

3.5.3.Xác đ nh đi n c m cu n kháng l c : ệ ả ọ ị ộ ấ ằ ừ ớ ậ ự ệ ở ủ ủ ộ ệ ờ ậ ể ồ i d ng nhi ế ộ ộ ả ạ

max .

Ngoài tác d ng h n ch thành ph n sóng hài b t cao , cu n kháng l c còn có tác ể m ≤ 0,1.I dmư . ộ ệ ơ ộ ụ ậ ạ ọ ầ T phân tích trên ta th y r ng , khi góc m càng tăng thì biên đ thành ph n sóng hài b t cao càng l n , có nghĩa đ p m ch c a đi n áp , dòng đi n tăng lên .S ạ đ p m ch này làm x u ch đ chuy n m ch c a vành góp , đ ng th i gây ra t n hao ậ ổ ạ ấ ạ ph d ắ ố t trong đ ng c . Đ h n ch s đ p m ch này , ta ph i m c n i ơ ụ ướ ạ ế ự ậ ể ạ ti p v i đ ng c m t cu n kháng l c đ l n đ I ọ ủ ớ ộ ế ớ ộ ầ ạ d ng h n ch vùng dòng đi n gián đo n . ụ ế Đi n kháng l c còn đ c tính khi góc m α = α ọ ở ạ ệ ế ệ ượ Ta có :

di- dt

Ud + u~ = E + R ∑ư .Id + R ∑ư .I~ + L

Cân b ng hai v : ế ằ

di dt

u~ = R.i~ + L vì R.i~ << L

Nên :

di dt

u~ = L

(

)

dtu

cos

q 6

ề ậ ậ ầ ứ ộ Trong các thành ph n xoay chi u b t cao , thành ph n sóng b t k = 1 có m c đ ấ ầ l n nh t , g n đùng ta có : ầ ớ u~ = U1m sin ( 6θ + φ1 ) Nên :

1 L

U m 1 p .2. Lf .

- (cid:242) i = = Im.cos ( 6θ + φ1 )

V y :ậ

U m 1 p .2.6

. Lf

Im = ≤ 0,1.I dmư

Suy ra :

p .2.6

U f

1 m .1,0.

L ≥

U d

ệ ạ ộ

max

cos

57,80

(

) 2 .6

57,80

Trong đó : ρ = 6 là s xung đ p m ch trong m t chu kỳ đi n áp . ậ ) ( U1m = 2. -

, dmu ố a cos max ) ( 2 1 6 .34.2 ,108 647 ) ( 2

= 86,02 . U1m = 2. -

ố

p .2.6

1 m .1,0.

02,86 166.1,0.50.

p .2.6 Đi n c m m ch ph n ng đã có :

, dmu ầ ứ

L = = = 2,75.10-3 H = 2,75 mH . Thay s trên ta tính L : U f

ệ ả ạ L cư = Lư + 2LBA Trong đó :

Lư là đi n c m m ch ph n ng c a đ ng c và đ ạ ủ ộ ầ ứ ơ ượ ứ c tính theo công th c

NG CÔNG MINH Trang 65 ƯƠ ệ ả Umanxki – Lindvil : GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

Lư = γ.

ộ ộ

60. . 1500

p .2.2

166

U dm p .2 . np Ta có đi n c m ph n ng đã có :

60. U dm p .2 I . . np dm dm Trong đó γ = 0,25 là h s l y cho đ ng c có cu n bù . ệ ố ấ 60. . I dm dm ầ ứ

ơ 220 = 0,25. = 1,055.10-3 H = 1,055 mH . Lư = γ

ệ ả L cư = Lư + 2LBA = 1,055 + 2 . 0,255 = 1,565 mH . Đi n c m cu n kháng l c : ộ ệ ả ọ

Lk = L – L cư = 2,75 – 1,565 = 1,185 mH . t k k t c u cu n kháng l c . 3.5.6. Thi ọ ộ

