zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Luận Văn - Báo Cáo

» Điện-Điện tử-Viễn thông

Đồ án: THIẾT KỀ NGUỒN CẤP ĐIỆN CHO ĐỘNG CƠ ĐIỆN 1 CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP KHÔNG ĐẢO CHIỀU

Chia sẻ: Bui Duc | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:50

Báo xấu

636
lượt xem 255
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Thiết kế nguồn cấp cho động cơ một chiều kích từ độc lập không đảo chiều.Mạch phải đảm bảo điều chỉnh tốc độ trơn và ổn định tốc độ, đồng thời có khâu bảo vệ quá tải và chống mất kích từ.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Đồ án: THIẾT KỀ NGUỒN CẤP ĐIỆN CHO ĐỘNG CƠ ĐIỆN 1 CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP KHÔNG ĐẢO CHIỀU

NGUYỄN NGỌC THĂNG TĐH1−K47 Đồ án điện tử công suất Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Khoa Điện Bộ môn Tự Động Hóa --------------------------------------------------- ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT THIẾT KỀ NGUỒN CẤP ĐIỆN CHO ĐỘNG CƠ ĐIỆN 1 CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP KHÔNG ĐẢO CHIỀU --------------------------------------------------- Giáo viên phụ trách : ĐỖ TRỌNG TÍN Họ và tên : NGUYỄN NGỌC THĂNG Lớp : Tự động hóa 1 – K 47 Số hiệu sinh viên : 20022615 Hà Nội 0
NGUYỄN NGỌC THĂNG TĐH1−K47 Đồ án điện tử công suất 7- 2005 2MỤC LUC TÌM HIỂU VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU ..................................3 Chương 2 ........................................................................................8 CHỌN PHƯƠNG ÁN.......................................................................8 Ch-¬ng 4 : .....................................................................................27 ThiÕt kÕ m¹ch ®iÒu khiÓn ...........................................................27 III.TÍNH TOÁN MẠCH ĐIỀU KHIỂN...............................................32 1. Tính toán khâu đồng pha...............................................................32 3. Khâu so sánh. ................................................................................35 ..........................................................................................................35 4 . Khâu phát xung chùm. .................................................................35 5 . Khâu khuếch đại xung và biến áp xung. ......................................38 7. Tính biến áp nguồn nuôi và đồng pha...........................................41 8 .Khâu phản hồi tốc độ. ...................................................................44 KẾT LUẬN ...................................................................................48 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...............................................................49 1
