thiết kế hệ truyền động cho xe Bus chạy điện, chương 5

Chia sẻ: Duong Thi Tuyet Ngoc | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

146
lượt xem 44
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong sơ đồ trên thì tiristor T1 là tiristor chính điều khiển điện áp ra trên tải. Còn T2 là tiristor phụ dùng để kết hợp với tụ C để điều khiển đóng T1. Ban đầu ta cho T2 mở tụ C được nạp điện từ nguồn qua tảI đến trị số UN với cực tính xác định (không trong ngoặc trên sơ đồ). Đây là giai đoạn chuẩn bị trước khi mạch chạy. Khi chạy ta phát xung mở T1 tải được cấp nguồn đồng thời tụ C bắt đầu phóng điện theo mạch vòng C-T1-L-D. Đây là mạch...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: thiết kế hệ truyền động cho xe Bus chạy điện, chương 5

Chương 5: ThiÕt kÕ m¹ch lùc Víi ph-¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn xung ¸p ®éng c¬ kh«ng ®¶o chiÒu th× ta cã s¬ ®å m¹ch lùc sau: T1 C T2 D L Do D
i®k t t® T i Imax Imin t t® T U§ UN t t® T I.nguyªn lý ho¹t ®éng. Trong s¬ ®å trªn th× tiristor T1 lµ tiristor chÝnh ®iÒu khiÓn ®iÖn ¸p ra trªn t¶i. Cßn T2 lµ tiristor phô dïng ®Ó kÕt hîp víi tô C ®Ó ®iÒu khiÓn ®ãng T1. Ban ®Çu ta cho T2 më tô C ®-îc n¹p ®iÖn tõ nguån qua t¶I ®Õn trÞ sè UN víi cùc tÝnh x¸c ®Þnh (kh«ng trong ngoÆc trªn s¬ ®å). §©y lµ giai ®o¹n chuÈn bÞ tr-íc khi m¹ch ch¹y. Khi ch¹y ta ph¸t xung më T1 t¶i ®-îc cÊp nguån ®ång thêi tô C b¾t ®Çu phãng ®iÖn theo m¹ch vßng C-T1-L-D. §©y lµ m¹ch vßng dao ®éng LC nªn sau 1 nöa chu kú dao ®éng ®iÖn ¸p trªn tô C ®¶o cùc tÝnh so víi ban ®Çu (dÊu trong ngoÆc). Lóc nµy tô C ®· s½n sµng ®Ó kho¸ tiristor T1 ta ph¸t xung më T2 lóc ®ã tô C sÏ ®-îc m¾c song song víi T1 vµ ®iÖn ¸p ng-îc ®-îc ®Æt lªn T1. Dßng phãng cña tô C qua T1 ®ñ lín ®Ó triÖt tiªu dßng t¶I ch¶y qua T1 ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn kho¸ thø nhÊt vµ T1 sÏ kho¸ l¹i ngay. Sau ®ã tô C ®-îc n¹p tõ nguån qua T2 vµ t¶i. Thêi gian ®Ó ®iÖn ¸p trªn tô gi¶m tõ gi¸ trÞ ban ®Çu vÒ ®Õn
gi¸ trÞ kh«ng chÝnh lµ kho¶ng thêi gian T1 chÞu ®iÖn ¸p ©m, t-¬ng øng ®©y lµ thêi gian phôc håi cho van theo ®iÒu kiÖn thø hai. Nh- vËy khi muèn cung cÊp nguån cho t¶I th× ta chØ cÇn ph¸t xung ®iÒu khiÓn më T1 cßn muèn kho¸ nguån ra t¶i ta chØ cÇn ph¸t xung më T2. Trong bµi nµy ta chØ lµm viÖc víi dßng liªn tôc nªn trong m¹ch lùc ta nèi thªm cuén kh¸ng san b»ng cã gi¸ trÞ ®ñ lín. XÐt qu¸ tr×nh dßng t¶i liªn tôc theo ph-¬ng ph¸p to¸n tö Laplace ta cã: §iÖn ¸p trªn t¶i: (U N  Eu )  U N .e ptd  Eu .e  pT Ut(p) = p.(1  e  pT ) Dßng ®iÖn t¶i: U N  Eu U N 1  a1b1 t it(t) =  . .e R R 1  a1 Trong ®ã: t® lµ thêi gian më T1 T lµ thêi gian mét chu kú ®ãng më. T td L  u ; a1= e ; b1= e u u Ru Trong giai ®o¹n kho¸ T1 (tõ t® ®Õn T) dÞch trôc to¹ ®é sang ®iÓm t® ta cã: Gi¸ trÞ dßng t¶i max: 1 Imax= UN . 1 b1 - EU R 1 a1 R Gi¸ trÞ dßng cùc tiÓu: UN a1 .(b1  1) EU Imin= . - R 1 a1 R §é ®Ëp m¹ch dßng ®iÖn: UN (1 b11 ).(  a1 .b1 ) 1 I= . R 1 a1 §iÖn ¸p trung b×nh ra t¶i khi dßng liªn tôc lµ: Ut=.UN Dßng ®iÖn trung b×nh ra t¶i: It=  .UN  EU R
II. tÝnh to¸n c¸c th«ng sè ®éng c¬. Søc ®iÖn ®éng ®Þnh møc cña phÇn øng ®éng c¬: E-®m = U®m - I®m.R- = 220 -287.0,0362 = 210 (v) NÕu bá qua tæn thÊt do c¬ vµ tæn th¸t thÐp th× m«men c¬ trªn trôc ®éng c¬ b»ng m«men tõ (trong chÕ ®é ®Þnh møc). 60 60 M®m = P®m/ω®m = P®m. = 55.103. = 875 (Nm) 2 .n 2 .600 §iÖn c¶m trong m¹ch phÇn øng: k .U dm 1,5.220 L- = = = 9,6.10-4 (H) = 0,96 (mH) I dm .n dm .P 287.600.2 (®éng c¬ cã bï K = 1,4 ÷ 1,9 → chän K = 1,5) iii. tÝnh to¸n c¸c th«ng sè m¹ch lùc. §é ®Ëp m¹ch cña dßng ®iÖn lµ: ∆I = 5%I®m = 5%.287 = 14,35 (A) Dßng qua t¶i cùc ®¹i: Imax = I®m + ∆I = 287+14,35 = 301,35 (A) Dßng qua t¶i cùc tiÓu: Imin = I®m - ∆I = 287 - 14,35 = 272,65 (A) §Ó ®iÒu chØnh d¶i ®iÖn ¸p hîp lý cho ®iÒu khiÓn tèc ®é, lÊy ®iÖn ¸p trung b×nh qua t¶i lµ trung b×nh cña ®éng c¬ vµ sôt ¸p trªn c¸c ®iÖn trë (5%U®m). VËy ®iÖn ¸p trung b×nh ra t¶i khi xe buýt ®¹t vËn tèc lín nhÊt v = 60 km/h lµ: Ut = U®m + 5%U®m = 231 (V) Vµ tØ sè gi÷a thêi gian ®ãng tiristor vµ chu kú ®ãng më cña nã :
γdm = t0/T = Ut/UN = 231/600 = 0,385 gi¶ sö tiristor th«ng liªn tôc dßng trung b×nh ra t¶i It = Imax = I®m MÆt kh¸c: γ.U N  Ed It = R γ.U N  Ed 0,385.600 210  R= = = 0,073 (Ω) I dm 287 Tõ γ = 0,385 chän T = 2,5 ms ; t0 = 0,963 ms Ta cã:  U 1  b11 Eu  I max  N .   301,35( A)  R 1  a1 R   I min  U N . a1 .(b1  1)  Eu  272,65( A)   R 1  a1 R Thay c¸c gi¸ trÞ UN,E¦,R vµo biÓu thøc trªn ta ®-îc:  b1  1  b (1  a )  0,38666    1 1 a1 .(b1  1)   0,38317  1  a1   a1= 0,985 mµ ta cã: a1= eT/T- vµ T=2,5ms → T- = 170 (ms) VËy ®iÖn c¶m trong toµn m¹ch lµ: L-Σ = T-.R- = 170.0,073 = 12,41 (mH) Suy ra ®iÖn c¶m cña cuén kh¸ng
Ld = L-Σ - L- = 12,41- 0,96 = 11,45 (mH) * Chän tiristor: ViÖc chän tirstor cÇn ph¶i ®¶m b¶o yªu cÇu kü thuËt ®Æt ra, th-êng gåm: - TÇn sè lµm viÖc th-êng gÇn tèi -u. - Ph¹m vi ®iÒu chØnh tèc ®é ®éng c¬. - Lµm viÖc an toµn víi Uth, I®m. Víi c¸c th«ng sè ®· biÕt Imax = 301,35A, UN = 600V ta chän dßng qua van IT = .It max K LM trong ®ã: λ: hÖ sè khëi ®éng Itmax: dßng t¶i lín nhÊt KLM: hÖ sè lµm m¸t IT = 1,2.301,35/0,5 = 723,24 (A) Vµ ¸p qua van: UV = 1,6.UN = 1,6.600 = 960 (V) Víi c¸c th«ng sè trªn ta chän tiristor ë m¹ch lùc lo¹i T800 : Ihd(A Uim(V Ig Ug tof du/dt di/dt ) ) f (µs) 800 1000 0,4 7 4 300A/ 500V/ A V 0 s s * Chän ®ièt: Dßng trung b×nh qua ®ièt lµ: ID = (1 - γ)It = (1 - 0,385).301,35 = 185,33 (A) HÖ sè an toµn lµ 1,2 → ID = 1,2.185,33 = 222,4 (A) VËy chän ®ièt lo¹i KB2b víi Ihd = 350A, U = 100V – 1000V * Chän tô C trªn m¹ch kho¸:
Trong mét chu kú lµm viÖc cña bé biÕn ®æi, tô ®iÖn C sÏ ®-îc phãng n¹p mét lÇn, ®Ó hç trî cho c¸c tiristor trong m¹ch ®ãng më ®-îc tin cËy vµ chÝnh x¸c trong suèt gi¶i ®iÒu chØnh tèc ®é ®éng c¬, tô C yªu cÇu: - Ph¶i ®Æt ®-îc ®iÖn ¸p ®ñ lín lªn c¸c tiristor cÇn kho¸. - Khi ®· kÕt thóc qu¸ tr×nh kho¸ hoÆc më th× ®iÖn ¸p trªn tô ch-a gi¶m vÒ 0 mµ cßn tån t¹i mét l-îng ®iÖn ¸p d- ®ñ nhá nµo ®ã. UC= 1  itmaxdt +UCo= 1 .Itmax.t+UCo C C §iÒu kiÖn tk>toff nªn ta chän tk=1,5.toff 1,5.toff .Itmax UCo=UN  C= =28,7(F) UN Chän C cã gi¸ trÞ lµ 30F TÝnh gi¸ trÞ ®iÖn c¶m L: L= 0,4 .(toff)2= 0,02(mH) C