6,16

ộ ọ Lk = 1,185 mH . Im = 166 A . ệ ả ệ ọ ộ ị ệ ở ấ ể ế ế ế ấ Các thông s ban đ u : ầ ố Đi n c m yêu c u c a cu n kháng l c : ầ ủ Dòng đi n đ nh m c ch y qua cu n kháng l c : ạ ứ I1m = 10%.Idm = 16,6 A . Biên đ dòng đi n xoay chi u b t 1 : ở ộ - Do đi n c m cu n kháng l n và đi n tr r t bé , ta có th coi t ng tr cu n ổ ệ ộ kháng x p x b ng đi n kháng c a cu n kháng . ề ậ ớ ủ ệ ấ ộ ộ ệ ả ỉ ằ Zt = Xk = 2π.f.Lk = 2π.6.50.1,185.10-3 = 2,23 Ω . - Đi n áp xoay chi u r i trên cu n kháng l c . ề ơ ệ ọ ộ

1mI 2

= 26,176 V . = 2,23. ΔU = Zk.

ộ ấ ủ

S = ΔU. = 26,176. = 307,25 VA .

2 chính c a cu n kháng l c . ộ

- Thi ệ ự ừ ế ọ

25,

ủ 307 = 5. = 5,06 cm2 . Q = kQ.

50.6 ộ

2 - Công su t c a cu n kháng l c . ọ 6,16 1mI 2 t di n c c t S f Trong đó kQ là h s ph thu c ph ệ ố ụ Q = 5 . nhiên thì l y k ự

ng th c làm mát , khi làm mát b ng không ươ ứ ằ khí t ấ

NG CÔNG MINH Trang 66 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

CH NG 4 ƯƠ

Ỏ Ệ Ố Ộ Ư Ỉ Ơ MÔ PH NG H TH NG CH NH L U THYRISTOR - Đ NG C CÓ Đ O CHI U QUAY TRÊN MATLAB - SIMULINK Ả Ề

ừ ộ ậ ố ố đ c l p thì trong Matlab có hai kh i là : Kh i ố 4.1. CÁC KH I S N CÓ TRONG SIMULINK . Ố Ẵ 4.1.1. Máy đi n m t chi u . ề ộ ệ Đ i máy đi n m t chi u kích t ề ụ ộ ệ liên t c và kh i r i r c . ố ờ ạ

Hình 4-1 : Các kh i c a đ ng c m t chi u kích t đ c l p trong Simulink ố ủ ộ ơ ộ ề ừ ộ ậ

a và đi n tr R ệ

E .

ố ả ư ệ ở ừ ộ ậ ề ộ ế ệ ư ố ệ ố ộ ố C kh i DC Machine và kh i Discrete DC Machine trong th vi n Additional ố đ c l p . Kh i DC Machines đ u ti n hành nh m t máy đi n m t chi u kích t ề ệ ư ộ Machine th c hi n nh m t ki u liên t c và kh i Discrete Machine th c hi n nh ự ể ự ụ i đây áp d ng cho c hai kh i . m t ki u r i r c . Mô t ể ờ ạ ụ Truy xu t vào hai c c ph n c m ( F+ , F- ) đ ki u máy đ ầ ả ư ộ d ả ướ ự ư ắ c dùng nh m c Simulink input T ượ c nh p ậ ở ụ ượ ấ ắ ộ ả ể ể n i ti p và m c song song . Mômen tác đ ng trên tr c đ ố ế . M ch ph n ng ( A+ , A- ) bao g m đi n c m L ệ ả ồ ắ ố ế ở a m c n i ti p ạ v i s c đi n đ ng E . ệ ớ ứ ệ ộ ỉ ệ ớ ố ộ ủ

af là h c m gi a ph n c m và ph n ng .

Trong ki u máy kích t đ c l p h ng s đi n áp t l v i dòng đi n kích t ầ ứ ộ S c đi n đ ng t l ằ ố ệ ể ứ E là h ng s đi n áp và là t c đ c a máy . V i : Kớ ố ệ v i t c đ c a máy : E = K ố ộ ủ ằ ừ ộ ậ ỉ ệ ớ ệ ừ f : I

V i : Lớ ổ ả KE = Laf . If ; ữ ầ ả Mômen đi n c phát ra c a máy đi n m t chi u t l ủ ầ ứ ộ ệ ề ỉ ệ ớ v i dòng đi n ph n ng . ệ ầ ứ

