Đề tài Thiết kế nguồn mạ một chiều có các tham số sau

§Ò tµi : ThiÕt kÕ nguån m¹ mét chiÒu cã c¸c tham sè sau Ph­¬ng ¸n 2 + §iÖn ¸p ra : 6 – 12 (V) + Dßng t¶i max : 1500 (A) + §¶o chiÒu : kh«ng Nguån m¹ lµm viÖc theo nguyªn t¾c gi÷ dßng ®iÖn kh«ng ®æi trong suèt qu¸ tr×nh m¹. M¹ch cã kh©u b¶o vÖ ng¾n m¹ch. Lêi nãi ®Çu M¹ kim lo¹i ra ®êi vµ ph¸t triÓn hµng tr¨m n¨m nay.Ngµy nay m¹ kim lo¹i ®· trë thµnh mét ngµnh kü thuËt ph¸t triÓn m¹nh mÏ ë hÇu hÕt c¸c n­íc trªn thÕ giíi, phôc vô mét c¸ch ®¾c lùc cho mäi ngµnh khoa häc kü thuËt s¶n xuÊt vµ ®êi sèng v¨n minh con ng­êi. Líp m¹ kim lo¹i trªn bÒ mÆt c¸c chi tiÕt m¸y,dông cô sinh ho¹t, ph­¬ng tiÖn s¶n xuÊt, giao th«ng vËn t¶i, khai th¸c má ®Þa chÊt,th«ng tin liªn l¹c, kü thuËt ®iÖn tö, c¬ khÝ chÝnh x¸c, thiÕt bÞ y tÕ, trang trÝ bao b× .. VËy m¹ ®iÖn lµ g× ? Mét c¸ch ®¬n gi¶n nhÊt cã thÓ hiÓu m¹ ®iÖn lµ qu¸ tr×nh kÕt tña kim lo¹i lªn bÒ mÆt nÒn mét líp phñ cã nh÷ng tÝnh chÊt c¬, lý, ho¸ ... ®¸p øng ®­îc c¸c yªu cÇu kü thuËt mong muèn. M¹ kim lo¹i kh«ng chØ lµm môc ®Ých b¶o vÖ khái bÞ ¨n mßn mµ cßn cã t¸c dông trang trÝ, lµm t¨ng vÎ ®Ñp, søc hÊp dÉn cho c¸c dômh cô m¸y mãc vµ ®å trang søc.. Ngµy nay kh«ng riªng g× ë n­íc ph¸t triÓn mµ ngay trong n­íc ta kü thuËt m¹ ®· cã nh­ng b­íc ph¸t triÓn nh¶y vät, tho¶ m·n yªu cÇu kü thuËt trong s¶n xuÊt cung nh­ trong kinh doanh Kü thuËt m¹ ®ßi hái ph¶i kh«ng ngõng ph¸t triÓn nghiªn cøu c¶i tiÕn kü thuËt ,m¸y mãc chuyªn dïng thiÕt bÞ d©y chuyÒn s¶n xuÊt ®ång bé tù ®éng ho¸ víi ®é tin cËy cao. §iÒu nµy sÏ gióp n©ng cao chÊt l­îng m¹ vµ h¹ gi¸ thµnh s¶n phÈm, chèng « nhiÔm m«I tr­êng. §Ó cã mét líp m¹ tèt ngoµI nh÷ng yÕu tè kh¸c th× nguån ®iÖn dïng ®Ó m¹ lµ rÊt quan träng. §èi víi sinh viªn tù ®éng hãa, m«n häc ®iÖn tö c«ng suÊt lµ mét m«n rÊt quan träng. Víi sù gi¶ng d¹y nhiÖt t×nh cña c¸c thÇy c« trong khoa em ®· t­ng b­íc tiÕp cËn m«n häc. §Ó cã thÓ l¾m v÷ng lý thuyÕt ®Î ¸p dông vµo thùc tÕ, ë häc kú nµy em ®­îc c¸c thÇy giao cho ®å ¸n m«n häc víi ®Ò tµi : ThiÕt kÕ nguån m¹ mét chiÒu. §©y lµ mét ®Ò tµi cã quy m« vµ øng dông thùc tÕ. Víi sù cè g¾ng cña b¶n th©n cïng víi sù chØ b¶o cña c¸c rhÇy c« gi¸o trong bé m«n vµ ®Æc biÖt lµ thÇy §ç Träng TÝn ®· gióp em hoµn thµnh ®å ¸n nµy. Do lÇn ®Çu lµm ®å ¸n ®iÖn tö c«ng suÊt kinh nghiÖm ch­a cã lªn em kh«ng tr¸nh khái nh÷ng sai sãt mong c¸c thÇy gióp ®ì. Cuèi cïng em xin ch©n thµnh c¶m ¬n ! Hµ néi, ngµy 3 th¸ng 2 n¨m 2004 Sinh viªn : Ch­¬ng I : Giíi thiÖu chung vÒ c«ng nghÖ m¹ ®iÖn §Ò tµI thiÕt kÕ nguån m¹ mét chiÒu lµ mét ®Ò tµI cã gi¸ trÞ thùc tÕ lín, bëi v× trong c«ng nghÖ m¹ nguån ®iÖn mét chiÒu lµ mét yÕu tè quan träng. §Ó thÊy râ gi¸ trÞ cña ®Ò tµI, tr­íc hÕt ta cÇn ph¶i n¾m râ mét sè kh¸I niÖm còng nh­ c¸c thiÕt bÞ cã liªn quan ®Õn qu¸ tr×nh m¹ b»ng ®iÖn ph©n. Ta dùa vµo s¬ ®å ®iÖn ph©n nh­ sau: S¬ ®å trªn lµ m« h×nh dïng trong ph¹m vi nhá nh­ phßng thÝ nghiÖm ®ång thêi còng dïng trong qui m« s¶n xuÊt lín. C¸c thµnh phÇn c¬ b¶n cña s¬ ®å ®iÖn ph©n : 1. Nguån ®iÖn mét chiÒu nh­ : pin, ¾c qui, m¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu, bé biÕn ®æi. Ngµy nay ®­îc dïng phæ biÕn nhÊt lµ bé biÕn ®æi. Bé biÕn ®æi cho qu¸ tr×nh ®iÖn ph©n cã ®iÖn ¸p ra thÊp : 3V, 6V, 12V, 24V… Tuú theo yªu cÇu kü thuËt mµ chän ®iÖn ¸p ra cho phï hîp. Mét bé biÕn ®æi cã thÓ lÊy ra mét sè ®iÖn ¸p cÇn thiÕt cho mét sè qui tr×nh. VD : M¹ niken th­êng dïng ®iÖn ¸p 6V hay 12V. §Ó m¹ Cr«m dïng 12V. §Ó ®¸nh bãng ®iÖn hãa nh«m th­êng dïng ®iÖn ¸p 12 – 24V. 2. Anèt :lµ ®iÖn cùc nèi v¬Ý cùc d­¬ng cña nguån ®iÖn mét chiÒu. Tr­íc khi ®iÖn ph©n anèt cÇn ph¶i ®¸nh s¹ch dÇu mì, líp gØ… Anèt dïng trong m¹ ®iÖn cã hai lo¹i : anèt hßa tan vµ anèt kh«ng hoµ tan. Anèt hoµ tan ®­îc dïng tronh c¸c tr­êng hîp m¹ niken, m¹ ®ång, m¹ kÏm, m¹ thiÕc… Trong qu¸ tr×nh ®iÖn ph©n anèt tan vµo dung dÞch m¹ theo ph¶n øng ë ®iÖn cùc : C¸c cation kim lo¹i tan vµo dung dÞch ®iÖn ph©n vµ ®I ®Õn catèt. Ph¶n øng ®iÖn hãa ë anèt lµ ph¶n øng oxi hãa. Anèt kh«ng hßa tan dïng trong tr­êng hîp m¹ Cr«m. Khi ®iÖn ph©n ë bÒ mÆt anèt kh«ng hoµ tan còng diÔn ra qu¸ tr×nh oxi hãa … KhÝ tho¸t ra ë anèt trong qu¸ tr×nh ®iÖn ph©n th­êng chÝnh lµ hay . 3. Catèt : lµ ®iÖn cùc nèi víi cùc ©m cña nguån ®iÖn mét chiÒu. Trong m¹ ®iÖn catèt lµ vËt m¹. Trªn bÒ mÆt vËt m¹ lu«n diÔn ra ph¶n øng khö c¸c ion kim lo¹i m¹. VÝ dô nh­ : M¹ niken : M¹ kÏm §ång thêi víi i«n kim lo¹i bÞ khö, còng bÞ khö gi¶i phãng ra khÝ theo ph¶n øng : KhÝ tho¸t ra trªn bÒ mÆt ca tèt cã kh¶ n¨ng thÊm s©u vµo m¹ng tinh thÓ kim lo¹i m¹ vµ c¸c kim lo¹i nÒn, lµm gi¶m ®é bÒn c¬ häc cña kim lo¹i (khÝ khi gÆp nhiÖt ®é cao gi·n në m¹nh g©y ra sù r¹n nøt, gißn kim lo¹i) .Ng­êi ta gäi hiÖn t­îng nµy lµ hiÖn t­îng “ gißn kim lo¹i “. §Ó kim lo¹i m¹ b¸m chÆt vµo bÒ mÆt kim lo¹ nÒn ®ång thêi cho líp m¹ ®ång ®Òu, bãng s¸ng hÊp dÉn, tr­íc khi m¹ ta cÇn ph¶i gia c«ng cho bÒ mÆt chi tiÕt b»ng ph¼ng, bãng vµ s¹ch c¸c chÊt dÇu mì mµng oxÝt. Catè vËt m¹ cÇn ph¶i nhóng ngËp vµo dung dÞch, th­êng ngËp d­íi mÆt n­íc 8 – 15cm vµ c¸ch ®¸y bÓ khon¶g 15cm. C¸c chç nèi ph¶i ®¶m b¶o tiÕp xóc thËt tèt, kh«ng ®Ó g©y ra hiªn t­îng phãng ®iÖn trong chÊt ®iÖn ph©n. TuyÖt ®èi kh«ng ®Ó ch¹m trùc tiÕp gi÷a anèt vµ catèt khi ®· nèi m¹ch ®iÖn. 4. Dung dich chÊt ®iÖn ph©n : dung dÞch chÊt ®iÖn ph©n dïng ®Ó m¹ th­êng cã hai phÇn : _ Thµnh phÇn c¬ b¶n : gåm muèi vµ hîp chÊt chøa i«n cña kim lo¹i m¹ vµ mét sè ho¸ chÊt thiÕt yÕu kh¸c, nÕu thiÕu hãa chÊt nµy th× dung dich kh«ng thÓ dïng ®Ó m¹ ®­îc. _ Thµnh phÇn thø hai : bao gåm c¸c chÊt phô gia + ChÊt lµm bãng líp m¹ +ChÊt ®Öm gi÷ cho pH cña dung dÞch æn ®Þnh +ChÊt gi¶m søc c¨ng néi t¹i ®¶m b¶o líp m¹ kh«ng bong nøt +ChÊt san b»ng ®¶m b¶o cho líp m¹ ®ång ®Òu h¬n +ChÊt lµm t¨ng ®é dÉn ®iÖn cho líp m¹ ®ång ®Òu h¬n +ChÊt chèng thô ®éng hãa anèt nh»m æn ®Þnh m¹ Mét sè ®Æc ®iÓm dung dÞch m¹ : _ Dung dÞch m¹ cÇn ph¶i cã ®é ®Én ®iÖn cao. §é ®Én ®iÖn cña dung dÞch kh«ng nh÷ng chØ gi¶m ®­îc tæn thÊt®iÖn trong qu¸ tr×nh m¹ mµ cßn lµm cho líp m¹ ®ång ®Òu h¬n. _ Mçi dung dÞch cho líp m¹ cã chÊt l­îng trong mét kho¶ng pH nhÊt ®Þnh. VÝ dô m¹ Niken pH=4,5 ®Õn 5,5. M¹ kÏm trong dung dÞch am«niclorua pH= 4,5 ®Õn 5,5. M¹ kÏm trong dung dÞch axÝt pH= 3,5 ®Õn 4,0… _ Mçi dung dÞch cho líp m¹ cã chÊt l­îng cao trong mét kho¶ng nhiÖt ®é nhÊt ®Þnh. VD m¹ Niken kho¶ng nhiÖt ®é lµ , m¹ vµng . Nh×n chung, khi ®iÖn ph©n nhiÖt ®é dung dÞch kh«ng v­ît qua nhiÖt ®é s«i cña dung dÞch. _ Mçi dung dÞch cã mét khoang mËt ®é dßng catèt thÝch hîp. _ Dung dÞch chøa muèi phøc cña kim lo¹i th­êng cho líp m¹ cã chÊt l­îng tèt h¬n líp m¹ tõ chÝnh kim lo¹i thu ®­îc tõ nuèi ®¬n. VD líp m¹ thu ®­îc tõ dung dÞch hoÆc tèt h¬n líp m¹ thu ®­îc tõ dung dÞch muèi . 5. BÓ ®iÖn ph©n : lµm tõ vËt liÖu c¸ch ®iÖn, bÒn hãa häc, bÒn nhiÖt. Thµnh vµ mÆt trong cña bÓ th­êng ®­îc lãt b»ng chÊt dÎo cã ®é bÒn hãa häc, bÒn nhiÖt. Líp chÊt dÎo lãt ph¶i kÝn tuyÖt ®èi, n­íc kh«ng thÊm qua ®­îc. MÆt ngoµi s¬n nhiÒu líp chèng gØ. BÓ m¹ th­êng cã d¹ng h×nh ch÷ nhËt, ®iÒu nµy gióp cho líp m¹ ®­îc ph©n bè ®Òu h¬n bÓ cã h×nh d¹ng kh¸c. Cã nhiÒu bÓ m¹ nh­ bÓ m¹ tÜnh, thïng m¹ quay, … Trªn d©y lµ toµn bé s¬ ®å tæng qu¸t cña qu¸ tr×nh m¹ b»ng ®iÖn ph©n. Trong c«ng nghÖ m¹ cßn cã mét sè yªu cÇu vÒ gia c«ng bÒ mÆt tr­íc khi m¹.Yªu cÇu bÒ mÆt tr­íc khi m¹ : - Tr­íc khi m¹ vËt cÇn m¹ ®­îc tiÕn hµnh gia c«ng c¬ khÝ ®Ó cã bÒ mÆt b»ng ph¼ng, ®ång thêi tÈy xãa c¸c lopø gØ, ®¸nh bãng bÒ mÆt theo yªu cÇu sö dông. - TÈy s¹ch dÇu mì c¸c hîp chÊt hãa häc kh¸c cã thÓ cã trªn bÒ mÆt vËt m¹. Tãm l¹i tr­íc lóc chi tiÕt vµo bÓ ®iÖn ph©n, bÒ mÆt cÇn ph¶i thËt b»ng ph»ng, s¾c nÐt bãng tuyÖt ®èi s¹ch dÇu mì, c¸c mµng oxit cã thÓ cã. Trong ®iÒu kiÖn nh­ vËy líp m¹ thu ®­îc míi cã ®é bãng tèt, kh«ng s­íc, kh«ng sÇn sïi, bãng ®Òu toµn líp m¹ ®ång nhÊt nh­ ý. Ph­¬ng ph¸p gia c«ng bÒ mÆt kim lo¹i tr­íc khi m¹ : - Ph­¬ng ph¸p gia c«ng c¬ khÝ bao gåm : mµi th«, mµi tinh, ®¸nh bãng quay bãng hay sãc bãng trong thïng quay. - Ph­¬ng ph¸p gia c«ng hãa häc hay ®iÖn hãa häcbao gåm : tÈy dÇu mì, tÈy gØ, tÈy l¹i lµm bãng bÒ mÆt, röa s¹ch. Sù lùa chän ph­¬ng ph¸p gia c«ng cho hiÖu qña tèt nhÊt l¹i cã gi¸ thµnh rÎ, ®ßi hái ng­êi kü thuËt viªn ph¶i cã hiÓu biÕt ®Çy ®ñ vµ nhÊt lµ ph¶i cã kinh nghiÖm s¶n xuÊt. BÊt kú thiÕu sãt nµo dï nhá hoÆc ®¸nh gi¸ kh«ng ®óng c«ng viÖc chuÈn bÞ bÒ mÆt ®Òu dÉn ®Õn gi¶m sót chÊt l­îng vµ h×nh thøc líp m¹. ChÊt l­îng líp m¹ phô thuéc mét c¸ch c¬ b¶n vµo ph­¬ng ph¸p ®­îc lùa chän, kü thuËt vµ ®iÒu kiÖn tiÕn hµnh chuÈn bÞ bÒ mÆt líp m¹. Kh«ng bao giê chóng ta coi nhÑ viÖc chuÈn bÞ bÒ mÆt vËt m¹. Ch­¬ng II : Lùa chän ph­¬ng ¸n NhiÖm vô ®Æt ra ®èi víi ®å ¸n lµ thiÕt kÕ nguån m¹ mét chiÒu cã ®iÖn ¸p thÊp vµ dßng rÊt lín. Nguån m¹ lµm viÖc theo nguyªn t¾c gi÷ dßng ®iÖn m¹ trong qu¸ tr×nh n¹p. M¹ch cã kh©u b¶o vÖ chèng ch¹m ®iÖn cùc. Trong c«ng nghÖ m¹ ®iÖn th× nguån ®iÖn lµ mét yÕu tè hÕt søc quan träng, nã quyÕt ®Þnh nhiÒu ®Õn chÊt l­îng líp m¹ thu ®­îc. Nguån ®iÖn mét chiÒu cã thÓ lµ ¾c quy, m¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu, bé biÕn ®æi… Chóng ta ph©n tÝch tõng lo¹i nguån ®Ó quyÕt ®Þnh lùa chän ph­¬ng ¸n nµo : 1. ¾c quy : Tong c«ng nghÖ m¹ ®iÖn ¾c quy chØ ®­îc sö dông trong phßng thÝ nghiÖm hay s¶n xuÊt ë quy m« nhá. Do h¹n chÕ vÒ l­îng ®iÖn tÝch lªn ¾c quy chØ dïng ®Ó m¹ c¸c chi tiÕt nhá, cßn víi c¸c chi tiÕt lín th× kh«ng dïng ¾c quy ®­îc. §Æc biÖt khi dßng ®iÖn m¹ ®ßi hái lín th× ¾c quy kh«ng thÓ ®¸p øng ®­îc. V× vËy mµ trong c«ng nghÖ m¹ ng­êi ta Ýt sö dông ¾c quy lµm nguån m¹. 2. M¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu : Trong c«ng nghÖ m¹ dïng m¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu kh¾c phôc ®­îc c¸c nh­îc ®iÓm cña ¾c quy. M¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu trong thùc tÕ cã thÓ ®­îc sö dông réng r·i trong quy m« s¶n xuÊt lín. Nh­ng gi¸ thµnh ®Çu t­ cho m¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu lín, c¬ cÊu ®iÒu khiÓn ho¹t ®éng kh¸ phøc t¹p .M¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu víi nhiÒu nh­îc ®iÓm : cæ gãp mau háng; thiÕt bÞ cång kÒnh; lµm viÖc cã tiÕng ån lín. M¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu cÇn th­êng xuyªn b¶o tr× söa ch÷a. ChÝnh v× c¸c lý do trªn lªn trong c«ng nghiÖp ng­êi ta kh«ng dïng m¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu. Bé biÕn ®æi : HiÖn nay trong c«ng nghiÖp th× dßng ®iÖn xoay chiÒu ®­îc sö dông réng r·i. C«ng nghÖ chÕ t¹o c¸c thiÕt bÞ b¸n dÉn ngµy cµng hoµn thiÖn, c¸c thiÕt bÞ ho¹t ®éng víi ®é tin cËy cao. §Æc biÖt c«ng nghÖ s¶n xuÊt Tiristor ®· ®¹t ®­îc nhiÒu thµnh tùu. ChÝnh v× vËy c¸c bé biÕn ®æi dßng ®iÖn xoay chiÒu thµnh dßng mét chiÒu ngµy cµng ®­îc sö dông nhiÒu trong c¸c nghµnh c«ng nghiÖp. Ngµy nay trong c«ng nghÖ m¹ ®iÖn th× bé biÐn ®æi ®­îc dïng réng r·i nhÊt. C¸c bé biÕn ®æi dïng trong qu¸ tr×nh ®iÖn ph©n cã thÓ cho ra c¸c ®iÖn ¸p nh­ : 3V, 6V, 12V, 24V, 30V, 50v. Tuú theo yªu cÇu kü thuËt mµ chän ®iÖn thÕ cho phï hîp.Bé biÕn ®æi víi c¸c ­u ®iÓm : thiÕt bÞ gän nhÑ; t¸c ®éng nhanh; dÔ tù ®éng hãa; dÔ ®iÒu khiÓn vµ æn ®Þnh dßng. Chi phÝ ®Çu t­ cho bé biÕn ®æi còng rÎ, hiÖu qu¶ lµm viÖc cao vµ æn ®Þnh. So víi dïng nguån m¹ lµ ¾c quy hoÆc m¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu th× bé biÕn ®æi ®¸p øng ®­îc h¬n c¶ vÒ mÆt kinh tÕ còng nh­ c¸c tiªu chuÈn kü thuËt. VËy quyÕt ®Þnh ph­¬ng ¸n lµ dïng bé biÕn ®æi. Víi m¹ch chØnh l­u(kh«ng dïng m¹ch chØnh l­u ) cã rÊt nhiÒu : chØnh l­u mét pha, chØnh l­u ba pha, chØnh l­u kh«ng ®iÒu khiÓn, chØnh l­u cã ®iÒu khiÓn… Trong yªu cÇu cña ®å ¸n lµ thiÕt kÕ nguån m¹ ®iÖn ¸p thÊp vµ dßng kh¸ lín. Tr­íc hÕt ta xÐt tr­êng hîp chØnh l­u cã ®iÒu khiÓn, sau ®ã ta cã thÓ xÐt tr­êng hîp chØnh l­u ®ièt kh«ng ®iÒu khiÓn víi gãc ®iÒu khiÓn. C¸c ph­¬ng ¸n kh¶ thi : + ChØnh l­u cÇu mét pha + ChØnh l­u cÇu ba pha + chØnh l­u s¸u pha cã cuén kh¸ng c©n b»ng Ph­¬ng ¸n 1 : ChØnh l­u cÇu mét pha S¬ ®å nguyªn lý chØnh l­u cÇu mét pha a.Khi t¶i thuÇn trë R : Víi _ Khi : cho xung ®iÒu khiÓn më T1, T2 vµ , hai tiristor sÏ kho¸ khi _khi , cho xung ®iÒu khiÓn më T3, T4 vµ Dßng qua t¶i lµ dßng gi¸n ®o¹n. Gi¸ tri trung b×nh cña ®iÖn ¸p t¶i : Gi¸ trÞ trung b×nh dßng t¶i : Gi¸ trÞ trung b×nh dßng qua tiristor : D¹ng sãng c¬ b¶n : b. T¶i R+L Khi L ®ñ lín th× dßng ®iÖn sÏ lµ dßng liªn tôc. Ph­¬ng tr×nh m¹ch t¶i : D¹ng sãng c¬ b¶n : c. ¦u nh­îc ®iÓm cña s¬ ®å : ¦u ®iÓm : ®iÖn ¸p ng­îc ®Æt lªn mçi van trong s¬ ®å nhá Nh­îc ®iÓm : kh«ng dïng ®­îc cho t¶i cã c«ng suÊt lín, nÕu dïng g©y ra hiÖn t­îng c«ng suÊt bij lÖch pha. S¬ ®å chØnh l­u cÇu mét pha dßng t¶i ch¶y quia hai van nèi tiÕp, v× vËy tæn thÊt diÖn p¸ vµ c«ng suÊt trªn van sÏ lín. S¬ ®å cÇu mét pha chØ øng dông víi yªu cÇu ®iÖn ¸p chØnh l­u cao vµ dßng t¶i nhá. Ph­¬ng ¸n 2 : ChØnh l­u cÇu ba pha ®èi xøng a)S¬ ®å nguyªn lý : S¬ ®å cÇu ba pha ®èi xøng gåm 6 tiristor, chia lµm hai nhãm : nhãm catèt chung T1, T3, T5 nhßm anèt chung T2, T4, T6 §iÖn ¸p c¸c pha : b)Ho¹t ®éng cña s¬ ®å : Gi¶ thiÕt T5, T6 ®ang cho dßng ch¶y qua + Khi cho xung ®iÒu khiÓn m¬ T1. Tiristor nµy më v× . Sù më cña T1 lµm cho T5 bÞ kho¸ l¹i mét c¸ch tù nhiªn v× . Lóc nµy T6 vµ T1 cho dßng ®i qua. §iÖn ¸p ra trªn t¶i : + Khi cho xung ®iÒu khiÓn më T2. Tiristor nµy mëv× T6 dÉn dßng, nã ®Æt lªn catèt T2 mµ . Sù më cña T2 lµm cho T6 kho¸ l¹i mét c¸ch tù nhiªn v× . C¸c xung ®iÒu khiÓn lÖch nhau ®­îc lÇn l­ît ®­a ®Õn c¸c cùc ®iÒu khiÓn cña c¸c thyristá theo thø tù 1, 2, 3,4, 5, 6, 1,…..Trong mçi nhãm, khi 1 tiristor më th× nã sÏ kho¸ ngay thyritor tr­íc nã, nh­ trong b¶ng sau : Thêi ®iÓm Më Kho¸ q1 = p/6 + a q2 = 3p/6 + a q3 = 5p/6 + a q4 = 7p/6 + a q5 = 9p/6 + a q6 = 11p/6 + a T1 T2 T3 T4 T5 T6 T5 T6 T1 T2 T3 T4 D¹ng sãng c¬ b¶n 0 0 0 0 0 0 0 0 §­êng bao phÝa trªn biÎu diÔn ®iÖn thÕ ®iÓm F §­êng bao phÝa d­íi biÓu diÔn ®iÖn thÕ ®iÓm G §iÖn ¸p trªn m¹ch t¶i : lµ kho¶ng c¸ch th¼ng ®øng gi÷a hai ®­êng bao Gi¸ trÞ ®iÖn ¸p ng­îc lín nhÊt trªn mçi van : Dßng ®iÖn trung b×nh ch¹y qua van c)¦u nh­îc ®iÓm cña s¬ ®å : + ­u ®iÓm : - sè xung ¸p chØnh l­u trong 1 chu kú lín, v× vËy ®é ®Ëp m¹ch cña ®iÖn ¸p chØnh l­u thÊp, chÊt l­îng ®iÖn ¸p cao. - kh«ng lµm lÖch pha l­íi ®iÖn. + Nh­îc ®iÓm - sö dung sè van lín, gi¸ thµnh thiÕt bÞ cao - s¬ ®å nµy chØ dung cho t¶i c«ng suÊt lín, dung t¶i nhá vµ ®iÖn ¸p chØnh l­u ®ßi hái ®é b»ng ph¼ng. Do dßng t¶i dïng trong m¹ ®iÖn cã tôi sè lín, nªn kh«ng ¸p dông ®­îc ph­¬ng ph¸p nµy, v× c¸c van kh«ng chÞu ®­îc dßng t¶i lín. Ph­¬ng ¸n 3 : ChØnh l­u 6 pha cã cuén kh¸ng c©n b»ng a.S¬ ®å nguyªn lý S¬ ®å chØnh l­u 6 pha cã cuén kh¸ng c©n b»ng, ®­îc biÓu diÔn nh­ trªn s¬ ®å, bao gåm m¸y biÕn ¸p ®éng lùc, cã cuén kh¸ng c©n b»ng , 6 tiristor chia lµm hai nhãm T1,T3,T5 vµ T2,T4,T6 . M¸y biÕn ¸p cã hai hÖ thèng thø cÊp a,b,c vµ a’,b’,c’. C¸c cuén d©y trªn mçi pha a vµ a’; bvµ b’;c vµ c’ cã sè vßng nh­ nhau nh­ng cã cùc tÝnh ng­îc nhau. HÖ thèng d©y cuèn thø cÊp m¸y biÕn ¸p cã ®iÓm trung tÝnh riªng biÖt P vµ Q. P, Q ®­îc nèi víi nhau qua cuén kh¸ng c©n b»ng. Cuén kh¸ng c©n b»ng cã cÊu t¹o nh­ m¸y biÕn ¸p tù ngÉu. §iÖn ¸p chØnh l­u trung b×nh trong s¬ ®å cã gi¸ trÞ nh­ trung b×nh céng cña ®iÖn ¸p ®Çu ra cña hai chØnh l­u tia 3 pha, nghÜa lµ : Do t¸c dông cña cuén kh¸ng c©n b»ng cã thÓ coi dßng t¶i lµ ph¼ng hoµn toµn. Nh­ vËy trÞ hiÖu dông cña dßng thø cÊp m¸y biÕn ¸p : Dßng trung b×nh qua van : D¹ng sãng c¬ b¶n : D¹ng ®iÖn ¸p chØnh l­u Ud vµ ®iÖn ¸p trªn cuén kh¸ng c©n b»ng