Luận văn Thiết kê biến tần 3 pha để điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ

L I NÓI Đ U

Ờ

Ầ

Ngày nay cùng v i vi c phát tr n m nh m các ng d ng c a khoa ứ ụ ủ ể ẽ ệ ạ ớ

nói h c k thu t trong công nghi p nói chung và trong công nghi p đi n t ọ ỹ ệ ử ệ ệ ậ

riêng thì các thi có công su t l n đ c ch t o ngày càng t b đi n t ế ị ệ ử ấ ớ ượ ế ạ

nhi u.Và đ c bi t các ng d ng c a nó vào các ngành kinh t qu c dân và ề ặ ệ ủ ứ ụ ế ố

đ i s ng hàng ngày đã và đang phát tri n h t s c m nh m .Qua đó con ờ ố ế ứ ể ẽ ạ

ng i đã khai thác tri t đ nh ng u đi m v n có c a các lo i đ ng c ườ ệ ể ạ ộ ữ ư ủ ể ố ơ

m t chi u và xoay chi u ph c v nh ng nhu c u ngày càng cao trong lĩnh ữ ụ ụ ề ề ầ ộ

đ ng hóa. v c t ự ự ộ

ể V i đ án này em đã nêu ra m t khía c nh nh trong lĩnh v c đi u khi n ớ ồ ự ề ạ ộ ỏ

đ ng c không đ ng b rôto l ng sóc. ộ ơ ồ ộ ồ

“Thi ế t kê bi n t n 3 pha đ đi u ch nh t c đ đ ng c không đ ng b ” ộ ố ộ ộ ể ề ế ầ ơ ồ ỉ

N i dung các ch ng m c nh sau : ộ ươ ư ụ

Ch ươ ng 1 : T ng quan v công ngh . ệ ổ ề

Gi i thi u v đ ng c không đ ng b và các h th ng bi n t n. ớ ệ ố ế ầ ề ộ ệ ơ ồ ộ

Ch ươ ấ . ng 2 : Tính ch n m ch công su t ọ ạ

M ch đ ng l c, đi sâu vào nguyên lí làm vi c c a h th ng thi t b cũng ệ ủ ệ ố ự ạ ộ ế ị

nh các ph ư ươ ng pháp tính ch n m ch và b o v m ch. ạ ệ ạ ả ọ

Ch ng 3 : Thi t k m ch đi u khi n . ươ ế ế ạ ề ể

Ứ ng d ng c a kĩ thu t xung s đ đi u khi n ho t đ ng c a m ch ố ể ề ạ ộ ủ ụ ủ ể ậ ạ

ỉ ả Em xin chân thành c m n các th y cô trong khoa đi n đã t n tình ch b o ả ơ ệ ầ ậ

trong th i gian làm đ tài. ề ờ

CH

NG 1: T NG QUAN VÊ CÔNG NGHÊ

ƯƠ

Ổ

̀ ̣

1.1. H TH NG ĐI U T C BI N T N- Đ NG C XOAY CHI U Ề Ố Ơ Ố Ộ Ầ Ệ Ế Ề

ề Trong các h th ng đi u t c bi n t n cho c 2 lo i đ ng c xoay chi u ế ầ ạ ộ ệ ố ề ố ả ơ

đ ng b và không đ ng b thì b bi n t n là khâu quan tr ng quy t đ nh ộ ế ầ ồ ế ị ộ ồ ộ ọ

đ n ch t l ế ấ ượ ề ng c a h th ng truy n đ ng. Ph thu c vào ph m vi đi u ệ ố ụ ủ ề ạ ộ ộ

ch nh, vào ph m vi công su t truy n đ ng, vào h ề ạ ấ ộ ỉ ướ ng đi u ch nh mà có các ỉ ề

ng pháp kh ng ch bi n t n khác nhau. Trong th c t lo i bi n t n và ph ế ầ ạ ươ ế ế ầ ự ế ố

các b bi n t n đ ộ ế ầ ượ ự c chia làm hai nhóm: các b bi n t n là bi n t n tr c ộ ế ầ ế ầ

ti p và các b bi n t n gián ti p có khâu trung gian m t chi u. Tr c đây, ộ ế ầ ế ề ế ộ ướ

các h truy n đ ng dùng bi n t n tr c ti p do ch t l ng đi n áp đ u ra ế ầ ấ ượ ự ế ệ ề ộ ệ ầ

th p nên th ng dùng ấ ườ ở ấ lĩnh v c công su t l n, n i ch tiêu v hi u su t ề ệ ấ ớ ự ơ ỉ

đ c đ t lên hàng đ u. Ngày nay, v i s phát tri n c a đi n t ượ ể ủ ớ ự ệ ử ặ ầ ấ công su t

và k thu t vi đi u khi n, ph ề ể ậ ỹ ươ ậ ng pháp đi u khi n bi n t n ki u ma tr n ế ầ ề ể ể

cho ch t l ng đi n áp ra cao, gi m nh h ng x u đ n l ấ ượ ả ả ệ ưở ế ướ ấ i đi n nên ệ

ph m vi ng d ng đang ngày càng đ ứ ụ ạ ượ ề c m r ng. Đ c ng d ng nhi u ượ ứ ở ộ ụ

ế nh t hi n nay v n là các h đi u t c bi n t n dùng b bi n t n gián ti p, ộ ế ầ ệ ề ố ế ầ ệ ẫ ấ

các b bi n t n lo i này có th kh ng ch theo các ph ng pháp khác ộ ế ầ ể ế ạ ố ươ

ự nhau: đi u ch đ r ng xung (PWM); đi u khi n vector; đi u khi n tr c ế ộ ộ ề ề ể ề ể

ti p mô men. ế

ệ Bi n t n đi u ch đ r ng xung (PWM) v i vi c đi u khi n đi n ế ộ ộ ế ầ ề ệ ề ể ớ

1/f1 = Const d th c hi n nh t, đ ễ ự

áp và t n s theo qui lu t U ầ ố ậ ệ ấ ườ ng đ c tính ặ

c bi n t n c a nó v c b n là t nh ti n lên xu ng, đ c ng cũng khá t ơ ế ầ ủ ề ơ ả ộ ứ ế ố ị ố t,

có th tho mãn yêu c u đi u t c thông th ề ố ể ả ầ ườ ộ ả ng, nh ng khi t c đ gi m ư ố

th p thì s t áp trên đi n tr và đi n c m t n cu n dây nh h ng đáng k ệ ả ụ ệ ấ ả ả ở ộ ưở ể

đ n mô men c c đ i c a đ ng c , bu c ph i ti n hành bù s t đi n áp cho ộ ế ự ạ ủ ộ ả ế ụ ệ ơ

s/f1 = const là m c tiêu th c hi n bù đi n áp

m ch stator. Đi u khi n E ề ể ạ ụ ự ệ ệ

1/f1 = const, khi

tr ng thái n đ nh có th làm cho t thông d ng v i U ụ ớ ở ạ ể ổ ị ừ

m = const), t

thông khe h không khí không đ i (Ф đó c i thi n đ ở ổ ừ ệ ả ượ ấ c ch t

ng đi u t c tr ng thái n đ nh. Nh ng đ l ượ ề ố ở ạ ư ổ ị ườ ng đ c tính c a nó v n là ủ ặ ẫ

phi tuy n, kh năng quá t ế ả ả ề i v mômen quay v n b h n ch . ế ị ạ ẫ

r/f1 = const có th nh n đ

H th ng truy n đ ng đi u khi n E c đ ệ ố ề ề ể ộ ể ậ ượ ườ ng

đ ng c m t chi u kích thích t đ c tính c tuy n tính gi ng nh ế ặ ư ở ộ ơ ộ ề ơ ố ừ ộ đ c

l p, nh đó có th th c hi n đi u t c v i ch t l ậ ề ố ớ ể ự ấ ượ ệ ờ ầ ng cao. D a vào yêu c u ự

rm= const đ ti n hành đi u khi n có

thông c a toàn m ch rotor Ф t ng t ổ ừ ủ ạ ể ế ề ể

th nh n đ c E ể ậ ượ ề r/f1=const. Trong tr ng thái n đ nh và tr ng thái đ ng đ u ạ ạ ổ ộ ị

r/f1=const là m c đích c a đi u t c bi n t n đi u khi n vec

có th duy trì E ể ế ầ ề ố ụ ủ ề ể

t , đ ơ ươ ế ng nhiên h th ng đi u khi n c a nó là khá ph c t p. D a trên k t ể ủ ứ ạ ự ệ ề ố

qu t 2 h ng m c nghiên c u: “Nguyên lý đi u khi n đ nh h ng t ả ừ ứ ụ ề ể ạ ị ướ ừ

tr ườ ộ ng đ ng c không đ ng b ” do F. Blaschke c a hãng Siemens C ng ủ ộ ơ ồ ộ

hoà Liên bang Đ c đ a ra vào năm 1971, và “Đi u khi n bi n đ i to đ ạ ộ ứ ư ề ể ế ổ

đi n áp stator đ ng c c m ng” do P.C. Custman và A.A. Clark M công ơ ả ứ ệ ộ ở ỹ

b trong sáng ch phát minh c a h , qua nhi u c i ti n liên t c đã hình ọ ố ả ế ủ ụ ế ề

thành đ ượ c h th ng đi u t c bi n t n đi u khi n vector mà ngày nay đã ề ế ầ ệ ố ề ố ể

tr nên r t ph bi n. ổ ế ấ ở

1.2. S L Ơ ƯỢ Ề C V CÁC H TH NG BI N T N Ệ Ố Ầ Ế

1.2.1. Khái ni m.ệ

Bi n t n là thi t b t h p các linh ki n đi n t ế ầ ế ị ổ ợ ệ ử ự ế th c hi n ch c năng bi n ứ ệ ệ

ệ đ i t n s và đi n áp m t chi u hay xoay chi u nh t đ nh thành dòng đi n ổ ầ ố ấ ị ệ ề ề ộ

xoay chi u có t n s đi u khi n đ c nh khoá đi n t ầ ố ề ể ượ ề ệ ử ờ

1.2.2. Phân lo iạ

1. Bi n t n tr c ti p: ự ế ế ầ

ệ B bi n đ i này ch dùng m t khâu bi n đ i là có th bi n đ i ngu n đi n ế ể ế ộ ế ổ ộ ổ ổ ồ ỉ

xoay chi u có đi n áp và t n s không đ i thành đi n áp xoay chi u có ề ệ ệ ề ầ ố ổ

đi n áp và t n s đi u ch nh đ c. Do quá trình bi n đ i không ph i qua ầ ố ề ệ ỉ ượ ế ả ổ

khâu trung gian nên đ c g i là b bi n t n tr c ti p, còn đ ượ ộ ế ầ ự ế ọ ượ c g i là b ọ ộ

1(f1)

bi n đ i sóng c đ nh (Cycloconverter). Nh v y đi n áp xoay chi u U ư ậ ố ị ệ ề ế ổ

2(f2).

ch c n qua m t van là chuy n ngay ra t i v i U ỉ ầ ể ộ ả ớ

Tuy nhiên, đây là lo i bi n t n có c u trúc s đ van r t ph c t p ch s ấ ế ầ ứ ạ ơ ồ ỉ ử ạ ấ

ệ d ng cho truy n đ ng đi n có công su t l n, t c đ làm vi c th p. Vì vi c ụ ố ộ ấ ớ ề ệ ệ ấ ộ

thay đ i t n s f ổ ầ ố 2 khó khăn và ph thu c và f ụ ộ

Ví dụ

~ U

1 , f

CK B

1 • B ơ ồ ế ầ C

H1.3: S đ bi n t n tr c ti p ự ế

2.Bi n t n gián ti p: ế ầ ế

Còn g i là bi n t n đ c l p. Trong bi n t n này đ u tiên đi n áp đ ế ầ ế ầ ộ ậ ệ ầ ọ ượ c

ch nh l u thành dòng m t chi u. Sau đó qua b l c r i tr i dòng xoay ộ ọ ồ ư ề ộ ỉ l ở ạ

1).Vi c bi n đ i hai l n làm gi m hi u su t bi n t n.Tuy

chi u v i t n s f ớ ầ ố 2 nh b ngh ch l u đ c l p (quá trình thay đ i f ư ộ ậ ờ ộ ổ 2 không ề ị

ph thu c vào f ộ ụ ế ầ ệ ệ ế ầ ả ấ ổ

nhiên vi c ng d ng h đi u khi n s nh kĩ thu t vi x lí nên ta phát huy ể ố ệ ề ệ ứ ử ụ ậ ờ

i đa các u đi m c a bi n t n lo i này và th ng s d ng nó h n. t ố ế ầ ư ủ ể ạ ườ ử ụ ơ

Ví d :ụ

T11

D11

D 9

~

D12

D10

T10

T12

Ñ K B

2 , f

1 , f

H1.4: S đ bi n t n gián ti p ế ơ ồ ế ầ

L cọ Ngh ch l u ị ư Ch nhỉ l uư

H1.5: S đ kh i ố ơ ồ

• Phân lo i bi n t n gián ti p ế ế ầ ạ

Do tính ch t c a b l c nên bi n t n gián ti p l i đ ế ầ ấ ủ ộ ọ ế ạ ượ ạ c chia làm hai lo i

s d ng ngh ch l u dòng và ngh ch l u áp. ử ụ ư ư ị ị

a). B bi n t n gián ti p ngu n dòng : ộ ế ầ ồ ế

ạ Là lo i bi n t n mà ngu n t o ra đi n áp m t chi u là ngu n dòng, d ng ệ ế ầ ồ ạ ề ạ ộ ồ

c a dòng đi n trên t ủ ệ ả ạ i ph thu c vào d ng dòng đi n c a ngu n, còn d ng ệ ủ ụ ạ ộ ồ