ệ ơ Te = KT . Ia ; T là h ng s mômen . ố ằ V i : Kớ

NG CÔNG MINH Trang 67 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

D u c a h quy ấ ủ ệ ướ ố ớ e và TL là :

ch đ đ ng c . ơ ch đ máy phát .

c đ i v i T Te . TL > 0 : Ho t đ ng ở ế ộ ộ ạ ộ Te . TL < 0 : Ho t đ ng ạ ộ ở ế ộ H ng s mômen b ng h ng s đi n áp : ằ ằ ố ệ ằ ố KT = KE ; M ch ph n ng đ ạ ữ ố ự ố ế ượ ớ c n i gi a hai c c A+ và A- c a kh i DC Machine . M ch ạ ủ ượ ố ph n ng đ ố a và La m c n i ti p v i kh i ắ ố ế ớ ầ ứ Controlled Voltage Soure và kh i Current Measurement . ầ ứ c trình bày v i nhánh n i ti p R ố

đ c l p Hình 4-2 : S đ c u trúc c a đ ng c đi n m t chi u kích t ủ ộ ơ ồ ấ ơ ệ ề ộ ừ ộ ậ

f và đ

c mô t b ng m ch R c k t n i gi a hai c c F+ và F- ả ằ ạ ượ ế ố ự ữ

Ph n c tính t c đ c a máy đi n m t chi u t mômen th c tác đ ng lên rôto . ề ừ ệ ộ ự ộ đ M ch kích t ạ ừ ượ c a kh i DC Machine . ố ủ ầ ơ T c đ dùng đ t o ra s c đi n đ ng c a m ch ph n ng . ệ ố ộ ầ ứ ủ ạ Ph n c đ b ng nh ng kh i Simulink th c hi n b ng công th c sau . ự ệ ằ ứ ố ộ ữ

J = Te – TL – Bm .ω – Tf ; ố ộ ủ ứ ể ạ c mô t ả ằ ầ ơ ượ dw dt

Trong đó :

J : là quán tính . Bm : là h s ma sát . ệ ố Tf : là mômen ma sát culông . hình 4-3 : ố ở ộ ẩ ạ ẳ ố ơ ệ ấ ị ấ ị ơ ộ ư ề ố ộ ị ứ ủ ệ ề ộ ộ

NG CÔNG MINH H p tho i và thông s ( Dialog Box and Parameter ) M u có s n ( Preset Model ) : Cung c p m t b các thông s c đi n tính s b nh giá tr công su t đ nh ộ ộ m c c a các máy đi n m t chi u ( HP ) , đi n áp m t chi u ( V ) , t c đ đ nh m c ứ ệ Trang 68 GVHD: TH.S KH ƯƠ SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ệ Ế

( rad/s ), đi n áp kích t ệ ừ i th ng có các thông s đi n c t ng x ng trong ọ ( V ) . ẫ ự L a ch n nh ng m u đ t ể ả ữ ọ ậ ố ệ ơ ươ ẫ ế ẳ ử ể ố ế ế t k t ọ h p v i các m u có s n . ợ ẩ ậ ự ứ ườ h p tho i đăng nh p . L a ch n “ NO ” n u không dùng các m u đã có s n . ạ ộ L a ch n “ Show Detail Parameter ” đ xem và s a các thông s chi ti ự ớ Nh p thông s c ( Machanical Input ) : ệ Cho phép ch n c mômen tác đ ng lên tr c và t c đ rôto nh d u hi u ố ộ ư ấ ụ ẳ ố ơ ọ ả Simulink dùng cho m c nh p c a kh i . ụ ậ ủ ộ ố

Hình 4-3 : H p tho i và thông s c a đ ng c m t chi u kích t đ c l p . ố ủ ộ ơ ộ ề ạ ộ ừ ộ ậ

m . T c đ c a máy đ ơ

ụ ự ị ậ ủ ể ỉ ỏ ố L a ch n “ Torque Input ” đ ch r ra m c vào mômen v i đ n v N.m và ể ố ộ ủ t c a mômen c tác d ng T ớ ơ ượ m và mômen đi n t ở c tính toán b i ệ ừ e qui T ệ ủ ụ ọ chuy n ký hi u m c nh p c a kh i thành T ệ quán tính J và b i s khác bi c mômen c nh sau : ướ ng và mômen d ng thì đó là ch đ đ ng c . ơ ươ ế ộ ụ ở ự ơ ư - Khi t c đ d ế ộ ộ ố ộ ươ - Khi t c đ âm và mômen âm thì đó là ch đ máy phát . ố ộ L a ch n t c đ “ Speed W ” ch rõ đăng nh p t c đ trong rad/s ho c pu và ọ ố ộ ậ ố ộ ự ặ ỉ

NG CÔNG MINH Trang 69 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ệ Ế

ủ ủ ả ắ ộ ụ ầ ơ ể ẫ ủ ố ộ ủ ệ ố ộ ư ầ ơ ẩ ế ố ầ ơ ữ ế

chuy n nhãn c a m c đăng nhâp c a kh i là W . T c đ c a máy ph i b t bu c và ố ậ các m u c a ph n c ( quán tính J ) thì b qua . Vi c dùng t c đ nh là đăng nh p ỏ ph n c cho phép làm m u k t n i ph n c gi a hai máy và giao ti p v i ớ SimMachanics và SimDriveline . ỉ ẫ ế ố ụ ứ ạ Hình minh ho k ti p ch ra cách t o m u k t n i bênh trong tr c c ng trong ố ộ ạ ế ế ầ ủ ơ ơ ộ c k t n i t ượ ế ố ớ ầ c a máy 2 T ầ i đ u vào t c đ ầ e áp d ng vào đ u ụ ệ ừ ủ đ ng c - máy phát . Đ u ra c a máy 1 ( đ ng c ) đ ộ c a máy 2 ( máy phát ) trong khi đ u ra mômen đi n t ủ vào mômen c Tơ m c a máy 1 . ủ

ồ ị ố ộ ủ ả ặ ơ ữ ị i máy 1 ph i thêm vào máy 1 quán tính J c xem xét t ỉ ố ộ H s K ệ ố w bao g m đ n v t c đ c a c hai máy ( pu ho c N.m ) và t s h p ệ ố T bao g m đ n v c a c hai máy ( pu và N.m ) và nh ng giá tr đ nh m c ứ ị 1 . ị ủ ả ượ s . H s K ồ ố . Cũng nh quán tính J ư ả ớ

Xem các thông s ch rõ ( Show Detailed Parameter ) : N u l a ch n m t n hi n th thông s chi ti ọ ế ủ ố ị c đi u ch nh l t có th đ ề ỉ ố i đ không có tr c tr c v i nh ng m u có ạ ể t c a kh i DC Machine . Các ẫ ặ ớ ữ ụ

- Đi n tr R c m L a trong m ch ph n ng ( Armature Resistance and ơ 2 , J2 đ ố ỉ ặ ạ ể ế ự thông s chi ti ể ượ ế ố s n đã l a ch n trong danh sách “ Preste Model ” . ọ ự ẳ ở a và t ự ả ầ ứ ệ ạ Inductance ) .

a v i đ n v là Henries ( H ) . f trong m ch ph n c m ( Armature Resistance and

f v i đ n v là Henries ( H ) .

ệ ớ ơ ớ ơ ự ả ị ở a v i đ n v là Ohms ( Ω ) , t ị c m L Đi n tr R - Đi n tr R ệ c m L ầ ả ở f và t ự ả ạ Inductance ) .

ị ự ả ớ ơ ớ ơ ở f v i đ n v là Ohms ( Ω ) , t ị c m L af ( Field Armature and Inductance ) .

2 .