c)­u nh­îc ®iÓm cña s¬ ®å : _ ­u ®iÓm : + Dßng ®iÖn ¸p ra cã ®é b»ng ph¼ng cao, cã ®é ®Ëp m¹ch lín + Dßng trung b×nh qua van nhá b»ng 1/6 dßng qua t¶i. _ Nh­îc ®iÓm : + Sè van sñ dông lín gi¸ thµnh cao + M¸y biÕn ¸p phøc t¹p cã sè cuén thø cÊp nhiÒu. ** Dßng ®iÖn m¹ kh¸ lín, c¨n cø vµo ­u nh­îc ®iÓm cña ph­¬ng ¸n nµy, ta thÊy dßng qua van nhá trung b×nh b»ng 1/6 dßng qua t¶i. V× vËy ta chän bé biÕn ®æi dïng lµm nguån m¹ lµ chØnh l­u 6 pha, cã cuén kh¸ng c©n b»ng. Ch­¬ng III : TÝNH CHäN M¹CH LùC Qua ph©n tÝch ë trªn ta chän ph­¬ng ¸n chØnh l­u 6 pha cã cuén kh¸ng c©n b»ng ®Ó x©y dùng nguån m¹. Nh­ng ph­¬ng ¸n nµy cã nh­îc ®iÓm lµ khi dßng t¶i nhá th× c¸ch chän van khã vµ chØ øng dông cho ®iÖn ¸p thÊp, dßng t¶i lín vµ b¾t buéc ph¶i cã cuén kh¸ng c©n b»ng. ChØnh l­u 6 pha cã cuén kh¸ng c©n b»ng cã 2 c¸ch ®iÒu chØnh: + §iÒu chØnh s¬ cÊp + §iÒu chØnh thø cÊp Sau ®©y ta xÐt tõng ph­¬ng ¸n ®iÒu chØnh §iÒu chØnh s¬ cÊp : S¬ ®å : S¬ ®å gåm : - 3 tiristor - 6 ®ièt kh«ng ®iÒu khiÓn Khi cÇn ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p ra trªn t¶i, ta sÏ ®iÒu chØnh bé biÕn ®æi b»ng c¸ch thay ®æi gãc më cña c¸c tiristor T1, T2, T3. Khi qua c¸c van T1, T2, T3 ®iÖn ¸p s¬ cÊp bÞ gi¸n ®o¹n kh«ng cßn d¹ng sin n÷a. V× vËy khi c¶m øng sang thø cÊp ®iÖn ¸p cã d¹ng bËc thang. Nh­ vËy khi muèn ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p ra trªn t¶i ta ph¶i ®iÒu chØnh gi¸n tiÕp. §iÖn ¸p ra t¶i chÊt l­îng thÊp. MÆt kh¸c tuy chän van dÔ nh­ng l¹i tèn van. V× vËy ph­¬ng ¸n nµy kh«ng kh¶ thi. §iÒu chØnh thø cÊp : S¬ ®å gåm 6 tiristor ®­îc bè trÝ nh­ h×nh vÏ Khi muèn ®iÒu chØnh dßng t¶i chØ cÇn t¸c ®éng xung ®iÒu khiÓn vµo c¸c tiristor ë cuén thø cÊp. Khi gãc ®iÒu khiÓn t¨ng lªn, biªn ®é ®iÖn ¸p c©n b»ng tang lªn ®¸ng kÓ. Gi¸ trÞ ®iÖn ¸p trªn cuén kh¸ng lín nhÊt khi . Ph­¬ng ¸n nµy ®· kh¾c phôc ®­îc nh÷ng nh­îc ®iÓm cña ®iÒu chØnh s¬ cÊp. Cuèi cïng, chän ph­¬ng ¸n ®iÒu chØnh 6 pha cuén kh¸ng c©n b»ng ®iÒu chØnh thø cÊp. S¬ ®å nguyªn lý m¹ch lùc nguån m¹ mét chiÒu nh­ sau : S¬ ®å gåm : + 6 tiristor + §iÖn trë sum lo¹i 2000A – 60mV + B¶o vÖ van RC + Cuén kh¸ng c©n b»ng PQ I>TÝnh to¸n m¸y biÕn ¸p lùc Tõ s¬ ®å m¹ch lùc víi c¸c th«ng sè ta tÝnh to¸n m¸y biÕn ¸p lùc : 1. C¸c th«ng sè c¬ b¶n cña MBA C«ng suÊt mét chiÒu trªn t¶i : Víi M¸y biÐn ¸p cã c«ng suÊt vµI chôc kVA thuéc lo¹i m¸y biÕn ¸p nhá nªn : §iÖn ¸p r¬I trªn mçi van lµ 1 V VËy : Suy ra : Chän C«ng suÊt hiÖu dông cña m¸y biÕn ¸p : VËy chän m¸y biÕn ¸p cã c«ng suÊt 28 (KVA). Tõ c«ng thøc chØnh l­u 6 pha cã cuén kh¸ng c©n b»ng ta cã : , chän suy ra Chän * Tû sè m¸y biÕn ¸p * Gi¸ trÞ hiÖu dông dßng ch¶y qua cuén s¬ cÊp m¸y biÕn ¸p : * Gi¸ trÞ hiÖu dông dßng ch¶y trong cuén s¬ cÊp : 2. TÝnh to¸n m¹ch tõ : Chän m¹ch tõ 3 trô tiÕt diÖn mçi trô ®­îc tÝnh theo c«ng thøc : [cm2] k= 4 ®Õn 6 , ë ®©y chon k = 6 S : c«ng suÊt biÓu kiÕn cña m¸y biÕn ¸p (VA) C : sè trô ( C=3 ) f : tÇn sè nguån ®iÖn xoay chiÒu . (f = 50Hz) Thay sè ta cã Gi¶ sö a: lµ chiÒu réng cña trô b: lµ bÒ dµy cña trô §Ó ®¶m b¶o mü thuËt ta chän a/b =1,25 VËy tõ Ta suy ra a= 8 cm ; b=10 cm §Ó ®¶m b¶o mü thuËt chän chiÒu cao cña trô theo tû lÖ m= h/a =2,5 suy ra h=2,5a= 2,5.8=20 cm Dïng lo¹i thÐp 330 cã ®é dµy 0,35mm MËt ®é tõ c¶m trong trô B = 1 (tesla) 3. TÝnh to¸n d©y cuèn : Sè vßng v«n : 4,44.f.B.Q.=4,4.50.1.80. =1,5 (v«n/vßng) Trong ®ã : f lµ tÇn sè dßng ®iÖn Q lµ tiÕt diÖn trô B lµ mËt ®é tõ c¶m trong trô *Sè vßng d©y s¬ cÊp (vßng) *Sè vßng d©y s¬ cÊp (vßng) LÊy trßn lµ 9 vßng Hai cuén d©y thø cÊp ®­îc cuèn trªn cïng mét pha : 9 – 0 – 9 * Chän mËt ®é dßng ®iÖn : * TiÕt diÖn d©y dÉn s¬ cÊp : Chän d©y rÑt tiÕt diÖn thùc (2x5) bäc sîi thñy tinh hai líp *TiÕt diÖn d©y dÉn thø cÊp m¸y biÕn ¸p : Ta chän d©y dÉn rÑt (2x10) bäc sîi thuû tinh quÊn theo thít, gåm 8 thít , dÇu ra hµn c¸c thanh c¸I lÊy ®iÖn lo¹i 5x60 4.TÝnh to¸n kÝch th­íc m¹ch tõ : Dïng thÐp 330 dµy 0,35 mm c¾t theo h×nh ch÷ I vµ xÕp nh­ h×nh vÏ KÝch th­íc lâi thÐp : chiÒu réng a = 8cm bÒ dµy b = 10cm chiÒu cao h = 20 cm II> TÝnh chän van vµ b¶o vÖ van : ChÕ ®é lµm viÖc cña c¸c van rÊt kh¾c nhiÖt, rÊt nh¹y c¶m víi nhiÖt ®é. NhiÖt ®é cña van t¨ng lªn do c«ng suÊt tæn hao trªn van g©y ra. Khi nhiÖt ®é cña van cao h¬n nhiÖt ®é m«I tr­êng xung quanh nhiÖt l­îng ®­îc truyÒn vµo m«I tr­êng. NÕu nhiÖt ®é cña van v­ît qu¸ giíi h¹n cho phÐp sÏ ph¸ hñy van, v× vËy lµm m¸t cho van lµ mét vÊn ®Ò rÊt quan träng. Th«ng th­êng van ®­îc g¾n lªn mét c¸nh t¶n nhiÖt víi th«ng sè phï hîp. Cã c¸c biÖn ph¸p lµm m¸t th­êng gÆp : + Lµm m¸t tù nhiªn : chØ dùa vµo sù ®èi l­u kh«ng khÝ xung quanh van, hiÖu suÊt lµm viÖc cña van thÊp chØ kho¶ng 25%. + Lµm m¸t b»ng giã c­ìng bøc : t¹o luång kh«ng khÝ víi tèc ®é lín qua van ®Ó ®Èy nhanh qóa tr×nh truyÒn nhiÖt cña van vµo kh«ng khÝ, hiÖu suÊt lµm viÖc cña van lµ 35% + Lµm m¸t b»ng n­íc : van ®­îc g¾n thªm tÊm ®ång rçng cho n­íc ch¶y qua. §©y lµ biÖn ph¸p lµm m¸t rÊt hiÖu qu¶ hiÖu suÊt lµm viÖc cña van ®¹t ®Õn 90%, nh­ng hÖ thèng lµm m¸t phøc t¹p chØ phï hîp víi yªu cÇu c«ng suÊt lín vµ cã nguån n­íc t¹i vÞ trÝ l¾p ®Æt thiÕt bÞ. Qua ph©n tÝch trªn ta chän lµm m¸t b»ng th«ng giã cã qu¹t c­ìng bøc víi hiÖu suÊt lµm viÖc cña van lµ 35%. Dßng trung b×nh qua van lµ : §iÖn ¸p ng­îc lín nhÊt dÆt lªn van : Víi: hÖ sè dù tr÷ ®iÖn ¸p lµ hÖ sè dù tr÷ dßng ®iÖn Dßng ®iÖn van cÇn cã lµ : Tõ ®ã ta chän van lo¹i : TL-1000-1 do Liªn X« cò chÕ t¹o, cã c¸c th«ng sè sau : ** B¶o vÖ van : Tiristor rÊt nh¶y c¶m víi ®iÖn ¸p qu¸ cao so víi ®iÖn ¸p ®Þnh møc, ta gäi lµ qu¸ ®iÖn ¸p. Nguyªn nh©n g©y ra qu¸ ®iÖn ¸p ®­îc chia lµm hai lo¹i : + Nguyªn nh©n néi t¹i : Khi kho¸ tiristor b»ng ®iÖn ¸p ng­îc c¸c ®iÖn tÝch ®æi ng­îc hµnh tr×nh t¹o ra dßng ®iÖn ng­îc trong kho¶ng thêi gian rÊt ng¾n. Sù biÕn thiªn nhanh chãng cña dßng ®iÖn g©y ra mét suÊt ®iÖn ®éng c¶m øng trong c¸c ®iÖn c¶m lu«n lu«n cã cña ®­êng d©y nguån dÉn ®Õn c¸c tiristor. V× vËy gi÷a anèt vµ katèt xuÊt hiÖn qu¸ ®iÖn ¸p. + Nguyªn nh©n bªn ngoµI : Nh÷ng nguyªn nh©n nµy th­êng x¶y ra ngÉu nhiªn nh­ khi cã sÐt ®¸nh, khi ®ãng c¾t m¸y biÕn ¸p nguån. C¾t m¸y biÕn ¸p nguån tøc lµ c¾t dßng ®iÖn tõ hãa m¸y biÕn ¸p, bÊy giê n¨g l­îng tõ tr­êng tÝch luü trong lâi s¾t tõ chuyÓn thµnh n¨ng l­îng ®iÖn chøa trong c¸c tô kÝ sinh, rÊt nhá gi÷ c¸c d©y cuèn s¬ cÊp vµ thø cÊp m¸y biÕn ¸p. §iÖn p¸ nµy cã thÓ lín gÊp 5 lÇn ®iÖn ¸p lµm viÖc. §Ó b¶o vÖ qu¸ ¸p ng­êi ta th­êng dïng m¹ch RC xem h×nh sau : TÝnh RC b¶o vÖ qu¸ ¸p do tô tÝch ®iÖn g©y nªn, h×nh trªn lµ gi¸ trÞ cùc ®¹i cho phÐp cña ®iÖn ¸p thuËn vµ ng­îc ®Æt trªn tiristor mét c¸ch chu kú, cho trong sæ tay tra cøu. lµ gi¸ trÞ cùc ®¹i cho phÐp cña ®iÖn ¸p thuËn vµ ng­îc ®Æt trªn tiristor mét c¸ch kh«ng chu kú, cho trong sæ tay tra cøu. lµ gi¸ trÞ cùc ®¹i cña ®iÖn ¸p ng­îc thùc tÕ ®Æt trªn tiristor. b lµ hÖ sè dù tr÷ vÒ ®iÖn ¸p, b=1-2 k Lµ hÖ sè qóa ®iÖn ¸p C¸c b­íc tÝnh to¸n : + X¸c ®inh hÖ sè qóa ®iÖn ¸p theo c«ng thøc + X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè trung gian : + TÝnh max khi chuyÓn m¹ch + X¸c ®Þnh l­îng tÝch tô Q=f(di/dt), sö dông c¸c ®­êng cong trong sæ tay tra cøu + TÝnh c¸c th«ng sè trung gian Trong ®ã L lµ ®iÖn c¶m cña m¹ch RLC Cuèi cïng ta chän III> TÝnh cuén kh¸ng c©n b»ng : Dßng tõ hãa cuén kh¸ng c©n b»ng : suy ra : ; Víi f lµ tÇn sè cuén kh¸ng, vËy Thay vµo c«ng thøc tÝnh ta cã : ChiÒu réng trô gi÷a lâi thÐp a : §Ó tÝnh c¸c kÝch th­íc cña cuén kh¸ng c©n b»ng tµI liÖu h­íng dÉn ta t×m c¸c hÖ sè m,n,l Lâi s¾t cuén kh¸ng chän h×nh ë ®©y n=0,6 ; l=1,2 ; m=2,2 ; ; Víi h : lµ chiÒu cao cöa sæ h=m.a=2,2.6,9=15,2cm c : lµ chiÒu réng cöa sæ c=n.a=6,9.0,6=4,14cm b : lµ chiÒu dµy lâi b= a/l = 6,9/1,2=5,75cm TiÕt diÖn trô lµ Q=a.b=6,9.5,75= 40 (cm2) ChiÒu dµI lâi L’= a+(c+a/2).2 =6,9+(4,14+6,9/2).2 = 22,08cm §é réng khe hë kh«ng khÝ d Sè vßng d©y cuén kh¸ng lµ hÖ sè phô theo tµI liÖu lÊy = 52 Ch­¬ng IV : ThiÕt kÕ m¹ch ®iÒu khiÓn X©y dùng m¹ch ®iÒu khiÓn ®Ó ®¶m b¶o cho m¹ch lùc ho¹t ®éng tèt trong mäi tr­êng hîp. I. C¸c yªu cÇu c¬ b¶n ®èi víi hÖ thèng ®iÒu khiÓn : 1. §¶m b¶o ph¸t xung víi ®Çy ®ñ c¸c yªu cÇu ®Ó më van : + §ñ ®é réng tx + §ñ biªn ®é Ux + S­ên xung ng¾n 2. §¶m b¶o tÝnh ®èi xøng cña c¸c kªnh 3. §¶m b¶o c¸ch ly gi÷a m¹ch lùc vµ m¹ch ®iÒu khiÓn, VÝ dô ®èi víi MBAX th­êng ®­îc sö dông nh­ mét kh©u truyÒn xung cuèi cïng ë tÇng khuyÕch ®¹i xung. 4. §¶m b¶o ®óng quy luËt vÒ pha ®iÒu khiÓn. §©y lµ yªu cÇu vÒ ®¶m b¶o ph¹m vi ®iÒu chØnh gãc . 5. Cã thÓ h¹n chÕ ph¹m vi gãc ®iÒu khiÓn kh«ng sù thay ®æi cña ®iÖn ¸p l­íi. 6. Kh«ng g©y nhiÔu ®èi víi c¸c hÖ thèng ®iÒu khiÓn ®iÖn tö kh¸c ë xung quanh. 7. Cã kh¶ n¨ng b¶o vÖ qu¸ ¸p, qu¸ dßng vµ b¸o hiÖu khi cã sù cè. II. S¬ ®å cÊu tróc cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn . SS BAX Udk Ur 1 2 3 4 T Kh©u ®ång pha cã nhiÖm vô t¹o ra ®iÖn ¸p tùa ®ång bé víi ®iÖn ¸p l­íi. NghÜa lµ cho phÐp x¸c ®Þnh gi¸ trÞ ban ®Çu cña go¸c ®iÒu khiÓn . Kh©u so s¸nh cã nhiÖm vô so s¸nh gi÷a ®iÖn p¸ tùa vµ ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn. T¹i thêi ®iÓm hai ®iÖn ¸p nµy b»ng nhau th× ph¸t xung göi sang tÇn khuyÕch ®¹i. Kh©u khuyÕch ®¹i : t¹o ra xung vµ khuyÕch ®¹i xung t¹o ra xung cã ®é réng cÇn thiÕt vµ ®ur c«ng suÊt ®Ó ®­a ®Õn ®iÒu khiÓn thyistor trong m¹ch lùc. Trong thùc tÕ ng­êi ta th­êng dïng hai nguyªn t¾c ®iÒu khiÓn : th¼ng ®øng tyuÕn tÝnh vµ th¼ng ®øng arccos ®Ó thùc hiÖn ®iÒu chØnh vÞ trÝ xung trong nöa chu kú d­¬ng cña ®iÖn ¸p ®Æt trªn tiristor. III. Giíi thiÖu c¸c ph©n tö c¬ b¶n ®­îc dïng trong m¹ch ®iÒu khiÓn : KhuyÕch ®¹i thuËt to¸n : K§TT lµ phÇn tö c¬ b¶n ®­îc sö dông rénh r·I trong c¸c m¹ch ®iÖn tñ víi chøc n¨ng xö lý c¸c tÝn hiÖu t­¬ng tù . KhuyÕch ®¹i thuËt to¸n cã kÝ hiÖu nh­ sau : Mét sè øng dông cña khuyÕch ®¹i thuËt to¸n : M¹ch khuyÕch ®¹i ®¶o : s¬ ®å nh­ sau Ta cã : M¹ch so s¸nh mét cæng : ë dÇu vµo khuyÕch ®¹i thuËt to¸n tæng trë Ri rÊt lín nªn dßng ®I vµo K§TT lµ kh«ng ®¸ng kÓ, nªn NÕu th× U3 sÏ b·o hoµ ë –Un NÕu th× U3 sÏ b·o hoµ ë +Un M¹ch so s¸nh hai cæng : NÕu : U1>U2 th× U3 = -Un NÕu : U1<U2 th× U3= +Un M¹ch t¹o tÝn hiÖu r¨ng c­a : * Dïng nguån dßng transistor : * Dïng khuyÕch ®¹i thuËt to¸n : IV. ThiÕt kÕ m¹ch ®iÒu khiÓn : A. Nguyªn lý ho¹t ®éng cña s¬ ®å ®iÒu khiÓn : Khi cÊp nguån ®iÖn 380V vµo s¬ cÊp cña BA nguån phÝa thø cÊp cña BA h¹ ¸p qua cuén d©y W2-1 qua cÇu chØnh l­u hai nöa chu k× D1 vµ D2 ®iÖn ¸p t¹i ®iÓm (I) U1 lµ ®iÖn ¸p mét chiÌu h×nh sin lÊy phÇn d­¬ng vµ ®Æt vµo cöa ®¶o cña thuËt to¸n A1 t¹i ®©y so s¸nh víi ®iÖn ¸p U ®Æt ®­îc ®­a vµo cöa céng cña A1 NÕu Ur D11 qua OA1 vÒ ©m nguån . Do sù ®ãng më cña D11lµm trªn tô C8 phãng n¹p t¹o ra trªn (III) mét ®iÖn ¸p h×nh r¨ng c­a . §é dèc cña r¨ng c­a cã thÓ thay ®æi qua triÕt ¸p VR2. Do ®ã ®ièt z¬le (Dz) nªn diÖn ¸p trªn tô max khi n¹p lu«n b»ng ®iÖn ¸p ng­ìng trªn ®ièt z¬le. §iÖn ¸p r¨ng c­a ®­îc ®­a vµo cöa ®¶o cña OA7 vµ so s¸nh víi ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn. §iÖn ¸p ®iÒu khiÓn nµy ®­îc lÊy tõ ®iÖn ¸p ph¶n håi ®­a vµo so s¸nh víi ®iÖn ¸p ®Æt qua bé céng ®¶o dÊu. Trong m¹ch vßng ph¶n håi cã m¹ch vßng ph¶n håi dßng ®iÖn . Dßng ®iÖn qua sun thay ®æi th× ®iÖn ¸p ph¶n håi qua sun thay ®æi. TÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ®­a vµo cöa céng cña kh©u so s¸nh . NÕu Urc>U®hth× ®Çu ra cña OA3 lµ xung ©m. NÕu Urc<U®k th× ®Çu ra cña OA3 lµ xung d­¬ng Khi ®ã bé ph¸t xung chïm d­íi sù phãng n¹p cña tô C9 t¹o ra chuçi xung h×nh ch÷ nhËt. V× tÝn hiÖu ra nhá ®­îc khuÕch ®¹i qua ®Ìn Ts, xung qua ®ièt §13 chØ gi÷ l¹i phÇn ©m ®­îc trén lÉn víi xung ra tõ kh©u so s¸nh A3 t¹o thµnh tõng chïm xung d­¬ng. Nh­ng tÝn hiÖu xung vÉn ch­a ®ñ lín ®Ó kÝch më Tiristo do ®ã ®­îc ®­a qua bé khuÕch ®¹i xung. C¸c transisto m¾c theo kiÓu Dalingt¬n. Xung d­¬ng ®­îc ®Æt vµo baz¬ cña T1lµm T1 më vµ T2 më theo khi ®ã cã xung ®i vµo biÕn ¸p xung. Trªn cuén thø cÊp cña biÕn ¸p xung cã xung ®Ó kÝch më tiristo. Khi xung t¾t T1vµT2 bÞ kho¸, ®iÖn ¸p trªn biÕn ¸p xung gi¶m ®ét ngét, cuén d©y cña biÕn ¸p xung xuÊt hiÖn søc ®iÖn ®éng c¶m øng ng­îc dÊu lóc ®ã ®ièt D15vµ D19 th«ng dËp t¾t søc ®iÖn ®éng ®Ó b¶o vÖ c¸c transistor. B. TÝnh to¸n c¸c kh©u cña m¹ch ®iÒu khiÓn TÝnh to¸n khèi ®ång pha S¬ då nguyªn lý kh©u ®ång pha Nguyªn lý ho¹t ®éng cña khèi ®ång pha: Khi cÊp nguån 380V vµo s¬ cÊp cña biÕn ¸p ®ång pha, phÝa thø cÊp cña biÕn ¸p ®­îc h¹ ¸p. Gi¶ sö t¹i thêi ®iÓm ban ®Çu t = 0, nöa chu kú ®Çu ®iÖn ¸p d­¬ng ®Æt trªn D1, D1 sÏ th«ng vµ D2 sÏ bÞ kho¸, nöa chu kú sau t¹i thêi ®iÓm t2= p ®iÖn ¸p xoay ®¶o dÊu vµ thÕ d­¬ng ®­îc ®Æt vµo anèt D2, D2sÏ th«ng vµ D1bÞ kho¸. VËy ®iÖn ¸p trªn ®iÓm (I) lµ ®iÖn ¸p xoay chiÒu ®­¬c ®­a qua chØnh l­u thµnh ®iÖn ¸p mét chiÒu nöa h×nh sin. §iÖn ¸p mét chiÒu nöa h×nh sin liªn tiÕp t¹i (I) ®­îc ®­a vµo cöa ©m cña kh©u so s¸nh OA1. §iÖn ¸p ®­îc ®­a vµo cöa d­¬ng cña OA1 lµ ®iÖn ¸p mét chiÒu ph¼ng U® cã gi¸ trÞ :Uimin <U®< UImax. Khi ®iÖn ¸p ®Æt vµo cöa ©m cña OA1 lín h¬n ®iÖn ¸p U® trªn cöa d­¬ng cña OA1th× t¹i cöa ra cña OA mét ®iÖn ¸p d­¬ng. Cßn khi ®iÖn ¸p trªn cöa ©m cña OA1 nhá h¬n ®iÖn ¸p trªn cöa d­¬ng th× ®iÖn ¸p ra cña OA1 sÏ lµ mét ®iÖn ¸p ©m. Nh­ vËy OA1 cã nhiÖm vô so s¸nh ®iÖn ¸p nöa h×nh sin cña U1 víi U® trªn cöa ®¶o vµ t¹o ra trªn ®Çu ra mét ®iÖn ¸p d­¬ng, ©m liªn tiÕp d¹ng xung vu«ng nh­ h×nh vÏ ë d­íi ®©y. TÝnh to¸n khèi ®ång pha: Chän gãc duy tr× vµ tho¸t n¨ng l­îng q =5th× ®iÖn ¸p U® ®Æt vµo cöa (+) cña bé so s¸nh lµ: U=.U.sin 5 =.12.sin 5 = 1,48(V) Chän E+ = 12. Chän Rhc1 =2 kW à gi¸ trÞ cña VR1 lµ: àVr1=14,2 kW §Ó dßng vµo cöa ®¶o cña khuyÕch ®¹i thuËt to¸n nhá h¬n 1mA th× ta chän R sao cho U/R112kW chän R1=15kW 2.TÝnh to¸n kh©u tao ®iÖn ¸p r¨ng c­a S¬ ®å nguyªn lý m¹ch t¹o ®iÖn ¸p r¨ng c­a §å thÞ ®iÖn ¸p r¨ng c­a theo thêi gian a,Nguyªn lý lµm viÖc cña kh©u t¹o ®iÖn ¸p r¨ng c­a §iÖn ¸p d¹ng xung vu«ng sau khi ®­îc tao ra ë kh©u so s¸nh tr­íc ®ã ®­îc ®­a vµo kh©u lµm ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn cña kh©u t¹o ®iÖn ¸p r¨ng c­a.Khi U®k >0 th× bãng T1 ®­îc më thÕ emiter ®­îc gi÷ cè ®Þnh nhê diode æn ¸p Dz,ë ®©y ta chän Uz=3V th× U=+E-Uz =12-3=9(V).Khi U®k<0 T1 kho¸ U=12 do ®ã T2 còng bÞ kho¸ v× thÕ cña baz¬ cao h¬n thÕ cña emiter.Khi T1 më Uc,T10 ph©n ¸p R2 ,R3 sÏ lµm cho baz¬ cña T2 ©m h¬n emiter ,do vËy T2 më tô C1 ®­îc n¹p theo ®­êng +EàDzàT2àC1. §iÖn ¸p cña tô t¨ng rÊt nhanh ®Õn gi¸ trÞ Uc,T2Ue,T2 =9V,sau ®ã kh«ng thÓ t¨ng cao h¬n ®­îc n÷a v× nh­ vËy th× nh­ vËy T2 sÏ bÞ kho¸ lóc nµy tô C1 sÏ phãng ®iÖn qua nguån dßng t¹o bëi T3 kÕt qu¶ t¹o ®­îc s­ên sau cña ®iÖn ¸p trªn tô cã d¹ng gi¶m tuyÕn tÝnh. Tõ tÝnh to¸n kh©u ®ång pha ta cã: Chu k× cña ®iÖn ¸p l­ãi la:T=1/f=1/50=20ms t­¬ng øng víi 360 à Chu k× cña ®iÖn ¸p r¨ng c­a lµ :Trc=T/2=10ms t­¬ng øng víi 180 MÆt kh¸c Trc=tp+tn Trong ®ã :tp- thêi gian phãng cña tô C1 tn-thêi gian n¹p cña tô C1 Nh­ trªn ta ®· chän q=5tøc lµ tn=10àtp=180-10=170 T­¬ng øng víi thêi gian lµ: tp= tn= Chän gi¸ trÞ cña tô C1=0,47F Gäi dßng ®Þªn trong qu¸ tr×nh phãng lµ Ip.Sau kho¶ng thêi gian t=tp=9,2 ms th× ®iÖn ¸p trªn tô vÒ gi¸ trÞ 0 vËy ta cã Ucp= =0 9-1/C.Ip.tp=0 -->Ip=(C.Uco)/tp=(0,47.10)/9,4.10 Ip=0,45 mA -->Vr2+R6= (U)/Ip = (E-U)/Ip =(12-0,6)/0,45.10 Vr2+R6=25333W =25,333 kW Chän R6=15 kW lµ ®iÖn trë cè ®Þnh cßn Vr2=10,333kW lµ biÕn trë ®iÒu chØnh ®­îc Gäi dßng ®iÖn trong qu¸ tr×nh n¹p lµ In.Sau kho¶ng thêi gian t=tn=0,6 ms th× ®iÖn ¸p trªn tô ®­îc n¹p tõ 0 ®Õn 9V.Vëy ta cã: Ucn= =9 1/C.In.tn =9 --> In=9.C1/tn=(9.0,47.10)/0,6.10=7,05mA --> R5=U/In=9/7,05.10=1276,5W=1,276kW Chän dßng qua R3,R 4 b»ng 2mA lµ ®ñ khi cÇn cung cung dßng cho baz¬ cña T2 Khi ®ã :R2+R3=12/2.10=6000W=6kW §Ó ®¶m b¶o khi T1 më th× ®iÖn ¸p r¬i trªn R4 nhá h¬n 9V ®Ó cho T2 cã thÓ më ®ùoc th× ta chän R4=4kW,R3=2kW. Chän R1=10kW 3.Kh©u so s¸nh S¬ ®å nguyªn lý kh©u so s¸nh Nguyªn lý ho¹t ®éng cña kh©u so s¸nh : So s¸nh ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn víi ®iÖn ¸p r¨ng c­a ®Ó t¹o ra ®iÖn ¸p ë cöa ra cã d¹ng chuçi c¸c xung vu«ng liªn tiÕp. §iÖn ¸p r¨ng c­a ®­a vµo cöa ®¶o cña OA,cßn ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn ®­a vµo cöa céng cña OA.§Ó ®¶m b¶o cho dßng ®iÖn ®i vµo c¸c cöa cña OA nhá h¬n 1mA ta chän R7=R8=10kW 4.Kh©u ph¸t xung chïm S¬ ®å nguyªn lý kh©u ph¸t xung chïm Chøc n¨ng cña kh©u ph¸t xung chïm : Ph¸t ra xung cã tÇn sè cao ®Ó trén víi xung ra ë kh©u so s¸nh tr­íc khi cho vµo biÕn ¸p xung . Nguyªn t¾c ho¹t ®éng cña kh©u ph¸t xung chïm lµ: Gi¶ sö t¹i thêi ®iÓm ta xÐt tô C ®­îc n¹p ®Çy tøc lµ U ®iÖn ¸p lóc nµy ë ®Çu ra cña OA sÏ lµ ®iÖn ¸p ©m sau mét thêi gian khi ®iÖn ¸p ra qua R9 vÒ tô hÕt phãng ®iÖn(®­îc n¹p theo chiÒu ng­îc lai )UN0 vµ ®iÖn ¸p ®Çu ra thay ®æi thµnh ®iªn ¸p d­¬ng. Nh­ vËy do ®Æc tÝnh phãng n¹p cña tô C3 t¹o trªn OA mét ®iÖn ¸p ra d¹ng xung vu«ng liªn tiÕp, tÝn hiÖu ra nhá do ®ã ®­îc khuÕch ®¹i qua transistoT4 qua xung ®ièt D13 chØ lµ chïm xung gi÷ l¹i phÇn ©m. + TÝnh chän ph¸t xung : T = 2, 2 . R9. C2 Chän R10 = R11 . Chän tÇn sè ph¸t xung chïm f = 5kHz. T = 1/ 5. 10-3 = 0, 2 . 10-3 = 2. 10-4(s) Chän C2 = 0, 02mF = 0, 02. 10-6F. Chän R9 = 4, 5kW. Chän R10 = R11 = 5kW. Chän ®Ìn T5 lo¹i P – N – P ký hiÖu A564 cã th«ng sè : §iÖn ¸p gi÷a colect¬ vµ bag¬ khi hë m¹ch emit¬ UCbo = 25V. §iÖn ¸p gi÷a emito vµ baz¬ khi hë m¹ch colect¬ UBeo = 7V. Dßng ®iÖn qua Colect¬ I=100mA. NhiÖt ®é T0 = 1500C. HÖ sè khuyÕch ®¹i b = 250. Chän R12 = - E/IR12 = 12/0, 1 = 120(W) 5.TÝnh to¸n m¸y biÕn ¸p xung S¬ ®å nguyªn lý m¸y biÕn ¸p xung §Æc ®iÓm vµ øng dông cña biÕn ¸p xung - BAX dÔ truyÒn tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn - T¹o ra ®­îc biªn ®é xung theo yªu cÇu - C¸ch ly vÒ ®iÖn gi÷a m¹ch lùc vµ m¹ch ®iÒu khiÓn - DÔ thay ®æi cùc tÝnh xung ra - DÔ ph©n bè c¸c xung ®i c¸c kªnh ®iÒu khiÓn TÝnh to¸n biÕn ¸p xung - ViÖc tÝnh to¸n m¹ch ®iÒu khiÓn th­êng ®­îc tiÕn hµnh tõ tÇng ®iÒu khiÓn ng­îc trë lªn . - M¹ch ®iÒu khiÓn ®­îc tÝnh xuÊt ph¸t tõ yªu cÇu vÒ xung më Tiristor . C¸c th«ng sè c¬ b¶n trong m¹ch ®iÒu khiÓn : + §iÖn ¸p ®iÒu khiÓn Tiristor U®k = 8 (V) + Dßng ®iÖn ®iÒu khiÓn Tiristor I®k = 0,4 (A) + Thêi gian më Tiristor tm = 80 ms + §é réng xung ®iÒu khiÓn tx = 600 ms + TÇn sè xung ®iÒu khiÓn ¦x = 5 (khz) + §é mÊt ®èi xøng cho phÐp Da = 40 + §iÖn ¸p nguån nu«i m¹ch ®iÒu khiÓn En = + Møc sôt biªn ®é xung Sx = 0, 15 TÝnh biÕn ¸p xung Chän vËt liÖu s¾t tõ lâi cã d¹ng h×nh ,chän tû sè m¸y biÕn ¸p xung lµ m=1,2 +§iÖn ¸p thø cÊp m¸y biÕn ¸p xung lµ:U2=8V +§iÖn ¸p ®Æt lªn cuén s¬ cÊp m¸y : U1= mU2=1,2x8=9,6V + Dßng ®iÖn s¬ cÊp biÕn ¸p xung I1 = = = 0,33 (A) +C«ng suÊt cña biÕn ¸p xung : S=U1.I1=9,6x0,33=3,168(VA) Tra b¶ng sè liÖu m¸y biÕn ¸p c«ng suÊt nhá ta chän ®­îc m¸y biÕn ¸p chuÈn cã c«ng suÊt 5VA Víi c¸c th«ng sè kü thuËt sau: +a=12 mm ; h=30mm ; c=12mm ; L=48mm ; H=42mm ; B=10mm +TiÕt diÖn trô gi÷a S=0,92cm +ChiÒu dµi trung b×nh ®­êng søc:l=10,03cm +TÝch sè diÖn tÝch SxdiÖn tÝch cöa sæ:4,3cm +ThÓ tÝch thÐp tõ:9,22cm +Träng l­îng thÐp tõ:78 gram Chän vËt liÖu s¾t tõ mËt ®é tõ c¶m B=1T Sè vßng cuén s¬ cÊp biÕn ¸p xung : W1=(vßng) Sè vßng cuén thø cÊp m¸y biÕn ¸p xung: W2=470/1,2=392(vßng) Chän mËt ®é dßng ®iÖn ch¹y trong c¸c d©y dÉn lµ J=2A/mm,khi ®ã: +TiÕt diÖn d©y quÊn s¬ cÊp: Q1=0,165mm Tra b¶ng chän d©y chuÈn cã tiÕt diÖn Q1=0,1794mmt­¬ng øng víi d­êng kÝnh d©y d1=0,47mm +TiÕt diÖn d©y quÊn thø cÊp : Q2= Tra b¶ng chän d©y chuÈn cã thiÕt diÖn Q2=0,204mmt­¬ng øng víi ®­êng kÝnh d©y lµ d2=0,51mm TÝnh kh©u khuÕch ®¹i xung TÝnh to¸n tÇng khuyÕch ®¹i tr­íc khi ®­a vµo biÕn ¸p xung: Chän Tranzito c«ng suÊt T7 lo¹i KYG11 Tranzito lo¹i npn vËt liÖu b¸n dÉn lµ Si . §iÖn ¸p gi÷a colecto vµ baz¬ khi hë m¹ch Emit¬ UCB0 =35 (V) . Dßng ®iÖn lín nhÊt mµ colecto cã thÓ chÞu ®ùng Imax = 3 (A) . HÖ sè K§ b = 30 Chän chÕ ®é lµm viÖc cña Transistor víi b=10 Dßng ®iÖn lµm viÖc cña colecto Ic3 = I1= 33, 3 (mA) Dßng ®iÖn lµm viÖc cña baz¬ Ib = (mA) Gi¸ trÞ cña ®iÖn trë R16 cÇn m¾c vµo m¹ch ®Ó ®¶m b¶o dßng ®iÖn qua Collector cña T7 cã gi¸ trÞ lµ 33,3mA lµ: R16=432 (W) §ång thêi dßng Ic6 còng chÝnh lµ dßng Icña T5.Chän T5 lo¹i C828 víi c¸c th«ng sè kü thuËt +§iÖn ¸p gi÷a colecto vµ baz¬ khi hë m¹ch Emit¬ UCB0 =35 (V) . +Dßng ®iÖn lín nhÊt mµ colecto cã thÓ chÞu ®ùng Imax = 300 (mA) . +HÖ sè K§ b = 30 Chän chÕ ®é lµm viÖc cña Transistor víi b=10 Dßng ®iÖn lµm viÖc Baz¬ lµ: I==3,03(mA) TÊt c¶ c¸c Diode trong m¹ch ®iÒu khiÓn ®Òu dïng lo¹i 1001 cã tham sè . Dßng ®iÖn ®Þnh møc I®m = 1 (A) §iÖn ¸p ng­îc lín nhÊt Un = 220 (V) 6.TÝnh to¸n khèi nguån S¬ ®å nguyªn lý khèi nguån nu«i Chøc n¨ng cña khèi nguån : +Cung cÊp nguån cho kh©u ®ång pha +Cung cÊp nguån æn ¸p cho c¸c IC , bé t¹o xung r¨ng,®iÖn ¸p lÊy ra ®Ó lµm ®iÖn ¸p so s¸nh +Cung cÊp nguån c«ng suÊt cho biÕn ¸p xung ho¹t ®éng Ta sö dông IC MA741 lµm khuyÕch ®¹i thuËt to¸n C«ng suÊt cÊp cho c¸c khèi lµ rÊt nhá ,th«ng th­êng ta chän th«ng sè cña c¸c biÕn ¸p cña c¸c khèi nh­ sau: Kh©u æn ¸p:U=17V;I=0,5A -->C«ng suÊt cña kh©u æn ¸p lµ:S=U.I=.17.0,5=14,7(VA) Kh©u nguån c«ng suÊt :U=10V;I=1A -->C«ng suÊt cña nguån æn ¸p lµ:S=U.I=.10.1=17,32(VA) Kh©u ®ång pha:U=12V;I=0,1A -->C«ng suÊt cña nguån ®ång pha lµ:S=3U.I=3.12.0,1=3,6(VA) --> Tæng c«ng suÊt cña c¶ ba kh©u lµ: S= S +S+ S=14,7+17,32+3,6=35,62(VA) Tra b¶ng øng víi c«ng suÊt chuÈn lµ 40W ta ®­îc kÝch th­íc cña lâi thÐp lµ: Trong ®ã a= 20mm h= 50mm c=20mm L=70mm H=70mm B=12mm Q= 3,4cm Sè von/vßng lµ: N=4,44.B.f.Q=4,44.1.50.3,4.10=0,0755(von/vßng) Sè vßng cuén thø cÊp biÕn ¸p cña khèi æn ¸p : W=(vßng) Chän mËt ®é dßng ®iÖn thø cÊp lµ J=2A/mm.ThiÕt diÖn d©y thø cÊp lµ: Q= Chän d©y chuÈn cã thiÕt diÖn d©y lµ: Q=0,255 t­¬ng øng víi ®­êng kÝnh d=0,57mm Sè vßng cuén thø cÊp biÕn ¸p cña khèi c«ng suÊt : W=(vßng) Chän mËt ®é dßng ®iÖn thø cÊp lµ J=2A/mm.ThiÕt diÖn d©y thø cÊp lµ: Q= Chän d©y chuÈn cã thiÕt diÖn d©y lµ: Q=0,502 t­¬ng øng víi ®­êng kÝnh d=0,8mm Sè vßng cuén thø cÊp biÕn ¸p khèi ®ång pha : W=(vßng) Chän mËt ®é dßng ®iÖn thø cÊp lµ J=2A/mm.ThiÕt diÖn d©y thø cÊp lµ: Q= Chän d©y chuÈn cã thiÕt diÖn d©y lµ: Q=0,0573 t­¬ng øng víi ®­êng kÝnh d=0,27mm TÝnh to¸n phÝa s¬ cÊp biÕn ¸p Dßng ®iÖn s¬ cÊp trong m¸y biÕn ¸p lµ: I1=S/.U1= 35,62/.380=0,0524(A) Sè vßng cuén s¬ cÊp biÕn ¸p : W=(vßng) Chän mËt ®é dßng ®iÖn thø cÊp lµ J=2A/mm.ThiÕt diÖn d©y s¬ cÊp lµ: S= Chän d©y chuÈn cã thiÕt diÖn d©y lµ: S=0,0314 t­¬ng øng víi ®­êng kÝnh d=0,2mm 7.Kh©u ph¶n håi S¬ ®å kh©u ph¶n håi Nguyªn t¾c ho¹t ®éng cña kh©u ph¶n håi: LÊy ®iÖn ¸p ph¶n håi cña nguån m¹ th«ng qua ®iÖn trë Sun ,v× ®iÖn ¸p nµy nhá nªn ta cho qua mét bé khuyÕch ®¹i ®Ó ®­îc ®iÖn ¸p cã ®é lín thÝch hîp tr­íc khi cho vµo kh©u PI.Trong phÇn tr­íc ta chän lo¹i Sun 2000A-60mV, dßng m¹ cña nguån lín nhÊt lµ 1500Anªn ®iÖn ¸p trªn Sun vµo kho¶ng 40-50mV.Ta chän ®iÖn ¸p ph¶n håi(®Çu ra cña kh©u khuyÕch ®¹i trªn) vµo kho¶ng vµi von th× hÖ sè khuyÕch ®¹i cña OA vµo kho¶ng mét vµi tr¨m lÇn tuú theo gi¸ trÞ cña ®iÖn ¸p ®Æt.Sau ®ã ®iÖn ¸p ph¶n håi ®­îc ®­a qua kh©u PI ®Ó lo¹i bá c¸c sãng nhiÔu cã tÇn sè cao lµm cho m¹ch t¨ng tÝnh æn ®Þnh.§iÖn ¸p ra khái khèi PI ta gäi lµ ®iÖn ¸p ph¶n håi Uph.TiÕp theo ®iÖn ¸p ph¶n håi ®­îc ®­a vµo bé céng (®¶o) víi ®iÖn ¸p mµ ta ®Æt cho nguån m¹ lµm viÖc ,®iÖn ¸p nµy ta gäi lµ ®iÖn ¸p ®Æt U®.TÝn hiÖu ra cña kh©u céng nµy chÝnh lµ tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ®­îc ®­a vµo so s¸nh víi tÝn hiÖu ®ång pha ®Ó ph¸t ra xung ®iÒu khiÓn më c¸c van,ta gäi lµ ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn .Nhê cã kh©u ph¶n håi mµ gi÷ cho dßng ®iÖn m¹ ®­îc æn ®Þnh.ThËt vËy: Gi¶ sö v× mét lý do nµo ®ã mµ dßng ®iÖn cña nguån m¹ bÞ gi¶m,khi ®ã ®iÖn ¸p trªn ®iÖn trë Sun còng gi¶m theo tøc Uph gi¶m ,mµ U®k=U®-Uph nªn U®k t¨ng lµm gãc më gi¶m --> ®iÖn ¸p trªn nguån m¹ t¨ng nªn khiÕn cho dßng ®iÖn l¹i ®­îc t¨ng lªn. Ng­îc l¹i ,khi dßng ®iÖn m¹ t¨ng th× ®iÖn trë trªn Sun t¨ng khiÕn cho Uph t¨ng,dÉn ®Õn U®k gi¶m lµm t¨ng gãc më ,khiÕn cho ®iÖn ¸p cña nguån m¹ gi¶m xuèng,dßng ®iÖn l¹i ®­îc gi¶m ®i.Nh­ vËy dßng ®iÖn lu«n ®­îc gi÷ ë møc æn ®Þnh. Tõ c¸c tÝnh to¸n vµ ph©n tÝch ë trªn ta cã ®å thÞ cña toµn bé hÖ thèng cña m¹ch ®iÒu khiÓn 8. Kh©u b¶o vÖ ng¾n m¹ch S¬ ®å kh©u b¶o vÖ ng¾n m¹ch Nguyªn t¾c ho¹t ®éng cña kh©u b¶o vÖ ng¾n m¹ch : §Çu kh«ng ®¶o cña khuyÕch ®¹i thuËt to¸n ®­îc nèi víi ®Çu ra cña khuyÕch ®¹i ph¶n håi. §Çu vµo ®¶o ta ®Æt mét ®iÖn ¸p chuÈn gÇn b»ng ®iÖn ¸p khi cã ng¾n m¹ch x¶y ra t¹i ®Çu ra cña khuyÕch ®¹i ph¶n håi. Khi m¹ch lùc lµm viÖc b×nh th­êng (kh«ng cã ng¾n m¹ch x¶y ra) th× V+ < V- nªn ®Çu ra cña khuyÕch ®¹i thuËt to¸n ©m, v× vËy T5 kho¸ dÉn ®Õn T6 còng kho¸ cuén hót RL kh«ng cã ®iÖn nªn tiÕp ®iÓm RL trong m¹ch lùc ®ãng, m¹ch lùc ho¹t ®«ng b×nh th­êng. Khi cã ng¾n m¹ch x¶y ra V+ > V- nªn ®Çu ra cña khuyÕch ®¹i thuËt to¸n d­¬ng, v× vËy T5,T6 më lµm cho cuén hót cã ®iÖn, ®ãng tiÕp ®iÓm Rl ë kh©u b¶o vÖ ng¾n m¹ch l¹i lµm cho ®Ìn led s¸ng b¸o hiÖu x¶y ra ng¾n m¹ch, ®ång thêi ng¾t tiÕp ®iÓm Rl ë m¹ch lùc ra c¾t nguån ®iÖn m¹. KÕt luËn Sau mét qu¸ tr×nh häc tËp vµ nghiªn cøu, cïng víi sù h­íng dÉn tËn t×nh cña thÇy gi¸o vµ sù gióp ®ì cña c¸c b¹n cïng nhãm, chóng em ®· hoµn thµnh c¸c nhiÖm vô ®­îc giao cña b¶n ®å ¸n : ThiÕt kÕ nguån m¹ mét chiÒu. Trong qu¸ tr×nh thùc hiÖn, ch¾c ch¾n b¶n th©n chóng em kh«ng thÓ tr¸nh khái nh÷ng thiÕu sãt, chóng em rÊt mong nhËn ®­îc nh÷ng ý kiÕn ®ãng gãp cña c¸c thÇy vµ c¸c b¹n ®Ó b¶n ®å ¸n nµy hoµn thiÖn h¬n. Chóng em xin ch©n thµnh c¶m ¬n! Hµ Néi ngµy 3 th¸ng 2 n¨m 2004 Sinh viªn TµI liÖu tham kh¶o : §iÖn tö c«ng suÊt – NguyÔn BÝnh. Nhµ xuÊt b¶n khoa häc kü thuËt. Gi¸o tr×nh ®iÖn tö c«ng suÊt – TrÇn Träng Minh. Nhµ xuÊt b¶n gi¸o dôc. 3. M¹ ®iÖn – NguyÔn Kh­¬ng . Nhµ xuÊt b¶n khoa häc kü thuËt. 4. BµI gi¶ng ®iÖn tö c«ng suÊt cña thÇy Ph¹m Quèc H¶i. 5. ThiÕt kÕ m¸y biÕn ¸p – Ph¹m V¨n B×nh, Lª V¨n Doanh.