NGUYỄN NGỌC THĂNG TĐH1−K47 Đồ án điện tử công suất SỐ LIỆU Thiết kế nguồn cấp cho động cơ một chiều kích từ độc lập không đảo chiều.Mạch phải đảm bảo điều chỉnh tốc độ trơn và ổn định tốc độ, đồng thời có khâu bảo vệ quá tải và chống mất kích từ. Phương án Các số liệu cho trước Uđm(V) Iđm(A) U kích từ(V) I kích từ(A) Phạm vi điều chỉnh tốc độ 30:1 5 120 100 120 12 MỤC LỤC CHƯƠNG I .Tổng quan về máy điện một chiều …………2 CHƯƠNG II .Chọn phương án …………7 CHƯƠNG III . Thiết kế và tính toán mạch lực …………11 CHƯƠNG IV . Thiết kế và tính toán mạch điều khiển …………26 CHƯƠNG V . Mô phỏng ……………43 - Kết luận - Tài liệu tham khảo 2
NGUYỄN NGỌC THĂNG TĐH1−K47 Đồ án điện tử công suất Chương 1 TÌM HIỂU VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU Trong nền sản xuất hiện đại, máy điện một chiều vẫn được coi là một loại máy quan trọng. Nó có thể dùng làm động cơ điện, máy phát điện hay dùng trong những điều kiện làm việc khác. Động cơ điện một chiều có đặc tính điều chỉnh tốc độ rất tốt, có nhiều ưu việt hơn so với loại động cơ khác. Không những nó có khả năng điều chỉnh tốc độ dễ dàng mà cấu trúc mạch lực, mạch điều khiển đơn giản hơn đồng thời lại đạt chất lượng điều chỉnh cao trong dải điều chỉnh tốc độ rộng. Động cơ điện một chiều được dùng nhiều trong những ngành công nghiệp có yêu cầu cao vể điều chỉnh tốc độ như cán thép, hầm mỏ, giao thông vận tải… I. CẤU TẠO CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU Cấu tạo động cơ điện một chiều có thể chia thành hai phần chính là phần tĩnh (stato) và phần quay (rôto) 1. Phần tĩnh hay stato Đây là phần đứng yên của động cơ, bao gồm các bộ phận chính sau: a. Cực từ chính : Cực từ chính là bộ phận sinh ra từ trường gồm có lõi sắt cực từ và dây quấn kích từ lồng ngoài lõi sắt cực từ. Lõi sắt cực từ làm bằng những lá thép kỹ thuật điện hay thép cácbon dày 0,5 mm đến 1 mm ép lại và tán chặt. Trong động cơ nhỏ có thẻ dùng thép khối. Cực từ được gắn chặt vào vỏ máy nhờ bulông. Dây quấn kích từ được quấn bằng dây đồng bọc cách điện và mỗi cuộn dây đều được bọc cách điện kỹ thành một khối và tẩm sơn cách điện trước khi đặt trên các cực từ. Các cuộn dây kích từ đặt trên các cực từ này được nối nối tiếp với nhau. b. Cực từ phụ Cực từ phụ được đặt giữa các cực từ chính và dùng để cải thiện đổi chiều. Lõi thép của cực từ phụ thường làm bằng thép khối và trên thân cực từ phụ có đặt dây quấn mà cấu tạo giống như dây quấn cực từ chính. Cực từ phụ cũng được gắn vào vỏ máy nhờ những bulông. c. Gông từ Gông từ dùng để làm mạch từ nối liền các cực từ, đồng thời làm vỏ máy. Trong động cơ nhỏ và vừa thường dùng thép tấm dày uốn và hàn lại. Trong động cơ điện lớn thường dùng thép đúc. Có thể dùng gang làm vỏ máy trong động cơ điện nhỏ. d. Các bộ phận khác : - Nắp động cơ : Để bảo vệ động cơ khỏi bị những vật ngoài rơi vào làn hư hỏng dây quấn hay an toàn cho người khỏi chạm phải điện. Trong động cơ điện nhỏ và vừa, nắp 3
