Thiết kế hệ thống điều chỉnh động cơ điện một chiều

ït aùp U nhoû hôn seõ coù toån hao nhieät ít hôn. Doøng ñieän roø cuûa loaïi van naøo nhoû hôn thì chaát löôïng toát hôn. Nhieät ñoä cho pheùp cuûa loaïi van naøo cao hôn thì khaû naêng chòu nhieät toát hôn. Ñieän aùp vaø doøng ñieän ñieàu khieån cuûa loaïi van naøo nhoû hôn, coâng suaát ñieàu khieån thaáp hôn. Loaïi van naøo coù thôøi gian chuyeån maïch beù hôn seõ nhaïy hôn. Caùc van ñoäng löïc ñöôïc choïn döïa vaøo caùc yeáu toá cô baûn laø: doøng taûi, sô ñoà ñaõ choïn, ñieàu kieän toaû nhieät, ñieän aùp laøm vieäc. Caùc thoâng soá cô baûn cuûa van ñoäng löïc ñöôïc tính nhö sau: Ñieän aùp ngöôïc cuûa Thyristor : Maùy bieán aùp coù coâng suaát 100 KW thuoäc loaïi maùy bieán aùp coâng suaát lôùn, veà sô boä ta xem ñoä suït aùp treân ñieän trôû laø 5%, suït aùp treân ñieän khaùng 2%, ñieän aùp suït treân Thyristor côõ 2 V, suït aùp treân khaùng loïc 3%. Ñieän aùp chænh löu khoâng taûi: Ud = 305.1,13 + 2 = 346,65 V Ñieän aùp nguoàn xoay chieàu : U2 = = = 296,247 V Ñieän aùp laøm vieäc cuûa van : V Trong ñoù : laø heä soá ñieän aùp ngöïôc cuûa van Ku laø heä soá ñieän aùp chænh löu Ñieän aùp ngöïôc cuûa van caàn choïn: V Trong ñoù : KdtU = 1,8 laø heä soá döï tröõ ñieän aùp, vôùi KdtU = (1,6 ¸ 2). Doøng ñieän laøm vieäc cuûa van : Giaù trò trung bình cuûa doøng ñieän chaïy qua moãi van Thyristor: ITBV = = = = 300A (vôùi Id = 2,5.Iñm) Choïn ñieàu kieän laøm vieäc cuûa van laø coù caùnh taûn nhieät vaø coù ñuû dieän tính taûn nhieät, khoâng coù quaït gioù ñoái löu khoâng khí, öùng vôùi ñieàu kieän naøy thì doøng ñieän ñònh möùc cuûa van caàn choïn laø : Iñmv (A) Trong ñoù : Ki - heä soá döï tröõ doøng ñieän. Vôùi ñieàu kieän laøm vieäc cuûa van ta ñaõ choïn nhö treân thì Ilv = (10 ¸ 30 )%.Iñmv. Do vaäy ta choïn Ilv = 25%.Iñmv, suy ra Ki = 4. 3. Choïn Thyristor : Töø caùc thoâng soá Unv, Iñmv ñaõ xaùc ñònh ôû treân, ñeå van baùn daãn laøm vieäc an toaøn, khoâng bò choïc thuûng veà nhieät, neân ta choïn van coù caùnh taûn nhieät vôùi ñaày ñuû dieän tích toûa nhieät. Ta choïn 6 Thyristor loaïi TF913, do haõng Thomson cheá taïo, coù caùc thoâng soá nhö sau : - Ñieän aùp ngöôïc cöïc ñaïi cuûa van : Unv max =1400 (V). - Doøng ñieän ñònh möùc cuûa van : Iñmv =1300 (A). - Doøng ñieän xung ñieàu khieån : Ig max = 0,15 (A). - Ñieän aùp xung ñieàu khieån : Ug max = 2 (V). - Doøng ñieän duy trì : Ih max = 0,2 (A). - Suït aùp lôùn nhaát treân Thyristor ôû traïng thaùi daãn : DUmax = 1,7 (V). - Toác