Đ án đi n t công su tồ ệ ử ấ
Thi t k m ch đi n t công su tế ế ạ ệ ử ấ
Đ tài:ề Thi t k b ngu n ch nh l u thyristor c u 3 pha đ i x ng c pế ế ộ ồ ỉ ư ầ ố ứ ấ
đi n cho đ ng c đi n 1 chi u kích t đ c l p.ệ ộ ơ ệ ề ừ ộ ậ
Thông s đ ng c : Uố ộ ơ dm = 600 (V); ndm = 980 (v/p); P = 7.2 (Kw);
η = 0.85; s đôi c c p = 2.ố ự
I. Phân tích ch n m ch ch nh l u:ọ ạ ỉ ư
- Đ ng c đi n 1 chi u kích t đ c l p có công su t nh (P = 7.2ộ ơ ệ ề ừ ộ ậ ấ ỏ
kW) vì v y s đ ch nh l u c u 3 pha đ i x ng là phù h p h n c . Taậ ơ ồ ỉ ư ầ ố ứ ợ ơ ả
có s đ thi t k (hình 1.1):ơ ồ ế ế
Hình 1.1: S đ nguyên lý m ch ch nh l u thyristorơ ồ ạ ỉ ư
c u 3 pha đ i x ng.ầ ố ứ
- Tính toán các th ng s còn l i c a đ ng c :ố ố ạ ủ ộ ơ
14,12
0,85.600
7,2.10
η.U
P
I
3
dm
udm
===
(A)
U2a; U2b; U2c --- S c đi n đ ng th c p máy bi n áp ngu n.ứ ệ ộ ứ ấ ế ồ
E --- S c đi n đ ng c a đ ng c .ứ ệ ộ ủ ộ ơ
R, L --- Đi n tr và đi n c m trong m ch.ệ ở ệ ả ạ
R = 2. Rba + Rư + Rk + Rdm
L = 2. Lba + Lư + Lk
Rba; Lba --- Đi n tr và đi n kháng c a máy bi n áp quy đ i vệ ở ệ ủ ế ổ ề
th c p.ứ ấ
+=
+=
1
2
12ba
2
1
2
12ba
W
W
.LLL
W
W
.RRR
Rk, Lk --- Đi n tr và đi n kháng cu n l c.ệ ở ệ ộ ọ
R ư --- Đi n tr m ch ph n ng c a đ ng c :ệ ở ạ ầ ứ ủ ộ ơ
)(2,3
12,14
600
).85,01.(5,0
I
U
).1.(5,0R
dm
dm
uΩ=−=η−=
Lư --- Đi n c m m ch ph n ng đ ng c :ệ ả ạ ầ ứ ộ ơ
)H(1,0
12,14.980..2
60.600
.25,0
I.n.p..2
60.U
.R
dmdm
dm
u=
π
=
π
γ=
Trong đó
25,0=γ
là h s l y cho đ ng c có cu n bù.ệ ố ấ ộ ơ ộ
II. Tính ch n thyristor:ọ
Tính ch n thyristor theo các thông s c b n:ọ ố ơ ả
1. Đi n áp ng c l n nh t mà dòng ph i ch u:ệ ượ ớ ấ ả ị
628
π
63
600
.6
K
U
.K.UKU
u
dm
nv2nvnm ====
(V)
Đi n áp ng c cho thyristor c n ch n:ệ ượ ầ ọ
1130,41,8.628.UKU nmdtUnv ===
(V)
Trong đó: KdtU là h s d tr đi n áp. Ch n Kệ ố ự ữ ệ ọ dtU = 1,8.
2. Dòng làm vi c c a van đ c tính theo dòng hi u d ng:ệ ủ ượ ệ ụ
(A)
26,087
3
14,12
3,2.
3
I
.KI udm
idm ===
(A)
Trong đó: Ki là h s d tr dòng đi n. Ch n Kệ ố ự ữ ệ ọ i = 3,2.
3. Ch n Thyristor: T các thông s Uọ ừ ố im; IT ta ch n lo i Thyristor ọ ạ
Đi n áp ng c c c đ i c a van: ệ ượ ư ạ ủ Un = ………..
