Đồ án Thiết kế bộ nguồn chỉnh lưu dùng Thyristor công suất mắc theo sơ đồ song song ngược cho động cơ điện một chiều kích từ độc lập có đảo chiều quay công suất 6(kw)-1002 (v/ph)

dn » 0 (V) suït aùp treân daây noái DUba = DUr + DUx suït aùp treân ñieän trôû vaø ñieän khaùng maùy bieán aùp . Choïn sô boä : DUba = 6%Ud = 0,06.220 = 13,2 (V) Thay vaøo ta ñöôïc Ud0 = 220 + 2,3 + 13,2 + 0 = 235,5 (V) 2. Coâng suaát toái ña cuûa taûi: Pdmax = Ud0 Id = 235,5.32,6 = 7677,3 (W) 3. Coâng suaát bieán aùp nguoàn caáp: Sba = ks Pdmax Trong ñoù : ks laø heä soá coâng suaát theo sô ñoà ks = 1,34 theo baûng 2 Pdmax laø coâng suaát cöïc ñaïi cuûa taûi Thay vaøo ta ñöôïc Sba = 1,34.7,677 = 10,3 ( KVA ) 4. Coâng suaát tính toaùn maùy bieán aùp: Stt = kdt .Sba Trong ñoù kdt = 1,1¸1,3 : heä soá döï tröõ choïn kdt = 1,1 Vaäy Stt = 1,1.10,3 = 11,33 (KVA) 5. Ñieän aùp caùc cuoän daây: Ñieän aùp pha sô caáp maùy bieán aùp : U1 = 220 (V ) Ñieän aùp pha thöù caáp maùy bieán aùp : U2 = = » 201 (V) 6. Doøng ñieän caùc cuoän daây: Doøng ñieän hieäu duïng thöù caáp maùy bieán aùp (tra baûng 2). Töø k2 = suy ra I2 = k2Id = .32,6 = 18,9 (A) vôùi k2 = Doøng ñieän hieäu duïng sô caáp maùy bieán aùp : I1 = kba I2 = I2 =.18,9 = 17,3 (A) · Tính sô boä maïch töø. 7. Tieát dieän truï saét: Tfe = k Trong ñoù : k : laø heä soá phuï thuoäc phöông thöùc laøm maùt, k = 5 ¸ 6 choïn k=5,5 m : laø soá truï cuûa maùy bieán aùp m =3 f : taàn soá nguoàn xoay chieàu f = 50 ( Hz ) Thay soá vaøo ta ñöôïc Tfe = 5,5 = 47,8 (cm2 ) Ta choïn vaät lieäu laøm maïch töø baèng toân caùn laïnh, maõ hieäu 3405 coù chieàu daøy moät laù 0,35 (mm) Choïn sô boä : Maät ñoä töù caûm truï : BT = 1,2 ( T ) Tra baûng 5 , 10 choïn : Heä soá taêng cöôøng kg = 1,05 Soá baäc truï laø 5 Heä soá eùp chaët kc = 0,915 Heä soá ñieàn ñaày kñ = 0,97 8. Heä soá lôïi duïng loõi saét: kld = kc kñ = 0,915.0,97 = 0,887 » 0,89 9. Maät ñoä töø caûm trong goâng: Bg = = = 1,14 (T) 10. Tieát dieän ñöôøng troøn ngoaïi tieáp truï: Tn = = = 53,7 (cm2) 11. Ñöôøng kính truï: dT = = = 8,3 (cm) Chuaån hoaù ñöôøng kính truï theo tieâu chuaån : d = 8,5 (cm) 12. Ñöôøng kính trung bình giöõa hai daây quaán sô vaø thöù caáp: d12 = a.d Vôùi a =1,8 theo coâng thöùc (2 – 41) trang 44 Vaäy ta coù : d12 = 1,8.8,5 = 15,3 (cm) 13. Chieàu cao sô boä daây quaán: l = Trong ñoù b laø heä soá hình daùng tra baûng 17b döôïc b=2 Thay vaøo ta ñöôïc : l = = 24,021 (cm) · Tính toaùn daây quaán : 14. Ñieän aùp cuûa moät voøng daây: Uv = 4,44.f.BT.Tfe.10-4 = 4,44.50.1,2.47,8.10-4 = 1,273 (V) 15. Soá voøng daây moãi pha sô caáp maùy bieán aùp: w1 = = = 173 (voøng) 16. Soá voøng daây moãi pha thöù caáp maùy bieán aùp: w2 = .w1 = .173 = 158 (voøng) 17. Choïn sô boä maät ñoä doøng ñieän trong maùy bieán aùp: Vôùi daây daãn baèng ñoàng, maùy bieán aùp khoâ choïn J1 = J2 =2,75 (A/mm2) 18. Tieát dieän daây daãn sô caáp maùy bieán aùp: S1 = = = 6,3 (mm2) Choïn daây daãn troøn, maõ hieäu pB baûng 20 trang 194 , caùch ñieän caáp B, chuaån hoaù tieát dieän theo tieâu chuaån S1 = 6,16 (mm2) . Tieát dieän daây daãn keå caû caùch ñieän laø S1 = 6,16 + 0,42 = 6,32 (mm2) 19. Tính laïi maät ñoä doøng ñieän trong cuoän sô caáp: J1 = = = 2,8 (A/mm2) 20. Tieát dieän daây daãn thöù caáp maùy bieán aùp: S2 = = = 6,9 (mm2) Choïn daây daãn troøn, maõ hieäu pB baûng 20 trang 194 , caùch ñieän caáp B, chuaån hoaù tieát dieän theo tieâu chuaån S2 = 7,07 (mm2) , kích thöôùc daây daãn keå caû caùch ñieän S2 = 7,07 + 0,42 = 7,23 (mm2) 21. Tính laïi maät ñoä doøng ñieän trong cuoän thöù caáp: J2 = = = 2,67 (A/mm2) 22. Ñöôøng kính daây keå caû caùch ñieän: Caùch ñieän hai phía 2d = 0,4 (mm) Ñöôøng kính daây quaán sô caáp : dn1 = d1 + 2d = 2,8 + 0,4 =3,2 (mm) vôùi d1 tra baûng 20 Ñöôøng kính daây quaán thöù caáp : dn2 = d2 + 2d = 3 + 0,4 = 3,4 (mm) vôùi d2 tra baûng 20 · Keát caáu daây quaán : Thöïc hieän daây quaán kieåu ñoàng taâm boá trí theo chieàu doïc truïc 23. Tính sô boä soá voøng daây treân moät lôùp cuûa cuoän sô caáp: w11 = kc Trong ñoù : kc heä soá eùp chaët kc = 0,915 dn1 ñöôøng kính ngoaøi keå caû caùch ñieän cuûa daây quaán sô caáp l chieàu cao sô boä daây quaán W11 = .0,915 = 68,68 » 69 (voøng/lôùp) 24. Tính sô boä soá lôùp ôû cuoän sô caáp: n11 = = = 2,5 (lôùp) 25. Choïn soá lôùp n11 = 3 lôùp: Nhö vaäy coù 173 voøng chia thaønh 3 lôùp , choïn 2 lôùp ñaàu coù 58 (voøng), lôùp thöù 3 coù 57 (voøng) 26. Chieàu cao thöïc teá cuûa cuoän sô caáp: h1 = = = 20,3 (cm) 27. Choïn oáng quaán daây laøm baèng vaät lieäu caùch ñieän coù beà daøy: d01 =0,1(cm) 28. Khoaûng caùch caùch ñieän töø truï ñeán cuoän sô caáp: a01 = 0,4 (cm) 29. Ñöôøng kính trong cuûa oáng caùch ñieän: Dt = dfe + 2a01 - 2d01 = 8,5 + 2.0,4 – 2.0,1 = 9,1 (cm) 30. Ñöôøng kính trong cuûa cuoän sô caáp: Dt1 = Dt + 2d01 = 9,1 + 2.0,1 = 9,3 (cm) 31. Choïn beà daøy caùch ñieän giöõa caùc lôùp daây ôû cuoän sô caáp: d11 = 0,1 (mm) 32. Beà daøy cuoän sô caáp: Bd1 = ( dn1 + d11)n11 = (0,32 + 0,01).3 = 0,99 (cm) 33. Ñöôøng kính ngoaøi cuûa cuoän sô caáp: Dn1 = Dt1 + 2 Bd1 = 9,3 + 2.0,99 = 11,28 (cm) 34. Ñöôøng kính trung bình cuûa cuoän sô caáp: Dtb = = = 10,29 (cm) 35. Chieàu daøi daây quaán sô caáp: l1 = w1.p.Dtb1 = p.173.10,29 = 5589,7 (cm) » 55,89 (m) 36. Choïn beà daøy caùch ñieän giöõa cuoän sô caáp vaø thöù caáp: a12 = 0,4 (cm) Ta quaán daây sô caáp ôû trong , thöù caáp ôû ngoaøi · Keát caáu daây quaán thöù caáp : 37. Choïn sô boä chieàu cao cuoän thöù caáp: h1 = h2 = 20,3 (cm) 38. Tính sô boä soá voøng daây treân moät lôùp: w12 = kc = 0,915 = 54,63 (voøng) 39. Tính sô boä soá lôùp daây quaán thöù caáp: n12 = = = 2,87 (lôùp) 40. Choïn soá lôùp daây quaán thöù caáp: n12 = 3 (lôùp), choïn 2 lôùp ñaàu moãi lôùp coù 53 (voøng), lôùp coøn laïi coù 158 – 2.53 = 52 (voøng) 41. Chieàu cao thöïc teá cuûa cuoän thöù caáp: h2 = = = 19,7 (cm) 42. Ñöôøng kính trong cuûa cuoän thöù caáp: Dt2 = Dn1 + 2a12 = 11,28 + 2.0,4 = 12,08 (cm) 43. Choïn beà daøy caùch ñieän giöõa caùc lôùp daây ôû cuoän thöù caáp: d12 = 0,1 (mm) 44. Beà daøy cuoän thöù caáp: Bd2 = ( dn2 + d12 )n12 = (0,34 +0,01).3 = 1,05 (cm) 45. Ñöôøng kính ngoaøi cuûa cuoän thö caáp: Dn2 = Dt2 + 2 Bd2 = 12,08 + 2.1,05 = 14,18 (cm) 46. Ñöôøng kính trung bình cuûa cuoän thöù caáp: Dtb2 = = = 13,13 (cm) 47. Chieàu daøi daây quaán thöù caáp: l2 = p.w2.Dtb2 = p.158.13,13 = 6514 (cm) = 65,14 (m) 48. Ñöôøng kính trung bình caùc cuoän daây: D12 = = = 11,74 (cm) 49. Choïn khoaûng caùch caùch ñieän giöõa hai cuoän thöù caáp laø: a22 = 1 (cm), choïn khoaûng caùch caùch ñieän töø cuoän daây ñeán goâng laø l0 = 1 (cm) 50. Troïng löôïng ñoàng : Sô caáp Gcu1 = 28.t.Dtb1.w1.Scu1.10-5 vôùi t = 3 laø soá truï Gcu1 = 28.3.10,29.173.6,32.10-5 = 9,45 (kg) Thöù caáp : Gcu2 = 28.t.Dtb2.w2.Scu2.10-5 = 28.3.13,13.158.7,23.10-5 = 12,6 (kg) · Tính kích thöùc maïch töø : 51. Vôùi ñöôøng kính truï d = 8,5 (cm): Ta choïn soá baäc cuûa truï laø 5 trong nöûa tieát dieän truï. Hình 1 : Caùc baäc thang gheùp thaønh truï vaø keát caáu caùc cuoän daây 52. Toaøn boä tieát dieän baäc thang cuûa truï: Theo baûng 41a ta coù kích thöôùc caùc taäp laù theùp . Thöù töï taäp Truï (mm) 1 80 ´ 14 2 70 ´ 10 3 60 ´ 6 4 50 ´ 4 5 40 ´ 4 Tbt = 2 (8,0.1,4 + 7,0.1 + 6,0.0,6 + 5,0.0,4 + 4,0.0,4 ) = 50,8 (cm2 ) 53. Tieát dieän hieäu quaû cuûa truï: TT = kñ Tbt = 0,97.50,8 » 49,3 (cm2 ) 54. Toång chieàu daøy caùc baäc thang cuûa truï: bt = 2 ( 1,4 + 1 + 0,6 + 0,4 + 0,4 ) = 7,6 (cm) · Ñeå ñôn giaûn trong cheá taïo goâng töø, ta choïn goâng coù tieát dieän hình chöõ nhaät coù caùc kích thöùc sau. Chieàu daøy cuûa goâng baèng chieàu daøy cuûa truï : bg = bt = 7,6 (cm) Chieàu cao cuûa goâng baèng chieàu roäng taäp laù theùp thöù nhaát cuûa truï a=8(cm) Tieát dieän cuûa goâng : Tbg = a.b = 8.7,6 = 60,8 (cm2 ) 55. Tieát dieän hieäu quaû cuûa goâng: Tg = kñ Tbg = 0,97.60,8 = 58,976 (cm2 ) 56. Soá laù theùp duøng cho moät goâng: ng = = = 229 (laù theùp) 57. Tính laïi maät ñoä töø caûm trong truï: BT = = =1,16 (T) 58. Maät ñoä töø caûm trong goâng: Bg = BT = 1,16. = 0,94 ( T) 59. Chieàu roäng cöûa soå maïch töø: C = 2(a01+Bd1+a12+Bd2)+a22=2(0,4+0,99+0,4 +1,05)+1=6,68 (cm) 60. Tính khoaûng caùch giöõa hai taâm truï: C’ = C + d = 6,68 + 8,5 = 15,18 (cm) 61. Chieàu roäng maïch töø: L = 2C + 3d = 2.6,68 + 3.8.5 = 38,86 (cm) 62. Chieàu cao cuûa truï saét: h = h1 + 2l0 = 20,3 + 2.1 = 22,3 (cm) 63. Chieàu cao maïch töø: H = h + 2a = 22,3 + 2.8 = 38,3 (cm) Ta coù sô ñoà keát caáu maùy bieán aùp : Hình 2 : Sô ñoà keát caáu maùy bieán aùp · Tính khoái löôïng saét : 64. Theå tích cuûa truï: VT = 3 .TT .h = 3.49,3.22.3 = 3298,17 (cm3 ) »3,3 (dm3) 65. Theå tích cuûa goâng: Vg = 2.Tg. L = 2.60,8.38,86 = 4725,376 (cm3 ) »4,725 (dm3) 66. Khoái löôïng saét cuûa truï: M = VT . mFe Vôùi mFe : Troïng löôïng rieâng cöûa saét mFe = 7,85 (kg/dm3) Thay soá vaøo ta ñöôïc : MT = 3,3.7,85 = 25,9 (kg) 67. Khoái löôïng saét cuûa goâng: Mg = Vg . mFe = 4,725.7,85 = 37,09 (kg) 68. Khoái löôïng saét toaøn maïch töø: MFe = MT + Mg = 25,9 + 37,09 = 63 (kg) 69. Khoái löôïng ñoàng laø: MCu = MCu1 + MCu2 = 9,45 + 12,6 = 22,05 (kg) · Tính caùc thoâng soá cuûa maùy bieán aùp : 70. Ñieän trôû cuûa cuoän sô caáp bieán aùp ôû 750C: Theo tieâu chuaån quy ñònh, toån hao ngaén maïch ñöôïc quy ñònh veà nhieät ñoä tính toaùn nhö sau: Ñoái vôùi taát caû caùc maùy bieán aùp daàu vaø khoâ caùch ñieän caáp A, E, B laø +750C R1 = r Trong ñoù: r laø ñieän trôû suaát cuûa daây daãn ôû 750C r= 0,02135 (Wmm2/m) vôùi daây ñoàng. Thay soá ta coù: R1 = 0,02135.= 0,189 (W) 71. Ñieän trôû cuûa cuoän thöù caáp maùy bieán aùp ôû 750C laø: R2 = r = 0,02135. = 0,192 (W) 72. Ñieän trôû maùy bieán aùp quy ñoåi veà thöù caáp: Rba = R2 + R1()2 = 0,192 + 0,189()2 = 0,349 (W) 73. Suït aùp treân ñieän trôû maùy bieán aùp laø: DUr = Rba .Id = 0,349 . 32,6 = 11,38 (V) 74. Ñieän khaùng cuûa maùy bieán aùp quy ñoåiveà thöù caáp: Xba = 8.p2(w2)2[](a12 + )w.10-7 Trong ñoù : w2 : Soá voøng daây cuûa cuoän thöù caáp bieán aùp (voøng) r: Baùn kính trong cuûa cuoän daây thöù caáp (m) h : Chieàu cao daây quaán (m) a12 : Beà daøy caùch ñieän giöõa caùc cuoän daây vôùi nhau (m) Bd1 : Beà daøy cuoän sô caáp (m) Bd2 : Beà daøy cuoän thöù caáp (m) w = 314 (rad/s) Thay soá vaøo ta ñöôïc : Xba = 8.p2.1582[()(0,04 +10-2)314.10-7] = 0,199 (W) 75. Ñieän caûm cuûa maùy bieán aùp: Lba = = = 0,00063 (H) = 0,63 (H) 76. Suït aùp treân ñieän khaùng cuûa maùy bieán aùp: DUx = , trong ñoù m laø soá pha Thay soá vaøo ta ñöôïc : DUx = = 6,2 (V) 77. Suït aùp treân maùy bieán aùp: DUba = = = 12,96 (V) 78. Toång trôû ngaén maïch quy ñoåi veà thöù caáp: Zba = = = 0,4 (W) 79. Toån hao ngaén maïch trong maùy bieán aùp: DPn = 3RbaI2 = 3.0,349.18,92 = 374 (w) 80. Toån hao ngaén maïch %: DPn% = 100 = 100 = 3,3 (%) 81. Toån hao khoâng taûi coù keå ñeán 15% toån hao phuï: P0 = 1,3Pf (MT .BT2 + Mg.Bg2 ) Trong ñoù : Pf : Toån hao phuï laáy khoaûng 15% P0 = 1,3.1,15.(25,9.1,162 + 37,09.0,942) = 101,09 (W) 82. Toån hao khoâng taûi %: DP0% =100 = 100 = 0,89 (%) 83. Hieäu suaát maùy bieán aùp: h = ( 1 - ) =1- = 96 (%) 84. Ñieän aùp ngaén maïch taùc duïng %: Unr% = 100 = 100 = 3,3 (%) 85. Ñieän aùp ngaén maïch phaûn khaùng %: Unx% = 100 = 100 = 1,87 (%) 86. Ñieän aùp ngaén maïch %: Un% = = = 3,79 (%) 87. Doøng ñieän ngaén maïch maùy bieán aùp: I2nm = = = 502,5 (A) 88. Doøng ñieän ngaén maïch töùc thôøi cöïc ñaïi: Imax = .I2nm(1+ e- ) Imax = .502,5 (1 + e- ) = 714 (A) Imax = 714 (A) < Ipik = 1000 (A) Trong ñoù : Ipik laø ñænh xung doøng ñieän cöïc ñaïi cuûa Tiristor III. THIEÁT KEÁ CUOÄN KHAÙNG CAÂN BAÈNG : 1. Taùc duïng cuûa cuoän khaùng caân baèng: Laø ñeå haïn cheá doøng ñieän caân baèng chaïy trong hai nhoùm cuûa sô ñoà chænh löu Xeùt tröôøng hôïp a1 = 450 , a2 = 1350 Ta coù Iccm = : Giaù trò cöïc ñaïi cuûa doøng ñieän tuaàn hoaøn. Ñieän caûm Lcb ñöôïc tính toaùn sao cho giaù trò trung bình Icc cuûa doøng ñieän tuaàn hoaøn, trong tröôøng hôïp toài teä nhaát. Khoâng vöôït quaù 10% giaù trò ñònh möïc cuûa doøng ñieän phuï taûi Id. Ñaët I*cc = : Giaù rrò töông ñoái cuûa doøng ñieän tuaàn hoaøn . Laáy Icc =10%Id = = 3,26 (A) Tra hình IV.24 trang 132 (ñtcs) ta ñöôïc I* = 0,1 ,ta coù giaù trò cöïc ñaïi cuûa doøng ñieän tuaàn hoaøn. Iccm = = = 32,6 (A) Töø coâng thöùc Iccm = suy ra Xct = = = 15,1 (W) Ñieän caûm cuoän daây caân baèng caàn coù laø : Töø coâng thöùc Xct = wLcb suy ra Lcb = = 0,048 (H) 1. Xaùc ñònh ñieän caûm cuûa maïch: Ñieän caûm toång cuûa maïch laø : LS = U~d(1)max/.k.m.w.I~d(1)max Trong ñoù : LS : Ñieän caûm toång trong maïch U~d(1)max : Bieân ñoä thaønh phaàn soùng haøi baäc nhaát cuûa chænh löu m : Soá laàn ñaäp maïch trong moät chu kyø (m=3) k : Soùng haøi (baäc moät k =1) w = 314 (rad/s) I~d(1)max : Trò hieäu duïng cuûa doøng ñieän soùng haøi baäc moät, thöôøng laáy I~d(1)max < 10%IñmÑ Vôùi U~d(1)max = 2. Xaùc ñònh goùc môû cöïc tieåu vaø cöïc ñaïi: Daûi ñieàu chænh cuûa ñoäng cô : D = = Trong ñoù : wñm = w = 105 (rad/s) Tìm wmin : wmin = (Mcmax – Mñm ) Mcmax = Mñm . kqt Giaû söû ta cho ñoäng cô laøm vieäc vôùi moâ men caûn lôùn nhaát baèng hai laàn moâ men ñònh möùc (kqt = 2) Ñoä cöùng cuûa ñaëc tính cô : b = = = 5,179 Moâ men ñònh möùc cuûa ñoäng cô : Mñm = kfñmIö = 1,86.32.6 = 60,636 (Nm) Vaäy wmin = Mñm(kqt – 1) = 60,636 ( 2 – 1 ) = 11,7 (rad/s) Daûi ñieàu chænh cuûa ñoäng cô laø : D = = = 8,97 » 9 Ñoái vôùi chænh löu tia ba pha, ôû cheá ñoä doøng ñieän vaø ñieän aùp ñònh möùc thöôøng choïn goùc ñieàu khieån ban ñaàu a = 10 ¸ 300 , trò soá naøy caàn coù ñeå ñaùp öùng khaû naêng buø suït aùp khi ñieän aùp nguoàn löôùi giaûm vaø suït aùp do taêng taûi cuûa boä chænh löu. Choïn goùc môû cöïc tieåu amin = 100 Khi goùc môû nhoû nhaát a = amin thì ñieän aùp treân taûi laø lôùn nhaát Udmax=Ud0cosamin vaø töông öùng vôùi toác ñoä ñoäng cô laø lôùn nhaát wmax=wñm . Khi goùc môû lôùn nhaát a=amax thì ñieän aùp treân taûi laø nhoû nhaát Udmin=Ud0cosamax vaø töông öùng vôùi toác ñoä ñoäng cô seõ nhoû nhaát w=wmin . Töø ñoù ta coù : = = = D Suy ra amax = = = 840 Bieân ñoä thaønh phaàn soùng haøi baäc moät cuûa ñieän aùp chænh löu laø: U~d(1)max = = = 175,2 (V) Trò hieäu duïng cuûa doøng ñieän soùng haøi baäc moät : I~d(1)max = 8%IñmÑ = 0,08.32,6 = 2,608 (A) Trò soá ñieän caûm toång cuûa maïch : LS = U~d(1)max/I~d(1)max = = 0,0504 (H) =50,4(mH) Ñieän caûm cuûa maïch phaàn öùng ñoäng cô ñöôïc tính : LöÑ = kd Trong ñoù : kd = 0,2 : Ñoäng cô coù cuoän buø nñm : Toác ñoä quay ñònh möùc cuûa ñoäng cô (voøng/phuùt), nñm=9,55.wñm = 9,55.105 = 1002 (voøng/phuùt) Uñm : Ñieän aùp ñònh möùc cuûa ñoäng cô (V) Iñm : Doøng ñieän ñònh möùc cuûa ñoäng cô (A) p : Soá ñoâi cöïc , p = = = 3 Thay soá vaøo ta ñöôïc : LöÑ =0,2 = 0,0043 (mH) = 4,3 (H) Ñieän caûm cuûa cuoän khaùng loïc thaønh phaàn soùng haøi : Lkl = LS - ( LöÑ +Lba +Lcb ) = 50,4 – ( 4,3 + 0,63 + 48 )<0 Vaäy khoâng caàn cuoän khaùng loïc thaønh phaàn soùng haøi baäc cao. · Keát caáu cuoän khaùng caân baèng: 1. Toång trôû cuoän khaùng caân baèng: Thoâng thöôøng daây quaán cuoän khaùng caân baèng coù tieát dieän khaù lôùn.Vì vaäy ñieän trôû thuaàn cuûa cuoän khaùng nhoû coù theå boû qua. Zcb = Xcb = 15,1 (W) 2. Ñieän aùp dôi treân cuoän khaùng: DUck = Zcb.Icc = 15,1.3,26 = 49,226 (V) 3. Coâng suaát cuoän khaùng: Pck = Uck.Icc = 49,226.3,26 = 160,5 (W) Vì cuoän khaùng chia veà hai beân neân coâng suaát cuûa moãi beân laø P = = = 80,25 (W) 4. Tính toaùn loõi saét cuoän khaùng caân baèng: QFe = k Trong ñoù : QFe : Tieát dieän loõi theùp (cm2) P : Coâng suaát moät cuoän (W) f’ = f.m = 50.3 = 150 (Hz) vôùi m laø soá laàn ñaäp maïch k : Heä soá phuï thuoäc phöông thöùc laøm maùt. Choïn cuoän khaùng khoâ k =6 Thay soá vaøo ta ñöôïc : QFe = 6 = 4,38 (cm2) Chuaån hoaù tieát dieän truï theo kích thöùc coù saün : Choïn QFe=4,55(cm2) 5. Vôùi tieát dieän truï QFe = 4,55 (cm2) ta coù keát caáu maïch töø: 6. Choïn loaïi theùp coù kyù hieäu III daøy 0,35 (mm) coù caùc thoâng soá sau: a = 20 (mm) , b = 25 (mm) 7. Cuoän khaùng caân baèng coù taùc duïng vöøa haïn cheá doøng caân baèng vöøa haïn cheá thaønh phaàn soùng haøi. Khi coù thaønh phaàn doøng xoay chieàu baäc nhaát I~(1) chaïy qua cuoän khaùng thì trong cuoän khaùng xuaát hieän moät söùc ñieän ñoäng töï caûm Eck=4,44.w.f’.B.Q.kdq . Gaàn ñuùng ta coù theå vieát Eck=DU=49,226 (V) 8. Soá voøng daây cuoän khaùng caân baèng: wck = Vôùi B = 1 (T), kdq = 1,1 .Theo (1 – 45 ) Thay vaøo ta ñöôïc Wck = = 147,68 (voøng) » 148 (voøng) 9. Choïn maät ñoä doøng ñieän: J = 2,5 (A/mm2), choïn daây ñoàng 10. Tieát dieän daây quaán cuoän khaùng: Scu = = = 13,04 (mm2) 11. Choïn daây: Vôùi tieát dieän daây daãn laø Scu = 13,04 (mm2), theo baûng 3 choïn Scu =13(mm2) daây tieát dieän hình chöõ nhaät coù kích thöôùc a´b = 3,28´4,1(mm´mm) vôùi caùch ñieän 0,45 (mm). Vaäy tieát dieän keå caû caùch ñieän laø Scu=3,28´4,1=13,45(mm) Tính laïi maät ñoä doøng ñieän : J = = = 2,507 (A) 12. Choïn heä soá laáp ñaày: klñ = = 0,7 13. Dieän tích cöûa soå maïch töø: Qcs = = = 28,44 (cm2) 14. Kích thöùc maïch töø: Qcs = c.h , choïn m = = 3 Suy ra : h = 3.a = 3.20 = 60 (mm) c = = = 4,74 (cm) 15. Chieàu cao maïch töø: H = h + a = 60 + 20 = 80 (mm) 16. Chieàu daøi maïch töø: L = 2.c + 2.a = 2.4,47 + 2.2 = 13,48 (cm) 17. Choïn khoaûng caùch töø goâng ñeán cuoän daây: hg = 3 (mm) 18. Tính soá voøng daây treân moät lôùp: w1 = = = 13,17 (voøng) laáy baèng 13 (voøng) 19. Tính soá lôùp daây quaán: n1 = = = 11,38 (lôùp) laáy baèng 12 (lôùp) 20. Choïn khoaûng caùch caùch ñieän giöõa daây quaán vôùi truï: a01 = 0,4(cm), caùch ñieän giöõa caùc lôùp d = 0,1 (mm) 21. Beà daøy cuoän daây: Bd = ( ak +d )n = (3,28 + 0,1).12 = 40,56 (mm) 22. Toång beà daøy cuoän daây: BdS = Bd + a01 = 40,56 + 4 = 44,56 (mm) 23. Chieàu daøi cuûa voøng daây trong cuøng: l1 = 2(a+b) + 2pa01 = 2(20 + 25) +2.p.4 = 115,12 (mm) 24. Chieàu daøi cuûa voøng daây ngoaøi cuøng: l2 = 2(a +b) +2p(a01 + bd) = 2(20 + 25) +2.p(4 + 40,56) = 369,84 (mm) 25. Chieàu daøi trung bình cuûa moät voøng daây: ltb = = = 242,48 (mm) 26. Ñieän trôû trong cuûa daây quaán ôû 750C: R = r75 = 0,02135 = 0,057 (W) 27. Suït aùp treân ñieän trôû cuoän khaùng: DUr = r.Icc = 0,057.3,26 = 0,18 (V) 28. Theå tích saét cuoän khaùng: VFe = 2.a.b.h + 2 ..b.L = a.b.( 2h +L) = 20.25.10-4(2.60 + 134,8).10-2 = 0,15 (dm3) 29. Khoái löôïng saét moät cuoän: MFe =VFe .mFe = 0,15.7,85 = 1,18 (kg) Trong ñoù: mFe laø troïng löôïng rieâng cuûa saét mFe = 7,85 (kg/dm3) 30. Khoái löôïng ñoàng moät cuoän: Mcu =Vcu .mcu =Scu .ltb .w.mcu =13,45.10-4.242,48.10-2.148.8,9 =4,29(kg) Trong ñoù : mcu = 8,9 (kg) laø troïng löôïng rieâng cuûa ñoàng 31. Toång khoái löôïng saét vaø ñoàng cuûa hai cuoän khaùng laø: Khoái löôïng saét : M = 2MFe = 2.1,18 = 2,36 (kg) Khoái löôïng ñoàng : M = 2Mcu = 2.4,3 = 8,6 (kg) IV. TÍNH CHOÏN CAÙC THIEÁT BÒ BAÛOVEÄ: 1. Baûo veä quaù nhieät cho caùc van baùn daãn: Khi laøm vieäc vôùi doøng ñieän chaïy treân van coù suït aùp, do ñoù coù toån hao coâng suaát DP , toån hao naøy sinh ra nhieät ñoát noùng van baùn daãn. Maët khaùc van baùn daãn chæ ñöôïc pheùp laøm vieäc döôùi nhieät ñoä cho pheùp Tcp naøo ñoù, neáu quaù nhieät ñoä cho pheùp thì caùc van baùn daãn seõ bò phaù hoûng. Ñeå van baùn daãn laøm vieäc an toaøn, khoâng bò choïc thuûng veà nhieät, ta phaûi choïn vaø thieát keá heä thoáng toaû nhieät hôïp lyù. · Tính caùnh toaû nhieät : Toån thaát coâng suaát treân moät Tiristor. DP = DU.Ilv = 1,6.18,256 = 29,2 (W) Dieän tích beà maët toaû nhieät. Sm = Trong ñoù : DP : Toån hao coâng suaát (W) : Ñoä cheânh leäch nhieät ñoä so vôùi moâi tröôøng Choïn nhieät ñoä moâi tröôøng 400C . Nhieät ñoä laøm vieäc cho pheùp cuûa Tiristor laø Tcp = 1250C ,choïn nhieät ñoä treân caùnh toaû nhieät laø Tlv = 800C vaäy ta coù ñoä cheânh leäch nhieät ñoä laø : t = Tlv – Tmt = 80 – 40 = 400C Km : Heä soá toaû nhieät baèng ñoái löu vaø böùc xaï, choïn Km =8 (w/m2 0C) Vaäy Sm = = = 0,0913 (m2 ) Choïn loaïi toaû nhieät coù 7 caùnh , coù daïng nhö hình veõ : Trongñoù: a=10(cm),b=10(cm),c=0,2(cm),d=8,5(cm),h=10(cm),m=0,6(cm), n=1,5(cm) Töø coâng thöùc S=2ab + 2bh + (x – 1)db + 2an + 2xdc, vaø choïn caùc thoâng soá nhö treân thì ta tính ra ñöôïc soá caùnh toaû nhieät x=7 caùnh. 2. Baûo veä quaù doøng ñieän cho van: Aptoâmaùt duøng ñeå ñoùng caét maïch löïc, töï ñoäng baûo veä khi quaù taûi vaø ngaén maïch Thyristor, ngaén maïch ñaàu ra cuûaboä bieán ñoåi vaø ngaén maïch ôû thöù caáp maùy bieán aùp Choïn Aptoâmaùt ba pha ñaët ôû sô caáp maùy bieán aùp coù caùc thoâng soá döôïc tính nhö sau Iñm =1,1I1 =1,1.17,3 = 19,03 (A) , choïn aùptoâmaùt coù doøng ñònh möùc moãi cöïc vaø ñieän aùp ñònh möùc moãi cöïc laø Iñm =20 (A),Uñm = 220 (V) Chænh ñònh doøng ngaét maïch : Ingaét = 1,2Imm= 1,2.2,5.17,3 = 51,19 (A), choïn aùptoâmaùt coù Ingaét=52(A) Doøng quaù taûi : Iqt = 1,5I1 = 1,5.17,3 = 25,95 (A), choïn aùptoâmaùt coù doøng quaù taûi laø Iqt=26(A) Choïn caàu dao : Caàu dao ñeå taïo khoaûng caùch an toaøn khi söõa chöõa heä truyeàn ñoäng coù caùc thoâng soá nhö sau Iñm = 1,1I1 = 1,1,.17,3 = 19,03 (A) Choïn caàu dao maõ hieäu 5TE7113 coù ba cöïc coù caùc thoâng soá sau Uñm=400(V),Iñm = 25 (A) 1. Baûo veä quaù ñieän aùp cho van: Baûo veä quaù ñieän aùp do quaù trình ñoùng caét caùc Thyristor ñöôïc thöïc hieän baèng caùch maéc R – C song song vôùi Tiristor. Khi coù söï chuyeån maïch, caùc ñieän tích tích tuï trong caùc lôùp baùn daãn phoùng ra ngoaøi taïo ra doøng ñieän ngöôïc trong khoaûng thôøi gian ngaén, söï bieán thieân nhanh choùng cuûa doøng ñieän ngöôïc gaây ra söùc ñieän ñoäng caûm öùng raát lôùn trong caùc ñieän caûm laøm cho quaù ñieän aùp giöõa anod vaø catod cuûa Tiristor. Khi coù maïch R – C maéc song song vôùi Tiristor taïo ra maïch voøng phoùng ñieän tích trong quaù trình chuyeån maïch neân Tiristor khoâng bò quaù ñieän aùp. R1 C1 T1 Maïch R1 – C1 baûo veä quaù ñieân aùp do chuyeån maïch. Theo kinh nghieäm R1=(5 ¸ 30 ) (W); C =(0,25 ¸ 4 ) (mF ) Ñeå baûo veä xung ñieän aùp töø löôùi ñieän, ta maéc maïch R – C nhö hình veõ döôùi Nhôø coù maïch loïc naøy maø ñænh xung gaàn nhö naèm laïi hoaøn toaøn treân ñieän trôû ñöôøng daây. Maïch baûo veä quaù ñieän aùp cho van töø löôùi R2=(5 ¸ 20 ) (W), C2 = 4 (mF ) Choïn coâng taéc tô : Ta duøng moät coâng taéc tô ñeå môû maùy ñoäng cô, coâng taéc tô goàm coù : Ba tieáp ñieåm chính coù buoàng daäp hoà quang. Ba tieáp ñieåm phuï, trong ñoù hai tieáp ñieåm thöôøng môû, moät tieáp ñieåm thöôøng ñoùng Doøng ñieän ñònh möùc cuûa coâng taéc tô : Iñm = 25 (A) Ñieän aùp ñònh möùc cuûa coâng taéc tô : Uñm = 220 (V) CHÖÔNG III TÍNH CHOÏN – THIEÁT KEÁ MAÏCH ÑIEÀU KHIEÅN I. Cô sôû lyù thuyeát ñieàu khieån Thyristor: Thyristor chæ ñöôïc môû cho doøng ñieän chaïy qua khi coù ñieän aùp döông ñaët leân cöïc anode vaø coù xung ñieän aùp döông ñaët vaøo cöïc ñieàu khieån, sau khi Thyristor ñaõ môû thì xung ñieàu khieån khoâng coøn taùc duïng nöõa, doøng ñieän chaïy qua Thyristor do thoâng soá cuûa maïch ñoäng löïc quyeát ñònh vaø Thyristor seõ khoùa khi doøng ñieän chaïy qua noù baèng khoâng, muoán môû laïi ta phaûi caáp xung ñieàu khieån laïi. Do ñoù, vôùi ñieän aùp hình sin, tuyø thuoäc vaøo thôøi ñieåm caáp xung ñieàu khieån maø ta coù theå khoáng cheá ñöôïc doøng ñieän qua Thyristor. Ñeå thöïc hieän ñöôïc caùc ñaëc ñieåm naøy ta coù theå duøng hai nguyeân taéc sau . Nguyeân taéc ñieàu khieån thaúng ñöùng tuyeán tính. Nguyeân taéc ñieàu khieån naèm ngang. Hieän nay ñieàu khieån Thyristor trong sô ñoà chænh löu, ngöôøi ta thöôøng duøng nguyeân taéc ñieàu khieån thaúng ñöùng tuyeán tính, neân em söû duïng phöông phaùp naøy ñeå thieát keá maïch ñieàu khieån. · Noäi dung cuûa phöông phaùp naøy Khi ñieän aùp xoay chieàu hình sin ñaët vaøo cöïc anode cuûa Thyristor, ñeå coù theå ñieàu khieån ñöôïc goùc môû a trong ñieän aùp döông anode, ta caàn taïo moät ñieän aùp töïa raêng cöa Urc trong vuøng ñieän aùp döông. Duøng ñieän aùp moät chieàu Uñk coù theå ñieàu chænh ñöôïc bieân ñoä, ta so saùnh ñieän aùp Uñk vôùi ñieän aùp töïa Urc. Taïi thôøi ñieåm Uñk = Urc thì phaùt xung ñieàu khieån Xñk , luùc naøy Thyristor seõ ñöôïc môû töø thôøi ñieåm phaùt ( Xñk ) cho ñeán khi coù doøng ñieän baèng khoâng. Nhö vaäy baèng caùch laøm thay ñoåi bieân ñoä Uñk , ta coù theå ñieàu chænh ñöôïc thôøi ñieåm phaùt xung, töùc laø ñieàu chænh ñöôïc goùc a. Ta coù quan heä a = f() Sô ñoà nguyeân lyù ñieàu khieån thaúng ñöùng tuyeán tính. II. Caùc yeâu caàu ñoái vôùi maïch ñieàu khieån: Maïch ñieàu khieån duøng ñeå taïo ra caùc xung ñieàu khieån coù ñoä roäng thích hôïp vaø thay ñoåi thôøi ñieåm phaùt xung ñeå môû Thyristor cuûa boä chænh löu. Do vaäy maïch ñieàu khieån quyeát ñònh chaát löôïng vaø ñoä tin caäy cuûa boä chænh löu Thyristor . Yeâu caàu chính cuûa maïch ñieàu khieån : Nguoàn ñieàu khieån caàn coù moät bieân ñoä ñieän aùp vaø doøng ñieän ñuû lôùn ñeå kích thoâng moät caùch tin caäy cho van. Yeâu caàu veà xung ñieàu khieån : Xung phaûi coù ñoä roäng ñuû ñeå môû van, phaûi coù söôøn tröôùc thaúng ñöùng ñeå ñaûm baûo chính xaùc thôøi ñieåm môû Thyristor, xung ñieàu khieån coù daïng xung kim. Yeâu caàu veà tính ñoái xöùng : Boä bieán ñoåi coù nhieàu pha vì vaäy maø ñoä ñoái xöùng cuûa caùc xung ñieàu khieån giöõa caùc keânh seõ quyeát ñònh chaát löôïng vaø ñaëc tính cuûa heä. Söï maát ñoái xöùng cuûa xung ñieàu khieån seõ gaây ra söï maát ñoái xöùng khi laøm vieäc cuûa maïch löïc vaø maát caân baèng giaù trò trung bình cuûa doøng qua Thyristor laøm ñoäng cô laøm vieäc khoâng oån ñònh . Yeâu caàu cuûa daûi ñieàu chænh : Daûi ñieàu chænh xaùc ñònh cheá ñoä laøm vieäc cuûa caùc boä bieán ñoåi vaø ñaëc tính taûi. Daûi ñieàu chænh phaûi thích hôïp vôùi töøng loaïi boä chænh löu vaø yeâu caàu cuûa taûi. Yeâu caàu veà ñoä tin caäy vaø cô caáu cuûa maïch ñieàu khieån : Heä thoáng phaûi taùc ñoäng nhanh . Xung ñieàu khieån khoâng bò aûnh höôûng bôûi söï dao ñoäng cuûa nhieät ñoä, nhieãu vaø ñieän aùp nguoàn . Thieát bò deã laép raùp, thay theá . Boä ñieàu khieån ñôn giaûn, goïn nheï, deã vaän haønh III. Caáu truùc maïch ñieàu khieån: Maïch ñieàu khieån bao goàm caùc khaâu cô baûn sau . 1. Khaâu ñoàng pha: a. Nhieäm vuï cuûa khaâu ñoàng pha: Nhaän ñieän aùp töø anode cuûa Thyristor vaø ñieän aùp töïa truøng pha vôùi ñieän aùp anode cuûa Thyristor. Ñieän aùp töïa laø Urc, ñieän aùp töïa naøy phaûi bieán thieân lieân tuïc trong vuøng anode cuûa Thyristor. b. Giôùi thieäu moät soá sô ñoà ñoàng pha: Sô ñoà taïo ñieän aùp töïa (Urc) baèng Tranzitor (Tr) vaø tuï ñieän (c) Hoaït ñoäng cuûa sô ñoà : Nöûa chu kyø ñaàu UA>0 coù doøng chaïy töøA®R1®D® B ñieän aùp ñaët leân cöïc Bazô cuûa Tranzitor coù giaù trò döông, Tr phaân cöïc ngöôïc neân Tr khoaù. Tuï C ñöôïc naïp phuï thuoäc vaøo giaù trò nguoàn E vôùi haèng soá thôøi gian T=R2C. Nöûa chu kyø sau UA<0, luùc naøy D bò phaân cöïc ngöôïc , D khoaù coøn Tr phaân cöïc thuaän, Tr daãn vaø tuï C ñöôïc xaû qua Tr. Baèng caùch naøy ta coù ñieän aùp Urc laø ñieän aùp töïa trong vuøng ñieän aùp A döông vaø truøng vôùi UAT . Öu ñieåm : Ñieän aùp töïa bieán thieân tuyeán tính phuû heát nöõa chu kyø ñieän aùp döông anode cuûa Thyristor vì vaäy coù theå ñieàu khieån trong suoát daûi töø 0¸1800, sô ñoà ñôn giaûn. Sô ñoà taïo ñieän aùp töïa (Urc) baèng boä gheùp quang . Hoaït ñoäng : Nöûa chu kyø ñaàu UA>0 , Dioát phaân cöïc ngöôïc neân khoaù, doøng chaïy töø A®R1®D0®N. Luùc naøy D0 phaùt quang chieáu vaøo maët gheùp neân Tr thoâng tuï C xaû qua Tranzitor quang . Nöõa chu kyø sau UA<0 , D0 phaân cöïc ngöôïc, D phaân cöïc thuaän coù doøng ñi töø N®D®R1®A, do khoâng phaùt saùng, Tranzitor khoâng daãn, tuï C ñöôïc naïp töø +E®R2®C®M thôøi gian naïp tuï phuï thuoäc vaøo haèng soá thôøi gian T=R2C . Öu ñieåm : Khoâng phaûi duøng bieán aùp ñoàng pha, neân ñôn giaûn trong cheá taïo vaø laép ñaët Nhöôïc ñieåm cuûa hai sô ñoà treân laø : Vieäc môû, khoaù caùc Tranzitor trong vuøng ñieän aùp laân caän 0 laø thieáu chính xaùc laøm cho vieäc naïp, xaû tuï trong vuøng ñieän aùp löôùi gaàn 0 khoâng ñöôïc nhö yù muoán . Sô ñoà taïo ñieän aùp raêng cöa baèng khuyeách ñaïi thuaät toaùn : Hoaït ñoäng : Nöõa chu kyø ñaàu UA>0 truøng pha vôùi ñieän aùp döông anode cuûa Thyristor qua khyeách ñaïi thuaät toaùn A1 cho ta moät chuoãi xung chuøm hình chöõ nhaät truøng pha vôùi ñieän aùp nguoàn, ñieän aùp döông chöõ nhaät UB qua diot D1 tôùi A2 tích phaân thaønh ñieän aùp raêng cöa Urc do Tr phaân cöïc ngöôïc bò khoaù . Nöõa chu kyø sau UA<0 qua khuyeách ñaïi thuaät toaùn A1 , UB aâm, D1 khoaù luùc naøy Tr laøm ngaén maïch A2 vaø tuï C, tuï C xaû naêng löôïng qua Tr neân Urc=0 (trong vuøng ñieän aùp UB aâm) Vaäy neân ñaàu ra cuûa A2 chuùng ta coù chuoãi ñieän aùp raêng cöa Urc giaùn ñoaïn Öu ñieåm : Taùc ñoäng nhanh, coù söôøn raêng cöa doác, ñoä chính xaùc cao. c. Vôùi söï phaùt trieån cuûa khoa hoïc kyõ thuaät ngaøy caøng hieän ñaïi neân vi maïch döôïc cheá taïo ngaøy caøng nhieàu, chaát löôïng ngaøy caøng cao, kích thöôùc ngaøy caøng goïn . ÖÙng duïng caùc vi maïch vaøo thieát keá maïch ñoàng pha cho ta chaát löôïng ñieän aùp töïa toát neân em choïn sô ñoà naøy. 2. Khaâu so saùnh: a. Nhieäm vuï: So saùnh giöõa ñieän aùp töïa raêng cöa Urc vôùi ñieän aùp ñieàu khieån Uñk xaùc ñònh thôøi ñieåm hai ñieän aùp naøy baèng nhau (Uñk=Urc). Taïi thôøi ñieåm Uñk=Urc thì phaùt leänh môû Thyristor. Leänh môû Thyristor ñöôïc theå hieän baèng söï thay ñoåi ñoät ngoät ñieän aùp (xung ñieän aùp). b. Giôùi thieäu moät soá sô ñoà khaâu so saùnh: Sô ñoà khaâu so saùnh thöïc hieän baèng Tranzitor. Hoaït ñoäng : Töø 0 ¸ q1®Uñk>Urc®Ub>0 ®Tranzitor khoaù®Ura ¹0 . Töø q1¸q2 ®Uñk<Urc®Ub<0 ®Tranzitor daãn®Ura =0. Nhöôïc ñieåm: Taïi caùc ñieåm q1 vaø q3 ñieän aùp ra khoâng phaûi laø thaúng ñöùng. Vì coù moät vuøng Tranzitor laøm vieäc ôû cheá ñoä khuyeách ñaïi neân ñöôøng thöïc laø ñöôøng 1 ®ñieåm môû Tiristor thieáu chính xaùc Sô ñoà khaâu so saùnh duøng khuyeách ñaïi thuaät toaùn : Hoaït ñoäng : Ñieän aùp ra Ura seõ bò ñaûo daáu so vôùi tín hieäu vaøo, tín hieäu Urc ñöôïc so saùnh vôùi Uñk taïi ñaàu vaøo cuûa khuyeách ñaïi thuaät toaùn . Töø 0 ¸ q1 vôùi Uñk>Urc ®Ub >0 ®Ura =- Unguoàn . Töø q1 ¸ q2 vôùi Uñk<Urc ®Ub <0 ®Ura = Unguoàn . Öu ñieåm : Vì coù heä soá khuyeách ñaïi lôùn neân ñieän aùp ra nhaûy caáp thaúng ñöùng, ñoä chính xaùc cao, oån ñònh neân coù theå phaùt xung ñieàu khieån chính xaùc taïi Uñk= Urc. c. Vì öu ñieåm laø coù theå phaùt xung ñieàu khieån chính xaùc taïi Uñk = Urc neân em choïn sô ñoà naøy duøng cho khaâu so saùnh . 