NGUYỄN NGỌC THĂNG TĐH1−K47 Đồ án điện tử công suất động cơ còn có tác dụng làm giá đỡ ổ bi. Trong trường hợp này nắp động cơ thường làm bằng gang. - Cơ cấu chổi than : Để đưa dòng điện từ phần quay ra ngoài. Cơ cấu chổi than gồm có chổi than đặt trong hộp chổi than và nhờ một lò xo tì chặt lên cổ góp. Hộp chổi than được cố định trên giá chổi than và cách điện với giá. Giá chổi than có thể quay được để điều chỉnh vị trí chổi than cho đúng chỗ. Sau khi điều chỉnh xong thì dùng vít cố định chặt lại. 2. Phần quay hay rôto Phần quay gồm có những bộ phận sau: a. Lõi sắt phần ứng Lõi sắt phần ứng dùng để đẫn từ. Thường dùng những tấm thép kỹ thuật điện (thép hợp kim silic) dày 0,5 mm phủ cách điện mỏng ở hai mặt rồi ép chặt lại để giảm hao tổn do dòng điện xoáy gây nên. Trên lá thép có dập hình dạng rãnh để sau khi ép lại thì đặt dây quấn vào. Trong những động cơ cỡ trung trở lên, người ta còn dập những lỗ thông gió để khi ép lại thành lõi sắt có thể tạo được những lỗ thông gió dọc trục. Trong những động cơ điện lớn hơn thì lõi sắt thường chia thành từng đoạn nhỏ. Giữa các đoạn ấy có để một khe hở gọi là khe thông gió ngang trục. Khi động cơ làm việc, gió thổi qua các khe làm nguội dây quấn và lõi sắt. Trong động cơ điện nhỏ, lõi sắt phần ứng được ép chặt trực tiếp vào trục. Trong động cơ điện lớn hơn, giữa trục và lõi sắt có đặt giá rôto. Dùng giá rôto có thể tiết kiệm thép kỹ thuật điện và giảm nhẹ trọng lượng rôto. b. Dây quấn phần ứng Dây quấnphần ứng là phần sinh ra suất điện động và có dòng điện chạy qua. Dây quấn phần ứng thường làm bằng dây đồng có bọc cách điện. Trong động cơ điện nhỏ (công suất dưới vài kilôoat) thương dùng dây có tiết dện tròn. Trong động cơ điện vừa và lớn, thường dùng dây tiết diện hình chữ nhật. Dây quấn đựợc cách điện cẩn thẩn với rãnh của lõi thép. Để tránh khi quay bị văng ra so sức ly tâm, ở miệng rãnh có dùng nêm để đè chặt hoặc phải đai chặt dây quấn. Nêm có thể làm bằng tre, gỗ hay bakêlit. c. Cổ góp Cổ góp (còn gọi là vành góp hay vành đổi chiều) dùng để đổi chiều dòng điện xoay chiều thành một chiều. Cổ góp có nhiều phiến đồng có đuôi nhạn cách điện với nhau bằng lớp mica dày 0,4 đến 1,2 mm và hợp thành một trụ tròn. Hai đầu trụ tròn dùng hai vành ốp hình chữ V ép chặt lại. Giữa vành góp có cao hơn một ít để hàn các đầu dây của các phần tử dây quấn vào các phiến góp được dễ dàng. d. Các bộ phận khác : - Cánh quạt : dùng dể quạt gió làm nguội động cơ. Động cơ điện một chiều thường được chế tạo theo kiểu bảo vệ. Ở hai đầu nắp động cơ có lỗ thông gió. Cánh quạt lắp trên trục động cơ. Khi động cơ quay, cánh quạt hút gió từ ngoài vào động cơ. Gió đi qua vành góp, cực từ, lõi sắt và dây quấn rồi qua quạt gió ra ngoài làm nguội động cơ. - Trục động cơ : trên đó đặt lõi sắt phần ứng, cổ góp, cánh quạt và ổ bi. Trục động cơ 4
NGUYỄN NGỌC THĂNG TĐH1−K47 Đồ án điện tử công suất thường được làm bằng thép cácbon tốt. II. CÁC THÔNG SỐ ẢNH HƯỞNG Ru + R f Uu Phương trình đặc tính cơ điện : ω= - Iư Kφ Kφ Ru + R f Uu Phương trình đặc tính cơ : ω= - M ( Kφ ) 2 Kφ Từ phương trình đặc tính trên ta thấy có 3 thông số ảnh hưởng tới đặc tính cơ: - Ảnh hưởng của điện trở phần ứng : Để thay đổi điện trở phần ứng ta nối thêm điện trở phụ Rf vào mạch phần ứng. Rf càng lớn thì tốc độ động cơ càng giảm, đồng thời dòng điện ngắn mạch và mômen ngắn mạch cũng giảm. - Ảnh hưởng của điện áp phần ứng : Khi giảm điện áp thì mômen ngắn mạch giảm, dòng điện ngắn mạch giảm và tốc độ động cơ cũng giảm ứng với 1 phụ tải nhất định. - Ảnh hưởng của từ thông : Thay đổi từ thông bằng cách thay đổi dòng Ikt động cơ. Khi giảm từ thông thì vận tốc động cơ tăng. III. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA ĐỘNG CƠ 1 CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP Khi nguồn điện một chiều có công suất không đủ lớn thì mạch điện phần ứng và mạch kích từ mắc vào hai nguồn một chiều độc lập với nhau, lúc này động cơ được gọi là động cơ kích từ độc lập. Để tiến hành mở máy, đặt mạch kích từ vào nguồn Ukt, dây cuốn kích từ sinh ra từ thông Φ. Trong tất cả các trường hợp, khi mở máy bao giờ cũng phải đảm bảo có Φmax tức là phải giảm điện trở của mạch kích từ Rkt đến nhỏ nhất có thể. Cũng cần đảm bảo không xảy ra đứt mạch kích thích vì khi đó Φ = 0, M = 0, động cơ sẽ không quay được, do đó E ư = 0 và theo biểu thức U = E ư + R ư I ư thì dòng điện I ư sẽ rất lớn làm cháy động cơ. Nếu mômen do động cơ điện sinh ra lớn hơn mômen cản (M > Mc) rôto bắt đầu quay và suất điện động E ư sẽ tăng lên tỉ lệ với tốc độ quay n. Do sự xuất hiện và tăng lên của E ư , dòng 5
NGUYỄN NGỌC THĂNG TĐH1−K47 Đồ án điện tử công suất điện I ư sẽ giảm theo, M giảm khiến n tăng chậm hơn. Tăng dần I ư bằng cách tăng U ư hoặc giảm điện trở mạch điện phần ứng cho đến khi máy đạt tốc độ định mức. Trong quá trình tăng I ư cần chú ý không để lớn quá so với Iđm để không xảy ra cháy động cơ. IV. PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ CHO ĐỘNG CƠ ĐIỆN 1 CHIỀU Ru + R f Uu Từ biểu thức : ω= - M ( Kφ ) 2 Kφ ta thấy rằng việc điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều có thể thực hiện được bằng cách thay đổi các đại lượng Φ, R ư , U. 1. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở n phần ứng Ứ ng với mỗi giá trị của Rf có một đặc tính cơ khác n0 Rf =0,TN nhau trong đó Rf = 0 là đặc tính cơ tự nhiên. Ta thấy nếu Rf càng lớn thì đặc tính cơ sẽ có độ dốc càng cao nghĩa là tốc Rf1 độ thay đổi nhiều khi tải thay đổi. Phương pháp này chỉ cho phép điều chỉnh tốc độ trong vùng dưới tốc độ quay Rf3 Rf2 định mức và luôn kèm theo tổn hao năng lượng trên điện 0 M m(I ) M(I m ) trở phụ, làm giảm hiệu suất của động cơ điện. Vì vậy phương pháp này chỉ áp dụng ở động cơ có công suất nhỏ Đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập khi thay đổi điện trở phần ứng 2. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông Điều chỉnh từ thông kích thích của động cơ điện một chiều là điều chỉnh mômen điện từ của động cơ M = K.Φ.Iư và sức điện động quay của động cơ Eư = K.Φ.ω Mạch kích từ của động cơ là mạch phi tuyến nên hệ điều chỉnh từ thông cũng là hệ phi tuyến: dφ ek ik = + ωk rb + rk dt Φđm> Φ1 > Φ2 trong đó rk – điện trở dây quấn kích thích Φ2 rb – điện trở của nguồn điện áp kích thích ωk – số vòng dây của dây quấn kích Φ1 thích Thường khi điều chỉnh điện áp phần ứng được Mc Φđm,TN giữ nguyên bằng giá trị định mức, do đó đặc tính cơ thấp nhất trong vùng điều chỉnh từ thông chính là Mnm2 Mnm1 Mnm đặc tính có điện áp phần ứng định mức, từ thông Đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ định mức và được gọi là đặc tính cơ bản. độc lập khi thay đổi từ thông 6