Dòng đi n đ nh m c c a van: ệ ị ứ ủ Im = ……….. (A)
Đ nh xung dòng đi nỉ ệ Ipik = …………. (A)
Dòng đi n c a xung đi u khi n:ệ ủ ề ể Idk = ……… (A)
Đi n áp c a xung đi u khi n:ệ ủ ề ể Udk = ………. (V)
Dòng đi n dò:ệIr = ………. (mA)
S t áp l n nh t c a Thyristor tr ng thái d n là: ụ ớ ấ ủ ở ạ ẫ
U∆
= …
(V)
T c đ bi n thiên đi n áp:ố ộ ế ệ
=
dt
dU
…….. (V/μs)
T c đ bi n thiên dòng đi n:ố ộ ế ệ
=
dt
dI
…….. (A/ μs)
Th i gian chuy n m ch: ờ ể ạ tcm = …….. μs
Nhi t đ làm vi c c c đ i cho phép:ệ ộ ệ ự ạ Tmax = ………ºC.
III. Tính toán máy bi n áp:ế
Ta ch n máy bi n áp 3 pha 3 tr , s đ đ u dây ∆/Y làm mátọ ế ụ ơ ồ ấ
b ng không khí t nhiên.ằ ự
Tính toán các thông s c b n c a máy bi n áp:ố ơ ả ủ ế
1. Công su t bi u ki n c a máy bi n áp:ấ ể ế ủ ế
12,8894
85,0
7200
.05,1
P
.KP.KS sds ==
η
==
(VA)
2. Đi n áp s c p máy bi n áp:ệ ơ ấ ế
U1 = 380 (V)
3. Đi n áp pha th nh t c a máy bi n áp:ệ ứ ấ ủ ế
Ph ng trình cân b ng đi n áp khi có t i:ươ ằ ệ ả
badnvdmindo UUU.2Ucos.U ∆+∆+∆+=α
Trong đó:
min
α
= 10º là góc d tr khi có s suy gi m đi n áp.ự ữ ự ả ệ
∆Uv = 1,6 V là s t áp trên Thyristor.ụ
∆Udn = 0 là s t áp trên dây n i.ụ ố
∆Uba = ∆Ur + ∆Ul là s t áp trên đi n tr và đi n kháng máyụ ệ ở ệ
bi n áp. Ch n s b : ∆Uế ọ ơ ộ ba = 6%. Udm = 6%.600 = 36 (V)
T ph ng trình cân b ng ta có:ừ ươ ằ
min
0cos
.2
α
badnvd
d
UUUU
U∆+∆+∆+
=
V06,649
10cos
3606,1.2600 =
°
+++
=
Đi n áp th c p máy bi n áp:ệ ứ ấ ế
38,277
34,2
06,649
K
U
U
u
0d
2
===
(V)
4. Dòng đi n hi u d ng th c p c a máy bi n áp:ệ ệ ụ ứ ấ ủ ế
53,1112,14.
3
2
I.
3
2
Idm2 ===
(A)
5. Dòng đi n hi u d ng s c p máy bi n áp:ệ ệ ụ ơ ấ ế
4,853,11.
380
38,277
I.