3. Khaâu khuyeách ñaïi taïo xung: a. Nhieäm vuï: Taïo xung phuø hôïp ñeå môû Thyristor, xung ñeå môû Thyristor coù yeâu caàu : Ñuû coâng suaát coù nghóa laø ñuû Uñk , Iñk . Ñuû ñoä roäng (ñoä roäng xung ñieàu khieån phaûi lôùn hôn thôøi gian môû Thyristor) choïn = 3 laàn Coù söôøn tröôùc doác thaúng ñöùng, thöôøng gaëp laø xung chöõ nhaät, xung kim. Muïc ñích laø ñeå Tiristor môû töùc thôøi, daïng xung mong muoán laø xung chöõ nhaät, thöôøng taïo ra ñöôïc laø xung kim. Caùch ly giöõa maïch ñieàu khieån vôùi maïch ñoäng löïc. Vì maïch ñieàu khieån ñöôïc caáu taïo töø caùc linh kieän ñieän töû coâng suaát beù (ñieän aùp vaø doøng ñieän beù) coøn maïch löïc laø caùc thieát bò ñieän töû coâng suaát lôùn, ñieän aùp cao. Caùch ly thöôøng duøng bieán aùp xung. b. Sô ñoà khuyeách ñaïi taïo xung: Ñieän aùp vaøo coù daïng hình chöõ nhaät, caàn môû Tiristor ôû q1 vaø q3 khi coù xung vaøo thì coù doøng Ib ®coù doøng Ic . Doøng Ic laø doøng cuûa cuoän ñieän caûm taêng theo qui luaät muõ, vôùi söï bieán thieân cuûa Ic seõ caûm öùng sang thöù caáp bieán aùp xung ñieàu khieån. Duøng xung döông vì xung döông naêng löôïng ñöôïc laáy töø nguoàn E, coøn xung aâm do naêng löôïng cuûa cuoän daây ñieän caûm xaû ra, naêng löôïng naøy nhoû. Coâng suaát thì laáy töø coâng suaát cuûa Tranzitor vaø bieán aùp Ñoä roäng xung ñöôïc choïn baèng soá voøng daây bieán aùp xung Nhöôïc ñieåm : Tranzitor ñöôïc môû suoát töø q1 ¸ q2 . Töø q1 ¸ q2 >> tx ®söû duïng dö coâng suaát cuûa Tr2 vaø bieán aùp xung. Ñeå haïn cheá doøng ñieän trung bình qua Tr2 ta haïn cheá khoaûng môû cuûa Tr2 baèng caùch noái theâm moät tuï ñieän . Sô ñoà : Taïi q1 coù xung vaøo ®tuï ñöôïc naïp ñeå coù doøng Ib ®coù Ic . Theo sô ñoà naøy, Tr chæ môû cho doøng ñieän chaïy trong khoaûng thôøi gian naïp tuï neân doøng hieäu duïng cuûa Tr beù hôn . c. choïn sô ñoà coù theâm tuï noái laøm khaâu khuyeách ñaïi: Nhaän xeùt: Sau khi ñaõ choïn xong ba khaâu cô baûn ôû treân, ñeå giaûm coâng suaát cho taàng khuyeách ñaïi vaø taêng soá löôïng xung kích môû, nhaèm ñaûm baûo Tiristor môû moät caùch chaéc chaén, ngöôøi ta duøng boä phaùt xung chuøm cho caùc thyristor. Vì tín hieäu cuûa khaâu so saùnh, göûi sang taàng khuyeách ñaïi daïng xung chöõ nhaät coù ñoä roäng töø thôøi ñieåm caàn phaùt xung ñieàu khieån cho ñeán cuoái nöûa chu kyø laøm cho Tranzitor daãn trong thôøi gian daøi vaø cuoän sô caáp bieán aùp xung coù doøng chaïy qua laâu, laøm toaû nhieät cuûa Tranzitor lôùn, laøm giaûm tuoåi thoï cuûa Tranzitor. Do ñoù theâm khaâu tao xung chuøm coù taàn soá cao, tröôùc khi vaøo taàng khuyeách ñaïi. Ta ñöa theâm vaøo maïch coång AND vôùi tín hieäu vaøo nhaän töø khaâu so saùnh vaø töø boä phaùt xung chuøm. Sô ñoà khoái: Moät soá sô ñoà khaâu taïo xung : Vi maïch 555 taïo xung chuøm cho ta chaát löôïng xung khaù toát vaø sô ñoà cuõng töông ñoái giaûn. Trong maïch ñieàu khieån, thöôøng söû duïng khuyeách ñaïi thuaät toaùn. Do ñoù ñeå ñoàng daïng veà linh kieän, khaâu taïo xung chuøm ta cuõng söû duïng khuyeách ñaïi thuaät toaùn, vôùi laïi sô ñoà naøy coù öu ñieåm hôn sô ñoà 555 veà möùc ñoä ñôn giaûn hôn. GIAÛI THÍCH NGUYEÂN LYÙ HOAÏT ÑOÄNG CUÛA MAÏCH ÑIEÀU KHIEÅN Ñieän aùp vaøo truøng pha vôùi ñieän aùp UAT cuûa Tiristor, qua chænh löu caàu Dioát, ta ñöa vaøo ñieän aùp (-Ud) ñeå so saùnh vôùi ñieän aùp ra cuûa chænh löu caàu ta ñöïôc ñieän aùp UA cho qua ñieän trôûR1 (ñeå giaûm doøng) ñeán khuyeách ñaïi thuaät toaùn A1 (maéc theo kieåu khoâng ñaûo ). Cho ta ñieän aùp ôû B (UB) laø moät chuoåi xung chöõ nhaät ñoái xöùng . UB>0 qua Dioát D, tôùi khaâu tích phaân goàm tuï C1 vaø khuyeách ñaïi thuaät toaùn A2 (maéc theo kieåu ñaûo) taïo ra ñieän aùp raêng cöa Urc ôû ñaàu ra cuûa A2 (Uc). Khi UB<0 laøm môû thoâng Tr1 , keát quaû laø tuï C xaû naêng löôïng heát ñeå chuaån bò cho laàn tieáp theo vaø khuyeách ñaïi thuaät toaùn A2 bò ngaén maïch luùc naøy Uc=0 (Urc=0) trong vuøng UB<0. Ñaàu ra cuûa A2 ta nhaän ñöôïc chuoãi ñieän aùp raêng cöa giaùn ñoaïn, ñeå cho Urc coù caû phaàn aâm vaø döông ta coäng theâm ñieän aùp khoâng ñoåi U0=Urc ñeå keùo Urc leân moät nöûa döông vaø moät nöûa aâm ta coù UD=Uc+U0 . Ñieän aùp UD=Urc ñeå coù bieân ñoä cuûa UD=Urc ta cho qua khaâu khuyeách ñaïi A3 maéc theo kieåu khoâng ñaûo ta ñöôïc UE=Urc . Ñieän aùp UE ñöôïc so saùnh vôùi ñieän aùp ñieàu khieån taïi ñaàu vaøo cuûa A6 maéc theo kieåu ñaûo vaø UE+Uñk quyeát ñònh daáu ñieän aùp ñaàu ra cuûa A6. Ñieän aùp ñieàu khieån chia laøm hai nhaùnh moät nhaùnh cho qua coång ñaûo ñöôïc Uñk1 . Khi Uñk>0 qua khaâu ñaûo ñöôïc –Uñk1 coøn nhaùnh kia vaãn coøn Uñk>0 ñi vaøo A7 Ñoái vôùi T1 : Töø 0 ¸ q1 thì UE>Uñk ñöôïc UF laø aâm Töø q1 ¸ q2 thì UE<Uñk ñöôïc UF laø döông , coøn laïi töông töï Maïch ña haøi A4 taïo xung chuøm ôû ñaàu ra G cho ta moät chuoãi xung hình chöõ nhaät taàn soá cao. Hai tín hieäu UF vaø UG ñöôïc ñöa vaøo coång AND , ñoàng thôøi UF vaø UG trong khoaûng q1 ¸ q2 vaø q3 ¸ q4 coù cuøng ñieän aùp döông thì ñaàu ra cuûa coång AND coù xung ra UH laøm môû thoâng Tr2 vaø Tr2 môû thoâng Tr3 . Keát quaû laø cuoän thöù caáp maùy bieán aùp xung coù moät chuoãi xung nhoïn Xñk ñeå ñöa tôùi môû T1 coøn T4 ôû cheá ñoä chôø saün ñeå chuaån bò laøm vieäc ôû cheá ñoä nghòch löu phuï thuoäc IV. TÍNH CHOÏN MAÏCH ÑIEÀU KHIEÅN: Maïch ñieàu khieån ñöôïc tính xuaát phaùt töø yeâu caàu veà xung môû Thyristor neân khi tính maïch ñieàu khieån ta phaûi tính töø maùy bieán aùp xung ngöôïc tôùi khaâu ñoàng pha. Thyristor ñaõ choïn coù caùc thoâng soá sau . Ñieän aùp ñieàu khieån Thyristor : Ug = 2,5 (V) Doøng ñieän ñieàu khieån Thyristor : Ig = 70 (mA) Thôøi gian chuyeån maïch Thyristor : tcm = 30 (ms) 1. Tính toaùn maùy bieán aùp xung: Vôùi thôøi gian chuyeån maïch (môû vaø khoaù) tcm = 30 (ms). Ñeå Thyristor môû vaø khoaù chaéc chaén ta choïn, ñoä roäng xung ñieàu khieån cuûa maùy bieán aùp xung laø tx = 100 (ms) vaø thôøi gian ngaét laø tn = 50 (ms) 1.1. Taàn soá cuûa maùy bieán aùp xung laø: Thôøi gian moät chu kyø xung laø : Tck = tx + tn = 100 + 50 = 150 (ms) Taàn soá cuûa maùy bieán aùp xung laø : f = = = 6,7 (kz) 2. Choïn Dioát loaïi: choïn taát caû caùc dioát trong maïch ñieàu khieån loaïi 1N4004 coù UN = 500 (V) I = 1 (A) DU = 1,1 (V) 3. Ñieän aùp thöù caáp maùy bieán aùp xung: U2 = Ug + DUD = 2,5 + 1,1 = 3,6 (V) 4. Doøng ñieän thöù caáp maùy bieán aùp xung: I2 = kdtIg = 1,2.70 = 84 (mA) Vôùi kdt : heä soá döï tröõ (kdt = 1,2) 5. Theo kinh ngieäm thieát keá maùy bieán aùp xung thöôøng laáy tæ soá bieán aùp: m = 2 ¸ 3 , choïn m = 3 6. Ñieän aùp ñaët cuoän sô caáp maùy bieán aùp xung: U1 = mU2 = 3.3,6 = 10,8 (V) 7. Doøng ñieän sô caáp bieán aùp xung: I1 = = 8. Choïn vaät lieäu laøm loõi bieán aùp xung: Vì xung ñieàu khieån laø xung chuøm coù taàn soá cao (6,7 kz), ñeå giaûm toån hao do doøng ñieän xoaùy gaây ra, ta choïn vaät lieäu laøm loõi saét Ferít HM. Loõi coù daïng hình xuyeán, laøm vieäc treân moät phaàn cuûa ñaëc tính töø hoaù coù : DB=0,3(T), DH =30 (A/m) khoâng coù khe hôû khoâng khí 9. Maät ñoä töø thaåm trung bình cuûa loõi saét: mtb = trong ñoù m0 = 4.p.10-7 laø maät ñoä töø thaåm khoâng khí. 10. Xaùc ñònh theå tích loõi Ferít: V = Q.l = Trong ñoù : Q : laø tieát dieän loõi Ferít l : chieàu daøi trung bình ñöôøng söùc töø tx : ñoä roäng xung s : ñoä xuït bieân ñoä xung : s = 0,15 vaäy : V = 11. Theo baûng 55 ta choïn loõi Ferít hình xuyeán baêng cuoän loaïi Qp-18/23-4 coù kích thöôùc laø : Q=0,1 (cm2) l = 6,45 (cm) V = Q.l = 0,1.6,45 = 0,645 (cm3) QCS = 2,55 (cm2)d = 23 (mm) a =2,5 (mm) b = 4 (mm) D = 28 (mm) 12. Soá voøng daây quaán sô caáp bieán aùp xung: Theo ñònh luaät caûm öùng ñieän töø U1 = w1Q Suy ra : w1 = (voøng) 13. Doøng ñieän hieäu duïng trong daây quaán sô caáp: Ihd1 =I1 14. Tieát dieän daây quaán sô caáp: S1 = choïn maät ñoä doøng ñieän J1 =4 (A/mm2) S1 = Tra baûng 3 choïn daây daãn ñoàng coù caùc thoâng soá sau. Scu = 0,0785 : tieát dieän tính toaùn loõi ñoàng d1 = 0,1 (mm) Ñöôøng kính ngoaøi : D1=0,12 (mm) Ñieän trôû daây daãn : r1 =2,291 (W/m) Khoái löôïng ñoàng : Gcu = 0,0698 (g/m) 15. Ñöôøng kính trong cuûa cuoän daây: D1 = cd : Caùch ñieän giöõa daây quaán vôùi loõi töø (choïn cd =0,1 (mm)) D1 = Vì daây daãn raát nhoû neân coi Dtb »D1 »4,92 »5 (mm) 16. Chieàu daøi daây quaán sô caáp bieán aùp xung: l1 =pw1Dtb =p.360.5 = 565,2 (cm) 17. Ñieän trôû daây quaán sô caáp: Rw1 = r1.l = 2,291.5,652 = 12,95 (W) 18. Soá voøng daây quaán thöù caáp: w2 = = (voøng) 19. Doøng ñieän hieäu duïng trong daây quaán thöù caáp: Ihd =I2 20. Tieát dieän daây quaán thöù caáp: S2 = Choïn maät ñoä doøng ñieän j2 = j1 =4 (A/mm2) S2 = Tra baûng 3 choïn daây ñoàng maõ hieäu p'p coù. Scu2 = 0,01767 (mm2) d2 = 0,15 (mm) r2 = 1,018 (W/m) mcu2 = 0,157 (g/m) dn = 0,17 (mm) 21. Kieåm tra heä soá laáp ñaày: kld = Nhö vaäy cöûa soå ñuû dieän tích caàn thieát 2.1. Tính khaâu khuyeách ñaïi coâng suaát: Ñieän trôû R21 duøng ñeå haïn cheá doøng vaøo sô caáp bieán aùp xung. R21 = Nguoàn cung caáp cho maïch taïo xung choïn E =+15 (V) Vaây R21 = (W) Ñieän aùp rôi treân ñieän trôû R21 ôû cheá ñoä bình thöôøng laø DUR21 = Ihd1R21 =0,023.183 = 4,2 (V) Choïn Tranristor Tr3 loaïi NPN , ta choïn loaïi 2SC1040 do Nhaät cheá taïo coù caùc thoâng soá sau . Ñieän aùp giöõa Colector vaø Bazô khi hôû maïch Emitor laø : UCB03 =45 (V) Ñieän aùp giöõa Emitor vaø Bazô khi hôû maïch Colector laø : UEB03 =5 (V) Ñieän aùp giöõa Colector vaø Emitor ôû traïng thaùi khoaù laø : UCE3 = 41 (V) Doøng ñieän lôùn nhaát ôû Colector coù theå chòu ñöôïc laø : IC3 = 1,2 (A) Heä soá khuyeách ñaïi : b3 =15 ¸ 200 Doøng laøm vieäc cuûa Colector khi laøm vieäc bình thöôøng laø . IC3 = Ihd1 = 0,023 (A) Doøng ñieän caáp cho cöïc Bazô cuûa Tr3 ñuû ñeå môû thoâng, choïn b3 =15 Ib3 = Choïn Tr2 loaïi NPN, choïn loaïi 2SC651 do Nhaät cheá taïo coù caùc thoâng soá sau. Ñieän aùp giöõa Colector vaø Bazô khi Emitor hôû maïch : UCB02 =45 (V) Ñieän aùp giöõa Emitor vaø Bazô khi Colector hôû maïch : UEB02 =4 (V) Ñieän aùp giöõa Colector vaø Emitor ôû traïng thaùi khoaù : UCE2 = 41 (V) Doøng ñieän lôùn nhaát maø Colector coù theå chòu ñöôïc : IC2 =300 (mA) Heä soá khuyeách ñaïi : b2 =20 ¸ 200 , choïn b2 =20 Doøng ñieän caáp cho cöïc Bazô cuûa Tr2 ñuû ñeå môû thoâng laø Ib2 = Heä soá khuyeách ñaäi cuûa khaâu khuyeách ñaïi laø b=b2.b3 = (laàn) 3.1. Choïn coång AND loaïi CMOS4081: Nguoàn nuoâi VDD = +15 (V) Sôû ñoà chaân: Nhieät ñoä laøm vieäc : -400C ¸ 800C Ñieän aùp öùng vôùi möùc logíc “1” : 2 ¸ 4,5 (V) Doøng ñieän nhoû hôn 1 (mA) Coâng suaát tieâu thuï : P = 2,5 (mw/1coång) · Choïn tuï C3 vaø R20 Ñieän trôû R20 duøng ñeå haïn cheá doøng ñieän ñöa vaøo Bazô cuûa tranristor Tr2 choïn R20 thoaû maõn ñieàu kieän R20 ³ Choïn R20 = 59 (kW) Choïn C3.R20 = tx = 100 (ms), suy ra C3 = Ñieän trôû R19 duøng ñeå xaû tuï C3R19 = Tn , suy ra R19 = Choïn R19 = 30 (kW) 4.1. Tính choïn khaâu so saùnh vaø khaâu khuyeách ñaïi: Toaøn boä maïch ñieàu khieån ta duøng IC khuyeách ñaïi thuaät toaùn loaïi TL084 do haõng TexasInstruments cheá taïo Ñieän aùp nguoàn nuoâi Vcc = ± 18 (V), choïn Vcc = ±15 (V) Hieäu ñieän theá giöõa coång khoâng ñaûo vaø coång ñaûo : Ud = ±30 (V) Nhieät ñoä laøm vieäc : t = -250C ¸ 850C Coâng suaát tieâu thuï : P = 680 (mw) Toång trôû ñaàu vaøo : Rin = 106 (W) Doøng ñieän ñaàu ra : Ira = 30 (pA) , thöôøng choïn doøng vaøo khoaûng 1 (mA) Toác ñoä bieán thieân ñieän aùp cho pheùp : Ta coù sô ñoà chaân : Thöôøng choïn R17 = Choïn R18 = R23 = R16 = 5 (KW), R13 =R14 =R15 =R21 = 15 (KW) Choïn chieát aùp R12 = 50 (KW), chieát aùp R10 =50 (KW) Choïn R8 = R9 = 15 (KW), R11 = 30 (KW) 5.1. Tính khaâu ñoàng pha: Thôøi gian naïp tuï C1 laø : tnaïp = R3.C1 Ñeå ñieän aùp raêng cöa tuyeán tính trong ½ chu kyø ñieän aùp döông anode cuûa Thyristor ta phaûi choïn tnaïp ³T1/2 chu kyø vôùi taàn soá löôùi f = Thôøi gian moät chu kyø laø : Tck = Thôøi gian ½ chu kyø laø : T1/2ck = Choïn thôøi gian naïp tuï laø : tnaïp = 0,01 (s) Choïn tuï C1 = 1 (mF) – 16 (V) Vaäy R3 = Ta choïn R3 laø bieán trôû 20 (KW), choïn bieán trôû R0 = 30 (KW), choïn ñieän trôû R=5(KW). Choïn Tranristor Tr1 loaïi PNP maõ hieäu A564 coù caùc thoâng soá sau Ñieän aùp giöõa C vaø B khi E hôû maïch laø : UCB01 = -25 (V) Ñieän aùp giöõa E vaø B khi C hôû maïch laø : UEB01 = - 7 (V) Doøng ñieän lôùn nhaát ôû Colector coù theå chòu ñöôïc laø : Ic1 = 100 (mA) Heä soá khuyeách ñaïi : b1 = 250 Nhieät ñoä lôùn nhaát ôû maët tieáp giaùp laø : Tcp = 150 0C Doøng ñieän cöïc ñaïi cuûa Bazô laø : Ib1 = Ñieän trôû R2 duøng ñeå haïn cheá doøng ñi vaøo Bazô cuûa Tranristor Tr1 ñöôïc choïn nhö sau Choïn R2 sao cho Ib2 £ 0,4 (mA). Vaäy ta coù R2 = Choïn R2 = 38 (KW) Choïn ñieän aùp xoay chieàu ñoàng pha : U2 = 9 (V) Ta duøng R1 ñeå haïn cheá doøng vaøo khuyeách ñaïi thuaät toaùn döôïc tính nhö sau R1 = Ñieän aùp töïa raêng cöa lôùn nhaát laø. Urc =- Ta bieát UB = Vcc = 15 (V) UB’ =UB - DUD = 15 – 1,1 = 13,9 (V) Thay soá vaøo ta ñöôïc Urc = - Uñkmax =Uñkkhi amin Ta laáy a = 200 suy ra Uñkmax < Urcmax ta coù Uñkmax = Urcmax.cosamin = 13,9.cos200 = 13,06 (V) Ta ñieàu chænh chieát aùp R10 ñeå laáy U0 = Ñeå Urc coù nöûa aâm vaø nöûa döông thì U0 = 6,59 (V) vaø cho qua khuyeách ñaïi A3 maéc theo kieåu khoâng ñaûo ta ñöôïc Urcmax = ¸ 13.9 (V) 6.1. Tính khaâu taïo xung chuøm: Maïch taïo xung chuøm coù taàn soá f = Chu kyø cuûa xung chuøm laø : T = Choïn R4 = R5 = 15 (KW), thì T = 2,2R6C2 = 200 (ms) Choïn tuï C2 = 1 (mF) – 16 (V) . Vaäy R6 = Choïn ñieän trôû R6 laø bieán trôû 2 (KW) ñeå thuaän tieän cho vieäc ñieàu chænh khi laép maïch, choïn ñieän trôû R7 duøng ñeå haïn cheá doøng ra cuûa maïch xung chuøm coù giaù trò R7 = 5 (KW) Toaøn maïch ñieàu khieån duøng 21 khuyeách ñaïi thuaät toaùn neân ta duøng 6 IC TL084 , 6 coång AND duøng 2 IC CMOS4081 , duøng 3 Tranristor loaïi PNP maõ hieäu A564 , 12 Tranristor loaïi NPN goàm 6 Tranristor maõ hieäu 2SC651 vaø 6 Tranristor maõ hieäu 2SC1040 7.1. Tính choïn nguoàn caáp cho maïch ñieàu khieån vaø bieán aùp ñoàng pha: Cuoän thöù caáp cuûa moãi pha w2 ñöôïc chia ra laøm hai phaàn baèng nhau coù trung tính ôû giöõa Nguoàn nuoâi ñieän aùp duøng trong maïch ñieàu khieån laø moät nguoàn ñieän aùp oån ñònh vì vaäy ta phaûi duøng IC oån aùp Theo baûng IX.3-[8], caàn taïo nguoàn cung caáp ±15 (V) ta choïn IC oån aùp loaïi 7815 coù caùc thoâng soá sau : UVaøo = 35 (V) ; Ura = +15 (V) ; Itaûi = 1,5 (A) vaø loaïi 7915 coù caùc thoâng soá sau : Uvaøo = 40 (V) ; Ura = -15 (V) ; Itaûi = 1,5 (A) Ta coù sô ñoà maïch taïo nguoàn nuoâi nhö hình veõ sau : 1. Coâng suaát cuûa khaâu khuyeách ñaïi coâng suaát: P1 =6.I1max.E = 6.0,3.15 = 27 (w) 2. Coâng suaát tieâu thuï cuûa maïch ñoàng pha: P2 = 3.Iv.U2 = 3.1.10-3.9 = 0,027 (w) 3. Coâng suaát tieâu thuï cho IC TL084 laø: P3 = 6. 0,68 = 4,08 (w) Ngoaøi ra coâng suaát tieâu thuï cuûa coång AND vaø caùc boä ñieàu chænh chieám khoaûng 5% 4. Do ñoù ta coù coâng suaát söû duïng nguoàn nuoâi: Pn = 1,05 (P1 + P2 + P3 ) = 1,05 ( 27 +0,027 + 4,08 )= 33 (w) 5. Coâng suaát maùy bieán aùp coù keå ñeán heä soá döï tröõ trong maùy: S = kdt.Pn = 1,1.33 = 37 (VA) Trong ñoù kdt =1,1 : Heä ssoù döï tröõ cuûa maùy 6. Doøng ñieän thöù caáp maùy bieán aùp: I2 = 7. Doøng ñieän sô caáp maùy bieán aùp: I1 = 8. Tieát dieän truï maùy bieán aùp ñöôïc tính theo coâng thöùc kinh nghieäm: QT = ka Trong ñoù ka =6 : Heä soá phuï thuoäc vaøo phöông thöùc laøm maùt . m = 3 : Soá truï ñaët daây quaán maùy bieán aùp . f = 50 (Hz) : Taàn soá ñieän aùp löôùi . 9. Chuaån tieát dieän theo baûng [ 3 ]: QT = 2,91 (cm2) , choïn laù theùp coù beà daøy 0,35 (mm). Loaïi III coù a ´ b =20 ´ 20 A = 20 (mm) B = 20 (mm) H = 50 (mm) Heä soá eùp chaët kc = 0,9 Hình 1.7.1 : Kích thöôùc maïch töø bieán aùp . 10. Choïn maät ñoä töø caûm trong truï: BT = 1 (T) 11. Soá voøng daây quaán sô caáp: W1 = (voøng) 12. Choïn maät ñoä doøng ñieän: J1 = J2 = 2,5 (A/mm2) 13. Tieát dieän daây quaán sô caáp: S1 = 14. Ñöôøng kính daây quaán sô caáp: d1 = Chuaån hoaù d1 = 0,14 (mm), ñöôøng kính keå caû caùch ñieän laø dn1 = 0,16(mm) 15. Soá voøng daây quaán thöù caáp: W2 =W1 (voøng) 16. Tieát dieän daây quaán thöù caáp: S2 = 17. Ñöôøng kính daây quaán thöù caáp: d2 = Chuaån hoaù ñöôøng kính d2 =0,86 (mm), ñöôøng kính keå caû caùch ñieän laø dn2=0,92(mm) 18. Choïn heä soá laáp ñaày: klñ = 0,7 Vôùi klñ = 19. Chieàu roäng cöûa soå maïch töø: C = Choïn C = 8 (mm), trong ñoù 8 - 6 = 2 (mm) duøng cho caùch ñieän loõi, sô caáp, thöù caáp . 20. Chieàu roäng toaøn boä maïch töø: L = 2C +3a = 2.8 + 3.20 = 76 (mm) 21. Chieàu cao maïch töø: H = h + 2a = 50 + 2.20 = 90 (mm) 8.1 Tính choïn Dioát cho nguoàn nuoâi: 1. Doøng ñieän hieäu duïng qua Dioát: IDhd = 2. Ñieän aùp ngöôïc lôùn nhaát maø Dioát chòu ñöôïc: UNmax = 3. Choïn Dioát coù doøng ñònh möùc: Iñm³ ki.IDhd = 10 .0,97 = 9,7 (A) 4. Choïn Dioát chòu ñöôïc ñieän aùp ngöôïc lôùn nhaát laø: UN = kuUNmax = 2.22 = 44 (V) 5. Choïn 12 Dioát loaïi: B – 15 coù UN = 100 ¸ 1000 (V), doøng hieäu duïng trung bình laø Itb = 15 (A) CHÖÔNG IV TÍNH CAÙC THOÂNG SOÁ VAØ ÑAËC TÍNH CUÛA HEÄ THOÁNG HÔÛ 1. Tính caùc thoâng soá: Caùc thoâng soá ñaõ cho U = 200 (V) Iñm = 32,6 (A) Rö = 0,668 (W) w = 105 (rad/s) kfñm = 1,86 (vs) Ñieän trôû cuûa boä bieán ñoåi . Rbñ = Rv + Rba + Rkcb + Rg Trong ñoù : Rv : Ñieän trôû cuûa van Rv » 0 Rba = 0,349 (W) : Ñieän trôû cuûa maùy bieán aùp Rk cb = 0,057 (W) : Ñieän trôû cuûa cuoän khaùng caân baèng Rg = : Ñieän trôû ñaúng trò do chuyeån maïch van Vaäy Rbñ = 0,349 + 0,057 + Ñieän trôû toång cuûa caû maïch laø . RS = Rö + Rbñ = 0,668 + 0,501 = 1,169 (W) Ñoä cöùng ñaëc tính cô cuûa heä . bCL – Ñ = Ñeå toác ñoä cuûa heä ñi qua ñieåm laøm vieäc ñònh möùc thì ta coù. wheä = Ñaëc tính cô khoâng taûi cuûa ñoäng cô . wo = wñm + Ñaëc tính cô thaáp nhaát cuûa heä hôû . wmin = Toác ñoä khoâng taûi lyù töôûng thaáp nhaát cuûa heä . w0min = wmin + 2. Ñoà thò ñaëc tính cô cuûa heä hôû: 3. Ñaùnh giaù chaát löôïng cuûa heä hôû: Töø ñoà thò ñaëc tính cô, ta thaáy ñaëc tính cuûa heä meàm hôn ñaëc tính töï nhieân cuûa ñoäng cô. Suït toác tónh cuûa ñoäng cô khi ñieän aùp nguoàn khoâng ñoåi . DwTN = Suït toác tónh cuûa heä öùng vôùi taûi ñònh möùc . Dwheä = Daûi ñieàu chænh . D = Sai soá cho pheùp cuûa heä hôû . Scp = Hieäu suaát cuûa heä hôû . hheä =hÑ.hCL Hieäu suaát cuûa chænh löu ôû cheá ñoä ñònh möùc . hCL = laáy j = 200 Hieäu suaát cuûa ñoäng cô . hÑ = Hieäu suaát cuûa heä . hheä =hÑ.hCL = 0,7.0,84 = 0,59 · Keát luaän: Töø ñoà thò ñaëc tính cô ta thaáy ñaëc tính cô cuûa heä Chænh löu – Ñoäng cô meàm hôn ñaëc tính töï nhieân cuûa ñoäng cô khi chöa coù boä bieán ñoåi. Nguyeân nhaân laø vì ñieän trôû cuûa boä bieán ñoåi gaàn baèng ñieän trôû cuûa ñoäng cô neân laøm cho ñaëc tính cô cuûa heä meâm hôn ñaëc tính töï nhieân. Ñeå ñaëc tính cô cuûa heä ñöôïc cöùng hôn ta thieát keá maïch voøng laøm phaûn hoài toác ñoä vaø phaûn hoài doøng ñieän, thì khi ñoù ñaëc tính cô cuûa heä seõ cöùng hôn vaø phaïm vi ñieàu chænh seõ roäng hôn. Nhöng vì thôøi gian coù haïn vôùi laïi thaày khoâng yeâu caàu tính maïch voøng phaûn hoài neân em khoâng tính