ị ổ ả ớ ơ ổ ệ ề ổ ị ệ ố ơ m ) . ơ ủ ề ộ ị ệ ố ờ ổ ẫ Đi n tr R ệ - H c m L ổ ả H c m v i đ n v là Henris ( H ) . - Quán tính t ng ( Total Inertia ) . Quán tính t ng c a máy đi n m t chi u có đ n v là Kg.m ộ ủ - H s ma sát ( Viscous Friction Coeffcent B H s ma sát t ng c a máy đi n m t chi u có đ n v là N.m.s . ệ - Th i gian m u ( Sample Time ) . Ch rõ th i gian m u cho kh i Discrete DC Machine . Thông s này không có ố ố ỉ ẫ ờ s n trong kh i DC Machine . ẳ ố ầ ứ ố ầ ố ể Đ u vào và đ u ra ( Input and Output ) . ầ Đ u ra trong Simulink c a kh i là m t vector ch a b n thành ph n . Ta có th ộ ầ ả ủ ử ụ ấ ằ đ n gi n chúng b ng cách s d ng kh i Bus Selector cung c p trong th vi n ư ệ ố ơ Simulink .

Tín hi u ệ Đ nh nghĩa ị Đ n v ị ơ

1 Rad/s T c đ W ố ộ m

2 Dòng ph n ng i A ầ ứ

3 Dòng kích t A iừ f

4 Mômen đi n t N.m T ệ ừ e

NG CÔNG MINH Trang 70 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ệ Ế

ố ạ ể Ồ Th c hành v i máy phát xung đ ng b kích các Thyristor c a b ch nh l u sáu 4.1.2 Kh i t o xung đi u khi n các thyristor . ề MÁY PHÁT SÁU XUNG Đ NG B . Ộ ồ ớ ộ ủ ộ ỉ ự ư xung . Kh i phát xung đi u khi n đ đi u khi n các thyristor đ ể ề ể ể ề ượ ấ ư ệ c l y trong th vi n ố c a Simulink là : ủ

Extras Library / Control Blocks . D ng r i r c c a kh i này có s n trong th vi n Extras Library / Discrete ẳ ờ ạ ủ ư ệ ố

ạ Control Blocks .

Hình 4-4 : Các kh i c a khâu phát xung điêu khi n thyristor . ố ủ ể

0 . Nh ngữ

ố ươ ư ầ ộ ượ ồ ủ c dùng kích cho 6 con thyristor c a t ệ c đ ng b m t cách riêng bi ộ ộ ủ c t o ra góc đ sau khi qua đi m 0 c a ể ộ Kh i Synchronized 6 – Pulse Generator đ b ch nh l u 6 xung . Đ u ra là m t vector 6 xung đ ộ ỉ trên 6 đi n áp c a thyristor . Các xung này đ ượ ạ ệ đi n áp ng ượ ệ Hình d xung này đ ạ ự ồ c t o ra chính xác t i minh ho s đ ng b hoá c a 6 xung đ i v i m t góc α = 0 ủ i đi m 0 c a ba đi n áp đ ng b t ng pha ủ ố ớ ồ ộ ộ ừ ộ ể ệ ạ ủ c . ướ ượ ạ

NG CÔNG MINH Trang 71 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

...

Hình 4-5 : S đ phát xung đi u khi n c a các thyristor . ể ủ ơ ồ ề

ki u xung ố ệ ở ể ể ể ấ i m i thyristor : ể Kh i Synchronized 6 – Pulse Generator có th c u hình đ làm vi c c g i t ượ ở ớ ổ i góc thì xung th hai ti n t i + π/3 khi thyristor th hai ứ ấ ế ớ ế ớ ứ ứ đ ượ ầ ụ ệ ầ ầ ớ ợ c u thyristor ba pha . Khi k t n i kh i Synchronized 6 – Pulse Generator t ố nhiên c a đi n áp ủ ớ i ế ị ệ t b đi n ố ớ đôi . Trong ki u này , hai xung đ - Xung th nh t ti n t c kích . Xung này yêu c u đ u vào c a kh i phù h p v i yêu c u t ố ủ ng c ế ố ượ ở ầ đ u vào xung c a kh i Universal Bridge ( v i các thyristor nh là nh ng thi ầ ủ công su t ) các xung này đ t ử ượ ở ế ư ậ ự ằ c g i đ n các thyristor theo tr t t ữ Khi t o c u thyristor ba pha riêng b ng nh ng kh i thyristor đ n c n k t n i tín i đ u vào c ng c a thyristor ố ớ ầ ố ữ sau : ơ ầ ế ố ủ ổ ấ ạ ầ ủ hi u xung c a kh i Synchronized 6 – pulse Generator t ệ t ong ng . ư ứ