NGUYỄN NGỌC THĂNG TĐH1−K47 Đồ án điện tử công suất ( Kφ ) 2 Vì βΦ = nên độ cứng đặc tính cơ giảm rất nhanh khi ta giảm từ thông để tăng Ru tốc độ cho động cơ 3. Điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi điện áp phần ứng Khi thay đổi điện áp đặt vào phần ứng động cơ ω ta được một họ đặc tính cơ song song với đặc tính ω0 Uđm cơ tự nhiên. ω01 U1 Ta thấy rằng khi thay đổi điện áp ( giảm áp ) ω02 U2 thì mômen ngắn mạch, dòng điện ngắn mạch ω03 U3 giảm và tốc ω04 U4 độ động cơ cũng giảm ứng với một phụ tải nhất Mc M(I) định. Do đó phương pháp này cũng được dùng để Đặc tính cơ của động cơ điện một chiều điều chỉnh tốc độ động cơ và hạn chế dòng điện kích từ độc lập khi thay đổi điện áp phần khi khởi động. ứng 7
NGUYỄN NGỌC THĂNG TĐH1−K47 Đồ án điện tử công suất Chương 2 CHỌN PHƯƠNG ÁN Nguồn điện một chiều cấp cho động cơ điện một chiều có thể lấy được từ nhiều cách khác nhau. Lấy trực tiếp từ máy phát điện một chiều hoặc có thể dùng bộ biến đổi một chiều. Trong thực tế, bộ biến đổi một chiều có thể dễ dàng thiết kế nhờ các mạch chỉnh lưu sử dụng các van bán dẫn. Hơn nữa, các mạch chỉnh lưu sử dụng van điều khiển còn có thể dễ dàng điều khiển được theo yêu cầu của từng loại tải. Do các ưu điểm đó, ta sẽ thiết kế nguồn một chiều thông qua các mạch chỉnh lưu điện áp xoay chiều lấy từ lưới điện. Dưới đây là một số mạch chỉnh lưu cơ bản và hay được sử dụng. 1. Mạch chỉnh lưu cầu một pha điều khiển đối xứng - Các van dẫn lần lượt theo từng cặp (T1, T2) và (T3, T4). - Góc mở van α, góc dẫn các van λ 0 – α : T1, T2 dẫn α – α + λ : T3, T4 dẫn, đồng thời T1, T2 khóa lại Công thức: 22 Udα = U2cosα = 0,9U2cosα π U dα Idα = Rd Id Iv = 2 Sba = 1,23Pd Ungmax = 2 U2 8
NGUYỄN NGỌC THĂNG TĐH1−K47 Đồ án điện tử công suất I2 = 1,11Id * Nhận xét: Chỉnh lưu cầu một pha sử dụng rộng rãi trong thực tế, nhất là với cấp điện áp tải lớn hơn 10V. Dòng tải có thể lên tới 100A. Ưu điểm của nó là không nhất thiết phải có biến áp nguồn. Tuy nhiên do số l ượng van gấp đôi hình tia nên sụt áp tr ong mạch van cũng tưng gấp đôi. Do đó nó không phù hợp với tải cần có dòng lớn nhưng điện áp nhỏ. 2. Mạch chỉnh lưu hình tia ba pha điều khiển đối xứng - Dòng điện id phẳng do Ld rất lớn. - Hoạt động của mạch với góc điều khiển α θ : 00 – 30 + α : T3 dẫn θ : 30 + α – 1500 + α : T1 dẫn θ : 150 + α – 2700 + α : T2 dẫn Các van hoạt động riêng, độc lập T1 T2 L1 T3 R1 Công thức: 36 Udα = U2cosα = 1,17U2cosα 2π U Idα = dα Rd I Iv = d 3 Sba = 1,35Pd Ungmax = 6 U2 I2 = 0,58Id * Nhận xét: Chỉnh lưu tia 3 pha cần có biến áp nguồn để đưa điểm trung tính ra tải. Công suất máy biến áp này hơn công suât một chiều 1,35 lần, tuy nhiên sụt áp trong mạch van nhỏ 9