U
U
I.KI 2
1
2
2ba1 ====
(A)
IV. Tính ch n các thi t b b o v m ch đ ng l c:ọ ế ị ả ệ ạ ộ ự
1. S đ m ch đ ng l c có các thi t b b o v :ơ ồ ạ ộ ự ế ị ả ệ
Hình
2. B o v quá nhi t cho các van bán d n:ả ệ ệ ẫ
Khi van bán d n làm vi c, có dòng đi n ch y qua , trên van cóẫ ệ ệ ạ
s t áp ∆U, do đó có t n hao công su t ∆P. T n hao này sinh nhi t, đ tụ ổ ấ ổ ệ ố
nóng van bán d n. M t khác, van bán d n ch đ c phép ho t đ ngẫ ặ ẫ ỉ ượ ạ ộ
d i nhi t đ cho phép (Tướ ệ ộ cp), n u quá nhi t đ cho phép thì các van bánế ệ ộ
d n s b h ng. Đ van bán d n làm vi c an toàn, không b ch c th ngẫ ẽ ị ỏ ể ẫ ệ ị ọ ủ
v nhi t, ta ph i ch n và thi t k h th ng to nhi t h p lý.ề ệ ả ọ ế ế ệ ố ả ệ ợ
T n nhi t cho Thyristor: G n thêm cánh t n nhi t là các lá nhômả ệ ắ ả ệ
m ng, ti t di n phù h p, đ n b o to nhi t b ng đ i l u và b c xỏ ế ệ ợ ả ả ả ệ ằ ố ư ứ ạ
t t.ố
3. B o v dòng đi n cho van: Ta s d ng Aptomat đ đóng c t m chả ệ ệ ử ụ ể ắ ạ
đ ng l c, t đ ng ng t m ch khi quá t i và ng n m ch thyristor, ng nộ ự ự ộ ắ ạ ả ắ ạ ắ
m ch đ u ra b bi n đ i, ng n m ch th c p b bi n áp, ng n m chạ ầ ộ ế ổ ắ ạ ứ ấ ộ ế ắ ạ
ch đ ngh ch l u. Ch n aptomat có các thông s :ở ế ộ ị ư ọ ố
Dòng đ ên làm vi c ch y qua actomat:ị ệ ạ
51,13
3.380
12,8894
3.380
S
Iv1 ===
(A)
Dòng đi n aptomat c n ch n làệ ầ ọ :
Idm = 1,1. I1v = 1,1 . 13,51 = 14,86 (A)
Udm = 380 (V)
Aptomat có 3 ti p đi m chính, có th đóng ng t b ng tay ho cế ể ể ắ ằ ặ
đóng ng t t đ ng b ng nam châm đi n. ắ ự ộ ằ ệ
T các thông s trên ta chon aptomat phù h p, đ ng th i s d ngừ ố ợ ồ ớ ử ụ
dây ch y tác d ng nhanh đ b o v ng n m ch thyristor và ng n m chả ụ ể ả ệ ắ ạ ắ ạ
đ u ra c a b ch nh l u.ầ ủ ộ ỉ ư
4. B o v đi n áp cho vanả ệ ệ :
- B o v đi n áp do quá trình đóng c t Thyristor đ c th c hi nả ệ ệ ắ ượ ự ệ
b ng cách m c R-C song song v i thyristor. Khi có s chuy n m ch,ằ ắ ớ ự ể ạ
các đi n tích tích t trong các l p bán d n phóng ra ngoài t o ra d ngệ ụ ớ ẫ ạ ọ
đi n ng c trong kho ng th i gian r t ng n, s bi n thiên nhanh chóngệ ượ ả ờ ấ ắ ự ế
c a dòng đi n ng c gây ra s c đi n đ ng c m ng r t l n trong cácủ ệ ượ ứ ệ ộ ả ứ ấ ớ
đi n c m gây nên hi n t ng quá đi n áp gi a anod và catod c aệ ả ệ ượ ệ ữ ủ
thyristor. Khi có m ch R-C m c song song v i thyristor s t o ra m chạ ắ ớ ẽ ạ ạ
vòng phóng đi n tích trong quá trình chuy n m ch nên thyristor khôngệ ể ạ
b quá đi n áp.ị ệ
Thông th ng nên ch nườ ọ :
R1 = (5 ÷ 30) Ω ; C1 = (0,25 ÷ 4) μF.
Ta ch nọ : R1 = 5 Ω ; C1 = 0,25 μF.
- B o v xung đi n áp t l i đi n ta m c m ch R-C nhả ệ ệ ừ ướ ệ ắ ạ ư
hình ...... Nh có m ch l c này mà đ nh xung g n nh n m l i hoànờ ạ ọ ỉ ầ ư ằ ạ
toàn trên đi n tr đ ng dây.ệ ở ườ
Ch n tr sọ ị ố : R2 = 12,5 Ω ; C2 = 4 μF.