áp trên t i tuỳ thu c vào các thông s c a t i quy đ nh. ả ố ủ ả ộ ị

b). B bi n t n gián ti p ngu n áp : ộ ế ầ ồ ế

Là lo i bi n t n mà ngu n t o ra đi n áp m t chi u là ngu n áp (nghĩa là ệ ế ầ ồ ạ ề ạ ộ ồ

đi n tr ngu n b ng 0). D ng c a đi n áp trên t ủ ệ ệ ằ ạ ở ồ ả ủ i tuỳ thu c vào d ng c a ạ ộ

đi n áp ngu n, còn d ng c a dòng đi n trên t ạ ủ ệ ệ ồ ả ố ủ i ph thu c vào thông s c a ụ ộ

i quy đ nh. m ch t ạ ả ị

B bi n t n ngu n áp có u đi m là t o ra d ng dòng đi n và đi n áp sin ộ ế ầ ư ể ệ ệ ạ ạ ồ

h n, d i bi n thiên t n s cao h n nên đ ơ ầ ố ế ả ơ ượ ử ụ c s d ng r ng rãi h n. ộ ơ

Bộ bi n t n ngu n áp có hai b ph n riêng bi ế ầ ậ ồ ộ ệ t, đó là b ph n đ ng l c và ậ ự ộ ộ

b ph n đi u khi n ộ ể ề ậ

• Ph n đ ng l c g m có các ph n sau: ầ ộ ự ồ ầ

- B ch nh l u: có nhi m v bi n đ i dòng xoay chi u có t n s f ầ ố 1 thành ụ ế ư ệ ề ộ ổ ỉ

dòng m t chi u. ộ ề

- B ngh ch l u: là b r t quan tr ng trong b bi n t n, nó bi n đ i dòng ộ ế ầ ộ ấ ư ế ộ ọ ổ ị

c cung c p t đi n m t chi u đ ộ ề ượ ệ ấ ừ ộ ỉ ề b ch nh l u thành dòng đi n xoay chi u ư ệ

có t n s f ầ ố 2.

- B l c: là b ph n không th thi u đ ậ ộ ọ ể ế ộ ượ c trong m ch đ ng l c cho phép ộ ự ạ

ầ thành ph n m t chi u c a b ch nh l u đi qua và ngăn ch n thành ph n ư ủ ề ầ ặ ộ ộ ỉ

xoay chi u. Nó có tác d ng san b ng đi n áp sau khi ch nh l u. ư ụ ệ ề ằ ỉ

• Ph n đi u khi n: ề ể ầ

Là b ph n không th thi u đ ế ể ậ ộ ượ ạ c, nó quy t đ nh s làm vi c c a m ch ự ệ ủ ế ị

ề đ ng l c, đ đ m b o các yêu c u t n s , đi n áp ra c a b bi n t n đ u ầ ầ ố ộ ủ ộ ế ầ ể ả ự ệ ả

do m ch đi u khi n quy t đ nh. ế ị ể ề ạ

CH

ƯƠ

NG 2: TÍNH TOÁN VÀ THI T K M CH CÔNG SU T Ế

Ế Ạ

Ấ

2.1 m t s ph ộ ố ươ ng án th c hi n ự ệ

2.1.1 Bi n t n tr c ti p ự ế ế ầ

B bi n t n tr c ti p là thi ộ ế ầ ự ế ế ị ế ộ t b bi n đ i t n s vào sang t n s ra m t ổ ầ ầ ố ố

cách tr c ti p mà không c n có s can thi p c a m t khâu trung gian nào. ệ ủ ự ự ế ầ ộ

B bi n t n tr c ti p hay còn g i là b bi n t n ph thu c th ộ ế ầ ộ ế ầ ụ ự ế ọ ộ ườ ồ ng g m

các nhóm ch nh l u đi u khi n m c song song cho xung l n l t 2 nhóm ầ ượ ư ề ể ắ ỉ

1(f1) ch c n qua 1 van là chuy n ngay ra t

ch nh l u trên ta đ c dòng xoay chi u trên t i. Nh v y đi n áp xoay ư ỉ ượ ề ả ư ậ ệ

2(f2).

i v i U chi u Uề ỉ ầ ể ả ớ

~ U

•

2.1.2. Bi n t n 3 pha gián ti p ế ầ ế

ế ầ ế

1 , B f U A • • Ñ 1 2 K B H2.1. Bi n t n tr c ti p ự ế ế ầ f B a. Bi n t n dòng 3 pha gián ti p C

H2.2 : Bi n t n ngu n dòng s dung tiristor ồ ế ầ ử

ế ầ Trên s đ ta th y : s đ g m c u ch nh l u đi u khi n I và c u bi n t n ơ ồ ồ ơ ồ ư ề ể ấ ầ ầ ỉ

II. Trong s đ bi n t n m i thyistor đ c n i ti p thêm m t diôt. Trong ơ ồ ế ầ ỗ ượ ố ế ộ

m i n a c u có 3 t đi n. ỗ ử ầ ụ ệ

d cung c p cho c u bi n t n dòng ầ

C u ch nh l u thông qua đi n c m L ư ệ ầ ả ỉ ế ầ ấ

d. Các thysristor T1 và T6 đó c t dòng đi n m t chi u I

đi n h ng I ệ ằ ề d thành 2 ệ ắ ộ

ng và m t kh i âm, m i kh i kéo dài 120 kh i ch nh t, m t kh i d ậ ố ươ ữ ố ộ ố ỗ ộ ố

0 đ đi n. T i b t c th i đi m nào cũng ch

đi n. Kh i n cách kh i kia 60 ố ọ ệ ố ạ ấ ứ ờ ộ ệ ể ỉ

có 2 thysristor cho dòng ch y qua. ả

Các thyistor đ c đi u khi n m theo th t 1, 2, 3, 4, 5, 6, 1…… ượ ứ ự ề ể ở

Trên s đ ch nh l u có đi u khi n cùng v i cu n c m t o nên ngu n dòng ơ ồ ỉ ộ ả ư ề ể ạ ớ ồ

đây là s đ ngu n dòng song song. H c p cho ngh ch l u. Ngh ch l u ư ấ ư ở ị ị ơ ồ ồ ệ

chuy n m ch đ c cách ly v i t i qua h th ng diot cách ly. th ng t ố ụ ể ạ ượ ớ ả ệ ố

Dòng ra ngh ch l u có d ng xung hình ch nh t, đi n áp ra có d ng t ữ ư ệ ạ ậ ạ ị ươ ng

đ i sin n u ph t ế ố ụ ả i là đ ng c . ơ ộ

III

b. Bi n t n áp ba pha gián ti p ế ầ ế

H2.3. Bi n t n áp gián ti p dùng Tiristor ế ầ ế

S đ bao g m c u hình ch nh l u thyristor I, t điên C ch a năng l ơ ồ ư ấ ồ ỉ ụ ứ ượ ng

ph n kháng, c u diot II và c u bi n t n III. T i là đ ng c đi n 3 pha ế ầ ơ ệ ầ ả ầ ả ộ

không đ ng b ki u l ng sóc. Các diot đ u song song ng ề ấ ồ ồ ộ ượ c v i các ớ

thyristor cho phép dòng đi n t i tr đ c v ngu n, đây là t đi n C, vì ệ ả ả ượ ồ ở ề ụ ệ

c u ch nh l u I ch cho dòng ch y qua 1 chi u. ầ ư ả ỉ ỉ ơ ồ ề Trong s đ này m i ỗ

0 đi n. Trong s đ c u bi n t n, ngoài giai

thyristor d n dòng trong 180 ẫ ơ ồ ầ ế ầ ệ

đo n trùng d n,lúc nào cũng có 3 thyristor d n dòng( hai nhóm này và 1 ẫ ạ ẫ ở ở

nhóm kia).

Khi thyristor thu c nhóm anot chung m thì dòng đi n ch y t ả ừ ệ ộ ở ồ ngu n

d ng vào t ươ ả ệ i, còn khi thyristor thu c nhóm catot chung m thì dòng đi n ộ ở

ch y t i v ngu n âm. t ả ừ ả ề ồ

2.2. phân tích u nh ư ượ c đi m c a các m ch công su t ấ ủ ể ạ

c đi m c a b bi n t n tr c ti p và gián ti p 1. u nh Ư ượ ủ ộ ế ầ ự ế ế ể

• Bi n t n tr c ti p: ự ế ế ầ

u đi m: Ư ể

1 có t n s c đ nh f ầ ố ố ị

+ Bi n đ i tr c ti p đi n l ồ ự ệ ướ ế ế i đi n u ệ ệ 1thành m t đi n ộ

áp u2 có t n s f c. ầ ố 2 v i biên đ có th thay đ i đ ộ ổ ượ ể ớ

+Hi u su t cao. ệ ấ

+Cho phép hãm tái sinh năng l ượ ng mà không c n có m ch đi n ph . ụ ệ ầ ạ

+Có th xây d ng v i công su t l n. ấ ớ ự ể ớ

Nh ượ c đi m: ể

+S đ m ch van ph c t p,s l ng van l n. ứ ạ ố ượ ơ ồ ạ ớ

+Thay đ i t n s f ổ ầ ố 2 khó khăn và ph thu c vào f ụ ộ

+Ch th c hi n trong gi i h n f ỉ ự ệ ớ ạ 2 ≤ f1.

t n s c n không vì khi đó t n hao sóng hài trong + Khó đi u khi n ề ể ở ầ ố ậ ổ

đ ng c khá l n. ộ ơ ớ

+ Đ tinh và đ chính xác trong đi u khi n không cao. ề ể ộ ộ

•

+ Sóng đi n áp đ u ra khác xa hình sin. ệ ầ

ế : Bi n t n gián ti p ế ầ

u đi m: Ư ể

+Thay đ i t n s f ổ ầ ố 2 d dàng không ph thu c vào f ụ ễ ộ

+Th c hi n đ c trong d i r ng c trên và d ệ ượ ự ả ộ ả i f ướ 1.

+ Đ tinh và đ chính xác trong đi u khi n khá cao. ề ể ộ ộ

+ Sóng đi n áp đ u ra g n v i hình sin. ệ ầ ầ ớ

Nh ượ c đi m: ể

+Vi c bi n đ i năng l ng hai l n làm gi m hi u su t bi n t n. ệ ế ổ ượ ế ầ ệ ầ ả ấ

2. So sánh hai b bi n t n gián ti p ngu n áp và ngu n dòng. ộ ế ầ ồ ồ ế

ộ - Trong b bi n t n ngu n dòng, khi hai khoá bán d n trong cùng m t ộ ế ầ ẫ ồ

nhánh c a b ngh ch l u cùng d n (do kích nh m ho c do chuy n m ch), ủ ộ ư ể ạ ẫ ầ ặ ị

dòng ng n m ch qua hai khoá đ c h n ch ắ ạ ượ ạ ế ở ứ ự ạ ộ ế m c c c đ i. Trong b bi n

t n ngu n áp, vi c này có th gây ra s c ng n m ch làm h ng khoá bán ầ ự ố ệ ể ắ ạ ồ ỏ

ế ầ d n. Do đó có th xem bi n t n ngu n dòng làm vi c tin c y h n bi n t n ồ ẫ ế ầ ệ ể ậ ơ

ngu n áp. ồ

- Do m ch ch nh l u t o ngu n dòng có th ho t đ ng ư ạ ạ ộ ể ạ ồ ỉ ở ch đ tr năng ế ộ ả

l ượ ớ ng v ngu n, b bi n t n ngu n dòng có th làm vi c hãm tái sinh. V i ộ ế ầ ể ệ ề ồ ồ

b bi n t n ngu n áp, vi c hãm tái sinh mu n th c hi n c n thêm vào h ộ ế ầ ự ệ ệ ầ ồ ố ệ

th ng m t c u ch nh l u đi u khi n hoàn toàn. ư ộ ầ ề ể ố ỉ

-Trong tr ườ ng h p m t ngu n l ấ ồ ướ ợ ồ i khi đang ho t đ ng, b bi n t n ngu n ộ ế ầ ạ ộ

áp có th ho t đ ng ạ ộ ể ở ồ ch đ hãm đ ng năng, nh ng b bi n t n ngu n ộ ế ầ ế ộ ư ộ

dòng không th ho t đ ng ch đ này khi đó. ạ ộ ể ở ế ộ

- B bi n t n ngu n dòng đ ộ ế ầ ồ ượ ử ụ ạ c s d ng cu n kháng L khá l n trong m ch ộ ớ