NG CÔNG MINH Trang 72 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ệ Ế

H p tho i và thông s c a kh i phát xung đi u khi n thyristor . ố ủ ể ề ạ ộ ố

Hình 4-6 : H p tho i và thông s c a kh i phát xung đi u khi n . ố ủ ề ể ạ ộ ố

ồ ầ ố ệ ng t ị ơ ồ ệ ườ ươ ng ứ ộ ộ ị ơ

ẽ ở ế ổ - T n s đi n áp đ ng b . ộ T n s đi n áp đ ng b có đ n v là Hez , ký hi u là : Hz , nó th ộ ầ ố ệ ng v i t n s c a h th ng . ớ ầ ố ủ ệ ố - Đ r ng xung . Đ r ng xung có đ n v là µs . ộ ộ - T o xung đôi . ạ N u đ ọ ế ượ ứ c ch n thì máy phát xung s g i đ n m i thyristor xung th nh t đ t ứ ấ ạ ứ ự ở ế ế ế ộ đ n góc và xung th hai g i đ n sau m t góc là π/3 khi thyristor k ti p theo th t ế đ ượ ầ ầ

ệ ị i kh i h ng s ho c k t n i t ố ặ ế ố ớ ệ ố ể ượ ế ố c k t n i ủ i h th ng đi u khi n đ đi u khi n các xung c a ể ể ề ầ ể ộ ề c kích . - Đ u vào và đ u ra . + Alpha_deg Đ u vào 1 là tín hi u alpha có đ n v là đ . Đ u vào này có th đ ơ ầ t ố ằ ớ máy phát xung .

ầ ệ ồ ệ ữ c xu t phát t ệ ủ ượ ệ ấ ở ữ ừ ộ ơ ấ ủ ủ ệ ế ế + AB , BC , CA . ồ ộ ab , Vbc và Vca . Nh ng đi n áp đ ng Đ u vào 2 , 3 và 4 là đi n áp dây đ ng b V ữ ư nh ng đ u c c c a b ch nh l u b nên là đi n áp gi a pha c a nh ng đi n áp dây ầ ự ủ ộ ỉ ữ ộ . Đi n áp đ ng b th cu n s c p c a máy bi n th ch nh ng đ ế ỉ ế ộ ườ ồ l u . N u b ch nh l u k t n i đ n cu n tam giác c a máy bi n th , đi n áp đ ng ư b nên là đi n áp pha – đ t c a cu n s c p . ộ ệ ồ ế ộ ỉ ệ ư ế ố ế ấ ủ ộ ộ ơ ấ

ẳ ố ớ ể ờ ạ ủ ầ ặ ế ố ớ i ố ứ ầ ố ơ ả ơ ị nên k t n i v i kh i h ng s ch a t n s c b n có đ n v là Hz ho c k t n i t PLL t đi u ch nh t n s c a h th ng . ố ằ ầ ố ủ ệ ố ỉ + Freq . S n có đ i v i ki u r i r c c a Synchronized 6 – Pulse Generator . Đ u vào này ế ố ớ ự ề + Block .

NG CÔNG MINH Trang 73 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ệ Ế

ầ ặ ậ ệ ị ể t quá 0 . ứ

ệ ầ Đ u vào 5 đ ngăn ch n v n hành máy phát . Các xung b vô hi u khi tín hi u ệ ng d ng v ượ ụ + Pulse . Đ u ra ch a đ ng 6 tín hi u xung . Ư Ầ ề 4.2. MÔ PH NG H CH NH L U C U BA PHA . Ỏ Ỉ 4.2.1. Mô ph ng h ch nh l u c u ba pha không đ o chi u . ả ư ầ ỏ 4.2.1.1 S đ mô ph ng . ơ ồ ứ ự Ệ ệ ỉ ỏ

Hình 4-7 : S đ c a h th ng ch nh l u c u ba pha t i R . ơ ồ ủ ệ ố ư ầ ỉ ả

ế ả 4.2.1.2. K t qu mô ph ng . 0 , ta có đi n áp l V i góc α = 0 i và đi n áp ch nh l u . ỏ ệ ớ ướ ư ệ ỉ