ñoä bieán thieân ñieän aùp : (). - Thôøi gian chuyeån maïch cuûa Thyristor : tcm = 50 (ms). III.1.4. Tính toùan maùy bieán aùp cho boä chænh löu : Choïn maùy bieán aùp ba pha ba truï coù sô ñoà ñaáu daây r/Y, laøm maùt baèng khoâng khí töï nhieân. Tính toaùn caùc thoâng soá cuûa maùy bieán aùp: 1. Ñieän aùp pha thöù caáp : - Phöông trình ñieän aùp khi coù taûi : Töø phöông trình treân, suy ra ñöôïc : Trong ñoù : (V) laø ñoä suït aùp treân Thyristor; (V) ñoä suït aùp treân daây noái; laø ñoä suït aùp treân maùy bieán aùp goàm coù suït aùp treân ñieän trôû vaø ñieän khaùng maùy bieán aùp. Ta choïn sô boä suït aùp cuûa maùy bieán aùp laø (V). Thay soá vaøo ta ñöôïc : (V) - Ñieän aùp pha thöù caáp maùy bieán aùp : (V) Trong ñoù : laø heä soá ñieän aùp chænh löu 2. Ñieän aùp pha sô caáp maùy bieán aùp : U1 = 380 (V). 3. Tyû soá bieán aùp : KBA == = 0,742 4. Doøng ñieän hieäu duïng thöù caáp maùy bieán aùp : (A) Trong ñoù : laø heä soá doøng ñieän chænh löu 5. Doøng ñieän hieäu duïng sô caáp maùy bieán aùp : = 154,222(A) 6. Coâng suaát bieåu kieán cuûa maùy bieán aùp: S1 = 3U1.I1 = 3.380.154,222= 175813,08 (VA) Tính sô boä maïch töø: 7. Tieát dieän sô boä cuûa truï : Vì maùy bieán aùp coù coâng suaát > 10 KVA neân ta choïn maïch töø 3 truï tieát dieän moãi truï tính theo coâng thöùc kinh nghieäm sau: (cm2) Trong ñoù : KQ – heä soá phuï thuoäc phöông thöùc laøm maùt, laáy KQ = 6; m - laø soá truï cuûa maùy bieán aùp, vôùi m = 3; f – taàn soá nguoàn xoay chieàu, f = 50 Hz. (cm2) 8.Tính kích thöôùc maïch töø: Dieän tích tieát dieän tính toaùn: Qtt = = = 256,768 (cm2) ( töùc laø tieát dieän cuûa ñöôøng troøn ngoaïi tieáp cuûa truï) Vôùi : K1 : laø heä soá coù lôïi, K1 =0.8 Qtt = dtruï = = = 18,085 (cm) Do vaäy ta choïn truï coù : a = b = 18 cm = 180 mm Theo kinh nghieäm ta coù: = (22,5) , ta choïn = 2,5 Neân : h = 2,5.a = 2,5.180 = 450 mm = 45cm b a Truï : Tieát dieän thoâ: 18.18 = 324 cm2 Tieát dieän höõu hình: 324.0,95 = 307,8 cm2 ; Ta choïn heä soá laáp ñaày : k = 0,95 Töø caûm : choïn maät ñoä töø thoâng: BT = 1,1 (Tesla) Choïn loaïi theùp $ 330, caùc laù theùp coù ñoä daøy : 0,5 mm Tính toaùn daây quaán: 9. Soá voøng daây quaán moãi pha cuûa cuoän sô caáp maùy bieán aùp : (voøng). Laáy W1 = 76 (voøng). 10. Soá voøng daây moãi pha cuûa cuoän daây thöù caáp maùy bieán aùp : (voøng). Laáy W2 = 56 (voøng). 