ệ ố ch nh l u t o ra ngu n dòng, đi u này làm đáp ng quá đ c a h th ng ư ạ ộ ủ ứ ề ồ ỉ

ch m h n so v i b bi n t n ngu n áp. ớ ộ ế ầ ậ ơ ồ

- Khi ho t đ ng v i ngu n c p là DC b bi n t n ngu n áp nh g n và r ộ ế ầ ồ ấ ạ ộ ỏ ọ ớ ồ ẻ

ti n h n so v i bi n t n ngu n dòng th ế ầ ề ơ ớ ồ ườ ả ử ụ ng c ng k nh do ph i s d ng ề ồ

cu n kháng L l n và các t chuy n m ch có giá tr cao. ộ ớ ụ ể ạ ị

ế - D i đi u ch nh bi n t n ngu n dòng th p h n d i đi u ch nh c a bi n ế ầ ủ ề ề ả ấ ả ồ ơ ỉ ỉ

t n ngu n áp. ầ ồ

2.3. Ch n m ch công su t phù h p ọ ợ ạ ấ

D a vào u nh ự ư ượ ế c đi m nh trên ta l a ch n b bi n t n gián ti p ọ ộ ế ầ ư ự ể

ngu n áp v i c u chúc nh sau: ớ ấ ư ồ

1) B ngh ch l u áp 3 pha (có th s d ng BJT công su t, IGBT, ể ử ụ ư ấ ộ ị

GTO,...) đây ta dùng Mosfet. ở

2) B ch nh l u đi u khi n c u 3 pha s d ng Tiristor ể ầ ộ ỉ ử ụ ư ề

H2.4. S đ bi n t n ngu n áp dùng Mosfet ơ ồ ế ầ ồ

2.4. TÍNH TOÁN M CH CÔNG SU T Ạ Ấ

2.4.1 B ngh ch l u ư ộ ị

a) S đ nguyên lý: ơ ồ

H2.5. S đ nguyên lý ngh ch l u áp ba pha gián ti p ế ị ơ ồ ư

• Ho t đ ng: ạ ộ

T Cụ 1 đ m b o ngu n là ngu n áp và đ ti p nh n năng l ồ ể ế ả ả ậ ồ ượ ng ph n kháng ả

i. t t ừ ả

Ph ng pháp đi u khi n các van mosfet thông th ươ ề ể ườ ể ng nh t là đi u khi n ề ấ

180=l

120=l

và . đây ta xét góc d n v i t cho góc m c a van là ở ủ Ở ớ ả i ẫ

0 (vì cứ

đ u sao, ta xác đ nh đi n áp trên t ị ấ ệ ả i trong t ng kho n th i gian 60 ả ừ ờ

600 có m t tr ng thái chuy n m ch) v i nguyên t c van nào d n coi nh ể ạ ạ ẫ ắ ộ ớ ư

thông m ch .Nhìn chung s đ này có d ng m t pha t ơ ồ ạ ạ ộ ả ố ớ ấ i n i v i hai pha đ u

E 3

i s ch có hai giá tr là . Khi song song nhau .Do v y đi n áp 1 pha trên t ậ ệ ả ẽ ỉ ị

E 3

m t pha đ u song song v i 1 trong 2 pha còn l ấ ớ ộ ạ i ho c ặ ố khi m t pha n i ộ

ti p v i nhánh song song còn l thi i đ i x ng t t ế ớ ạ i.V i gi ớ ả ế ả ố ứ

• Nguyên t c chuy n m ch : ể ắ ạ

0 ti p theo (k t

0 và c 60ứ

Cho góc m c a mosfet là 180 khi mosfet tr ở ủ ể ừ ế ướ c

đó đ c m thì m t mosfet khác m ). Nh v y trong cùng m t th i gian có ượ ư ậ ở ộ ở ộ ờ

3 mosfet m :ở

B ng tr ng thái đóng m c a các mosfet ở ủ ạ ả

M

0 - 600

60 ‚

o 120

120 ‚

o 180

o 180 ‚

240

o 240 ‚

300

o 300 ‚

360

M1

1

0 M2

0

1

0 M3

0

1

0 M4

0

1 M5

1

0

1 M6

1

0

1

o 0 ‚

Xét quá trình chuy n m ch t T ) ể ạ ừ 5 sang T2 t ươ ng ng v i kho ng ( ớ ứ ả 60

60 ‚

o 120

sang ( ) .

o 0 ‚

thì T1,T5,T6 d n, chi u dòng đi n qua t c xác Trong kho ng ả ề ệ ẫ i đ ả ượ

T 5

T 1 .

T 3 .

C 1 .

+ -

T 4 .

T 6 .

T 2 .

H 2.6.a

Z A

Z B

Z C

T 1 .

T 3 .

T 5

C 1 .

+ -

T 4 .

T 6 .

T 2 .

H 2.6.b

Z A

Z B

Z C

T 1 .

T 3 .

T 5

C 1 .

+ -

T 4 .

T 6 .

T 2 .

H 2.6.c

Z A

Z B

Z C

đ nh nh hình v 2.6 (a.b,c,d,e,f) ẽ ị ư

T 1 .

T 3 .

T 5

C 1 .

+ -

T 4 .

T 6 .

T 2 .

H 2.6.d

Z A

Z B

Z C

T 1 .

T 3 .

T 5

C 1 .

+ -

T 4 .

T 6 .

T 2 .

H 2.6.e

Z A

Z B

Z C

H 2.6.f

i o

b) D ng sóng m ch ngh ch l u: ạ ư ạ ị

H2.7. D ng sóng m ch ngh ch l u ư ạ ạ ị

c)Tính ch n các ph n t trong m ch: ầ ử ọ ạ

dm = 7,5 Kw

+ Các thông s c a đ ng c không đ ng b roto l ng sóc: ố ủ ộ ơ ồ ộ ồ

fdm = 220 V

-Công su t đ nh m c: P ấ ị ứ

-Đi n áp đ nh m c: U ị ứ ệ

j = 0,78

-H s công su t: Cos ệ ố ấ

-Hi u su t: 0,8 ệ ấ

T các thông s trên d dàng tính đ c các đ i l t: ừ ễ ố ượ ạ ượ ng c n thi ầ ế

18, 2

-Dòng đi n đ nh m c: ứ ệ ị

P dm f U h . .cos 3.

7,5.10 3.220.0,8.0,78

(A) (2.1)

fdm

.cos

= .0,78 9, 42

i: -Đi n tr m i pha t ở ỗ ệ ả

220 18, 2

= 2

(Ω) (2.2)

= 2 9, 72

0, 022

1 2.50.3,14

2 220 � � � � 18, 2 � �

2 � � fdm � � � � dm

- - Lt (H) (2.3)

+ Tính ch n Mosfet: ọ

Đ l a ch n đ c đi n áp c c đ i đ t lên van và ể ự ọ ượ c van ta c n tính đ ầ ượ ạ ặ ự ệ

dòng đi n trung bình ch y qua van. ệ ả

B bi n t n đi u ch nh theo quy lu t = Const, mà d i đi u ch nh t n s ậ ộ ế ầ ề ề ả ầ ỉ ỉ ố

c a đ ng c là f= 0 - 120Hz ủ ộ ơ

(2.4)

. f

max

Do đó ta có =

max

U f

220 50

V y U .120= 528 (V) ậ

+) Tính toán các thông s đi n áp ố ệ ở ế ộ ề ch đ đi u ch nh c c đ i ự ạ ỉ

(2.5)

i: -Ta có đi n áp c c đ i trên m t pha t ự ạ ệ ộ ả

Uma = 2 Umax

-Đi n áp đ u vào c c đ i c a b ngh ch l u: ự ạ ủ ộ ư ệ ầ ị

3= Umza 2

3= .528. 2 = 1120 (V) (2.6) 2

Udmax

ng = Udmax =1120 (V)

- Đi n áp c c đ i đ t lên m i Mosfet: U (2.7) ự ạ ặ ệ ỗ

+) Tính toán các thông s dòng đi n ệ ở ế ộ ề ch đ đi u ch nh c c đ i ự ạ ố ỉ

380

max

19, 77

- Dòng đi n hi u d ng pha t i ệ ụ ệ ả ở ế ộ ề ch đ đi u ch nh c c đ i ự ạ ỉ

(

)

p 2

2.3,14.120.0, 022

9, 72

max

L t

Ihd (2.8)

9, 72

0,50

-H s : ệ ố

(

)

(

p 2

2.3,14.120.0, 022

9.72

max

L t

j (2.9) cos max

(cos

=+ )1

(cos

-Dòng trung bình qua Mosfet:

max

I m p 2

I 2 p 2

+ = (0, 022 1) 10,85

IM (2.10)

2.9, 72 2p

c: I (A) Thay s ta đ ố ượ

i = 1,8

- Ch n h s d tr dòng đi n: k ệ ố ự ữ ệ ọ

V y c n ch n Mosfet ch u đ c dòng đi n trung bình: ậ ầ ị ượ ọ ệ

ITBM = 1,8.IM = 1,8. 10,85 = 19,53 (A)

T đó ta ch n: Mosfet SKM284F v i thông s : ố ừ ọ ớ

IDmax=20 A

UDSmax= 1500 V

+ Tính ch n đi t ng c: ọ ố ượ

ngm = Udmax

(2.11)

+) Đi n áp: ệ

-Đi n áp c c đ i đ t lên điôt: U ự ạ ặ ệ

ud = 1,8

-Ch n h s an toàn đi n áp k ệ ố ệ ọ

1,8.1120 2016

max

V y điôt ít nh t ph i ch u đ ấ ị ượ ậ ả c đi n áp: ệ

Ulv = 1,8. (V)

+) Dòng đi n:ệ

-Dòng trung bình ch y qua đi t: ả ố

(cos

max

I m p 2

I 2 p 2

- -

(2.12)

71,0(

= 84,1)1

17,28.2 p 2

(A)

c: I Thay s ta đ ố ượ

i = 3,2

-Ch n h s d tr dòng đi n: k ệ ố ự ữ ệ ọ

V y c n ch n đi c dòng trung bình: ậ ầ ọ ố t ít nh t ch u đ ấ ị ượ

ITBD = 3,2.1,84 = 5,888 (A)

T đó ta ch n đi t: Điôt BYX38 v i thông s ừ ọ ố ớ ố

Idm= 6 A

Ungm=2300 V

2.2.2 B ch nh l u ộ ỉ ư

1. Nguyên lý

S đ ch nh l u c u ba pha đi u khi n đ i x ng có th coi nh hai s đ ể ư ầ ố ứ ơ ồ ơ ồ ư ề ể ỉ

ch nh l u tia ba pha m c ng c chi u nhau, ba Tiristo T1,T3,T5 t o thành ư ắ ỉ ượ ề ạ

m t ch nh l u tia ba pha cho đi n áp (+) t o thành nhóm anod, còn T2,T4,T6 ư ệ ạ ộ ỉ

ư là m t ch nh l u tia cho ta đi n áp âm t o thành nhóm catod, hai ch nh l u ư ệ ạ ộ ỉ ỉ

này ghép l ạ i thành c u ba pha. Theo ho t đ ng c a ch nh l u c u ba pha ạ ộ ư ủ ầ ầ ỉ

đi u khi n đ i x ng, dòng đi n ch y qua t i là dòng đi n ch y t pha này ố ứ ể ệ ề ạ ả ạ ừ ệ

i m i th i đi m c n m Tiristo chúng ta c n c p hai v pha kia, do đó t ề ạ ể ầ ấ ầ ờ ỗ ở

nhóm anod (+), m t xung nhóm xung đi u khi n đ ng th i (m t xung ồ ể ề ờ ộ ở ộ ở

catod (-)). Ví d t i th i đi m t1 trên hình 2.8b c n m Tiristo T1 c a pha ụ ạ ủ ể ầ ờ ở

i đó chúng ta c p thêm A phía anod, chúng ta c p xung X1, đ ng th i t ấ ờ ạ ồ ấ

xung X4 cho Tiristo T4 c a pha B phía catod các th i đi m ti p theo cũng ủ ế ể ờ

ng t . C n chú ý r ng th t t ươ ự ứ ự ấ c p xung đi u khi n cũng c n tuân th ể ề ầ ằ ầ ủ

theo đúng th t pha. ứ ự

Khi chúng ta c p đúng các xung đi u khi n, dòng đi n s đ c ch y t pha ệ ẽ ượ ề ể ấ ạ ừ

‚ ng h n v pha có đi n áp âm h n. Ví d trong kho ng t1 có đi n áp d ệ ươ ụ ề ệ ả ơ ơ

t2 pha A có đi n áp d ng h n, pha B có đi n áp âm h n, v i vi c m ệ ươ ệ ệ ơ ơ ớ ở

thông T1, T4 dòng đi n d c ch y t ệ ượ ạ ừ A v B. ề

ộ Khi góc m van nh ho c đi n c m l n, trong m i kho ng d n c a m t ủ ệ ặ ả ả ẫ ở ỏ ớ ỗ

van c a nhóm này (anod hay catod) thì s có hai van c a nhóm kia đ i ch ủ ủ ẽ ổ ỗ

‚ cho nhau. Đi u này có th th y rõ trong kho ng t1 t3 nh trên hình 2.8.b ể ấ ề ả ư

Tiristo T1 nhóm anod d n, nh ng trong nhóm catod T4 d n trong kho ng t1 ư ẫ ẫ ả

‚ ‚ t3. t2 còn T6 d n ti p trong kho ng t2 ế ẫ ả

Đi n áp ng c các van ph i ch u ch nh l u c u ba pha s b ng 0 khi van ệ ượ ị ở ỉ ư ầ ẽ ằ ả

d n và b ng đi n áp dây khi van khoá. Ta có th l y ví d cho van T1 ẫ ể ấ ụ ệ ằ

‚ (đ ng cong cu i cùng c a hình 2.8b) trong kho ng t1 ườ ủ ả ố t3 van T1 d nẫ

‚ đi n áp b ng 0, trong kho ng t3 t5 van T3 d n lúc này T1 ch u đi n áp ệ ằ ả ệ ẫ ị

BA, đ n kho ng t5

CA.

‚ ng t7 van T5 d n T1 s ch u đi n áp ng c U c Uượ ế ả ẽ ị ệ ẫ ượ

a Khi góc m các Tiristo l n lên t i góc ở ớ ớ > 600 và thành ph n đi n c m c a ủ ầ ệ ả

t i s b gián đo n nh các đ ng nét đ m trên hình ả i quá nh , đi n áp t ỏ ệ ả ẽ ị ư ạ ườ ậ

a 2.8d (khi góc m các Tiristo =900 v i t i thu n tr ). Trong các tr ở ớ ả ầ ở ườ ng

pha này v pha kia, là do các van bán d n có h p này dòng đi n ch y t ợ ạ ừ ệ ề ẫ

phân c c thu n theo đi n áp dây đ t lên chúng (các đ ự ệ ậ ặ ườ ng nét m nh trên ả

gi n đ Ud c a các hình v 2.8b, c, d), cho t i khi đi n áp dây đ i d u, các ủ ẽ ả ồ ớ ổ ấ ệ

van bán d n s có phân c c ng c nên chúng t khoá. ẫ ẽ ự ượ ự

S ph c t p c a ch nh l u c u ba pha đi u khi n đ i x ng nh đã nói trên ứ ạ ủ ư ầ ố ứ ư ự ể ề ỉ

pha, do đó gây không ít là c n ph i m đ ng th i hai van theo đúng th t ờ ở ồ ứ ự ả ầ

khó khăn khi ch t o v n hành và s a ch a. ế ạ ữ ử ậ

2. Tính ch n Tiristor ọ

Dòng đi n và đi n áp t i chính là dòng đi n và đi n áp đ u vào c a b ệ ệ ả ủ ệ ệ ầ ộ

ngh ch l u. ư ị

Dòng trung bình b ngh ch l u tiêu th t ụ ừ ư ộ ị ngu n ồ

0 AI= .2 3

Iv (2.13)

U max d R

Trong đó:

)

(2.14) I0 : Là dòng đi n c s ( I ệ ơ ở 0

Q 3 p 2

a + aa

(cid:246) (cid:230) - (cid:247) (cid:231) - (cid:247) (cid:231) A (2.15) - ł Ł

- 1

1 2 j

cos

max

1- 3 Qe

(cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) Q = tgφmax = (2.16) (cid:247) (cid:231) ł Ł

115, 22

c: Thay s ta đ ố ượ

1120 9, 72

I0 (A)

=(cid:247)

992,0

1 2 71,0

,0=a

715

(cid:246) (cid:230) - (cid:231) Q = ł Ł

A = 0,842

) 2

2.115, 22. 0,842

Khi đó:

54, 45

0 AI= .2 3

( 3

Iv (A)

V y dòng đi n t i c c đ i c a b ch nh l u là: ệ ả ậ i và đi n áp t ệ ả ự ạ ủ ộ ỉ ư

Ud = Udmax = 1120 (V)

Idmax = Iv = 54,45 (A

a) Đi n ápệ

478,57

Giá tr hi u d ng đi n áp pha th c p máy bi n áp: ị ệ ụ ứ ấ ế ệ

dUp . 3 6

3,14.1120 3 6

U2 (V) (2.17)

= 6.478,57 1172, 2

Đi n áp ng c c c đ i trên m i Tiristor: ệ ượ ự ạ ỗ

U 26.

u = 1,4

Ungmax (V) (2.18)

Ch n h s d tr v đi n áp k ệ ố ự ữ ề ệ ọ

V y ph i ch n Tiristor ít nh t ch u đ c đi n áp ng ị ượ ấ ả ậ ọ ệ c ượ

Unv = 1,4 . 1172,2 = 1641,17 (V)

b) Dòng đi n ệ

31, 43

Dòng đi n làm vi c c a van đ c tính theo dòng hi u d ng ệ ủ ệ ượ ệ ụ

= Ihd

dI= 3

54, 45 3

Ilv (A) (2.19)

t v i đ y đ di n tích Ch n đi u ki n làm vi c c a van là có cánh t n nhi ệ ủ ệ ề ả ọ ệ ớ ầ ủ ệ

t, có qu t đ i l u không khí. t n nhi ả ệ ạ ố ư

i = 2,5

V i đi u ki n đó ta ch n h s d tr dòng đi n k ệ ố ự ữ ệ ề ệ ọ ớ

V y c n ch n dòng đ nh m c c a van là: ậ ầ ứ ủ ọ ị

Idmv = 2,5 . Ilv = 2,5 . 31,43 = 78,59 (A)

V i các thông s U ố nv , Idmv ta ch n Tiristor: T60N1000VOF có: ớ ọ

n = 1300 V

Đi n áp ng c c c đ i c a van : U ệ ượ ự ạ ủ

dmmax = 90 A

Dòng đi n đ nh m c c a van : I ứ ủ ệ ị

Dòng đi n đ nh c c đ i ỉ ự ạ : Ipik = 1400 A ệ

g = 150 mA

g = 1,4 V

Dòng đi n xung đi u khi n : I ề ể ệ

Đi n áp xung đi u khi n : U ề ể ệ

: Ih =0,2 A Dòng đi n duy trì ệ

: Ir = 25 mA Dòng đi n ròệ

tr ng thái d n : ΔU = 1,8 V S t áp c a Tiristor ủ ụ ở ạ ẫ

T c đ bi n thiên đi n áp : du/dt = 1000 V/s ố ộ ế ệ

cm = 180 μs

Th i gian chuy n m ch : t ể ạ ờ

max = 125 0C

Nhi ệ ộ t đ làm vi c c c đ i : T ệ ự ạ

3 .Tính toán máy bi n áp ch nh l u ư ế ỉ

Ch n máy bi n áp ba pha ba tr đ u Δ /Y làm mát b ng không khí t ụ ấ ế ằ ọ ự

nhiên.

a) Tính các thông s c b n ố ơ ả

Ph ng trình cân b ng đi n áp khi có t i: ươ ệ ằ ả

(2.20)

Ud0 = Ud + ΔUv + ΔUba + ΔUdn

Trong đó:

S t áp trên các van : ụ

ΔUv = 2. ΔU (2.21)

S t áp trên máy bi n áp khi có t ụ ế ả i ch n s b ọ ơ ộ

ΔUba = 6%Ud (2.22)

s t áp trên dây n i ố ụ

ΔUdn 0»

+ Ud0 1120 2.1,8 0, 06.1120 1190,8

Thay s ta có : ố

• Công su t bi u ki n c a bi n áp ế ủ ế ể ấ

S = ks.Pdmax =1,05.78,59.1190,8 = 98,26 (kVA) (2.23)

• Đi n áp pha s c p bi n áp ơ ấ ế ệ

U1 = 380 V

508,82

• V y đi n áp pha th c p máy bi n áp: ứ ấ ế ệ ậ

dUp . 0 3 6

3,14.1190,8 3 6

U2 (2.24)

64,16

• Dòng đi n hi u d ng th c p c a máy bi n áp: ứ ấ ủ ệ ụ ế ệ

max

2 3 dI

I2 A (2.25)

= .64,16 85,91

• Dòng đi n hi u d ng s c p c a máy bi n áp: ơ ấ ủ ệ ụ ế ệ

U U

508,82 380

I1 A (2.26)

b) Tính s b m ch t ơ ộ ạ ừ

.= kQ

• Ti t di n tr đ c tính theo bi u th c kinh nghi m: ế ụ ượ ệ ứ ệ ể

(2.27)

S . fc

cm2

Trong đó:

k. : H s ph thu c vào ph ng th c làm mát ch n k =6 ệ ố ụ ộ ươ ứ ọ

S : Công su t bi u ki n c a máy bi n áp ế ủ ế ể ấ

c : S trố ụ

f : T n s ngu n xoay chi u ề ầ ố ồ

Q =

153,56

V y ta tính đ c: ậ ượ

98260 3.50

cm2

• Đ ng kính tr ườ ụ

Q.4 p

4.153,56 p

d = = = 13,89 (cm) (2.28)

Ch n d = 14 (cm) ọ

• Ch n t c m B=1 Tesla ọ ừ ả

c) Tính toán dây qu nấ

111, 46

• S vòng dây m i pha s c p máy bi n áp ơ ấ ế ỗ ố

U 4, 44.

1 f Q B . .

380 4, 44.50.153,56.10 .1

1 = 112 vòng

- n1 (2.29)

l y nấ

= .112 149,96

n . 1

• S vòng dây m i pha th c p ứ ấ ỗ ố

U U

508,82 380

2 = 150 vòng

n2 (2.30)

•

l y nấ

Ch n m t đ dòng đi n J ậ ộ ệ 1 = J2 = 2,75 A/mm2 ọ

6,3

• Đ ng kính dây d n phía s c p (ch n dây ti t di n tròn) ơ ấ ườ ẫ ọ ế ệ

4 S 1 p

= p

I 4. 1 J

4.85,91 .2, 75

d1 mm (2.31)

5, 45

• Đ ng kính dây d n phía th c p ứ ấ ườ ẫ

4 S p

= p

4. I J

4.64,16 .2, 75

d2 mm (2.32)

d) Tính toán m ch tạ ừ

-Ch n tr nhi u b c ậ ụ ề ọ

-Di n tích c a s c n có: ử ổ ầ ệ

(2.33)

ld = 2

Qcs = kld.n1.S1 + kld.n2.S2

Ch n kọ

V y :ậ

Qcs=2.112.13,2 + 2.150.13,2 = 6916,8 mm2

•

330

•

5,2=

$ lá thép có đ dày 0,5 Ch n lo i thép ạ ọ ộ

h d

suy ra h= 2,5.d = 2,5 . 11 = 27,5 cm Ch n t s m ọ ỉ ố

•

5.0=

Ch n h = 28 cm ọ

c d

suy ra c = 0,5.11 =5,5 cm Ch n t s n ọ ỉ ố

•

Ch n c =6 cm ọ

b d

•

suy ra b = d =11 cm Ch n t s l ọ ỉ ố

Chi u r ng toàn b m ch t C = 2c + 3d = 45 cm ề ộ ộ ạ ừ

•

Chi u cao m ch t H = h + 2d = 50 cm ề ạ ừ

+) K t c u dây qu n s c p ấ ơ ấ ế ấ

h -

28 -

h .2 g

• S vòng dây trên m t l p c a cu n s c p ộ ớ ủ ộ ơ ấ ố

42,0.2.2 42,0

n 1

1= 60 vòng

W1 = . kc= .0,95 = 59,5 (2.34)

Ch n Wọ

Trong đó:

dn1 :đ ườ ng kính dây qu n s c p k c cách đi n ệ ấ ơ ấ ể ả

g = 2.dn1

hg :kho ng cách cách đi n v i gông, ch n h ệ ả ọ ớ

1,8

• S l p dây c a cu n s c p ủ ộ ơ ấ ố ớ

112 60

n N11 = 1 W 1

(2.35)

11 = 2 l pớ

Ch n Nọ

Nh v y 112 vòng chia thành 2 l p,m i l p có 56 vòng ỗ ớ ư ậ ớ

42,0.

1 . n d

• Chi u cao th c t ự ế ủ c a cu n dây s c p ơ ấ ề ộ

W k

60 95,0

h1= = =26,53 (cm) (2.36)

Gi a hai l p đ t m t t ớ ộ ờ ấ gi y cách đi n dày 0,1mm ệ ữ ặ

• B dày c a c a cu n dây s c p: ủ ủ ơ ấ ề ộ

•

e1=N11.dn1 + 0,1.N11 =17,2 mm (2.37)

Ch n ng qu n dây làm b ng v t li u cách đi n có b dày ọ ố ệ ệ ề ấ ậ ằ

•

s01=0,1mm

Kho ng cách t i cu n s c p a ả tr t ừ ụ ớ ộ ơ ấ 01 =1 cm

• Đ ng kính trong c a ng cách đi n ệ ủ ố ườ

Dt = d + 2a01 – 2s01 = 11 + 2.1 - 2.0,01 = 12,98 cm (2.38)

• Đ ng kính trong c a cu n s c p ộ ơ ấ ườ ủ

Dt1 = d + 2s01 = 11 + 2.0,01 = 11,02 cm (2.39)

• Đ ng kính ngoài c a cu n s c p ộ ơ ấ ườ ủ

Dn1 = Dt1 + 2e1 = 11,02 + 2.1,72 = 14,46 cm (2.40)

02,11

46,14

74,12

• Đ ng kính trung bình c a cu n s c p ộ ơ ấ ườ ủ

t DD + 1 n 1 2

Dtb1= = cm (2.41)

206

74,12.14,3.

41,82

tbDn p . .

• Chi u dài dây qu n s c p ấ ơ ấ ề

•

l1 (2.42)

11 = 1 cm

Ch n b dày cách đi n gi a 2 cu n s c p e ộ ơ ấ ữ ệ ề ọ

•

+) K t c u dây qu n th c p ứ ấ ế ấ ấ

2 = h1 = 26,53

Ch n chi u cao cu n th c p h ứ ấ ề ọ ộ

• S vòng dây trên m t l p c a cu n s c p ộ ớ ủ ộ ơ ấ ố

53,26 42,0

h 2 nd

2 = 60 vòng

W2 = . kc= .0,95 = 60 vòng (2.43)

Ch n Wọ

Trong đó:

dn2 :đ ườ ng kính dây qu n th c p k c cách đi n ệ ứ ấ ể ả ấ

• S l p dây c a cu n th c p ứ ấ ố ớ ủ ộ

2,5

12 = 3

150 60

n N12 = 2 W 2

(2.44) . Ch n Nọ

Nh v y 150 vòng chia thành 3 l p m i l p có 50 vòng ỗ ớ ư ậ ớ

-Gi a hai l p đ t m t t ớ ộ ờ ấ gi y cách đi n dày 0,1mm ệ ữ ặ

• B dày c a c a cu n dây th c p: ủ ủ ứ ấ ề ộ

•

e2=N12.dn2 + 0,1.N12 =12,9 mm (2.50)

Ch n ng qu n dây làm b ng v t li u cách đi n có b dày ọ ố ệ ề ệ ấ ậ ằ

•

s02=0,1mm

Kho ng cách t i cu n th c p a ả tr t ừ ụ ớ ứ ấ 02 =1 cm ộ

• Đ ng kính trong c a ng cách đi n ệ ủ ố ườ

Dt = d + 2a02 – 2s02 = 11 + 2.1 - 2.0,01 = 12,98 cm (2.51)

• Đ ng kính trong c a cu n th c p ứ ấ ườ ủ ộ

Dt2 = d + 2s02 = 11 + 2.0,01 = 11,02 cm (2.52)

• Đ ng kính ngoài c a cu n th c p ứ ấ ườ ủ ộ

Dn2 = Dt2 + 2e2 = 11,02 + 2.1,29 = 13,6 cm (2.53)

6,13

31,12

• Đ ng kính trung bình c a cu n s c p ộ ơ ấ ườ ủ

t DD + 2

02,11 2

Dtb2= = cm (2.54)

162

31,12.14,3.

62,62

tbDn p . .

• Chi u dài dây qu n s c p ấ ơ ấ ề

•

l2 (2.55)

22 = 1 cm

Ch n b dày cách đi n gi a 2 cu n th c p e ứ ấ ữ ề ệ ọ ộ

Tính các thông s c a máy bi n áp ố ủ ế

75 Đi n tr c a cu n s c p máy bi n áp ộ ơ ấ ở ủ ế ệ ở

41,82 2,13

R1= r . = 0,02133. = 0,133 (W ) (2.56) l 1 S 1

r = 0,02133

Đi n tr cu n th c p 75 ứ ấ ở ở ộ ệ

62,62 2,13

R2= r . = 0,02133. = 0,101(W ) l 2 S 2

Đi n tr c a máy bi n áp qui đ i v th c p ổ ề ứ ấ ở ủ ệ ế

n 2 (cid:247) n 1

2 112 � � � � 150 � �=0,175 (W

(cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) (cid:231) ł Ł RBA = R2 + R1 = 0,101 + 0,133 ) (2.57)

S t áp trên đi n tr máy bi n áp ụ ệ ế ở

D Ur = RBA.Idmax = 0,175 . 78,59 = 13,76 (V) (2.58)

Đi n kháng máy bi n áp qui đ i v th c p ổ ề ứ ấ ế ệ

e 1

e 2

e 12

r h qd

(cid:246) (cid:230) (cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231) XBA= 8 .p 2.(n2)2. .w .10-7 (2.59) (cid:247) (cid:231) ł Ł ł Ł

10.2,17

10.9,12

01,0.

10.51,5 5,0

- - - (cid:246) (cid:230) (cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231) (cid:247) (cid:231) = 8 .p 2.1502. .314.10-7 ł Ł ł Ł

= 0,143 (W )

Đi n c m máy bi n áp qui đ i v th c p ổ ề ứ ấ ệ ả ế

143,0 314

BAX w

LBA = = = 0,455 (mH) (2.60)

S t áp trên đi n kháng máy bi n áp ụ ế ệ

.0,143.78,59 = 10,73 (V) (2.61) 3 D Ux = p 3 XBA.Id = p

.XBA = 0,137 (W ) (2.62) 3 Rdt = p

S t áp trên máy bi n áp ụ ế

13, 76

2 10, 73

D+ D D UBA= = = 17 (V) (2.63) U U

T ng tr ng n m ch qui đ i v th c p ổ ề ứ ấ ắ ạ ở ổ

183,0

143,0

+ ZBA = = = 0,232(W ) (2.64) R X

T n hao ng n m ch trong máy bi n ạ ế ắ ổ

2 = 3.0,175.64,162 = 2161,1 (W)

D Pn = 3.RBA .I2 (2.65)

2161,1 98620

D D P% = .100 = .100 = 2,19 % (2.66) Pn S

Đi n áp ng n m ch tác d ng ụ ệ ắ ạ

64,16.0,183 478,57

Unr= .100 = .100 = 2,45 % (2.67) IRBA 2. U

Đi n áp ng n m ch ph n kháng ạ ệ ả ắ

IX BA 2. U

64,16.0,143 297, 47

Unx = .100 = .100 = 1,55 % (2.68)

Đi n áp ng n m ch ph n trăm ệ ắ ạ ầ

2, 45

1,55

+ Un= = = 2,89 (V) (2.69) U U

Dòng đi n ng n m ch ệ ắ ạ

297 ,0

47, 232

I2nm= = 1282,2 (A) (2.70) U2 = BAZ

4. Tính toán m ch l c ọ ạ

H s đ p m ch c a đi n áp ch nh l u: ủ ệ ố ậ ư ệ ạ ỉ

U m 1 U

kdm (2.72)

trong đó U1m là biên đ c a sóng hài b c m t ộ ộ ủ ậ

(

)

]

[ cos

mU 1

6 tg

u1(θ ) (2.73)

v i ớ

T khai tri n fourier ta có h s đ p m ch: ệ ố ậ ừ ể ạ

(

)

(

)

]

tg 6

[ cos

2 35

(2.74)

kdm

Ta nh n th y r ng h s đ p m ch ph thu c vào góc đi u khi n α ệ ố ậ ấ ằ ụ ề ể ậ ạ ộ

ế ể ỏ Khi đi u ch nh α s làm cho h s này x u đi.Chính vì th đ th a ệ ố ẽ ề ấ ỉ

mãn yêu c u c a t i c n đ a thêm b l c. ầ ủ ả ầ ư ộ ọ

k= dmvao k

dmra

Hi u qu c a b l c đ c đánh giá b ng h s san b ng: ả ủ ộ ọ ượ ệ ệ ố ằ ằ

(2.75)

ksb

Trong đó:

kdmvao: h s đ p m ch c a b ch nh l u ạ ủ ộ ỉ ệ ố ậ ư

•

ksb luôn l n h n 1 và càng l n thì l c càng t t ơ ớ ọ ớ ố

•

Ch n m ch l c C ạ ọ ọ

Tính ch n t C ọ ụ 0:

Ta có:

(

)12ln2

U L max d t 2 .3 UR . t

C0 = (2.76) D

C = 0,1Udmax

Th ng nh n: ∆U ườ ậ

0174

(

) 12ln2

10.67,3

,0.37,653 2

0 =

37,653.1,0.81,7.3

c: C (F) =367( Fm Thay s ta đ ố ượ

)

C = Udmax =653,37 (V)

T ph i ch u đ c đi n áp: U ụ ả ị ượ ệ

5 Tính ch n các thi ọ ế ị ả ệ ạ t b b o v m ch đ ng l c ự ộ

a) B o v quá nhi t đ cho các van bán d n ả ệ ệ ộ ẫ

Khi dòng đi n ch y qua các van, s có t n hao công su t ∆P. T n hao ẽ ệ ả ấ ổ ổ

này s làm nóng các van. Trong khi đó các van bán d n ch đ c phép làm ỉ ượ ẽ ẫ

cp, n u v ế

vi c v i m t nhi t đ cho phép T t quá nhi t đ này van s b ệ ộ ớ ệ ộ ượ ệ ộ ẽ ị

ậ h ng. Chính vì v y đ đ m b o an toàn cho các van, cũng nh đ tin c y ỏ ư ộ ể ả ậ ả

t k h th ng t n nhi t h p lý. c a m ch ta c n thi ủ ạ ầ ế ế ệ ố ả ệ ợ

Ta có:

∆P = ∆U.Ilv = 1,8 . 22,83 =41,094 (W) (2.77)

Di n tích b m t t a nhi t: ề ặ ỏ ệ ệ

PD t.mk

S (2.78)

t đ chênh l ch nhi

Trong đó:

T - c T mt

t đ c a t n nhi ng ệ ộ ệ ộ ủ ả ệ t so v i môi tr ớ ườ

(2.79)

km h s t a nhi ệ ố ỏ ệ ằ t b ng đ i l u và b c x ố ư ứ ạ

Gi thi ng có nhi t đ T ả ế t van làm vi c trong môi tr ệ ườ ệ ộ mt = 350C

max = 1250C

Nhi t đ cho phép c a van T ệ ộ ủ

c = 800C

t đ trên cánh t n nhi t là T Ch n nhi ọ ệ ộ ả ệ

m = 8 ( W/m2.0C )

11,0

Ch n: k ọ

)

,41 ( 80.8

094 35

V y S m2 ậ -

b) B o v quá dòng đi n cho van ả ệ ệ

• Ch n aptomat đóng c t m ch đ ng l c, b o v quá t ạ ự ệ ắ ả ọ ộ ả ạ i, ng n m ch, ắ

có các thông s :ố

.3 25,27 = 48,15 A

Idm=1,1.Idn = 1,1 .

Udm = 220 V

Dòng ng n m ch ắ ạ

Inm = 2,5.Idn = 109 A

Dòng quá t iả

Iqt = 1,5.Idn = 65,65 A

• ạ Ch n c u chì tác đ ng nhanh b o v ng n m ch Tiristor, ng n m ch ọ ầ ệ ắ ả ạ ắ ộ

đ u ra ch nh l u ầ ư ỉ

Nhóm 1: o

Icc1 = 1,1.I2 = 1,1.32,28 = 35,5 A

Nhóm 2: o

Icc2 = 1,1.Ihd= 1,1.22,83 = 25,1 A

Nhóm 3: o

Icc3 = 1,1.Idmax = 1,1.39,54 = 43,49 A

T đó ta ch n đ c lo i c u chì thích h p. ọ ượ ừ ạ ầ ợ

c) B o v quá đi n áp cho van ả ệ ệ

• B o v quá áp do chuy n m ch ả ệ ể ạ

Trong quá trình chuy n m ch các Tiristor, các đi n tích tích t trong ệ ể ạ ụ

các l p bán d n phóng ra ngoài t o thành dòng đi n ng c bi n thiên trong ệ ẫ ạ ớ ượ ế

ộ kho ng th i gian ng n. Dòng đi n bi n thiên này t o ra m t s c đi n đ ng ế ộ ứ ệ ệ ắ ả ạ ờ

r t l n làm quá áp Tiristor. Khi có m ch R-C m c song song v i Tiristor s ạ ấ ớ ắ ớ ẽ

R 2

C 2

c Tiristor. t o thành m ch vòng phóng đi n nên b o v đ ạ ệ ượ ệ ạ ả

H 2.9. M ch b o v quá áp do chuy n m ch ể ệ ả ạ ạ

•

‚ Theo kinh nghi m ch n ) W ; C = (0,25 4‚ ) m F ọ R = (5 30 ệ

1CC

B o v van bán d n kh i đánh th ng do xung đi n áp t l ả ệ ủ ệ ẫ ỏ ừ ướ . i

H2.10. M ch b o v quá đi n áp t ệ ệ ả ạ l i ừ ướ

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

đ u vào m t m ch R - C, nh m l c xung . Khi xu t hi n xung đi n áp trên ầ ệ ệ ạ ằ ấ ộ ọ

đ ng dây, nh có m ch l c này mà đ nh xung g n nh n m l i hoàn toàn ườ ư ằ ạ ầ ọ ờ ỉ ạ

ng dây. Tr s R,C ph thu c nhi u vào t i. Ch n R = (5 - trên đi n tr đ ệ ở ườ ị ố ụ ề ộ ả ọ

20)Ω, C = 4 µF.

CH ƯƠ NG 3. TÍNH TOÁN VÀ THI T K M CH ĐI U KHI N Ế Ế Ạ Ề Ể

3.1. C U TRÚC S Đ M CH ĐI U KHI N T NG QUÁT

Ơ Ồ Ạ

Ể Ổ

Ấ

Ề

3.1.1. M ch đi u khi n ch nh l u ư ề ể ạ ỉ

S đ kh i ơ ồ ố

Đi u khi n Tiristo trong s đ ch nh l u hi n nay th ơ ồ ư ể ệ ề ỉ ườ ề ng g p là đi u ặ

khi n theo nguyên t c th ng đ ng tuy n tính. N i dung c a nguyên t c này ế ứ ủ ể ắ ẳ ắ ộ

theo gi n đ nh sau: có th mô t ể ả ồ ư ả

ể ề Khi đi n áp xoay chi u hình sin đ t vào anod c a Tiristo, đ có th đi u ủ ể ệ ề ặ

khi n đ ể ượ ộ c góc m c a Tiristo trong vùng đi n áp + anod, ta c n t o m t ầ ạ ở ủ ệ

đi n áp t a d ng tam giác, ta th ự ạ ệ ườ ư ậ ng g i là đi n áp răng c a Urc. Nh v y ư ệ ọ

đi n áp t a c n có trong vùng đi n áp d ự ầ ệ ệ ươ ộ ng anod. Dùng m t đi n áp m t ệ ộ

ự ằ chi u Uđk so sánh v i đi n áp t a. T i th i đi m (t1,t4) đi n áp t a b ng ạ ự ệ ệ ể ề ớ ờ

đi n áp đi u khi n (Urc = Uđk), trong vùng đi n áp d ng anod, thì phát ề ệ ệ ể ươ

c m t xung đi u khi n Xđk. Tiristo đ ể ề ượ ở ừ ờ ể th i đi m có xung đi u khi n ề ể

(t1,t4) cho t i cu i bán kỳ (ho c t i khi dòng đi n b ng 0) ớ ặ ớ ố ệ ằ

•

Nhi m v c a các khâu trong s đ kh i nh sau : ơ ồ ố ụ ủ ư ệ

Khâu đ ng pha có nhi m v t o đi n áp t a Urc (th ụ ạ ự ệ ệ ồ ườ ệ ng g p là đi n ặ

•

áp d ng răng c a tuy n tính) trùng pha v i đi n áp anod c a Tiristo ủ ư ệ ế ạ ớ

ề Khâu so sánh có nhi m v so sánh gi a đi n áp t a v i đi n áp đi u ự ớ ữ ụ ệ ệ ệ

ờ khi n Uđk, tìm th i đi m hai đi n áp này b ng nhau (Uđk = Urc). T i th i ệ ể ể ằ ạ ờ

đi m hai đi n áp này b ng nhau, thì phát xung ằ ể ệ ở ầ ầ đ u ra đ g i sang t ng ể ử

khuy ch đ i. ế ạ

• Khâu t o xung có nhi m v t o xung phù h p đ m Tiristo. Xung ể ở ụ ạ ệ ạ ợ

n tr c d c th ng đ ng, đ đ m b o yêu đ m Tiristor có yêu c u: s ể ở ầ ườ ướ ể ả ứ ả ẳ ố

c u Tiristo m t c th i khi có xung đi u khi n (th ầ ở ứ ể ề ờ ườ ng g p lo i xung này ạ ặ

ơ là xung kim ho c xung ch nh t); đ đ r ng v i đ r ng xung l n h n ớ ộ ộ ủ ộ ộ ữ ặ ậ ớ

ớ th i gian m c a Tiristo; đ công su t; cách ly gi a m ch đi u khi n v i ấ ở ủ ữ ủ ề ể ạ ờ

m ch đ ng l c (n u đi n áp đ ng l c quá l n) V i nhi m v c a các khâu ụ ủ ự ự ệ ế ệ ạ ộ ộ ớ ớ

t k , tính ch n các khâu c b n c a ba kh i trên. nh v y ti n hành thi ế ư ậ ế ế ơ ả ủ ọ ố

3.1.2. M ch đi u khi n ngh ch l u ư ể ề ạ ị

Đ đi u khi n các Mosfet đóng m theo yêu c u, ta c n có m ch t o xung ể ề ể ạ ầ ầ ạ ở

ch nh t có đ r ng theo yêu c u và có th thay đ i đ c t n s c a xung ộ ộ ổ ượ ầ ố ủ ữ ể ậ ầ

ra.Yêu c u đ ầ ượ ệ c đ t ra là tín hi u vào c a m ch đi u khi n là tín hi u ủ ể ề ệ ặ ạ

ầ đi n áp.Tín hi u c a m ch đi u khi n là xung ch nh t này là ph i có t n ể ệ ủ ữ ề ệ ạ ả ậ

s t l ố ỉ ệ ề tuy n tính v i đi n áp đi u khi n (U ~ f). Nghĩa là khi đi n áp đi u ề ệ ế ể ệ ớ

khi n tăng lên thì t n s xung ra ph i tăng lên ho c ng ầ ố ể ả ặ c l ượ ạ ề i đi n áp đi u ệ

khi n gi m xu ng thì t n s xung ra ph i gi m xu ng. ầ ố ể ả ả ả ố ố

S đ kh i ơ ồ ố

Nhi m v c a các khâu: ụ ủ ệ

- Khâu phát xung ch đ o: là khâu t dao đ ng t o ra xung đi u khi n đ ủ ạ ự ề ể ạ ộ ể

đ a đ n b ph n phân ph i xung. Khâu này đ m nh n đi u ch nh xung, ư ề ế ậ ậ ả ố ộ ỉ

ngoài ra nó còn có th đ m nh n luôn ch c năng khuy ch đ i xung. ể ả ứ ế ậ ạ

- Khâu phân ph i xung: làm nhi m v phân ph i các xung đi u khi n vào ụ ệ ề ể ố ố

khâu khuy ch đ i xung. ế ạ

- Khâu khuy ch đ i trung gian: có nhi m v khuy ch đ i xung nh n đ ụ ế ệ ế ạ ạ ậ ượ c

b ph n phân ph i xung đ a đ n đ m b o kích thích m van. t ừ ộ ư ế ậ ả ả ố ở

3.2. TÍNH TOÁN M CH ĐI U KHI N Ạ Ể Ề

3.2.1. Tính toán m ch đi u khi n ch nh l u ư ể ề ạ ỉ

H3.1: S đ m t kênh đi u khi n ch nh l u c u 3 pha ơ ồ ộ ư ầ ể ề ỉ

yêu c u v xung m Tiristor. Các M ch đi u khi n đ ề ể ạ ượ c tính xu t phát t ấ ừ ề ầ ở

thông s c b n đ tính m ch đi u khi n. ố ơ ả ể ề ể ạ

+ Đi n áp đi u khi n Tiristor: Udk =1,4 (v) ể ề ệ

Idk =0,15 (A) + Dòng đi n đi u khi n Tiristor: ề ể ệ

+ Th i gian m Tiristor: tm =180 (m s) ở ờ

+ Trong m ch có s d ng b t o xung chùm cho phép s d ng các xung có ử ụ ử ụ ộ ạ ạ

x >600( dùng cho

c máy bi n áp xung g n nh . B đ dài l n nh ng v n đ m b o kích th ẫ ộ ư ả ả ớ ướ ẹ ộ ế ọ

t o xung ki u này thích h p cho nh ng xung có đ r ng t ạ ộ ộ ữ ể ợ

s đ ch nh l u c u ba pha). Ch n t n s xung đi u khi n c a b t o xung ọ ầ ố ơ ồ ỉ ể ủ ộ ạ ư ầ ề

chùm fx=5 (k Hz). Khi đó máy bi n áp xung s đ ẽ ượ ế c tính v i đ r ng xung: ớ ộ ộ

tx=200 (m s)

a + Đ m t đ i x ng cho phép: D =40 ộ ấ ố ứ

+ Đi n áp ngu n nuôi m ch đi u khi n: U= 12 (v ) ề ể ệ ạ ồ

+ M c s t biên đ xung: sx = 0,15 ứ ụ ộ

g :

Tính biến áp xung

+ Tính ch n Rọ

g kho ng 1,5 (V)

S t áp trên R ụ ả

5,1 15,0

Rg (Ω) V yậ :

+ T s bi ng m = 2 ỷ ố ến áp xung: th ườ ‚ 3, ch nọ : m= 3

+ Đi n áp cu n th c p máy bi ứ ấ ệ ộ ến áp xung:

U2 = ku.Udk

ku = 1,5 Ch nọ :

U2 = 1,5. 1,4 = 2,1 (V) V yậ :

+ Điện áp đ t lên cu n s c p máy bi n áp xung: ộ ơ ấ ế ặ

U1 = m. U2 = 3. 2,1 = 6,3 (V)

+ Dòng đi n th c p bi ệ ứ ấ ến áp xung:

I2 = Idk =0,15 (A)

05,0

+ Dòng đi n s c p bi n áp xung: ệ ơ ấ ế

I 2 m

15,0 3

I1 (A) (3.1)

+ Ch n v t li u làm lõi là s t Ferit HM. Lõi có d ng hình xuy ậ ệ ạ ắ ọ ến, làm vi cệ

trên m t ph n c a đ c tính t hoá có: D B = 0,3 (T), D H = 30 ( A/m ), không ầ ủ ặ ộ ừ

có khe h không khí. ở

+ Đ t th m trung bình t ng đ i c a lõi s t: ộ ừ ẩ ươ ố ủ ắ

(H/ m)

B H

D » m 8.103 (3.2) D

Trong đó:

m 0=1,256.10-6 (H/ m) là đ t th m c a không khí ộ ừ ẩ ủ

m .

Th tích c a lõi thép c n có: ủ ể ầ

IUst . . . . x x 2 B

V= Q.l (3.3) D

c: Thay s ta đ ố ượ

V= 1,055.10-6 (m3 ) = 1,055 ( cm3 ).

Ch n m ch t có th tí ạ ọ ừ ể ch V= 1,4 (cm3 ). V i th tích đó ta có kích th ớ ể ướ c

nh sau: m ch t ạ ừ ư

H3.2: Hình chi u lõi bi n áp xung ế ế

a = 4,5 mm; b = 6 mm; Q = 0,27 cm2 = 27 mm2

d = 12 mm; D = 21 mm . Chi u dài trung bình m ch t : l = 5,2 (cm) ề ạ ừ

+ S vòng dây s c p bi n áp xung: ơ ấ ế ố

Theo đ nh lu t c m ng đi n t : ậ ả ứ ệ ừ ị

dB dt

BD xt

U1 =w1 . Q. = w1 . Q. (3.4)

.3,6

tU x . 1 . BQ

200 10.27,0

10. 4 .

Suy ra:

- D w1 = 156 (vòng)

W 1 m

156 .3

+ S vòng dây th c p: w (3.5) 52 ứ ấ ố

I 1 = J

05,0 6

+ Ti = 0,008 (mm2 ) (3.6) ế t di n dây qu n th c p: S ấ ứ ấ ệ

Ch n m t đ dòng đi n j ậ ộ ệ 1 =6 ( A/mm2 ) ọ

1 =

14S p

+ Đ ng kính dây qu n s c p: d = 0,103 (mm) (3.7) ấ ơ ấ ườ

I J

15,0 4

+ Ti 0,0375 (mm2 ) (3.8) ế t di n dây qu n th c p: S ấ ứ ấ ệ

Ch n m t đ dòng đi n J ậ ộ ệ 2 = 4 (A/ mm2 ) ọ

2 =

24S p

+ Đ ng kính dây qu n th c p: d = 0,219 (mm) (3.9) ứ ấ ườ ấ

b) Tính t ng khu ch đ i cu i cùng ế ố ầ ạ

H3.3: T ng khu ch đ i ế ầ ạ

Ch n ngu n c p cho bi ồ ấ ọ ến áp xung: E = + 12 ( V)

Dòng: IC = I1 = 0,05 A

Đi n áp đ t vào Tranzitor ệ ặ

UCE = E-U1 = 12 – 6,3 = 5,7 V (3.10)

2 lo i 2SC9111 làm vi c

Ch n Tranzitor Q ọ ệ ở ế ộ ch đ xung có các thông s : ố ạ

Tranzitor lo i npn, v t li u bán d n là Si . ậ ệ ạ ẫ

CBO =40(v)

+ Đi n áp gi a Colector và Baz khi h m ch Emiter: U ở ạ ữ ệ ơ

EBO =4(v)

+ Đi n áp gi a Emito và Baz khi h m ch Colector: U ở ạ ữ ệ ơ

cmax = 500 (mA).

+ Dòng đi n l n nh t Colector có th ch u đ ng : I ệ ớ ấ ở ể ị ự

colector : Pc =1,7 (w) + Công su t tiêu tán ấ ở

2 =1750 C

+ Nhi t đ l n nh t m t ti p giáp : T ệ ộ ớ ấ ở ặ ế

+ H s khu ch đ i : b 2 =50 ệ ố ế ạ

C = I1 =0,05 (mA).

+ Dòng làm vi c c a colector : I ệ ủ

CI b

05,0 50

+ Dòng làm vi c c a Baz : I 0,001 (A) ệ ủ ơ

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

2 khá bé,

Udk=1,4 (v), Idk = 0,15 (A), nên dòng colector – Baz c a Tranzito Q ơ ủ

3 mà v n có đ công

trong tr ng h p này ta có th không c n Tranzito Q ườ ể ầ ợ ủ ẫ

su t đi u khi n.Tuy nhiên n u dòng I ể ế ề ấ ấ ố C càng nh các xung càng ít m t đ i ỏ

x ng, vì v y ta ch n s đ m c Dalington. ứ ọ ơ ồ ắ ậ

3 là lo i 2SC400 có các thông s

Ch n Transistor Q ọ ạ ố :

CEO =20(v)

+ Đi n áp gi a Emito và Colector khi h m ch Baz : U ở ạ ữ ệ ơ

cmax = 100 (mA).

+ Dòng đi n l n nh t Colector có th ch u đ ng : I ệ ớ ấ ở ể ị ự

+ H s khu ch đ i b 1 =30 ệ ố ạ : ế

Ta m c thêm đi n tr h n ch R ệ ở ạ ế 10 ắ

2,4

UE I

05,0

- - R10 156 (W ) (3.11)

T t c các điôt trong m ch đi u khi n đ u dùng lo i 1N4009 có tham s : ố ể ấ ả ề ề ạ ạ

Idm = 10 (A) + Dòng đi n đ nh m c ệ ứ : ị

+ Đi n áp ng c l n nh t : UN = 25 (v), ệ ượ ớ ấ

+ Đi n áp đ cho điôt m thông : Um = 1 (v) ể ệ ở

• Ch n c ng AND ọ ổ

Toàn b m ch đi n ph i dùng 6 c ng AND nên ta ch n hai IC 4081 h ổ ộ ạ ệ ả ọ ọ

CMOS. M i IC 4081 có 4 c ng AND, các thông s : ố ổ ỗ

cc = 12 (V).

cc = 3‚ 9 (V), ta ch n: Vọ

Ngu n nuôi IC: V ồ

C ‚

Nhi t đ làm vi c: - 40 80o ệ ộ ệ

Đi n áp ng v i m c logic “1”: 2 ‚ 4,5 (V). ứ ứ ệ ớ

Dòng đi n nh h n 1mA ỏ ơ ệ

+Vc c

& 2

& 6

Công su t tiêu th P = 2,5 (nW/1 c ng). ụ ấ ổ

•

H3.4: S đ chân IC4081 ơ ồ

Ch n t C ọ ụ 2 và đi n tr R ở 9 ệ

R Đi n tr ệ ở 9 dùng đ h n ch dòng đi n đ a vào Baz c a Tranzitor Q ệ ể ạ ơ ủ ư ế

Khi Q3 và Q2 m c Dalington ta có: ắ

10.76,4

CI b .

05,0 30.50.7,0

9 tho mãn đi u ki n:

- IB (A)

Ch n Rọ ề ệ ả

5,4 - 510.76,4.1,1

5,4 BIK .

R9 85,9(kW ) (3.12)

9 = 86,6 (kΩ)

Ch n R ọ

C2. R9= tx = 200 ( m s). (3.13)

2,3.10-3 ( m F)

200 10. 10.6,86

t x 9R

Suy ra C2

C2 = 2,2 (nF) Ch n ọ

c) Tính ch n b t o xung chùm ọ ộ ạ

M i kênh đi u khi n ph i dùng 4 khu ch đ i thu t toán, do đó ta ế ề ể ậ ạ ả ỗ

ch n 6 IC lo i TL 084 do hăng texasInstruments ch t o, m i IC này có 4 ế ạ ạ ọ ỗ

khu ch đ i thu t toán. Thông s c a TL084: ố ủ ế ạ ậ

cc = –

Đi n áp ngu n nuôi : Vcc = – 12 (V) ệ ồ 18 (V) ch n Vọ

: – 30 (V) Hi u đi n th gi a hai đ u vào ế ữ ệ ệ ầ

Nhi t đ làm vi c : T = -25‚ 850 C ệ ộ ệ

: P = 680 (mW) = 0,68 (W) Công su t tiêu th ụ ấ

: Rin= 106 ( MW ) T ng tr đ u vào ở ầ ổ

: Ira = 30 ( pA). Dòng đi n đ u ra ệ ầ

- +

+ -

4 U c c

T c đ bi n thiên đi n áp cho phép: du/dt = 13 (V/ m s) ố ộ ế ệ

H3.5: S đ chân c a IC TL084 ơ ồ ủ

H3.6: S đ m ch t o chùm xung ơ ồ ạ ạ

M ch t o chùm xung có t n s f= 5 ( kHz) hay chu kỳ c a xung chùm ầ ố ủ ạ ạ

1 f

T 200 (m s);

R 6 R 7

Ta có: T1= R81. C2. ln(1+2. (3.14) )

R6= R7= 33 (Ω) . thì: Ch n: ọ

T1= 1,1 R81. C5

T2= 1,1 R82. C5

1+T2 = 1,1 C5. (R81 + R82) =1,1.C5.R8

V y chu kỳ xung T= T ậ

Ch n t C ọ ụ 5 = 0,1m s có đi n áp U = 16 (V) ệ

Khi đó R8= 2 (kW ).

d) Tính ch n khâu so sánh ọ

H3.7: S đ khâu so sánh ơ ồ

Khu ch đ i thu t toán đã ch n là lo i TL 084 ế ạ ậ ạ ọ

4= R5 >

U I

12 = 001 ,0

» Ch n R (kΩ) ọ

Uv ,Iv - đi n áp vào l y t khâu đ ng pha (và đi u khi n), dòng đi n vào ấ ừ ệ ệ ể ề ồ

theo thông s c a KĐTT. ố ủ

cc =12 (V) Thì đi n áp vào A

3 là Uv »

Trong đó n u ngu n nuôi V 12 (v). ế ồ ệ

c h n ch đ I Dòng đi n vào đ ệ ượ ạ ế ể lv < 1 (m A).

4= R5= 15 (kW

) Do đó ta ch n Rọ

e) Tính ch n khâu đ ng pha ọ ồ

H3.8: S đ khâu đ ng pha ơ ồ ồ

Đi n áp t c hình thành do s n p c a t C ệ đ ụ ượ ự ạ ể ả ủ ụ 1, m t khác đ b o ặ

có trong m t n a chu kỳ đi n áp l đ m đi n áp t ệ ả ụ ộ ử ệ ướ ằ i là tuy n tính thì h ng ế

r = R3. C1 = 0,005 (s)

10.50

c T (3.15) s th i gian t ố ờ n p đ ụ ạ ượ

,0 005 10.1,0

Tr C 1

- Ch n t C (Ω) ọ ụ 1 = 0,1 (m F) thì đi n tr R ở 3 ệ

3. Th

R3 = 50 (kW ) V y: ậ

Đ thu n ti n cho vi c đi u ch nh khi l p ráp m ch R ề ệ ệ ể ậ ạ ắ ỉ ườ ng ch n là ọ

W bi n tr l n h n 50 k . ở ớ ế ơ

l lo i A564 có các thông s : ố

Ch n Tranzito Q ọ ạ

Tranzito lo i pnp làm b ng Si ằ ạ

CBO =25(v)

Đi n áp gi a Colector và Baz khi h m ch Emitor: U ở ạ ữ ệ ơ

EBO =7(v)

Đi n áp gi a Emitor và Baz khi h m ch Colector: U ở ạ ữ ệ ơ

cmax = 100 (mA).

Colector có th ch u đ ng : I Dòng đi n l n nh t ệ ớ ấ ở ể ị ự

Nhi t đ l n nh t m t ti p giáp : Tcp =1500 C ệ ộ ớ ấ ở ặ ế

H s khu ch đ i : b =250 ệ ố ế ạ

4,0

cI max b

100 250

Dòng c c đ i c a Baz : I (mA) (3.16) ự ạ ủ ơ

l đ

Đi n tr R ở 2 đ h n ch dòng đi n đi vào baz tranzito Q ệ ể ạ ế ệ ơ ượ c ch n nh ọ ư

2 tho mãn đi u ki n: R

2 ‡

- = 30 ( kW

U max » N I

12 310.4,0

2 = 30 ( kW

) Ch n Rọ ệ ề ả

) Ch n Rọ

A =9 (V).

Ch n đi n áp xoay chi u đ ng pha: U ệ ề ồ ọ

1, th

1 sao cho dòng vào khu ch đ i thu t toán I

v < 1mA. Do đó:

Đi n tr R ở 1 đ h n ch dòng đi n đi vào khu ch đ i thu t toán A ể ạ ế ế ệ ệ ậ ạ ngườ

ch n Rọ ế ạ ậ

U I

9 - 310

1 = 10 ( kW

R1 > 9 (kW )

). Ch n Rọ

3.2.2. Tính m ch đi u khi n ngh ch l u ề ư ể ạ ị

1. Khâu phát xung ch nh t ữ ậ :

Khâu phát xung ch đ o dùng IC555 làm vi c ch đ phi n đ t o ra dãy ủ ạ ệ ở ế ộ ể ạ ổ

xung có t n s mong mu n ầ ố ố

a. Gi i thi u v IC555 : ớ ệ ề

H3.9: C u t o IC555 ấ ạ

W ạ ư ở ồ

V ố ấ ạ ủ ế ừ CC xu ng mass t o đi n th tham chi u 2V ạ ế

ủ ể ậ ạ ạ ộ

ắ ố C u t o c a vi m ch 555 nh trên hình H3.9 g m ba đi n tr 5 K m c n i ệ ti p t CC/3 cho m ch so sánh ệ ạ ế 1(upper comp) và VCC/3cho m ch so sánh 2 (lower Comp) .Flip-Flop RS và ạ transistor T1 ,T2 là các b ph n chuy n m ch t o xung ra .Các chân c a IC 555 nh sau: ư

1.N i đ t ố ấ

2. Đ u vào Trigger ầ

3.Xung đ u raầ

4.Reset

5. Đi n th đi u khi n ế ề ệ ể

6. Chân ng ng ưỡ

7. Chân x .ả

8.+VCC

ủ ạ : b. S đ m ch phát xung ch đ o ơ ồ ạ

H3.10: S đ khâu phát xung ch đ o ủ ạ ơ ồ

Nguyên lý làm vi c:ệ

tr ng thái ban đ u m i c p đi n đi n áp trên t ớ ấ ệ ệ ậ

ầ ằ ệ ạ

ạ i ệ » UC = 12 CC qua +V m c th p (=0 ) .T C b t đ u n p đi n t ụ ầ U i chân 3 ắ ầ ụ C = 0. Do v y đi n áp t m c cao ( ở ứ ệ ừ ạ

ậ ấ ở ứ tăng d n . Ở ạ chân 2 và 6 cũng b ng 0. Do v y đi n áp ra t V) và ban đ u chân 7 R1,R2 . Đi n áp trên t ụ ệ ầ

CC/3 thì đi n áp

≥ 2V ụ ủ ẽ ở

ụ ẽ ể ệ

s gi m d n. Khi đi n áp trên t ầ

ạ

Khi đi n áp trên t ệ ệ m c cao. Lúc này t thái v m c th p, còn chân 7 s ẽ ở ứ ấ ề ứ áp trên t < V ệ ụ tr ng thái v th p ,còn chân 7 s chuy n lên cao, t ể ẽ dao đ ng c ti p t c di n ra nh th t o ra xung ch nh t ư ế ạ ễ ạ ngõ ra c a chân 3 s chuy n tr ng s phóng đi n, đi n ệ ẽ ổ CC/3 lúc này chân 3 s đ i i n p đi n. Quá trình C l ệ ạ ạ ụ đ u ra 3. ữ ậ ở ầ ụ ẽ ả ề ấ ứ ế ụ ộ

+ D ng xung đ u ra và đi n áp trên t C : ệ ầ ạ ụ

c. Tính toán t n s xung ra c a IC555 và các trig ầ ố ủ ơ

ch đ t dao đ ng, t n s dao đ ng ph ế ộ ự ầ ộ ộ ố ụ ạ ệ ở

C. Vi m ch IC555 làm vi c thu c vào s phóng n p c a t ạ ủ ụ ộ ự

ng trình : Khi C n p ta có ph ạ ươ

duc dt

1 RC

duc +a cu =a* CCV v i a=ớ dt

Ri + cu = CCV v i i=C ớ

vi t ph ng trình trên d i d ng toán t Laplace ế ươ ướ ạ ử

cu (0) + a cU (p)=

aE p

E 3

cU (p)=

p cU (p) - , v i ớ cu (0)=

aE + app

(

)

E + ap

)

cu (t)= E (1-

E 3

- - (cid:222) ) +

cu =

2 3

Khi t= 1T thì E

Do đó 1T =C 16R ln2 =0.7C 16R

Khi C phóng đi n ta có ph ng trình : ệ ươ

t 17CR

cu =

2E 3

cu =

2T =0.7C 17R

E 3

Khi t= 2T (l y T1 làm g c th i gian phóng đi n ) thì , do đó ệ ấ ờ ố

V y chu kỳ xung : ậ

2T =0.7C ( 16R + 17R )

T= 1T +

T n s xung ra c a vi m ch IC555: ủ ầ ố ạ

555

(7,0

)

1 T

RC 16

R 17

= =

đ u vào (xung CLOCK) l y t ứ ở ầ ấ ừ ơ

ầ ố ủ ủ ệ ơ

555 6

(7.0*6

)

(2,4

)

1 RC 16

R 17

RC 16

R 17

IC555 thì các trig có 1 xung, Vì c 6 xung nh v y t n s xung ra c a các trig cũng chính là t n s c a đi n áp xoay chi u trên t i. ư ậ ầ ố ề ả

ả ổ ầ ố ủ ả

ứ ỉ ị

ổ ầ ố 1R , ầ ố ừ ơ ọ ỉ

1 đ

c ch n s t i thì ph i thay đ i t n s xung c a b phát xung ủ ộ i là đ ng c không 2R .V i t ớ ả ộ ị 0-70HZ. Ta ch n giá tr ng ng v i t n s f = 70Hz ớ ầ ố ứ ề ượ

1 610.1,0.2,4

R-

Mu n thay đ i t n s c a t ố ch đ o IC555 t c là đi u ch nh giá tr C, ủ ạ ề đ ng b roto l ng sóc yêu c u đi u ch nh t n s t ầ ồ ộ ồ m f, giá tr c a R c a t C là 0.1 ọ ẽ ươ ị ủ ủ ụ và 2R =0 :

16 = 34 kW

(cid:222) R16 = 34014 W l y Rấ

c ch n t ở 17R đ ượ ớ ứ

16= 34 kW ề

Giá tr đi n tr ị ệ ph i đ t vô cùng, trên th c t ọ ươ ự ế ề ả ạ ng ng v i f=0 Hz và R ậ đi u đó là không th . V y đi u ch nh R ể khi đó R17 17 để ỉ

ế

ể ầ ố ầ t n s = 0 ta ch có th đi u ch nh RC đ n m t giá tr nào đó đ t n s g n ỉ ầ ố b ng 0 r i ng t R ồ ằ ị ộ 2 = 50kW ắ 17 kh i m ch.T đó ta ch n R ể ề ạ ỏ ỉ ừ ọ

2. Khâu phân ph i xung. ố

ậ Yêu c u phân ph i xung đ đi u khi n các mosfet kích m theo lu t: ể ề ể ầ ố ở

4 hoàn toàn không

4 khóa, t c Mứ

1 có xung đi u khi n thì M ề

+Khi M1 d n thì M ẫ ể

có xung đi u khi n. ề ể

+ Khi M3 có xung thì M6 không có xung .

+ Khi M5 có xung thì M2 không có xung .