NG CÔNG MINH Trang 74 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ệ Ế

Đ th phát xung . ồ ị

NG CÔNG MINH Trang 75 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ế Ệ

0 , ta có đi n áp l

V i α = 30 i và đi n áp ch nh l u . ớ ệ ướ ư ệ ỉ

0 , ta có đi n áp l

• V i α = 60 i và đi n áp ch nh l u . ớ ệ ướ ư ệ ỉ

NG CÔNG MINH Trang 76 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ệ Ế

0 , ta có đi n áp l

V i α = 90 i và đi n áp ch nh l u . ớ ệ ướ ư ệ ỉ

ậ Nh n xét : - Khi α = 00 thì các thyristor d n ngay t nhiên , đi n áp ẫ ạ i góc chuy n m ch t ể ạ ự ệ ngõ ra có d ng nh p nhô . ạ ấ ề ớ ễ ể ộ ầ ự ẽ ả s đ m c . - Khi α càng l n thì đ nh p nhô càng nhi u . ộ - Th i đi m phát xung đ a đ n các thyristor di n ra m t cách tu n t ờ ệ ẫ b o vi c d n thyristor theo quy lu t cho tr ả ấ ư ế ậ ướ

NG CÔNG MINH Trang 77 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

THI T K H TRUY N Đ NG H T-D Đ án t ồ ố t nghi p ệ Ề Ộ Ế Ệ Ệ Ế

K T LU N Ậ Ế

ơ ự ầ ề ng và đ c bi ườ ươ ặ ộ ủ ng Công ớ ự ỉ ả ậ t là th y Kh ầ ệ ầ ủ th y cô giáo trong b môn t Minh cùng v i s n l c c a b n thân đ n đây em đã hoàn thành đ y đ các công ế vi c mà đ tài t Sau h n 3 tháng nghiên c u và th c hi n đ tài v i s ch b o t n tình c a các ứ ệ đ ng hoá và đo l ự ộ ớ ự ổ ự ủ ả ầ ệ ệ ố ề t nghi p yêu c u . Trong quá trình làm đ tài em đã tích lu đ ề ộ ố ế ể ỹ ượ ắ ơ ứ ể ờ ắ ớ ộ ủ ứ ế ấ ị ổ ự ế c m t s ki n th c đ có th nâng cao cho trình đ c a mình m t cách ch c ch n h n . Tuy nhiên v i th i gian có h n ạ ộ nên đ tài nghiên c u có nhi u ch còn h n ch nh t đ nh . ề ạ ổ ề Trong th i gian này , m c d u đã c g ng n l c h t mình song không tránh ặ ầ ố ắ c s góp ý xây d ng c a các th y cô ự ấ ậ ượ ự ờ ế ủ ầ c hoàn thi n h n . M t l n n a em xin chân thành c m n th y ộ ầ ữ ượ ủ ệ kh i nh ng thi u sót . Em r t mong nh n đ ữ ỏ đ đ án c a em đ ể ồ giáo h ơ ng d n và các th y cô giáo đã giúp đ em hoàn thành t t đ án t ầ ả ơ t nghi p . ố ố ồ ướ ệ ầ ẫ ở

NG CÔNG MINH Trang 78 ƯƠ GVHD: TH.S KH SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD ớ Ễ

ĐỒ ÁN : THIẾT KẾ HỆ TRUYỀN ĐỘNG HỆ T-D

1

2

3

4 5 6

7

8 9 10

ĐL ; NG TRÌNH Đ C TÍNH C VÀ Đ C TÍNH C ĐI N C A ĐM - Khi ngu n đi n m t chi u có công su t vô cùng l n và đi n áp không đ i thì ổ ấ ơ ượ ọ c g i

ĐL ;

đl b ng cách thay đ i t

BBĐ

đl . Ả s đ ng c đang làm vi c đi m A theo chi u quay thu n c a đ ng c ệ ở ể c . i M nhiên thu n v i t ớ ả

∆ω

c

c(ω) : Đ c tính t ặ dm . i ta mong mu n đ c tính c luôn luôn trùng v i đ c tính t ả ượ

BBĐ

1 + α2 = π ề

cc .

1 + α2 = π + ξ .