11. Choïn sô boä maät ñoä doøng ñieän trong daây daãn maùy bieán aùp. Vôùi daây daãn baèng ñoàng, maùy bieán aùp khoâ, ta choïn : J1 = J2 = 2,75 () 12. Tieát dieän daây quaán sô caáp maùy bieán aùp : (mm2) Ñöôøng kính daây ñöôïc tính: d1 = = = 8,452 mm - Choïn daây daãn troøn caùch ñieän caáp B. - Chuaån hoùa tieát dieän theo tieâu chuaån : S1 = 58,5 (mm2). - Kích thöôùc daây daãn keå caû caùch ñieän : a1 = 5,5 (mm) b1 = 10,8 (mm) Scñ = a.b =5,5. 10,8 = 59,4 (mm2) 13. Tính laïi maät ñoä doøng ñieän trong cuoän sô caáp : 2,6 () 14. Tieát dieän daây daãn thöù caáp maùy bieán aùp : (mm2) Ñöôøng kính daây ñöôïc tính: d2 = = = 9,81 mm - Choïn daây daãn troøn caùch ñieän caáp B. - Chuaån hoùa tieát dieän theo tieâu chuaån : S2 = 75,5 (mm2). - Kích thöôùc daây daãn keå caû caùch ñieän : a2 = 6,5 (mm) b2 = 11,5 (mm) Scñ = a.b =6,5.11,5 = 74,75 (mm2) 15. Tính laïi maät ñoä doøng ñieän trong cuoän thöù caáp : () Keát caáu daây quaán sô caáp. 16. Kieåu daây quaán : Thöïc hieän theo kieåu daáy quaán ñoàng taâm, boá trí theo chieàu doïc truïc. 17. Tính sô boä soá voøng daây trong moät lôùp cuûa cuoän sô caáp. (voøng) Laáy W1 = 38 (voøng). Trong ñoù : + Kc = 0,92 laø heä soá eùp chaët daây quaán. + h = 450 (mm) laø chieàu cao truï. + ho laø khoaûng caùch ñeán goâng ñeán cuoän sô caáp, choïn sô boä ho=3 (mm) 18. Tính sô boä soá lôùp daây ôû cuoän sô caáp : (lôùp) 19. Chieàu cao thöïc teá cuûa cuoän sô caáp : (mm) = 44,6087 (cm) 20. Choïn oáng quaán daây : Choïn oáng quaán daây laøm baèng vaät lieäu caùch ñieän coù beà daøy : S01 = 0,1 (cm) =1 mm 21. Khoaûng caùch töø truï ñeán cuoän sô caáp : cd01 = 0,5 (cm) = 5 mm 22. Kích thöôùc beân trong cuûa oáng caùch ñieän : Dt = d + 2.cd01 – 2.S01 = 18 + 2.0,5 – 2.0,1 = 18,8 (cm) 23. Ñöôøng kính trong cuûa cuoän daây sô caáp : Dt1 = Dt +2.S01 = 18,8 + 2.0,1 = 19 (cm) 24. Choïn beà daøy caùch ñieän giöõa caùc lôùp daây ôû cuoän sô caáp : cd11 = 0,1 (mm) = 0,01 (cm) 25. Beà daøy cuoän sô caáp : Bd1 = (a1 + cd11).n11 = (0,55 + 0,01).2 = 1,12 (cm) 26. Ñöôøng kính ngoaøi cuûa cuoän daây sô caáp : Dn1 = Dt + 2.Bd1 = 18,8 + 2.1,12 = 21,04(cm) 27. Ñöôøng kính trung bình cuûa moät voøng daây cuoän sô caáp : (cm) 28. Chieàu daøi daây quaán sô caáp : L1 = W1..Dtb1 = 76.3,14.20,02 = 4777,573(cm) Vaäy l1 = 4777,573(cm) 29. Choïn beà daøy caùch ñieän giöõa cuoän sô caáp vaø cuoän thöù caáp : cd12 = 1 (cm) Keát caáu daây quaán thöù caáp: 30. Choïn sô boä chieàu cao cuoän thöù caáp : h2 = h1 = 446,087 (cm) 31. Tính sô boä soá voøng daây treân moät lôùp : (voøng) Laáy W12 = 36 (voøng) 32. Tính sô boä soá lôùp daây quaán thöù caáp : (lôùp) Laáy n12 = 2 lôùp 33. