Thiết kế mạch điều khiển hệ thống lọc bụi tĩnh

Ngày nay với sự phát triển của khoa học kĩ thuật trong công nghiệp đạc biệt là trong các thiết bị điện - điện tử thì các thiết bị công suất cũng được chế tạo nhiều và đặc biết trong ững dụng vào ngành kinh tế quốc dân và đời sống hằng ngày và đã đang được phát triển hết sức mạng mẽ Mạch thiết kế hệ thống lọc bụi tĩnh là mạch tự động tăng dần điện áp phía cao áp cho điện xảy ra phóng điện trong ngăn tách bụi thì tự động chuyển sang chế độ chống ngắn mạch sau đó lại dần phục hồi điện áp cao áp. Điều chỉnh được độ tăng áp. Các bạn tải tài liệu này về tham khảo!

pdf48 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 14/06/2013 | Lượt xem: 1524 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Thiết kế mạch điều khiển hệ thống lọc bụi tĩnh, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
lêi nãi ®Çu Ngµy nay cïng víi viÖc ph¸t triÓn m¹nh mÏ c¸c øng dông cña khoa häc kü thuËt trong c«ng nghiÖp, ®Æc biÖt lµ trong c«ng nghiÖp ®iÖn tö th× c¸c thiÕt bÞ ®iÖn tö cã c«ng suÊt lín còng ®−îc chÕ t¹o ngµy cµng nhiÒu. Vµ ®Æc biÖt c¸c øng dông cña nã vµo c¸c ngµnh kinh tÕ quèc d©n vµ ®êi sèng hµng ngµy ®· vµ ®ang ®−îc ph¸t triÓn hÕt søc m¹nh mÏ. Tuy nhiªn ®Ó ®¸p øng ®−îc nhu cÇu ngµy cµng nhiÒu vµ phøc t¹p cña c«ng nghiÖp th× ngµnh ®iÖn tö c«ng suÊt lu«n ph¶i nghiªn cøu ®Ó t×m ra gi¶i ph¸p tèi −u nhÊt. §Æc biÖt víi chñ tr−¬ng c«ng nghiÖp ho¸ - hiÖn ®¹i ho¸ cña Nhµ n−íc, c¸c nhµ m¸y, xÝ nghiÖp cÇn ph¶i thay ®æi, n©ng cao ®Ó ®−a c«ng nghÖ tù ®éng ®iÒu khiÓn vµo trong s¶n xuÊt. Do ®ã ®ßi hái ph¶i cã thiÕt bÞ vµ ph−¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn an toµn, chÝnh x¸c. §ã lµ nhiÖm vô cña ngµnh ®iÖn tö c«ng suÊt cÇn ph¶i gi¶i quyÕt. §Ó gi¶i quyÕt ®−îc vÊn ®Ò nµy th× Nhµ n−íc ta cÇn ph¶i cã ®éi ngò thiÕt kÕ ®«ng ®¶o vµ tµi n¨ng. Sinh viªn ngµnh T§H t−¬ng lai kh«ng xa sÏ ®øng trong ®é ngò nµy, do ®ã mµ cÇn ph¶i tù trang bÞ cho m×nh cã mét tr×nh ®é vµ tÇm hiÓu biÕt s©u réng. ChÝnh v× vËy ®å ¸n m«n häc ®iÖn tö c«ng suÊt lµ mét yªu cÇu cÊp thiÕt cho mçi sinh viªn T§H. Nã lµ bµi kiÓm tra kh¶o s¸t kiÕn thøc tæng hîp cña mçi sinh viªn, vµ còng lµ ®iÒu kiÖn ®Ó cho sinh viªn ngµnh T§H tù t×m hiÓu vµ nghiªn cøu kiÕn thøc vÒ ®iÖn tö c«ng suÊt. MÆc dï vËy, víi sinh viªn n¨m thø ba cßn ®ang ngåi trong ghÕ nhµ tr−êng th× kinh nghiÖm thùc tÕ cßn ch−a cã nhiÒu, do ®ã cÇn ph¶i cã sù h−íng dÉn gióp ®ì cña thÇy gi¸o. Qua ®©y cho em ®−îc göi lêi c¶m ¬n tíi thÇy TrÇn Träng Minh ®· tËn t×nh chØ dÉn, gióp em hoµn thµnh tèt ®å ¸n m«n häc nµy. §å ¸n nµy hoµn thµnh kh«ng nh÷ng gióp em cã ®−îc thªm nhiÒu kiÕn thøc h¬n vÒ m«n häc mµ cßn gióp em d−îc tiÐp xóc víi mét ph−¬ng ph¸p lµm viÖc míi chñ ®éng h¬n,linh ho¹t h¬n vµ ®Æc biÖt lµ sù quan träng cña ph−¬ng ph¸p lµm viÖc theo nhãm.Qu¸ tr×nh thùc hiÖn ®å ¸n lµ mét thêi gian thùc sù bæ Ých cho b¶n th©n em vÒ nhiÒu mÆt. Hµ néi , ngµy 15 th¸ng 5 n¨m 2004 Sinh viªn Nhãm 6 1 Tài liệu này được upload và download tại website: Bách Khoa Online Giao lưu - Học hỏi - Chia sẻ kinh nghiệm của các thế hệ sinh viên Bách Khoa hutonline.net Tài liệu này được upload và download tại website: ®å ¸n ®iÖn tö c«ng suÊt ®Ò TμI 6: ThiÕt kÕ m¹ch ®iÒu khiÓn cho hÖ thèng läc bôi tÜnh ®iÖn. M¹ch ®¶m b¶o yªu cÇu sau: M¹ch tù ®éng t¨ng dÇn ®iÖn ¸p phÝa cao ¸p cho ®Õn khi x¶y ra phãng ®iÖn trong ng¨n t¸ch bôi th× tù ®éng chuyÓn sang chÕ ®é chèng ng¾n m¹ch ,sau ®ã l¹i dÇn phôc håi ®iÖn ¸p cao ¸p . §iÒu chØnh ®−îc tèc ®é t¨ng ®iÖn ¸p C¸c tham sè yªu cÇu : Ph−¬ng ¸n ®iÖn ¸p l−íi (V-AC) Cao ¸p läc (KV-DC) Dßng lµm viÖc (A-DC) 2 400 75 2 Yªu cÇu thiÕt kÕ ®å ¸n : 1. Giíi thiÖu chung vÒ chñng lo¹i thiÕt bÞ ®−îc giao nhiÖm vô thiÕt kÕ 2. §Ò xuÊt c¸c ph−¬ng ¸n tæng thÓ , ph©n tÝch −u nh−îc ®iÓm cña tõng ph−¬ng ¸n , ®Ó ®i ®Õn ph−¬ng ¸n chän lùa phï hîp ®Ó thiÕt kÕ m¹ch lùc vµ m¹ch ®iÒu khiÓn 3. ThuyÕt minh sù ho¹t ®éng cña s¬ ®å kÌm theo h×nh vÏ minh ho¹ 4. TÝnh to¸n m¹ch lùc 5. TÝnh to¸n m¹ch ®iÒu khiÓn 6. KÕt luËn 7. Tµi liÖu tham kh¶o ch−¬ng I 2 Tài liệu này được upload và download tại website: giíi thiÖu chung vÒ c«ng nghÖ läc bôi I. Giíi thiÖu chung vÒ c«ng nghÖ läc bôi. NÒn kinh tÕ ngµy cµng ph¸t triÓn kh«ng ngõng dÇn ®¸p øng ®−îc nhu cÇu cña con ng−êi vÒ vËt chÊt vµ v¨n ho¸ nh−ng mÆt tr¸i cña nã lµ kÐo theo t×nh tr¹ng « nhiÔm m«i tr−êng ngµy cµng trÇm träng.ë ViÖt Nam t¹i nh÷ng vïng tËp trung nhiÒu c«ng nghiÖp t×nh tr¹ng khãi bôi ,khÝ ®éc h¹i th¶i ra m«i tr−êng g©y « nhiÔm lµ rÊt ®¸ng lo ng¹i.Do ®ã viÖc trang bÞ c¸c hÖ thèng xö lÝ bôi cho c¸c nhµ m¸y xÝ nghiÖp lµ thùc sù cÇn thiÕt vµ cã vai trß ngµy cµng quan träng. Khi thiÕt kÕ hÖ thèng läc bôi vÊn ®Ò ®Æt ra ®èi víi c¸c nhµ m¸y lµ chän hÖ thèng läc bôi nµo cho phï hîp víi nhµ m¸y cña m×nh trong sè rÊt nhiÒu ph−¬ng ph¸p läc bôi hiÖn nay .C¸c ph−¬ng ph¸p läc bôi th−êng d−îc sö dông hiÖn nay lµ: 1.Läc bôi sö dông buång l¾ng bôi. 2.Läc bôi kiÓu li t©m-xiclon 3.Läc bôi kiÓu qu¸n tÝnh 4. Läc bôi b»ng l−íi läc v¶i,thÐp,giÊy,.. 