3 p2 ng pháp đi u khi n ki u phi tuy n : α ươ

dm GVHD: TH.S KH ƯƠ SVTH: NGUY N MINH ÁNH - L p 03 DTD

555

167 310.8,6 3.4.5. Tính ch n b t o xung chùm : ọ ộ ạ ề

12 310.15 ồ

1 = 10 kΩ ; 3.4.7. Tính ngu n nuôi . ồ ầ ạ ỉ

]

[ U [

]

)

( .

Tài liệu liên quan

Có thể bạn quan tâm

Bài Giảng Kỹ thuật cơ điện - GV. Đinh Hải Lĩnh

Báo cáo đồ án: Thiết kế hệ thống điện tử công suất ứng dụng trong truyền động điện

Bài giảng Thiết kế máy điện - GV. Nguyễn Văn Đoài

Đồ án tốt nghiệp: Giải pháp tiết kiệm năng lượng trong vận hành thang máy chung cư bằng chỉnh lưu tích cực

Câu hỏi ôn tập môn Truyền động điện

Câu hỏi ôn tập Đồ án chi tiết máy

Bài giảng Điện công nghiệp: Chương 4 - Trần Trung Tính

Phối hợp bảo vệ rơ le đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cho động cơ điện trong sơ đồ tự dùng của nhà máy nhiệt điện

Bài giảng Cơ sở kỹ thuật điện: Chương 7 - Nguyễn Quang Nam

Luận văn Thạc sĩ Tự động hóa: Nghiên cứu, nâng cao chất lượng hệ truyền động máy cắt kim loại CNC

Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật Cơ khí: Nghiên cứu hệ truyền động biến tần động cơ không động bộ nâng hạ cabin thang máy

Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu, nâng cao chất lượng truyền động bàn máy gia công tia lửa điện CNC

Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Xây dựng thuật toán và ứng dụng phần mềm Matlab - Simulink điều khiển hệ thống cân băng phối liệu trong công nghệ sản xuất xi măng

Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Mô hình hóa và điều khiển hệ truyền động sử dụng động cơ đồng bộ nhiều pha nam châm vĩnh cửu

Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu hệ truyền động không tiếp xúc sử dụng các bộ treo từ tính

Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Tự động hóa: Nghiên cứu hệ truyền động biến tần – động cơ không đồng bộ cho thang máy

Bài giảng Chi tiết máy: Truyền động đai - Nguyễn Hải Sơn

Bài giảng Vật lý nâng cao 2: Chương 4 - Máy điện

Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ cấp trường: Điều khiển hệ truyền động sử dụng động cơ đồng bộ từ thông dọc trục

Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ cấp trường: Nghiên cứu các phương pháp điều khiển cho hệ truyền động điện

Tài liêu mới

Bài tập lớn: Tính toán sức kéo xe con

Bài tập lớn: Thiết kế tuyến dây chuyền tổng lắp ô tô tải sát-xi 2,5 tấn

Bài tập lớn: Thiết kế động cơ - nén khí

Bài tập lớn: Nồi hơi - tua bin hơi tàu thủy

Đồ án tốt nghiệp: Tính toán, thiết kế mô phỏng và thi công mô hình xe điện hỗ trợ vận chuyển hàng hóa

Đồ án môn học: Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải

Đồ án tốt nghiệp: Thi công mô hình hệ thống phanh đĩa và hệ thống lái thủy lực

Đồ án: Thiết kế hệ thống dẫn động xích tải

Đồ án: Thiết kế hệ thống thiết bị sấy phun cà phê hòa tan

Đồ án môn học: Động cơ xăng GDI

Đồ án: Thiết kế thi công điều khiển máy phay CNC

Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu và thiết kế mô hình hệ thống phun xăng đánh lửa xe VinFast Fadil 2019

Đồ án môn học: Thiết kế hộp giảm tốc hai cấp

Đồ án: Thiết kế hệ thống đo lường cơ khí

Đồ án môn học: Thiết kế và điều khiển robot ba bậc tự do

AI tóm tắt

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt

Giới thiệu

Về chúng tôi

Việc làm

Quảng cáo

Liên hệ

Chính sách

Thoả thuận sử dụng