Đ t o đ c phân ph i xung nh v y ta dùng các Flip-Flop. Theo nh phân ể ạ ượ ư ậ ư ố

tích trên ta dùng 3 Flip-Flop D đ phân ph i xung. M i xung ra cách nhau ể ố ỗ

600 .

n+1 = D

B ng ch c năng c a FF-D: ủ ứ ả

V i : Qớ

B ng đ u vao kích c a FF-D: ủ ầ ả

T i m i th i đi m b ngh ch l u luôn có 3 mosfet m , nên c n ph i phân ư ể ạ ầ ả ọ ờ ộ ở ị

ph i xung đ n các mosfet phù h p v i yêu c u .Tr ng thái c a FF-D c n có ớ ủ ế ầ ầ ạ ố ợ

nh sau: ư

: T đừ ó ta thành l p b ng tr ng thái c a FF-D nh sau ạ ủ ư ậ ả

D a vào b ng tr ng thái ta tìm đ ạ ự ả ượ ự ầ c s liên h gi a đ u ra và đ u ệ ữ ầ

vào c a các FF-D theo ph ng pháp t i gi n b ng b ng các nô ủ ươ ố ằ ả ả

T -

H3.12: S đ khâu phân ph i xung ơ ồ ố

3. Khâu khuếch đ iạ

a. Nguyên lý

H3.12: S đ khâu khu ch đ i ạ ơ ồ ế

ộ Kh i này có tác d ng cách ly gi a m ch đi u khi n và m ch đ ng ữ ụ ề ể ạ ạ ố

l c, ự

ể ngăn không cho đi n áp phía m ch đ ng l c "tràn" vào m ch đi u khi n ộ ự ệ ề ạ ạ

gây nguy hi m. Kh i cách ly nh n tín hi u t ệ ừ ể ậ ố ể ngõ ra c a m ch đi u khi n, ạ ủ ề

ồ sau đó khu ch đ i lên đi n áp có biên đ đ l n đ kích m Mosfet, đ ng ộ ủ ớ ể ế ệ ạ ở

th i khi không có tín hi u đi u khi n thì t o ra đi n áp ng ề ệ ể ệ ạ ờ ượ ự c đ t vào c c ặ

G c a Mosfet đ khóa. ủ ể

Nguyên lý ho t đ ng: ạ ộ

Bình th ng khi ch a có tín hi u vào ngõ vào c a b cách ly, Q4 b phân ườ ủ ư ệ ộ ị

12 xu ngố

c nên ho t đ ng ch đ khóa, làm cho dòng ch y qua R c c ng ự ượ ạ ộ ở ế ộ ả

0 không ho t đ ng nghĩa là Q

0 cũng

Diod D0 b ng không nên coi nh Diod D ư ằ ạ ộ

đang n m tr ng thái khóa. ằ ở ạ

15 và kích

Khi có tín hi u m c đ cao t i kh i đi u khi n đ a qua R ứ ệ ộ ớ ư ề ể ố

12 xu ng T r i qua D

0 xu ng mass, nghĩa

m cho T, lúc này dòng ch y qua R ả ở ố ồ ố

0 cũng ho t đ ng, lúc này s có dòng ch y t

là D0 ho t đ ng làm cho Q i R ạ ộ ạ ộ ả ớ 13 ẽ

14 và đi n áp này s đ a vào

0, qua R14 t o đi n áp r i trên R ệ

ch y qua Q ả ạ ơ ẽ ư ệ

c c G c a Mosfet đ m . ự ể ở ủ

c a m ch khu ch đ i xung b.Tính ch n các ph n t ọ ầ ử ủ ế ạ ạ

GS = 10 V

-Đ cho Mosfet m ch c ch n ta ch n đi n áp đi u khi n U ở ắ ề ể ệ ể ắ ọ

ansistor quang PT lo i PC 817 có các thông s nh sau: -Ta ch n Tr ọ ố ư ạ

UCEMax = 35V;

H s truy ệ ố ền đ t 60%; ạ

Đi n áp cách ly 5Kv. ệ

0 khi d n bão hòa là 0,2V

-Ta có th coi đi n áp r i trên Transistor Q ể ệ ơ ẫ

0 là 1,8V.

đi n áp r i trên Diod D ệ ơ

cc=12 V

-Ngu n nuôi có đi n áp V ệ ồ

-Ch n transistor Q4 theo đi u ki n ệ ề ọ

IC1 = Iop = 10mA, VCE>VCC lo i NPN ạ

-Công su t tiêu tán trên Q4 c c đ i là : ấ ự ạ

Pmax = VCET.IC1 = 12.10 = 120 (mW). (3.32)

V y ta ch n lo i 2SC828 có các thông s sau: ạ ậ ọ ố

VCB0 =30(V). VEB0 = 5(V).

b a

130 520

VCE0 = 30(V) IC =50 (mA).

-Đi n tr R c tính nh sau: ở 12 đ ệ ượ ư

ccV

950

7,08,1 3

10.10

12 = 1 (kΩ)

- - - - R12 (Ω) (3.33) - -

Ch n Rọ

077

-Dòng đi n c c n n c a Q4 là: ệ ự ề ủ

CI b

10 130

IB1 mA (3.34)

Khi đó:

4,12,05,4

(38

)

R 15

077

10.

- - W -

Ta có:

V cc

.6,0

CT 0

U G R 1

U G R 2

- -

Suy ra:

2,0

U 6,0

G U

10 10.6,0

3 10

R 13 R 14

- - - -

ET0

R14 I

ng qua R : Ch n dò ọ

= I = 10 mA

Khi đó:

1 K

R 14

U I

10 10

W -

= 0,3.R = 300 (Ω) V y Rậ

3.2.3. T o ngu n nuôi ồ ạ

H3.13: S đ m ch t o ngu n nuôi ơ ồ ạ ạ ồ

Ta dùng m ch ch nh l u c u 3 pha dùng điôt, đi n áp th c p máy ứ ấ ư ệ ạ ầ ỉ

2 =9(v)

12 34,2

bi n áp ngu n nuôi: U ế ồ 5,1(v) ta ch n Uọ

Đ n đ nh đi n áp ra c a ngu n nuôi ta dùng vi m ch n áp 7812 và ạ ổ ể ổ ủ ệ ồ ị

7912 các thông s chung c a 2 vi m ch này: ủ ạ ố

V = 7‚ 35 (V).

ra= – 12(V) v i IC 7812 và IC 7912

Đi n áp đ u vào: U ầ ệ

ra = 0‚ 1 (A).

Đi n áp đ u ra: U ầ ệ ớ

4, C5 dùng đ l c thành ph n sóng dài b c cao.

Dòng đi n đ u ra: I ệ ầ

4= C5 =C6 =C7 = 470 (m F) ; U= 35 V

T đi n C ụ ệ ể ọ ầ ậ

Ch n Cọ

a. Tính toán máy biến áp ngu n nuôi và đ ng pha ồ ồ

Ta thi t k máy bi ế ế ạ ến áp dùng cho c vi c t o đi n áp đ ng pha và t o ả ệ ạ ệ ồ

ngu n nuôi, ch n ki u máy bi n áp 3 pha 3 tr , trên m i tr có 3 cu n dây, ỗ ụ ụ ể ế ồ ọ ộ

m t cu n s c p và hai cu n th c p. ộ ơ ấ ứ ấ ộ ộ

1. Đi n áp l y ra th c p máy bi n áp làm đi n áp đ ng pha: ệ ấ ở ứ ấ ế ệ ồ

2. Dòng đi n th c p máy bi n áp đ ng pha: I

2dph= 1( m A)

U2= U2dph= UN = 9 (V). (3.35)

3. Công su t ngu n nuôi c p cho bi ồ

ứ ấ ệ ế ồ

ấ ấ ến áp xung:

4. Công su t tiêu th

Pdph = 6. U2dph . I2dph = 6.9.1.10-3 = 0,054 (w) (3.36)

ấ ụ ở ọ 6 IC TL 084 s d ng làm khu ch thu t toán ta ch n ử ụ ế ậ

hai IC TL 084 đ t o 6 c ng AND. ể ạ ổ

5. Công su t BAX c p cho c c đi

P81c = 8. PIC = 8.0,68= 5,12 (w) (3.37)

ự ấ ấ ều khi n Tiristo. ể

Px = 6. Udk . Idk = 6.1,4.0,15= 1,26 (W) (3.38)

6. Công su t s d ng cho vi c t o ngu n nuôi. ấ ử ụ ệ ạ ồ

(3.39)

PN = Pdph +P81c +Px

PN = 0,056 +5,12+ 1,26 = 6,436 ( W)

7. 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 . (Pdph + PN ) = 1,05. ( 0,054+ 6,436) = 6,815( VA). (3.40)

126,0

8. Dòng đi n th c p máy bi n áp: ứ ấ ế ệ

815,6 9.6

S .6 2 U

I2 (A) (3.41)

01,0

9. Dòng đi n s c p máy bi n áp: ệ ơ ấ ế

815,6 220 .3

S .3 1 U

I1 (A) (3.42)

10. Ti c a máy bi n áp đ c tính theo công th c kinh ế t di n tr ệ ụ ủ ế ượ ứ

nghi m: ệ

S . fm

Qt= kQ. =1,28( cm2) (3.43)

Trong đó: kQ= 6- h s ph thu c ph ng th c làm mát. ệ ố ụ ộ ươ ứ

m= 3- s tr c a bi n áp . ố ụ ủ ế

f = 50- t n s đi n áp l i. ầ ố ệ ướ

Chu n hoá ti ẩ ế t di n tr ụ ệ

Qt= 1,63 (cm2).

s Kích th lá thép dày = 0,5 (mm) ướ c m ch t ạ ừ

S l ng lá thép: 68 lá ố ượ

H3.13: Kích th bi n áp ướ c m ch t ạ ừ ế

a=12mm

b=16mm

h=30mm

h s ép ch t k ệ ố ặ c= 0,85 .

Ch n m t đ t c m B =1T ậ ộ ừ ả ọ ở trong tr ta có s vòng dây s c p: ố ơ ấ ụ

U 1 .44,4 . tQBf .

W1 = =6080 (vong) (3.44) ̣

11.

Ch n m t đ dòng đi n J ậ ộ ệ 1= J2= 2,75 (A/mm2) ọ

Ti t di n dây qu n s c p: ế ấ ơ ấ ệ

01,0 75,2

I 1 = . 1 J

12.

S1= = 0,0036 (mm2) (3.45)

Đ ng kính dây qu n s c p: ấ ơ ấ ườ

1.4 S p

d1= = 0,068 (mm) (3.46)

1= 0,1 mm đ đ m b o đ b n c . Đ ng kính có k cách đi n: ộ ề ơ ườ

Ch n dọ ể ả ể ệ ả

13.

dlcd = 0,12 (mm).

S vòng dây qu n th c p: ứ ấ ấ ố

UW . 1 U

6080 220

14.

W2 249 ( vòng) (3.47)

Ti ế t di n dây qu n th c p: ấ ứ ấ ệ

I J

126,0 75,2

15.

S2 0,046 (mm2) (3.48)

Đ ng kính dây qu n th c p: ứ ấ ườ ấ

2.4 S p

d2= = 0,242 (mm) (3.49)

2 = 0,26 (mm)

Chu n hoá đ ng kính: d ẩ ườ

2cd = 0,31 (mm)

ld= 0,7 .

đ ng kính có k đ n cách đi n: d ườ ể ế ệ

)

. W 2

. W 1

lcd

Ch n h s l p đ y: k ệ ố ấ ầ ọ

d

= 4,167 (mm) (3.50) kld= V i :ớ

d . h

k

16.

Ch n c= 12mm. ọ

Chi u dài m ch t : ề ạ ừ

C= 2.c+3.a =2.12+3.12=60 (mm). (3.51)

17. Chi u cao m ch t ề ạ : ừ

H= h+2.a = 30+ 2.12=54(mm). (3.52)

• Tính ch n điôt cho b ch nh l u ngu n nuôi: ộ ỉ ư ọ ồ

Dòng đi n hi u d ng qua điôt: ệ ụ ệ

2I = 0,089 (A) 2

IDHD = (3.53)

Đi n áp ng c l n nh t mà điôt ph i ch u: ệ ượ ớ ấ ả ị

UNmax= 6 . U2 = 22 (v) (3.54)

Ch n điôt có dòng đ ọ ịnh m c:ứ

Idm‡ Ki . IDHD =10.0,089=0,89 (A) (3.55)

Ch n điôt có đi n áp ng c l n nh t: ọ ệ ượ ớ ấ

Un= ku. UNmax=2.22=44 (V) (3.56)

dm = 1,5 (A)

Ch n điôt lo i KII208A có ạ ọ các thông s :ố

dòng đi n đ nh m c: I ị ứ ệ

N=100 (v).

đi n áp ng c c c đ i c a điôt: U ệ ượ ự ạ ủ

K t lu n ế ậ

Sau m t th i gian th c hi n đ tài, đ ự ệ ề ờ ộ c s h ượ ự ướ ầ ng d n t n tình c a th y ẫ ậ ủ

Đoàn Văn Tuân, em đã th c hi n đúng ti n đ đ tài c a mình. Nh ng do ộ ề ủ ư ự ế ệ

ki n th c còn ch a v ng và ch c ch n nên s có m t s l i trong bài làm, ộ ố ỗ ư ữ ứ ẽ ế ắ ắ

mong r ng th y và các b n góp ý thêm đ em có th hoàn thi n đ c đ tài ệ ượ ề ể ể ằ ạ ầ

t nh t. Em xin chân thành c m n th y và các b n. c a mình m t cách t ủ ộ ố ả ơ ấ ầ ạ

TÀI LI U THAM KH O Ả Ệ

[1]. Đi n t ệ ử ấ công su t.

Nguy n Bính. ễ

Nhà xu t b n khoa h c và kĩ thu t – 1995. ọ ấ ả ậ

[2]. Đi n t công su t lý thuy t - thi t k - ng d ng t p 1. ệ ử ế ấ ế ế ứ ụ ậ

Lê văn Doanh – Nguy n Th Công – Tr n văn Th nh. ế ễ ầ ị

Ch biên: Lê văn Doanh. ủ

Nhà xu t b n khoa h c và kĩ thu t Hà N i. ọ ấ ả ậ ộ