5. Läc bôi tÜnh ®iÖn Trong ®ã ph−¬ng ph¸p läc tÜnh ®iÖn lµ ph−¬ng ph¸p t−¬ng ®èi hiÖu qu¶ ®èi víi c¸c nhµ m¸y c«ng nghiÖp cã mét l−îng bôi lín nh− nhµ m¸y xi m¨ng , nhµ m¸y ph©n bãn luyÖn kim,nghiÒn ®¸,c«ng nghiÖp gèm..v..v ..Nã cã c¸c −u ®iÓm c¬ b¶n nh− hiÖu suÊt thu bôi cao,chi phÝ n¨ng l−îng thÊp,cã thÓ lµm viÖc víi ¸p suÊt ch©n kh«ng hoÆc ¸p suÊt cao,vµ ®Æc biÖt lµ cã thÓ ®iÒu khiÓn vµ tù ®éng ho¸ hoµn toµn. II. Ph©n tÝch nguyªn lý lµm viÖc vµ yªu cÇu c«ng nghÖ thiÕt bÞ läc bôi tÜnh ®iÖn: KhÝ th¶i cÇn läc bôi ®−îc thæi qua mét hÖ thèng hai ®iÖn cùc.Gi÷a hai ®iÖn cùc nµy ®−îc thiÕt lËp mét ®iÖn thÕ mét chiÒu t−¬ng ®èi cao nªn c−êng ®é ®iÖn tr−êng do chóng g©y ra cã gi¸ trÞ lín dÉn ®Õn c¸c h¹t bôi sÏ bÞ i«n ho¸ m·nh liÖt.D−íi t¸c dông cña lùc ®iÖn tr−êng gi÷a hai b¶n cùc, c¸c ion bÞ hót vÒ phÝa b¶n cùc tr¸i dÊu:ion ©m vÒ cùc d−¬ng, ion d−¬ng vÒ cùc ©m. Cùc d−¬ng cña thiÕt bÞ läc bôi th−êng ®−îc nèi ®Êt. C¸c h¹t bôi sau khi dÞch chuyÓn vÒ c¸c ®iÖn cùc sÏ 3 Tài liệu này được upload và download tại website: l¾ng l¹i trªn bÒ mÆt ®iÖn cùc. Theo møc ®é tÝch tô bôi trªn bÒ mÆt ®iÖn cùc, ng−êi ta ®Þnh kú rung l¾c ®iÖn cùc, hoÆc xèi n−íc röa ®iÖn cùc ®Ó lo¹i bá bôi. ¸p dông nguyªn lý c¬ b¶n nµy ta sÏ thiÕt kÕ mét m¹ch ®iÒu khiÓn cho hai b¶n cùc ®¸p øng c¸c yªu cÇu ®Æt ra. Víi c«ng nghÖ läc bôi nµy khi thiÕt kÕ ta gÆp ph¶i mét sè vÊn ®Ò sau: - Thø nhÊt lµ ®iÖn ¸p trªn cao ¸p läc rÊt cao, vµo cì 70KV ®Õn 100KV. Víi ®iÖn ¸p cao nµy ta sÏ rÊt khã chän van,cã thÓ ph¶i vµ gi¸ thµnh cña hÖ thèng sÏ cao. - Thø hai lµ trong qu¸ tr×nh läc do l−îng khÝ gi÷a hai b¶n cùc khi ion ho¸ t¹o thµnh dßng ®iÖn nªn hÖ thèng rÊt hay bÞ ng¾n m¹ch.V× vËy ta ph¶i thiÕt kÕ mét hÖ thèng chèng ng¾n m¹ch vµ tù ®éng ®ãng m¹ch vµo ®iÖn ¸p lµm viÖc sau khi kÕt thóc phãng ®iÖn. §iÖn ¸p cña thiÕt bÞ läc bôi ph¶i ®−îc t¨ng dÇn æn ®Þnh ®Ó ®¶m b¶o cho l−îng bôi ®−îc hót æn ®Þnh vµ ®Ó tr¸nh sù phãng ®iÖn kh«ng kiÓm so¸t ®−îc gi−· c¸c b¶n cùc. ch−¬ng II Lùa chän Ph−¬ng ¸n 4 Tài liệu này được upload và download tại website: I. VÒ s¬ ®å chØnh l−u: Ta ph¶i lùa chän mét trong c¸c bé chØnh l−u cã ®iÒu khiÓn sau :1 pha nöa chu kú,h×nh tia(1 pha vµ 3pha),h×nh cÇu(1 pha vµ 3 pha).Do chØnh l−u cÇu cã −u ®iÓm h¬n c¸c m¹ch chØnh kh¸c vÒ hÖ sè sö dông m¸y biÕn ¸p vµ ®iÖn ¸p ng−îc ®Æt lªn van - rÊt phï hîp víi ®Æc ®iÓm cña t¶i lµ ®iÖn ¸p cao vµ dßng t¶i nhá nªn chØnh l−u cÇu ®−îc chän.ChØnh l−u cÇu 3 pha cã −u ®iÓm h¬n vÒ hÖ sè sö dông m¸y biÕn ¸p vµ chÊt l−îng ®iÖn ¸p 1 chiÒu ®Çu ra nh−ng ®Ó ®¬n gi¶n ho¸ vÊn ®Ò ®iÒu khiÓn vµ xÐt ®Õn gi¸ thµnh cña hÖ thèng ta chän s¬ ®å cÇu 1 pha cã ®iÒu khiÓn. Tuy nhiªn v× ®iÖn ¸p ®Çu ra rÊt cao nªn viÖc tho¶ m·n ®−îc ®iÖn ¸p ng−îc ®Æt lªn van lµ mét vÊn ®Ò quan träng cÇn gi¶i quyÕt.Ta xem xÐt ®Õn hai ph−¬ng ¸n m¹ch lùc sau: - Ph−¬ng ¸n 1: Dïng mét bé chØnh l−u cÇu 1 pha kh«ng ®iÒu chØnh ®−îc ®ã lµ bé chØnh l−u dïng c¸c ®i«t sau m¸y biÕn ¸p vµ mét bé ®iÒu ¸p xoay chiÒu tr−íc m¸y biÕn ¸p - Ph−¬ng ¸n 2: Dïng mét bé chØnh l−u cÇu 1 pha cã thÓ ®iÒu chØnh ®−îc gãc më dïng c¸c thyristor ®Æt sau m¸y biÕn ¸p. Ph−¬ng ¸n I : Sö dông m¹ch ®iÒu ¸p b»ng thyristor tr−íc m¸y biÕn ¸p : • §iÖn ¸p ng−îc ®Æt lªn mçi thyristor lµ: Ungmax =U1=400(V) 5 Tài liệu này được upload và download tại website: Nh− vËy lµ ®iÖn ¸p ®Æt lªn mçi thyristor lµ t−¬ng ®èi nhá chÝnh v× vËy rÊt dÔ cho viÖc chän van vµ ®iÒu khiÓn vµ b¶o vÖ van , kh«ng chØ vËy cßn gi¶m ®−îc vèn ®Çu t− cho thiÕt kÕ hÖ thèng. • Ta tÝnh dßng ch¶y qua mçi thyrisstor: Ta thiÕt kÕ hÖ thèng víi l−îng dù tr÷ 10% vÒ c«ng suÊt, tøc c«ng suÊt dù tr÷ lµ Pmax=167 KW vµ c«ng suÊt lµm viÖc lµ Pmax=150KW Ta chän ®iÖn ¸p tèi ®a trªn t¶i lµ Ud= 78kV vµ dßng ®iÖn sÏ lµ Id=2,1(A) Ta cã I2 = Id = 2,1(A) Gi¶ sö sôt ¸p trªn ®iÖn trë vµ ®iÖn kh¸ng lµ 5%, trªn ®ièt lµ 120V §iÖn ¸p chØnh l−u kh«ng t¶i lµ: Ud = 78.10 3.(1+5%)+120 = 82020 (V) = 82,02 (KV) §iÖn ¸p pha thø cÊp MBA: U2 = 1,11.82,02=91,04(KV) §iÖn ¸p pha s¬ cÊp MBA: U1= 400(V) TÝnh hÖ sè biÕn ¸p m= 1 2 U U = 400 91040 ≈ 228 => I1=m.I2=228.2,1 = 478,8(A) Ta thÊy r»ng dßng ®iÖn ch¶y qua thyristor lµ rÊt lín vµ ®©y lµ nh−îc ®iÓm cña ph−¬ng ph¸p nµy nh−ng kh«ng ph¶i lµ nh−îc ®iÓm lín, cã thÓ vÉn chän ®−îc van phï hîp. Ph−¬ng ¸n II: Sö dông m¹ch chØnh l−u b»ng thyristor sau m¸y biÕn ¸p: 6 Tài liệu này được upload và download tại website: • Dßng ®iÖn ch¶y qua c¸c thyristor lµ : Itb=Id/2= 2,1/2=1,05(A) dßng ®iÖn nµy lµ rÊt nhá nªn rÊt dÔ chän van theo ®iÒu kiÖn dßng ®iÖn.Vµ so víi ph−¬ng ¸n 1 th× sè l−îng van Ýt h¬n. ¦u ®iÓm thø hai cña ph−¬ng ¸n lµ chØ cã mét bé chØnh l−u mµ kh«ng dïng ®Õn hai bé • §iÖn ¸p ng−îc ®Æt lªn mçi thyristor lµ Ungmax = 1,41.U2 = 1,41.91040 = 128,366 (KV) ®©y lµ ®iÖn ¸p rÊt lín nªn rÊt khã chän van, ®iÒu khiÓn vµ b¶o vÖ van . NÕu m¾c nèi tiÕp c¸c van th× g©y khã kh¨n cho viÖc ®iÒu khiÓn. Tõ nh÷ng −u nh−îc ®iÓm cña hai ph−¬ng ¸n trªn ta thÊy ph−¬ng ¸n thø nhÊt lµ tèt vµ kh¶ quan h¬n c¶ . Nh− vËy ta chän ph−¬ng ¸n thø nhÊt ®Ó thiÕt kÕ m¹ch lùc cho hÖ thèng. II. VÒ m¹ch ®iÒu khiÓn: M¹ch ®iÖn thiÕt kÕ ho¹t ®éng ë ®iÖn ¸p cao vµ c«ng suÊt lín nªn c¸c thiÕt bÞ trong m¹ch ®iÒu khiÓn ph¶i ho¹t ®éng tin cËy vµ cã c«ng suÊt tæn hao nhá.Tr−íc yªu cÇu ®ã viÖc sö dông c¸c IC tÝch hîp c¸c chøc n¨ng kh¸c nhau víi kÕt cÊu nhá gän , tiªu hao c«ng suÊt bÐ lµ 1 lùa chon tèi −u. 7 Tài liệu này được upload và download tại website: ch−¬ng III ThuyÕt Minh Nguyªn Lý Ho¹t §éng I. M¹ch lùc: Víi s¬ ®å m¹ch lùc ®−îc thiÕt kÕ nh− h×nh vÏ: Ho¹t ®éng: §iÖn ¸p l−íi cã U=400 V ®−îc ®−a vµo m¹ch ®iÒu ¸p xoay chiÒu mét pha dïng mét cÆp thyristor nèi song song ng−îc. §iÖn ¸p sau khi qua m¹ch ®iÒu ¸p xoay chiÒu m«ét pha th× cã ®iÖn ¸p kh«ng sin nh−ng vÉn ®èi xøng, sau ®ã ®−îc ®−a vµo m¸y biÕn ¸p ®Ó nÇng ®iÖn ¸p lªn hµng chôc kV. Sau MBA ®iÖn ¸p ®−îc ®−a vµo chØnh l−u cÇu ba pha, sau ®ã ®−a ra cao ¸p läc. Cô thÓ sù ho¹t ®éng cña c¸c kh©u nh− sau: 1. Bé ®iÒu ¸p xoay chiÒu ba pha : a) S¬ ®å: 8 Tài liệu này được upload và download tại website: b) NhiÖm vô: §iÒu khiÓn ®iÖn ¸p hiÖu dông ®Ó ®−a vµo së cÊp m¸y biÕn ¸p. Kho¶ng ®iÖn ¸p ®−a vµo s¬ cÊp cã thÓ ®iÒu chØnh n»m trong kho¶ng tõ 0V->440V. Nhê cã kh©u nµy mµ cã thÓ ®iÒu chØnh tù ®éng ®−îc hÖ thèng. c) Ho¹t ®éng: C¸c thyristor ®−îc ®iÒu khiÓn víi gãc ®iÒu khiÓn lµ α. §Ön ¸p ®−a vµo lµ ®iÖn ¸p h×nh sin cã U = 400(V). Sau khi qua bé XAAC sÏ ®−îc gi¶m xuèng møc cÇn thiÕt ®Ó ®iÒu chØnh æn ®Þnh ®iÖn ¸p lµm viÖc. D¹ng ®iÖn ¸p ra cña bé ®iÒu ¸p phô thuéc vµo t¶i cña nã vµ gãc më thyristor. • XÐt t¶i thuÇn trë: - Khi α < θ < π : T1 më, T2 kho¸ Ut = UXC - Khi π < θ < π + α : T1 ®ãng, T2 ch−a më ®−îc do ch−a nhËn ®−îc xung ®iÒu khiÓn nªn T2 vÉn kho¸. Ut = 0 - Khi π + α < θ < 2π : T1 kho¸, T2 më Ut = UXC §iÖn ¸p hiÖu dông trªn t¶i sÏ lµ: 9 Tài liệu này được upload và download tại website: π α+α−π= 2 2sin)(2UU1 • XÐt t¶i trë c¶m: Khi gãc ®iÒu khiÓn α ≤ φ dßng t¶i s lµ liªn tôc vµ kh«ng phô thuc gãc ®iÒu khiÓn α. §iÒu nµy ®óng nÕu xung ®iÒu khiÓn lµ xung réng. NÕu xung ®iÒu khiÓn lµ xung hÑp dßng ®iÖn trong mét nöa chu kú sÏ kÐo dµi qu¸ thêi ®iÓm π + α. Do ®ã khi V2 nhËn ®−îc tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn t¹i π + α th× V2 ch−a thÓ më ra ®−îc. §iÒu nµy dÉn ®Õn ®iÖn ¸p ra trªn t¶i chØ cã trong mét nöa chu kú vµ dßng cã d¹ng ®¹p m¹ch mét chiÒu. Víi gãc ®iÒu khiÓn α > φ dßng ti sÏ cã d¹ng gi¸n ®o¹n vµ lu«n b¾t ®Çu tõ 0 t¹i θ = α. Dßng t¶i sÏ tu©n theo quy luËt: ⎥⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ϕ−α−ϕ−θ= α−θ )sin(e)sin( Z Ui Q m §iÖn ¸p hiÖu dông trªn t¶i: π λ+α−α+λ= 2 )22sin(2sin2UUhdt víi λ ®−îc x¸c ®Þnh tõ ph−¬ng tr×nh: 0)sin(e)sin( Q =ϕ−α−ϕ−λ+α λ− Trong ®ã : R Xarctg L=ϕ 10 Tài liệu này được upload và download tại website: R XQ L= 2. M¸y biÕn ¸p lùc: a) NhiÖm vô: N©ng ®iÖn ¸p l−íi UP=380V lªn ®iÖn ¸p hµng chôc kV ®Ó ®¸p øng yªu cÇu ®iÖn ¸p cao cña c«ng nghÖ cña läc bôi tÜnh ®iÖn . b) Ho¹t ®éng: Sau khi qua bé ®iÒu ¸p th× ®iÖn ¸p ®−a vµo biÕn ¸p th−êng kh«ng sin, nh−ng theo ph©n tÝch ë trªn th× ®iÖn ¸p lµ ®èi xøng, cã thÓ t¸ch thµnh c¸c thµnh phÇn bËc 1 vµ bËc cao, trong ®ã kh«ng cã thµnh phÇn mét chiÒu. Do vËy c¸c thµnh phÇn xoay chiÒu cña ®iÖn ¸p s¬ cÊp MBA (hay ®iÖn ¸p hiÖu dông s¬ cÊp) vÉn ®−îc khuÕch ®¹i qua MBA: U2=m.U1víi m lµ tØ sè biÕn ®æi cña MBA. 3. Bé chØnh l−u : a) S¬ ®å: b) NhiÖm vô: BiÕn ®iÖn ¸p xoay chiÒu sau MBA lùc thµnh ®iÖn ¸p mét chiÒu cã ®é nhÊp nh« thÊp ®Ó ®−a ra cao ¸p läc. Quan hÖ gi÷a ®iÖn ¸p sau chØnh l−u Ud ,dßng Id vµ ®iÖn ¸p thø cÊp U2 ,dßng thø cÊp I2 cña MBA lµ: U2 = 1,11Ud I2 = 0,58Id 11 Tài liệu này được upload và download tại website: Do ®iÖn ¸p ®Æt lªn mçi ®ièt D lµ rÊt lín ,theo tÝnh to¸n Unmax= 75 KV.V× vËy cÇn nèi tiÕp c¸c ®i«t ®Ó sao cho ®iÖn ¸p ®Æt lªn c¸c ®ièt kh«ng v−ît qu¸ Unmax cña mçi ®i«t 4. Cao ¸p läc: T¶i nµy mang tÝnh chÊt lµ t¶i ®iÖn trë cã gi¸ trÞ phô thuéc vµo ®iÖn ¸p gi÷a hai cùc cña cao ¸p läc vµ dßng ®iÖn qua t¶i hay phô thuéc vµo l−îng khÝ bôi ch¶y qua cao ¸p läc vµ hiÖu qu¶ lµm viÖc cña hÖ thèng. II. M¹ch ®iÒu khiÓn 1. M¹ch t¹o tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn: a) NhiÖm vô: T¹o ra tÝn hiÖu U®k t¨ng dÇn ®Õn gi¸ trÞ E nµo ®ã (tèc ®é t¨ng cã thÓ thay ®æi ®−îc) ®Ó ®−a vµo ch©n sè 11 cña phÇn tö TCA785 so s¸nh víi xung r¨ng c−a t¹o ra xung ®iÒu khiÓn ë ch©n 14, 15 cña phÇn tö TCA785 víi gãc α thay ®æi nhá dÇn. b) S¬ ®å nguyªn lý: Khi tÝn hiÖu ph¶n håi logic ®−a vµo R11 lµ 0 (kh«ng cã tÝn hiÖu) th× transistor T1 kho¸ ë A cã ®iÖn ¸p UA b»ng ®iÖn ¸p æn ®Þnh ë trªn Zener Dz1. Tô C ®−îc n¹p ®iÖn. Ph−¬ng tr×nh n¹p ®iÖn cho tô: ∫ ++−= )0(UdtUC)RVR( 1U CA2C 12 Tài liệu này được upload và download tại website: Do UA = const nªn tô C ®−îc n¹p tuyÕn tÝnh. Khi ®iÖn ¸p trªn tô ®¹t ®Õn -UA, chän R1 = R3 nªn ®iÖn ¸p ®ã ®−îc duy tr× ë -UA. Thêi gian tô C n¹p ®Õn -UA phô thuéc vµo VR, R2, C nªn cã thÓ ®iÒu khiÓn ®−îc th«ng qua biÕn trë VR. §iÖn ¸p ra ë UB ©m qua A2 ®−îc ®¶o thµnh d−¬ng. VËy ta ph¶i chän R4 = R5 ®Ó gi¸ trÞ UD b»ng gi¸ trÞ UB nh−ng ng−îc chiÒu. 2. M¹ch t¹o xung ®iÒu khiÓn thyristor: a) NhiÖm vô: T¹o ra xung ®iÌu khiÓn më thyristor víi gãc më α gi¶m dÇn ®Ó t¨ng dÇn ®iÖn ¸p t¶i ®Õn ®iÖn ¸p phãng ®iÖn. b) S¬ ®å nguyªn lý: Sö dông vi m¹ch chuyªn dông TCA785: S¬ ®å ch©n: ChÊn sè Ký hiÖu Chøc n¨ng 13 Tài liệu này được upload và download tại website: 1 OS Ch©n nèi ®Êt 2 Q2 §Çu ra 2 ®¶o 3 QU §Çu ra U 4 Q1 §Çu ra 1 ®¶o 5 VSYNC §iÖn ¸p ®ång bé 6 I TÝn hiÖu cÊm 7 QZ §Çu ra Z 8 VREF §iÖn ¸p chuÈn 9 RP §iÖn trë m¹ch r¨ng c−a 10 C10 Tô t¹o m¹ch r¨ng c−a 11 V11 §iÖn ¸p ®iÒu khiÓn 12 C12 Tô t¹o ®é réng xung 13 L TÝn hiÖu ®iÒu khiÓn xung ng¾n xung réng 14 Q1 §Çu ra 1 15 Q2 §Çu ra 2 16 VS §iÖn ¸p nguån nu«i S¬ ®å cÊu t¹o 14 Tài liệu này được upload và download tại website: D¹ng ®å thÞ ®iÖn ¸p t¹i c¸c ch©n: 15 Tài liệu này được upload và download tại website: Th«ng sè kü thuËt: 16 Tài liệu này được upload và download tại website: Th«ng sè Gi¸ trÞ nhá nhÊt Gi¸ trÞ tiªu biÓu f=50HZ, Vs=15V Gi¸ trÞ lín nhÊt §¬n vÞ Dßng tiªu thô IS 4,5 6,5 10 mA §iÖn ¸p vµo ®iÒu khiÓn ch©n 11 Kho¶ng ®iÖn ¸p V11 Trë kh¸ng vµo 0,2 15 V10max V kΩ M¹ch t¹o r¨ng c−a Dßng n¹p tô I10 Biªn ®é cña r¨ng c−a V10 §iÖn trë m¹ch n¹p R9 Thêi gian s−ên ng¾n cña xung r¨ng c−a tp 10 3 80 1000 Vs-2 300 μA V kΩ μS TÝn hiÖu cÊm vµo ch©n 6 CÊm V6L Cho phÐp V6H 4 3,3 3,3 2,5 §é réng xung ra, ch©n 13 Xung hÑp V13H Xung réng V13L 3,5 2,5 2,5 2 17 Tài liệu này được upload và download tại website: Xung ra, ch©n 14, 15 §iÖn ¸p ra møc cao V14/15H -IQ = 250 mA §iÖn ¸p ra møc thÊp V14/15 IQ = 2mA §é réng xung hÑp tp §é r«ng xung réng tp Vs - 3 0,3 20 530 Vs - 2,5 0,8 30 620 Vs - 1,0 2 40 760 V V μS μS/nF §iÖn ¸p ®iÒu khiÓn §iÖn ¸p chuÈn Vref Gãc ®iÒu khiÓn øng víi ®iÖn ¸p chuÈn αref 2,8 3,1 2 x 10-4 3,4 5 x 10-4 V 1/K TÝnh to¸n c¸c phÇn tö bªn ngoµi Min Max Tô r¨ng c−a C10 500pF 1μF Thêi ®iÒm ph¸t xung K.V C.V.Vt REF 10911 tr = Dßng n¹p tô 9 REF 10 R K.RI = §iÖn ¸p trªn tô 109 REF 10 C.R K.VV = Nguyªn lý ho¹t ®éng cña TCA 785: TCA785 lµ mét vi m¹ch phøc hîp thùc hiÖn 4 chøc n¨ng cña mét m¹ch ®iÒu khiÓn: “tÒ ®Çu” ®iÖn ¸p ®ång bé, t¹o ®iÖn ¸p r¨ng c−a ®ång bé, so s¸nh vµ t¹o xung ra. Nguån nu«i qua ch©n 16. TÝn hiÖu ®ång bé ®−îc lÊy vµo qua ch©n sè 5 vµ sè 1. TÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ®−a vµo ch©n 11. Mét bé nhËn biÕt ®iÖn ¸p 0 sÏ kiÓm tra ®iÖn ¸p lÊy vµo chuyÓn tr¹ng th¸i vµ sÏ chuyÓn tÝn hiÖu nµy ®Õn bé phËn ®ång bé. Bé phËn ®ång bé nµy sÏ ®iÒu khiÓn tô C10; tô C10 sÏ ®−îc n¹p ®Õn ®iÖn ¸p kh«ng ®æi (quyÕt ®Þnh bëi R9). Khi ®iÖn ¸p V10 ®¹t ®Õn ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn V11 th× 1 tÝn hiÖ 18 Tài liệu này được upload và download tại website: sÏ ®−îc ®−a ®Õn kh©u logic. Tuú thuéc vµo biªn ®é ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn V11, gãc më α cã thÓ thay ®æi tõ 0 ®Õn 180o. Víi mçi nöa chu kú sãng 1 xung d−¬ng sÏ xuÊt hiÖn ë Q1 vµ Q2. §é réng kho¶ng 30μs ÷ 80μs. §é réng xung cã thÓ kÐo dµi ®Õn 180o th«ng qua tô C12. NÕu ch©n 12 nèi ®Êt th× sÏ cã xung trong kho¶ng α ®Õn 180o. Nguyªn lý ho¹t ®éng cña kh©u t¹o xung ®iÒu khiÓn thyristor: §iÖn ¸p l−íi sau khi qua m¸y biÕn ¸p ®−îc h¹ xuèng 12VAC ®−a vµo ch©n sè 5 vµ ch©n sè 1 qua ®iÖn trë R. TÝn hiÖu ®iÒu khiÓn V®k ®−îc ®−a vµ ch©n 11 so s¸nh víi ®iÖn ¸ r¨ng c−a t¹o bëi tô C10 cho ta xung ®iÒu khiÓn thyristor cã gãc më α t¨ng dÇn ë ®Çu ra t¹i ch©n 14 vµ ch©n 15. Khi x¶y ra ng¾n m¹ch, ë ch©n 6 nhËn ®−îc tÝn hiÖu cÊm, t¹i ch©n 14 vµ ch©n 15 kh«ng cßn tÝn hiÖu ®Çu ra. 3. BiÕn ¸p xung: 19 Tài liệu này được upload và download tại website: a) NhiÖm vô: KhuyÕch ®¹i xung ®iÒu khiÓn ë c¸c ®Çu ra cña vi m¹ch TCA785 ®−a vµo cùc G cña thyristor ®Ó ®iÒu khiÓn gãc më T vµ gãc më α. b) S¬ ®å nguyªn lý: TÝn hiÖu vµo R6 lµ tÝn hiÖu logic (®Çu ra Q14 vµ Q15). Khi Q ë møc logic 1 th× T4 më. §iÖn c¶m L ng¨n kh«ng cho dßng colector chuyÓn ngay lªn møc b·o hoµ mµ t¨ng dÇn theo quy luËt. )e1( R Eii t 8 LC τ −−== trong ®ã 8R L=τ Sau vµi chu kú th× dßng colect¬ ®¹t tíi b·o hoµ 8 CC R EIi ≈= Bªn thø cÊp biÕn ¸p xung cã ®iÖn ¸p c¶m øng lµm më D4 ®−a dßng ®iÒu khiÓn vµo gi÷a cùc G vµ K cña thyristor. §ièt D5 cã t¸c dông lµm gi¶m ®iÖn ¸o ng−îc ®Æt lªn gi÷a catèt vµ cùc ®iÒu khiÓn cña thyristor khi ®iÖn ¸p catot d−¬ng h¬n so víi anot, ®¶m b¶o an toµn cho tiÕp gi¸p GK khi thyristor ë chÕ ®é kho¸. Khi Q ë møc logic 0 th× T4 kho¸ l¹i. Dßng colect¬ - emit¬ vÒ b»ng 0. Tuy nhiªn dng qua cuén s¬ cÊp m¸y biÕn ¸p xung kh«ng thÓ vÒ 0 ngay ®−îc. Søc ®iÖn ®éng tù c¶m trªn cuén d©y cã xu h−íng duy tr× dßng IC. SuÊt ®iÖn ®éng nµy cã thÓ rÊt lín v× nã tû lÖ víi diC/dt. Nh−ng do cã D3 vµ DZ nªn dßng IC sÏ bÞ khÐp kÝn vµ gi¶m dÇn vÒ 0. Nhê ®ã ®iÖn ¸p trªn colect¬ ®−îc gi÷ ë møc E + ΔUDZ + UD. 20 Tài liệu này được upload và download tại website: §iÖn trë R8 m¾c nèi tiÕp gi÷a nguån vµ biÕn ¸p xung cã t¸c dông h¹n chÕ dßng tõ ho¸ biÕn ¸p xung. R8 ®−îc tÝnh ®Ó ®¶m b¶o dßng qua T4 kh«ng bao giê v−ît qu¸ dßng collect¬ lín nhÊt cho phÐp. 4. Kh©u chèng ng¾n m¹ch lµm viÖc: a) NhiÖm vô: Khi x¶y ra hiÖn t−îng phãng ®iÖn th× kh©u t¹o ra tÝn hiÖu logic ®−a vµo ch©n 6 cña TCA785 ®Ó t¾t tÝn hiÖu ra Q14, Q15, ®ång thêi ®−a vÒ kh©u t¹o tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ®Ó ®−a ®iÖn ¸p U®k vÒ 0 trong kho¶ng thêi gian trÔ ttr nµo ®ã. Sau kho¶ng thêi gian trÔ nµy m¹ch l¹i tù ®éng phôc håi ®iÖn ¸p phÝa cao ¸p. b) S¬ ®å nguyªn lý: Trong kh©u chèng ng¾n m¹ch lµm viÖc cã sö dông 2 vi m¹ch chuyªn dông lµ Optocoupler PC81711NSZ vµ vi m¹ch MM74HC4538. - Vi m¹ch MM74HC4538: S¬ ®å ch©n: 21 Tài liệu này được upload và download tại website: B¶ng ch©n lý §Çu vµo §Çu ra Xo¸ A B L X X X H X X X L H L ↓ H ↑ H Q Q L H L H L H Ký hiÖu : H - møc cao L - møc thÊp ↑ - chuyÓn tõ møc thÊp lªn møc cao ↓ - chuyÓn tõ møc cao xuèng møc thÊp - mét xung ë møc cao - mét xung ë møc thÊp S¬ ®å khèi: S¬ ®å logic: 22 Tài liệu này được upload và download tại website: Nguyªn lý ho¹t ®éng: Khi xung vµo ë møc logic 0, tô CX ®−îc n¹p ®Õn VCC, ®Çu ra Q ë møc 0. Khi xung vµo chuyÓn tr¹ng th¸i logic tõ 0 -> 1 th× ®Çu ra Q chuyÓn tr¹ng th¸i lªn møc cao, tô CX phãng ®iÖn vµ ®iÖn ¸p trªn tô gi¶m nhanh vÒ ®iÖn ¸p chuÈn thÊp (Vref lower = 1/3 VCC). Tô CX sau ®ã l¹i ®−îc n¹p ®iÖn trë l¹i ®Õn møc ®iÖn ¸p chuÈn cao (Vref upper = 2/3 VCC). Khi CX ®−îc n¹p ®Õn møc chuÈn cao th× ®Çu ra Q sÏ chuyÓn tr¹ng th¸i xuèng thÊp. Nh− vËy ë Q ta ®−îc mét xung logic víi ®é réng ®iÒu khiÓn ®−îc qua RX vµ CX theo c«ng thøc : T = 0,7 . CX . RX - Optocoupler PC81711NSZ: S¬ ®å ch©n: Th«ng sè kü thuËt: + C¸c gi¸ trÞ cùc ®¹i: 23 Tài liệu này được upload và download tại website: Th«ng sè Ký hiÖu Gi¸ trÞ §¬n vÞ Dßng vµo Dßng vµo cùc ®¹i §iÖn ¸p ng−îc §Çu vµo Tæn thÊt IF IFM VR P 10 200 6 15 mA mA V mW §iÖn ¸p Colect¬ - Emit¬ §iÖn ¸p Emit¬ - Colect¬ Dßng Colect¬ §Çu ra Tæn thÊt trªn colect¬ VCEO VECO IC PC 70 6 50 150 V V mA mW Tæng n¨ng l−îng tæn thÊt NhiÖt ®é lµm viÖc Ptot Topr 170 -30 -> +100 oC oC + C¸c ®Æc tÝnh quang ®iÖn: Th«ng sè §iÒu kiÖn Nhá nhÊt Th«ng th−êng Lín nhÊt §¬n vÞ §iÖn ¸p VF Dßng ng−îc IR § Çu v µo §iÖn dung cùc Ct IF = 10mA VR = 4V V = 0, f = 1kHZ - - - 1,2 - 30 1,4 10 250 V μA pF Dßng colect¬ §iÖn ¸p ng¾t CE BVCEO § Çu r a §iÖn ¸p ng¾t EC BVECO VCE = 50V, IF = 0 IC = 0,1mA, IF = 0 IE = 10μA, IF = 0 - 70 6 - - - 100 - - nA V V Dßng colect¬ IC §iÖn ¸p b·o hoµ CE VCE §iÖn trë c¸ch ly RISO §iÖn dung Ct Thêi gian lªn tr § Æc ti Ýn h tr uy Òn Thêi gian xuèng tf IF = 0,5mA, VCE = 5V IF = 10mA, IC = 1mA DC500V 40 -> 60% RH V = 0, f = 1MHZ VCE = 2V, IC = 2mA, RL=100Ω 0,5 - 5.1010 - - - - - 1011 0,6 4 3 0,3 0,2 - 1 18 18 mA V Ω pF μs μs Nguyªn lý ho¹t ®éng cña kh©u chèng ng¾n m¹ch lµm viÖc: 24 Tài liệu này được upload và download tại website: Dßng ph¶n håi Id lÊy vÒ tõ t¶i lµm xuÊt hiÖn trªn RS ®iÖn ¸p US. §iÖn ¸p US nµy ®−îc so s¸nh víi Ung−ìng (®· ®−îc tÝnh to¸n khi cã ng¾n m¹ch x¶y ra). Khi x¶y ra ng¾n m¹ch th× Id = 2,1A th× US > Ung−ìng. Nh− vËy ®Çu ra cña A3 ë tr¹ng th¸o b·o hoµ d−¬ng lµm D më t¹o xung lµm më T2. Khi T2 më sÏ lµm T3 më, ë emit¬ cña T3 xuÊt hiÖn tÝn hiÖu logic cã bÒ réng xung nhá. TÝn hiÖu nµy ®−îc ®−a vµo ch©n 4 cña vi m¹ch MM74HC4538 ®Ó t¹o ra ë ®Çu ra 6 cña vi m¹ch mét xung cã ®é réng lín h¬n. 25 Tài liệu này được upload và download tại website: Ch−¬ng IV ThiÕt kÕ m¹ch lùc Víi c¸c th«ng sè yªu cÇu thiÕt kÕ : §iÖn ¸p ra t¶i lµ: Ud=75 kV DC Dßng ®iÖn lµm viÖc lµ:2 A BÊt k× mét hÖ thèng nµo khi lµm viÖc còng cã mét tæn hao nhÊt ®Þnh nµo ®ã v× vËy ta thiÕt kÕ hÖ thèng víi l−îng dù tr÷ lµ 10% vÒ c«ng suÊt do ®ã ta chän ®iÖn ¸p tèi ®a trªn t¶i lµ: Uo= 78KV vµ dßng ®iÖn sÏ lµ Id=2,1(A) c«ng suÊt cùc ®¹i sÏ lµ Pmax=165 KW trong ®ã c«ng suÊt lµm viÖc lµ Plv=150 KW I )TÝnh to¸n thiÕt kÕ m¸y biÕn ¸p lùc a. C¸c møc ®iÖn ¸p : *§iÖn ¸p lín nhÊt sau chØnh l−u : Udo = Ud + ΔU v + Δ Uba + ΔUdn Trong ®ã: Ud - ®iÖn ¸p chØnh l−u; ΔUv- sôt ¸p trªn c¸c van (trÞ sè nµy ®−îc lÊy tõ c¸c th«ng sè cña c¸c van ®· chän ë trªn) ; ΔUba = ΔU r + ΔUl - sôt ¸p bªn trong biÕn ¸p khi cã t¶i, bao gåm sôt ¸p trªn ®iÖn trë ΔUr vµ sôt ¸p trªn ®iÖn c¶m ΔUl nh÷ng ®¹i l−îng nµy phô thuéc vµo tõng lo¹i vËt liÖu cÊu t¹o m¸y biÕn ¸p khi chän s¬ bé vµo kho¶ng (5 ÷ 10)% ; ΔUdn - sôt ¸p trªn d©y nèi; ΔUdn = Rdn.Id =(ρ.l/S).Id . 26 Tài liệu này được upload và download tại website: Ta chän s¬ bé ®iÖn ¸p sôt trªn diÖn trë vµ ®iÖn kh¸ng lµ 5%, ®iÖn ¸p sôt ¸p trªn c¸c van lµ 120V do ®ã ta cã ®iÖn ¸p lóc kh«ng ®iÒu chØnh lµ Udo = Ud + Δ Uba = 78000.1,05 +120 = 82020 V VËy ®iÖn ¸p thø cÊp m¸y biÕn ¸p lµ U2 = 9,0 1 .Udo=1,11.82,02 = 91,04 kV VËy tØ sè biÕn ®æi m¸y biÕn ¸p lµ: m = 1 2 U U = 228 VËy ®iÖn ¸p ng−îc max mµ c¸c ®ièt ph¶i chÞu lµ: Unm = 2 .U2 = 2 .91,04 = 128,7 (kV ) vµ dßng ®iÖn t¶i lµ :Id®m=Id=2,1 ( A.) Suy ra gi¸ trÞ Itb ch¶y qua mçi ®ièt lµ: ItbD= 2 Id = 1,05 (A) *Dßng ®iÖn ch¶y trong cuén thø cÊp m¸y biÕn ¸p lµ: I2= Itb =2,1 (A) Gi¸ trÞ hiÖu dông cña dßng ®iÖn ch¶y trong mçi pha s¬ cÊp m¸y biÕn ¸p lµ: I1= m.I2= 228.I2= 478,8(A) 2) TÝnh chän ®ièt: - Chän hÖ sè dù tr÷ vÒ ®iÖn ¸p: ku=1,6 - Chän hÖ sè dù tr÷ vÒ dßng: ki=1,2 CÇn chän ®ièt Ýt nhÊt chÞu ®−îc ®iÖn ¸p ng−îc: Ung−îc max = 1,6. Unm = 1,6 . 128,7 = 205,92 kV vµ dßng: Itbmax=1,2.1,05=1,26 A Tõ th«ng sè trªn ta chän §ièt lo¹i RA205420XX. Un=5400 V, ΔU=1,45 V Sè l−îng ®ièt cÇn dïng lµ: n= 5400 U maxi =38 chiÕc. Sôt ¸p trªn 2 d·y ®ièt lµ: Δ UΣ d =2.1,45.38 =110,2 V 27 Tài liệu này được upload và download tại website: 3)TÝnh chän Thysistor: TÝnh chän thyristor ta ph¶i dùa vµo c¸c th«ng sè c¬ b¶n sau: - §iÖn ¸p ng−îc lín nhÊt cho phÐp trªn van : Unmax - gi¸ trÞ dßng trung b×nh cho phÐp ch¹y qua thyristor C¸c thong sè nµy phô thuéc vµo ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña van ,vµo møc ®é lµm m¸t . C¸c th«ng sè cã thÓ tÝnh nh− sau: §iÖn ¸p ng−îc lín nhÊt mµ Thysistor ph¶i chÞu: Unmax= UL= 400 V Suy ra ®iÖn ¸p cña van cÇn chän lµ: Unv=kdt.Unmax=1,6.400 = 640 V Dßng ®iÖn hiÖu dông cña van ®−îc tÝnh theo dßng hiÖu dông: Ilv= Ihd= 478,8(A) Chän ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña van lµ cã c¸nh táa nhiÖt vµ ®Çy ®ñ diÖn tÝch táa nhiÖt, kh«ng cã qu¹t ®èi l−u kh«ng khÝ, víi ®iÒu kiÖn ®ã c−êng ®é dßng ®iÖn ®Þnh møc cña van cÇn chän: Idm=ki.Ilv= 3.478,8=1436,4 (A) Tõ c¸c ®iÒu kiÖn trªn ta chän van cã c¸c ®Æc tÝnh sau N990CH10KOO Unm= 1000(V) I®mmax=5000(A Ipik=37000(A) Ig=0,3(A) Ugm=3(V) Ihmax=1(A) dßng gi÷ cho van cßn dÉn Irmax=0,18(A) dßng rß ΔUmax=1,28(V) Idmax = 1000(A) dU/dt= 750 (v/s) 28 Tài liệu này được upload và download tại website: 4)B¶o vÖ van Tiristor rÊt nh¹y c¶m, víi ®iÖn ¸p qu¸ lín v−ît qu¸ ®iÖn ¸p ®Þnh møc, cã thÓ lµm háng van, v× vËy ta ph¶i cã nh÷ng biÖn ph¸p b¶o vÖ qu¸ ®iÖn ¸p cho van. Nguyªn nh©n g©y ra qu¸ ®iÖn ¸p cã hai lo¹i: + Nguyªn nh©n néi t¹i: lµ sù tÝch tô ®iÖn tÝch trong c¸c van b¸n dÉn, khi kho¸ tiristor b»ng ®iÖn ¸p ng−îc c¸c ®iÖn tÝch trªn ®åi ng−îc hµnh tr×nh t¹o nªn dßng ®iÖn ng−îc trong kho¶ng thêi gian rÊt ng¾n. Sù biÕn thiªn ®ét ngét nhanh chãng cña dßng ®iÖn ng−îc t¹o ra søc ®iÖn ®éng c¶m øng rÊt lín trong c¸c ®iÖn c¶m dÉn ®Õn c¸c tiristor xuÊt hiÖn qu¸ ¸p + Nguyªn nh©n bªn ngoµi: th−êng x¶y ra ngÉu nhiªn nh− khi c¾t kh«ng t¶i mét m¸y biÕn ¸p trªn ®−êng d©y, khi cÇu ch× b¶o vÖ nh¶y, khi cã sÊm sÐt RC b¶o vÖ qu¸ ®iÖn ¸p do tÝch tô ®iÖn tÝch g©y nªn gi¸ trÞ cùc ®¹i cho phÐp cña ®iÖn ¸p thuËn vµ ng−îc ®Æt lªn tiristor mét c¸ch chu kú cho trong sæ tay tra cøu impdmp U,U gi¸ trÞ cùc ®¹i cho phÐp cña ®iÖn ¸p thuËn vµ ng−îc ®Æt lªn ®i«t hoÆc tiristor mét c¸ch kh«ng chu kú, cho trong sæ tay imnpdmnp U,U imU gi¸ trÞ cùc ®¹i cña ®iÖn ¸p ng−îc thùc tÕ ®Æt lªn §i«t hoÆc Tiristor b- lµ hÖ sè dù tr÷ vÒ ®iÖn ¸p k- lµ hÖ sè qu¸ ®iÖn ¸p C¸c b−íc tÝnh to¸n - x¸c ®Þnh hÖ sè qu¸ ®iÖn ¸p theo c«ng thøc Uim*b U k imp= - x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè trung gian )k(R);k(R);k(C *min * max * min (h×nh vÏ) - tÝnh max|dt di khi chuyÓn m¹ch - x¸c ®Þnh c¸c ®¹i l−îng tÝch tô ) dt di(fQ = sö dông c¸c ®−êng cong cho trong sæ tay tra cøu 29 Tài liệu này được upload và download tại website: - tÝnh c¸c th«ng sè trung gian Q2 LURR Q2 LUR U Q2CC im* max im* min im * min ≤≤ = Trªn c¬ së tÝnh to¸n vµ qua kinh nghiÖm ta chän ®−îc c¸c th«ng sè cho m¹ch b¶o vÖ van RC nh− sau: )(80R )F(5,0C Ω= μ= t i t UAC Sù biÕn thiªn cña dßng ®iÖn vµ ®iÖn ¸p Do kh«ng cã van cã ®iÖn ¸p cao h¬n, chóng ta ph¶i tiÕn hµnh m¾c nèi tiÕp c¸c van. Khi m¾c nèi tiÕp c¸c van yªu cÇu cÇn thiÕt ph¶i chän c¸c van cã ®Æc tÝnh gièng nhau, nh»m ®¶m b¶o cho sù ph©n bè ®iÖn ¸p nh− nhau trªn c¸c van. Tuy vËy, sù ph©n bè ®iÖn ¸p trªn c¸c van kh«ng b»ng nhau lµ th−êng gÆp. Do ®ã, cÇn cã c¸c biÖn ph¸p ph©n bè l¹i ®iÖn ¸p khi c¸c ®Æc tÝnh cña van kh«ng gièng nhau. BiÖn ph¸p Êy m« t¶ trªn h×nh . V 2 V 1 R R R R C C 30 c. Tài liệu này được upload và download tại website: Chän R, C theo kinh nghiÖm )(30R )F(4C Ω= μ= 5) TÝnh to¸n m¸y biÕn ¸p: a) M¹ch tõ: +) ta thiÕt kÕ m¸y biÕn ¸p dÇu : C«ng suÊt m¸y biÕn ¸p lµ: S®m= U2.I2=91,04.2,1 =191,18 (kW ) -TÝnh to¸n s¬ bé m¹ch tõ TiÕt diÖn trô QFe cña lâi thÐp biÕn ¸p ®−îc tÝnh tõ c«ng thøc : [ ]2baQFe cmf.mSkQ = Sba - c«ng suÊt biÕn ¸p tÝnh b»ng [W]; kQ - hÖ sè phô thuéc ph−¬ng thøc lµm m¸t; kQ= 4 ÷ 5 nÕu lµ biÕn ¸p dÇu; m - sè trô cña m¸y biÕn ¸p , mét pha cã m=1; f - tÇn sè nguån ®iÖn xoay chiÒu f=50 Hz. Víi m¸y biÕn ¸p dÇu ta chän Ko=5 50.1 10.18,191.5Q 3 Fe = Qfe=309,28cm 2 => dFe=19,8(cm) 31 Tài liệu này được upload và download tại website: ta chän dFe=20 (cm) Ta chän thÐp m· hiÖu ∃330 dµy 0,5 mm => B=1,1 (T) Chän tØ sè h/d =2,3 => h=2,3.dFe= 2,3.20 = 46 cm VËy chiÒu cao quÊn d©y lµ h = 46 cm b) TÝnh to¸n d©y quÊn m¸y biÕn ¸p Sè vßng d©y cña mçi cuén ®−îc tÝnh (vong B.Q.f.44,4 10.UW Fe 4 = ) (8 - 11) Trong ®ã: W - sè vßng d©y cña cuén d©y cÇn tÝnh U - ®iÖn ¸p cña cuén d©y cÇn tÝnh [V]; B - tõ c¶m [T]. QFe - tiÕt diÖn lâi thÐp [cm 2]. Sè vßng d©y cuén s¬ cÊp lµ : W1 = B.Q.f.44,4 10.U Fe 4 1 = 1,1.28,309.50.44,4 10.400 4 = 53 (vßng ) Sè vßng d©y cuén thø cÊp lµ : W2 = B.Q.f.44,4 10.U Fe 4 2 = 1,1.28,309.50.44,4 10.04,91 4 = 12062 (vßng ) §iÖn ¸p c¶m øng r¬i trªn mçi vßng d©y cuén s¬ cÊp: Uv1 = 53 400 = 7,574 ( V/vßng) §iÖn ¸p c¶m øng r¬i trªn mçi vßng d©y cuén thø cÊp: Uv2 = 12062 1000.04,91 = 7,55 (V/vßng) c)TÝnh diÖn tÝch tiÕt diÖn d©y ®ång lµm c¸c cuén d©y Chän mËt ®é dßng ®iÖn ch¹y trong c¸c d©y dÉn lµ 32 Tài liệu này được upload và download tại website: J1= J2= J =3 A/mm 2 - TiÕt diÖn d©y quÊn s¬ cÊp lµ: Scu1=I1/J1=478,8/3 = 159,6 mm 2 Do dßng lín nªn ta chän d©y dÉn cã tiÕt diÖn h×nh ch÷ nhËt sao cho tiÕt diÖn d©y lµ Scu1= a1.b1 = 159,6 mm 2 Chän: a1=7,9 mm b1=20,25 mm, KÝch th−íc d©y cã thÓ c¸ch ®iÖn S1=163 mm 2 TÝnh l¹i mËt ®é dßng diÖn lµ: J1=478,8/163 =2,94 (A/mm 2 ) =>tho¶ m·n - TiÕt diÖn d©y quÊn thø cÊp lµ: Scu2=I2 / J2 = 2,1/ 3 = 0,7 mm 2 chän d©y ®ång cã tiÕt diÖn trßn cã d= 0,96 mm, ®−êng kÝnh cã c¸ch ®iÖn lµ 1,02 mm T∃Π TiÕt diÖn cã thÓ c¸ch ®iÖn lµ : Sc®iÖn = 0,724 mm 2 d)TÝnh kÕt cÊu d©y quÊn : + KÕt cÊu d©y quÊn s¬ cÊp: Thùc hiÖn d©y quÊn kiÓu ®«ng t©m bè trÝ theo chiÒu däc trôc Sè vßng d©y trong mét líp lµ C 1 g l1 K.b h2h W −= Trong ®ã: h - chiÒu cao cöa sæ, Kc-hÖ sè Ðp chÆt b»ng 0,95 hg - kho¶ng c¸ch Tõ g«ng ®Õn cuén d©y s¬ cÊp chän hg=3cm 33 Tài liệu này được upload và download tại website: ⇒ 95,0. 025,2 3.246W l1 −= =19 vßng Sè líp cña quËn s¬ cÊp lµ l1 1 ld W W n = = 19 53 = 3 (líp) VËy cuén s¬ cÊp sÏ gåm 3 líp hai líp cã 19 . 2=38 vßng d©y líp cßn l¹i sÏ cã 53 - 38 =15 vßng -ChiÒu cao thùc tÕ cuén s¬ cÊp lµ: h1= k bw c 111. = 95,0 025,2.19 =40,5 cm Chän èng quÊn d©y lµm b»ng vËt liÖu c¸ch ®iÖn cã bÒ dµy: S01= 0,1 cm. Chän kho¶ng c¸ch tõ trô tíi cuén s¬ cÊp lµ: a01=1,0 cm VËy ®−êng kÝnh trong cña èng c¸ch ®iÖn lµ Dt = dFe + 2a01 - 2.S01 =20 + 2.1 - 2.0,1=21,8 cm §−êng kÝnh trong cña cuén s¬ cÊp: Dt1=Dt + 2.S01 = 21,89 +2.0,1 = 22cm Chän bÒ dµy c¸ch ®iÖn gi÷a c¸c líp dµy ë cuén s¬ cÊp lµ: Cd 11 = 0,1 mm BÒ dµy cña cuén s¬ cÊp lµ : Bd1=(a1+ Cd 11).n11 = (7,9 + 0,1).3 = 24 mm =2,4 cm §−êng kÝnh ngoµi cuén d©y s¬ cÊp: Dn1=Dt1+2. Bd1=22 +2.2,4 =26,8 cm §−êng kÝnh trung b×nh cña cuén s¬ cÊp: Dtb1= 2 11 DD nt + = 2 8,2622 + = 35,4 cm ChiÒu dµi d©y cuèn s¬ cÊp: L1=π .Dtb1.W1= 3.14.35,4.53 = 5891,27 cm = 58,91m Chän bÒ dµy c¸ch ®iÖn gi÷a cuén s¬ cÊp vµ thø cÊp lµ Cd12=1 cm + KÕt cÊu d©y quÊn thø cÊp: 34 Tài liệu này được upload và download tại website: Thùc hiÖn d©y quÊn kiÓu ®«ng t©m bè trÝ theo chiÒu däc trôc Chän s¬ bé chiÒu cao cuén thø cÊp lµ: h2=h1=30,32 cm Sè vßng d©y trong mét líp lµ W12= b kh c 2 2. = 102,0 95,0.46 =428 vßng/líp TÝnh s¬ bé sè líp d©y quÊn thø cÊp: N12 = w w 12 2 = 428 12062 = 29 líp VËy cã 29 líp víi 28 líp trong, mçi líp cã 428 vßng, 1 líp ngoµi cã 78 vßng ChiÒu cao thùc tÕ cuén thø cÊp: h2= c 212 k .W b = 95,0 102,0.428 = 46(cm) §−êng kÝnh trong cña cuén thø cÊp Dt2= Dn1 + 2.Cd12 = 26,8 + 2.1=28,8 cm Chän bÒ dµy c¸ch ®iÖn gi÷a c¸c líp d©y cuén thø cÊp lµ: Cd22 = 0,1 mm BÒ dµy cña cuén thø cÊp lµ: Bd2= (a2 + 0,1).n12 =(0,102+0,1).29 =5,86 cm §−êng kÝnh ngoµi cña cuén thø cÊp: Dn2= Dt2+2.Bd2 = 40,52cm §−êng kÝnh trung b×nh cña cuén thø cÊp . Dtb2= 2 DD 2n2t + =34,66 (cm) ChiÒu dµi d©y quÊn thø cÊp: L2 = W2.π.Dtb2=π. 12062.34,66 = 13127,364(m) §−êng kÝnh trung b×nh c¸c cuén d©y: Dtb= 2 DD 2n1t + =31,26 (cm) 35 Tài liệu này được upload và download tại website: R12=Dtb/2 =15,63 (cm) e)TÝnh kÝch th−íc m¹ch tõ - Víi ®−êng kÝnh trô dFe = 20 cm , ta chän sè bËc lµ 6 trong nöa tiÕt diÖn trô . W2 W1 . . a01 hg a12 Bd2 Bd1 × 1 2 3 4 5 6 Toµn bé tiÕt diÖn bËc thang cña trô . Qbt= 2.(2,4.19 +2,2.18,5+ 2.16,5 +1,8.14,5+ 1,1.12,5+0,3.10,5) =324,6(cm 2 ) - TiÕt diÖn hiÖu qu¶ cña trô . QT= khq.Qbt = 0,95.324,6 =308,37 (cm 2) - Tæng chiÒu dµy c¸c bËc thang cña trô . dt = 2.(2,4+2,2+2+1,8+1,1+0,3) =19,6(cm) - Sè l¸ thÐp dïng trong c¸c bËc . BËc 1 n1 = 2.5,0 24 = 96 l¸ BËc 2 n2 = 2.5,0 22 = 88 l¸ BËc 3 n3 = 2.5,0 20 = 80 l¸ BËc 4 n4 = 2.5,0 18 = 72 l¸ BËc 5 n5 = 2.5,0 11 = 44 l¸ BËc 6 n6 = 2.5,0 3 = 12 l¸ 36 Tài liệu này được upload và download tại website: §Ó ®¬n gi¶n trong viÖc chÕ t¹o g«ng tõ ,ta chän g«ng cã tiÕt diÖn h×nh ch÷ nhËt cã c¸c kÝch th−íc sau . ChiÒu dµy cña g«ng b»ng chiÒu dµy cña trô : bg«ng = dt = 19,6cm ChiÒu cao cña g«ng b»ng chiÒu réng tËp l¸ thÐp thø nhÊt cña trô : ag«ng = 19 cm - TiÕt diÖn g«ng Qbg= ag«ng x bg«ng = 19,6.19 = 372,4 cm 2 - TiÕt diÖn hiÖu qu¶ cña g«ng . Qghq= khq.Qbg = 0,95 .372,4 = 353,78 cm 2 - Sè l¸ thÐp dïng trong mét g«ng . hg = 5,0 bgong = 5,0 196 = 392 (l¸) - TÝnh chÝnh x¸c mËt ®é tõ c¶m trong trô . BT = TQWf U ...44,4 1 1 = 410.37,308.53.50.44,4 400 − = 1,102(T) - MËt ®é tõ c¶m trong g«ng . Bg = BT. ghq T Q Q = 1,102. 78,353 37,308 = 0,96(T) - ChiÒu réng cöa sæ: C= 2.(a01+Bd1+Cd12+Bd2) = 2.(1+2,4 +1+5,86 ) = 20,52 (cm) - TÝnh kho¶ng c¸ch gi÷a hai t©m trôc . C’ = C + dFe = 20,52 + 20 =40,52 (cm) - ChiÒu réng m¹ch tõ . L = 2.C +3.dFe = 2.20,25 +3.20 = 101,04 (cm) - ChiÒu cao m¹ch tõ . H = h + 2.ag«ng = 46+ 2.19 = 84 (cm) f) TÝnh khèi l−îng cña s¾t vµ ®ång -ThÓ tÝch cña trô Vt=3.QT.h=3.308,37.46=42555,06 (cm 3)=42,55 (dm3) -Khèi l−îng cña trô 37 Tài liệu này được upload và download tại website: Mt = Vt.DFe = 42,55.7,85 =333,63 (kg) -ThÓ tÝch cña g«ng Vg=2.Qghq.L=2.353,78.101,04 = 71491,86 (cm3) = 71,491 (dm3) -Khèi l−îng cña g«ng Mg=Vg.DFe=71,491.7,85=561,20 (kg) -Khèi l−îng cña s¾t MFe = Mt+Mg = 333,63 + 561,20 = 894,83 (Kg) -ThÓ tÝch ®ång Vcu= S1.I1 + S2.I2 = (163.10-4.589,1 + 0,724.10-4.131273,6409) Vcu= 19,106 dm 3 -Khèi l−îng ®ång Mcu= Vcu. MFe = 19,106 .8,9 =170,043 (Kg) g) TÝnh c¸c th«ng sè cña m¸y biÕn ¸p: - §iÖn trë cña cuén s¬ cÊp m¸y biÕn ¸p ë 75 0 C . R1 = ρ. 1 1 S l = 0,02133. 163 91268,58 (Ω) = 0,007709 (Ω) Trong ®ã trë suÊt cña ®ång ë 750C lµ : ρ75 = 0,02133 (Ωmm2/m) - §iÖn trë cuén thø cÊp m¸y biÕn ¸p ë 750C . R2= ρ. 2 2 S l = 724,0 304,13127 = 386,75 (Ω) - §iÖn trë cña m¸y biÕn ¸p qui ®æi vÒ s¬ cÊp . RBA = R1 + R2 . K 2 Víi K= m 1 lµ hÖ sè quy ®æi thø cÊp vÒ s¬ cÊp RBA = 0,007709 + 386,75.(1/228) 2 = 0,01515 (Ω) Sôt ¸p trªn ®iÖn trë m¸y biÕn ¸p: 38 Tài liệu này được upload và download tại website: ΔUR = 0,01515 .478,8 = 7,25 (V) - §iÖn kh¸ng m¸y biÕn ¸p qui ®æi vÒ s¬ cÊp . XBA = w.L = 2.π.f.L XBA = 2 .π2.0,4.f. 1t2d1d12 qd 1 2 D.. 3 BB a. h w π⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ ++⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ .10-8 XBA = 2 .π2.0,4.50. 22..3 86,54,201,0. 46 532 π⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ ++⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ .10-8 XBA = 0,046 (Ω) §iÖn c¶m m¸y biÕn ¸p quy ®æi vÒ phÝa s¬ cÊp: Lb a = Xba / ω = 0,046/314 = 0,24(mH) Sôt ¸p trªn ®iÖn kh¸ng m¸y biÕn ¸p: ΔUx= π 1BA I.X.2 = π 8,478.046,0.2 = 14,028 (V) Sôt ¸p trªn m¸y biÕn ¸p . ΔUBA= 2x2r UU Δ+Δ ΔUBA= 22 028,1425,7 + = 15,79 (V) - Tæng trë ng¾n m¹ch qui ®æi vÒ thø cÊp . ZBAn = 22 BABA XR + ZBAn = 22 046,001515,0 + = 0,0484 (Ω) - Tæn hao ng¾n m¹ch trong m¸y biÕn ¸p: ΔPn = Rba.I12= 0,01515 . 478,82 = 3473,13 (w) ΔPn% = S PnΔ .100% = 1,815 % - Tæn hao kh«ng t¶i cã kÓ ®Õn tæn hao phô ΔPo= 1,3.nf(Mt.Bt2+Mg.Bg2) 39 Tài liệu này được upload và download tại website: ΔPo= 1,3.1,1.(333,63.1,1022 + Mg.0,962) =1318,98(w) ΔP0% = S P0Δ .100% = 0,69% - §iÖn ¸p ng¾n m¹ch t¸c dông Unr % = 1 1ba U I.R .100% = 400 8,478.01515.0 .100% =1,813% - §iÖn kh¸ng ng¾n m¹ch ph¶n kh¸ng Unx % = 1 1ba U I.X .100% = 400 8,478.046.0 .100% =5,506% - §iÖn ¸p ng¾n m¹ch phÇn tr¨m Un= 2 òn 2 ñn UU + = 5,8% - Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch x¸c lËp I2nm=U1/ ZBAn =400 / 0,0484 =8264,46 (A) - Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch cùc ®¹i Imax= I2nm. ⎥⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢⎢ ⎢ ⎣ ⎡ + π òn ñn U U. e1 Imax= I2nm. ⎥⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢⎢ ⎢ ⎣ ⎡ + π 05506,0 01813,0. e1 =31504,9 (A) < Ipikmax=37000(A) - HiÖu suÊt thiÕt bÞ chØnh l−u η=Ud.Id/S = 85,62 % 6) B¶o vÖ qu¸ dßng ®iÖn cho van: +Aptomat dïng ®Ó ®ãng c¾t m¹ch ®éng lùc, tù ®éng ®ãng m¹ch khi qu¸ t¶i vµ ng¾n m¹ch tiristo, ng¾n m¹ch ®Çu ra ®é biÕn ®æi, ng¾n m¹ch thø cÊp m¸y biÕn ¸p ng¾n m¹ch ë chÕ ®é nghÞch l−u. + Chän 1 apomat cã: Idm = 1,1 Ild =1,1.478,8 = 526,68 ( A ) 40 Tài liệu này được upload và download tại website: Udm = 400 (v ) cã 3 tiÕp ®iÓm chÝnh, cã thÓ ®ãng c¾t b»ng tay hoÆc b»ng nam ch©m ®iÖn. ChØnh ®Þnh dßng ng¾n m¹ch Inm =2,5 Ild = 1197 (A) Dßng qu¸ t¶i Iqt =1,6 Ild = 1,6.478,8= 766,08( A ) Chän cÇu dao cã dßng ®Þnh møc Iqt = 1,1. Idl =1,1. 478,8 =526,68 (A) cÇu dao dïng ®Ó t¹o khe hë an toµn khi söa ch÷a hÖ thèng truyÒn ®éng +Dïng d©y ch¶y t¸c ®éng nhanh ®Ó b¶o vÖ ng¾n m¹ch c¸c Tiristo, ng¾n m¹ch ®Çu ra cña bé chØnh l−u Nhãm 1cc: dßng ®iÖn ®Þnh møc d©y ch¶y nhãm 1 cc I1cc =1,1. I2 = 1,1 .2,1=2,31 (A) Nhãm 2 cc: dßng ®iÖn ®Þnh møc d©y ch¶y nhãm 2cc m¾c nèi tiÕp víi ®ièt I3cc =1,1. Iv = 1,1 .1,08= 1,18 (A) vËy chän cÇu nhÈy nhãm: 1cc lo¹i 2,2 A; 2cc lo¹i 1,2 A Ch−¬ng V tÝnh to¸n m¹ch ®iÒu khiÓn 1. M¸y biÕn ¸p xung Ta tÝnh to¸n m¸y biÕn ¸p xung víi c¸c th«ng sè cña thyrisror: 41 Tài liệu này được upload và download tại website: IGmax= 0,3A UGmax= 3V tx = 40μ s nguån E = 2 V DiÖn tÝch xung ®iÒu khiÓn : S®k = E.tx = 80 (V.μ s) Víi dßng ®iÒu khiÓn yªu cÇu lµ IGmax= 0,3A ta cã thÓ chän biÕn ¸p xung lo¹i IT258 do h·ng Schaffner chÕ t¹o . BiÕn ¸p xung nµy cã c¸c th«ng sè kü thuËt nh− sau: DiÖn tÝch ®Æc tr−ng cho ®é réng xung: V0.T = 250Vμs Thêi gian t¹o s−ên tr−íc xung ®o ®−îc víi ®iÖn trë t¶i RL tíi 70% gi¸ trÞ biªn ®é xung : tr = 0,25μ s §iÖn trë t¶i phÝ thø cÊp: RL = 10 () §iÖn trë d©y cuèn s¬ cÊ: RP = 0,6 (Ω) §iÖn trë d©y cuèn thø cÊp: RS = 0,7 (Ω) §iÖn c¶m cuén s¬ cÊp t¹i 1 kHz : LP= 2,5 (mH) §iÖn c¶m t¶n phÝa s¬ cÊp t¹i 10kHz: Lstr = 3 (μH) Tô ®iÖn gi÷a cuén s¬ cÊp vµ cuén thø cÊp: CK = 80 (pF) 42 Tài liệu này được upload và download tại website: Gi¸ trÞ ®iÖn ¸p lín nhÊt cho phÐp: UEFF = 750 (V) §iÖn ¸p thö cho phÐp lín nhÊt: UP = 3,2 (KV) Tû sè biÕn ¸p : 1:1 Gi¸ trÞ ®iÖn ¸p lín nhÊt cho phÐp (c¸ch ®iÖn gi÷a cuén s¬ cÊp vµ thø cÊp ): 750V §iÖn ¸p thö cho phÐp lín nhÊt: Up= 3,2 kV C¸ch nèi d©y cña IT258: Dßng s¬ cÊp m¸y biÕn ¸p xung : I1 = IG + Iμ V× ®iÖn ¸p ®Æt lªn cuén d©y biÕn ¸p xung cã gi¸ trÞ kh«ng ®æi nªn dßng ®iÖn tõ ho¸ Iμ thay ®æi tuyÕn tÝnh theo thêi gian : iμ=( U1.t)/ Lp nh− vËy ta cã : Iμmax = (U1.tx)/Lp Ta ph¶i cã : U1=UGK + UΔ d = 3 + 1 = 4V vËy Iμmax = 4.40.10 -6/ 2,5.10-3 Iμmax = 0,064 A ⇒ I1max = IG + Iμmax = 0,3 + 0,064 = 0,364 A §iÖn ¸p nguån nu«i : 43 Tài liệu này được upload và download tại website: Un = 24 V Ta chän ®iÖn trë h¹n chÕ : R = ( 24 - U1)/I1max R = (24 - 4)/0,364 = 55 (Ω ) Transistor T1 ph¶i chän lo¹i cã dßng Icmax > 0,364 A. Víi møc ®iÖn ¸p thÊp th× dßng ra Q t¹i ch©n 14 vµ 15 cña vi m¹ch TCA785 lµ IQ = 2mA. VËy hÖ sè khuÕch ®¹i dßng : 182 10.2 364,0 3 ==β − 2. M¹ch t¹o xung ®iÒu khiÓn thyristor: §iÖn ¸p ®ång bé lÊy lµ 12V => Tû sè biÕn ®æi m¸y biÕn ¸p lµ: 3433,33 12 400 ≈= lÇn Víi vi m¹ch TCA785 ta sö dông nguån nu«i 15V ®−a vµo ch©n 16 V10,max = VS - 2 = 15 -2 =13(V) => V11 = V10,max = 13(V) §iÖn ¸p vµo ch©n 6 cña vi m¹ch TCA 785: V6 = 3,3V LÊy C10 = 0,5 μF; R9 = 100 kΩ; Vref = 3,1 (V); K = 15% Thêi ®iÓm ph¸t xung: 39,1 15,0.1,3 10.5,0.10.100.13 K.V C.R.Vt 63 ref 10911 Tr === − s Dßng n¹p tô 65,4 10.100 15,0.1,3 R K.VI 39 ref 10 === (μA) §iÖn ¸p trªn tô 3,9 10.5,0.10.100 15,0.1,3 C.R K.VV 63109 ref 10 === − (V) 3. M¹ch t¹o ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn U§K: §iÖn ¸p yªu cÇu vµo ch©n 11 cña vi m¹ch TCA785 lµ V11max = 13(V) 44 Tài liệu này được upload và download tại website: Do ®ã chän ®Æc tÝnh U®k cã gi¸ trÞ lín nhÊt lµ 12(V). => UDmax = 12(V) Gi¶ sö thêi gian ®Ó UD ®¹t ®Õn 12 V lµ 100ms. Chän tô C = 1μF => Ω==+ − − K100 10 10.100 R VR 6 3 2 Chän R2 = 50KΩ, VR = 100KΩ. VËy thêi gian tèi ®a ®Ó UD ®¹t ®Õn 12V lµ: ms15010.10.150t 63max == − thêi gian tèi thiÓu ®Ó UD ®¹t ®Õn 12V lµ: ms5010.10.50t 63min == − LÊy R1 = R3 = 100KΩ; R4 = R5 = 100KΩ; Chän ®ièt æn ¸p Zener DZ1 cã gi¸ trÞ ®iÖn ¸p æn ®Þnh 12V. 4. Kh©u chèng ng¾n m¹ch lµm viÖc: TÝn hiÖu logic yªu cÇu ®−a ®Õn ch©n 6 cña TCA785 cã U = 3.3V Chän thêi gian trÔ = 50ms §Æt Ung−ìng = 24(V) => )(43,11 1.2 24RS Ω== . Chän RS = 8(Ω) - TÝnh to¸n vi m¹ch MM74HC4538: Chän VCC = +4(V) §é réng xung ra ch©n 6 cña vi m¹ch ®−îc tÝnh theo c«ng thøc T = 0,7 . RX . CX Chän Cx = 1μF 45 Tài liệu này được upload và download tại website: => Ω== − − 3 6 3 x 10.4,71 7,0.10 10.50R - TÝnh to¸n optocoupler Nguån nu«i IC A3 lµ ±12V, do ®ã ®iÖn ¸p ®Ønh tÝn hiÖu ra cña A3 lµ 12V Chän dßng vµo ch©n 1 cña optocoupler lµ 5mA => Ω== − K4,210.5 12R 37 Ch−¬ngVII Tμi liÖu tham kh¶o Tµi liÖu tham kh¶o 1. TrÇn Träng Minh Gi¸o tr×nh ®iÖn tö c«ng suÊt. NXB Gi¸o dôc - 2003 2. NguyÔn BÝnh §iÖn tö c«ng suÊt . NXB khoa häc vµ kü thuËt - 2000 §iÖn tö c«ng suÊt lín vµ øng dông Thyristor. NXB §¹i häc vµ gi¸o dôc chuyªn nghiÖp. 3. Ph¹m Quèc H¶i, D−¬ng V¨n Nghi 46 Tài liệu này được upload và download tại website: Ph©n tÝch vµ gi¶i m¹ch ®iÖn tö c«ng suÊt . NXB khoa häc vµ kü thuËt 4. Ph¹m Minh Hµ Kü thuËt m¹ch ®iÖn tö . NXB khoa häc vµ kü thuËt - 1997 5. §ç Xu©n Thô ( Chñ biªn ) Kü thuËt ®iÖn tö . NXB Gi¸o dôc – 2000 6. D−¬ng §øc Hång, Ph¹m V¨n TrÝ Kü thuËt läc bôi trong c«ng nghiÖp. NXB Khoa häc kü thuËt 1989 7. Hoµng Kim C¬ Kü thuËt läc bôi vµ lµm s¹ch khÝ. NXB Gi¸o dôc 1999 8. Ph¹m V¨n B×nh, Lª V¨n Doanh ThiÕt kÕ m¸y biÕn ¸p. NXB Khoa häc kü thuËt 2003 9. Internet : www.siemens.com www.fairchild.com www.icmaster.com www.datasheetarchive.com 47 Tài liệu này được upload và download tại website:

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfThiết kế mạch điều khiển hệ thống lọc bụi tĩnh.pdf