NGUYỄN NGỌC THĂNG TĐH1−K47 Đồ án điện tử công suất nên thích hợp với phạm vi điện áp thấp. Vì sử dụng nguồn ba pha nên cho phép nâng công suất tải lên nhiều (đến vài trăm ampe), mặt khác độ đập mạch của điện áp ra sau mạch chỉnh lưu giảm đáng kể nên kích thước bộ lọc cũng nhỏ đi nhiều. 3. Mạch chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển đối xứng - Hoạt động của mạch: các van nhóm lẻ thay nhau dẫn cho điện áp ở điểm katốt chung UKC, các van nhóm chẵn thay nhau dẫn cho điện áp ở điểm anốt chung UAC. - Công thức: 36 Udα = Udocosα = U2cosα π id = Id = U dα Rd Id Itbv = 3 Ungmax = 6 U2 Sba = 1,05Pd I2 = 0,816Id * Nhận xét: Chỉnh lưu 3 pha sơ đồ cầu là loại được sử dụng rộng rãi nhất trong thực tế vì nó có nhiều ưu điểm hơn cả. Nó cho phép có thể đấu thẳng vào lưới điện ba pha, độ đập mạch nhỏ 5%. Nếu có sử dụng máy biến áp thì gây méo lưới điện ít hơn các loại trên. Đồng thời, công suất mạch chỉnh lưu này có thể rất lớn đến hàng trăm kW. Nhược điểm của mạch này là sụt áp trên van gấp đôi sụt áp trên van trong mạch sơ đồ hình tia. Chọn mạch van: Theo yêu cầu của đề bài: Uđm = 120V, Iđm = 100A ta có công suất của động cơ là Pđm = Uđm. Iđm = 120.100 = 12000 W = 12 kW Công suất này nhá h¬n 15KW nên ta sử dụng mạch chỉnh lưu cầu 1 pha nh−ng dòng Idm=100A sẽ làm lệch lưới nên mạch cầu 3 pha là thích hợp hơn Mặt khác yêu cầu nguồn cung cấp cho động cơ phải điều chỉnh được điện áp, điện áp điều chỉnh phải trơn nên ta chọn van phải là van điều khiển. Như vậy ta sẽ chọn mạch lực là mạch chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển đối xứng. 10
NGUYỄN NGỌC THĂNG TĐH1−K47 Đồ án điện tử công suất 36 điện áp ra của mạch chỉnh lưu là: Ud0 = U2 U 2 =Ud0/2,34=51.2V π Mà điện áp nguồn là 380V do dó cần dùng biến áp nguồn Kết luận: Qua xem xét và tính toán ở trên, ta chọn mạch lực là mạch chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển đối xứng 11
NGUYỄN NGỌC THĂNG TĐH1−K47 Đồ án điện tử công suất Chương III . Thiết kế mạch lực Sau khi ph©n tÝch ®¸nh gi¸ vÒ chØnh l−u ,tõ c¸c −u nh−îc ®iÓm cña c¸c s¬ ®å chØnh l−u ,víi t¶i vμ ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu víi c«ng suÊt võa ph¶i nh− trªn th× s¬ ®å chØnh l−u cÇu 3 pha ®iÒu khiÓn ®èi xøng lμ hîp lÝ h¬n c¶ ,bëi lÏ ë c«ng suÊt nμy ®Ó tr¸nh lÖch t¶i biÕn ¸p ,kh«ng thÓ thiÕt kÕ theo s¬ ®å mét pha ,s¬ ®å tia 3 pha sÏ lμm mÊt ®èi xøng ®iÖn ¸p nguån .Nªn s¬ ®å thiÕt kÕ ta chän lμ s¬ ®å cÇu 3 pha cã ®iÒu khiÓn ®èi xøng SƠ ĐỒ MẠCH ĐỘNG LỰC 12
NGUYỄN NGỌC THĂNG TĐH1−K47 Đồ án điện tử công suất B A C AT XP K K K K BA YP R R C C R C T4 T1 R R C C T6 T3 R R C C T2 T5 R R C C A V L § MP RI FT KT PP NP QP I. Tính toáncuộnkháng lọc. Để giảm độ đập mạch của dòng Id ,làm dòng tải trơn và hạn chế sự giãn đoạn ta dùng cuộn kháng lọc 1.TÝnh gi¸ trÞ ®iÖn c¶m cña cuén kh¸ng läc V× hÖ sè ®Ëp m¹ch chØnh l−u cÇu 3 pha lμ: K®mv = 0,057 nªn m¹ch läc cã hÖ sè san b»ng: k dmv 0,057 = = 9,5 Ksb = k dmr 0,006 Ta cã ®iÖn trë t−¬ng ®−¬ng: 13
NGUYỄN NGỌC THĂNG TĐH1−K47 Đồ án điện tử công suất Ud 120 1,2 Ω R= Id 100 Do R1 kh«ng lín , Ksb kh«ng lín nªn bé läc ®−îc chän lμ ®iÖn c¶m Rd 1,2 k2 1 9,52 - 1 0.006H 6mH L= sb mdm.ω1 6.2 π .50 ω 1 =2л 50 rad/s lμ tÇn sè gãc cña nguån xoay chiÒu cña l−íi 2.TÝnh to¸n cuén kh¸ng - ta cã: Id=100A , L = 0,006H , ∆ U_=5%Ud=6V , ∆ U~= 6V, Tmt =40 0 c , ∆ T=50 0 c 2.1.TÝnh kÝch th−íc lâi thÐp: - KÝch th−íc c¬ së: a = 2,6 4 LI2 2.6 0.006 .100 2 7,2cm d Chän a = 9 (cm) b = 1,5a = 13,5(cm) c = 0,8a = 7,2(cm) h= 3a = 3.9=27(cm) - TiÕt diÖn lâi thÐp: Sth = ab = 9.13,5 = 121.5 (cm2) - DiÖn tÝch cña sæ : S cs = h.c = 27.7,2 = 194.4(cm2) - §é dμi trung b×nh ®−êng søc: lth = 2 (a+b+c) = 2(9+27+7.2) = 86.4(cm) - §é dμi trung b×nh d©y quÊn: ldq= 2(a+b) + πc = 2(9+13.5) + π7.2 = 67.6(cm) - ThÓ tÝch lâi thÐp: Vth = 2ab (a+h+c) = 11591.1 (cm3) 2.2. TÝnh ®iÖn trë cña d©y quÊn ë t0 = 200C ®¶m b¶o ®é sôt ¸p cho phÐp: r20= 14
NGUYỄN NGỌC THĂNG TĐH1−K47 Đồ án điện tử công suất ∆ U_ / Id 6 /100 46,2.10-3 Ω 1 4,26.10 Tmt ∆ T - 20 [1 4,26.10 (400 500 - 200 )] -3 -3 r20 = 0,0462(Ω) 2.3. Sè vßng d©y cña cuén c¶m r20 .scs 0,0462 .194 .4 150,9(V) W = 414 414 ldq 67.6 Chän 151vßng 2.4 TÝnh mËt ®é tõ tr−êng 100 W.Id 100.151.100 17476.8(A / m) H= lth 86.4 2.5.TÝnh c−êng ®é tõ c¶m:chØnh l−u 3 pha cã 6 ®Ëp m¹ch trong mét chu k× ®iÖn ¸p f dm=50.6=300Hz ∆ U.10 4 6.10 4 β= 2,45.10-3 (T) 4,44 W.fdm.sth 4,44.151.300.121,50 2.6. TÝnh hÖ sè tõ thÈm: v× B
NGUYỄN NGỌC THĂNG TĐH1−K47 Đồ án điện tử công suất - TÝnh sè líp d©y: W 151 4,5 n= W' 33 VËy cÇn quÊn 5 líp. - §é dμy cña c¶ cuén d©y ∆cd = n(d + ∆cd) Trong ®ã: ∆cd = 5(mm) ∆cd = 5(0,55 + 0,5) = 5.25(cm) §é dμy cña quËn d©y ∆cd nhá h¬n kÝch th−íc cöa sè c = 7.2(cm) nªn d©y lät vμo trong cöa sæ. 2.11 KiÓm tra chªnh lÖch nhiÖt ®é: 1,02.∆ U_.Id 1,02.6.100 563,9(W) PCu = 1 4,26.10 .(Tmt - 20) 1 4,26.10-3.(40 - 20) -3 SCu = 2hsd (a+b+π∆cd) + 1,4. ∆cd ( π∆cd + 2a) SCu = 2245.6 (cm2) HÖ sè ph¸t nhiÖt: 5 W α = 1,03. 10-3 6 h = 0,008 0 C.cm sd §é chªnh lÖch nhiÖt ®é: ΡCu 2172 ∆Τ 31,380 C α .SCu 0,008.8384,8 ∆Ttt < ∆T cho phÐp ⇒ Tho¶ m·n II. Tính chọn van mạch lực và bảo vệ van 1.Tính chọn van Ta cã c¸c th«ng sè kÜ thuËt cña m¹ch Ud=120V,Id=100A a> chọn theo điện áp trên van Víi Ud=Ku.U 2 =2,34U 2 §iÖn ¸p ng−îc lín nhÊt ®Æt lªn van lμ: U ngmax=2.45U 2 max=2.45.Ud/Ku=2,45.120/2,34=125,6V LÊy hÖ sè dù tr÷ ®iÖn ¸p lμ1,7 Suy ra Unv=1,7.125,6V=213,5V b>chän theo dßng ®iÖn qua van Id 100 -víi s¬ ®å cÇu 3 pha :Itbv= = =33,3A 3 3 chän hÖ sè dù tr÷ dßng lμ 1.4 v× Itbv
NGUYỄN NGỌC THĂNG TĐH1−K47 Đồ án điện tử công suất Ilv=25%Idmv Idmv = 4.Ilv = 186,4A Tõ hai th«ng sè Unv=213,5V Idmv=186,4A Tra b¶ng chän van T14 – 200-3 Lo¹i van nμy cã c¸c th«ng sè sau: Icp=200A Ix=650A Id=3300A Irß=25mA Sôt ¸p trªn van ∆ U=1.75V ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn U®k=3,5V I®k=200mA 2. Tính toán bảo van mạch lực. Trong bé chØnh l−u phÇn tö kÐm kh¶ n¨ng chÞu ®−îc c¸c biÕn ®éng m¹nh cña biÕn ¸p vμ cña dßng ®iÖn chÝnh lμ c¸c van b¸n dÉn. *) B¶o vÖ vÒ qu¸ dßng Thùc tÕ do yªu cÇu cña ®Ò bμi mμ b¾t buéc ta ph¶i dïng ®Õn biÕn ¸p. V× vËy thùc chÊt trong m¹ch ®· cã b¶o vÖ qu¸ dßng nªn chØ cÇn l¾p atomat ®Çu m¹ch biÕn ¸p. *) B¶o vÖ qu¸ ¸p do phÝa nguån xoay chiÒu g©y ra, ë ®©y ta dïng m¹ch RC ®Ó chèng qu¸ ¸p nguån kiÓu riªng rÏ tõng pha. +) TÝnh hÖ sè biÕn ¸p cña van U cp k= U tt +) TÝnh n¨ng l−îng tõ tr−êng tÝch luü trong biÕn ¸p: s ba .I μ max W = 0,5. Lμ. I2μmax = 2 2 .I 2 .ω Trong ®ã: Lμ : ®iÖn c¶m tõ ho¸ biÕn ¸p I2μmax:biªn ®é dßng tõ ho¸ Sba : c«ng suÊt biÕn ¸p I2 : dßng ®iÖn thø cÊp biÕn ¸p +) TÝnh gi¸ trÞ nhá nhÊt 2W C* Cmin = 2 U 2 max +) Ph¹m vi ®iÒu chØnh gi¸ trÞ ®iÖn trë pha 17
NGUYỄN NGỌC THĂNG TĐH1−K47 Đồ án điện tử công suất U 2 max α U α .Rmin ≤ R ≤ 2 max .Rmax U μ max I μm0 Th«ng th−êng qua tÝnh to¸n vμ kinh nghiÖm ng−êi ta th−êng chän R = 80(Ω) C = 1,25(μF) *) B¶o vÖ c¸c sung ¸p trªn van BiÖn ph¸p b¶o vÖ th«ng dông nhÊt hiÖn nay lμ dïng m¹ch RC m¾c song song víi van vμ cμng gÇn van cμng tèt ®Ó x©y dùng d©y ng¾n tèi ®a. Thùc chÊt chØ cÇn tô C song v× van sÏ xuÊt hiÖn dßng ®iÖn phãng cña tô qua van lμm nãng thªm cho van nªn cÇn dïng mét ®iÖn trë R nh»m h¹n chÕ dßng nμy trong ph¹m vi 10 ÷ 50A. Tuy nhiªn cã thÓ dïng ph−¬ng ph¸p ®å thÞ tÝnh gÇn ®óng. +) TÝnh hÖ sè qu¸ ¸p trªn van U ngcp K= U ntt Trong ®ã: Ungcp: ®iÖn ¸p ng−îc lín nhÊt th−êng xuyªn ®Æt lªn van Untt : ®iÖn ¸p ng−îc thùc tÕ lín nhÊt - Tra b¶ng vμ ®å thÞ: X¸c ®Þnh C*, R*, R*max theo k +) TÝnh tèi ®a gi¶m dßng lín nhÊt khi van kho¸ di (max) = 2π . f Y .I y max - dt Trong ®ã: fy: tÇn sè chuyÓn m¹ch cña van Iymax: gi¸ trÞ dßng ®iÖn lín nhÊt qua van tr−íc khi kho¸. +) TÝnh c¸c trÞ sè: 2Q * .C min Cmin = U ngtt U ng L ' U ng .L' ≤ R' ≤ Rmax * Rmin 2Q 2Q 18
NGUYỄN NGỌC THĂNG TĐH1−K47 Đồ án điện tử công suất du U max = .R f víi Rf ®iÖn trë t¶i +) KiÓm tra tèc ®é t¨ng ¸p thuËn qua van du/dt dt 2 NÕu gi¸ trÞ nμy v−ît qu¸ gi¸ trÞ cho phÐp cña van th× l¹i tÝnh l¹i nh− ®Çu. +) TÝnh c«ng suÊt ®iÖn trë Theo thùc nghiÖm ®−îc tÝnh gÇn ®óng: PR = fy. C. U2ymax Trªn ®©y lμ toμn bé c«ng viÖc tÝnh to¸n cña m¹ch ®éng lùc. HÇu nh− ®−îc dùa trªn kinh nghiÖm thùc tÕ cña c¸c thÇy c« gi¸o. V× vËy cã mét sè kÕt qu¶ thùc tÕ ®−îc c«ng nhËn. R=80Ω; C=0,25μF III.TÍNH MÁY BIẾN ÁP -Chän m¸y biÕn ¸p 3 pha 3 trô s¬ ®å ®Êu d©y Δ/Y lμm m¸t b»ng kh«ng khÝ tù nhiªn . +)TÝnh c¸c th«ng sè c¬ b¶n : 1-§iÖn ¸p pha s¬ cÊp m¸y biÕn ¸p : U1 =380 (V) 2-§iÖn ¸p pha thø cÊp cña m¸y biÕn ¸p Ph−¬ng tr×nh c©n b»ng ®iÖn ¸p khi cã t¶i : Udo =Ud + 2ΔUv +ΔUdn + ΔUba+ ∆ Uloc Trong ®ã : ΔUv =1,75 (V) lμ sôt ¸p trªn Thyristor ΔUdn ≈ 0 lμ sôt ¸p trªn d©y nèi ΔUba = ΔUr + ΔUx lμ sôt ¸p trªn ®iÖn trë vμ ®iÖn kh¸ng m¸y biÕn ¸p . Chän s¬ bé : ΔUba =8% .Ud =8% .120 = 9,6 (V) ∆ Uloc 5%Ud 6 V lμ sôt ¸p trªn cuén kh¸ng läc Thay vμo ®−îc: Ud0 =120+2.1.75+6+6=135.5(V) LÊy gãc dù tr÷ khi cã suy gi¶m ®iÖn ¸p l−íi lμ: α =35 0 §iÖn ¸p pha thø cÊp pha m¸y biÕn ¸p : Ud 135.5 70,6(V) U2= ku cos 2.34 cos 0 0 35 35 3-C«ng suÊt biÓu kiÕn cña m¸y biÕn ¸p lμ S ba =K ba .Pd 19

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

TL.01: Bộ Tiểu Luận Triết Học

207 tài liệu

1468 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.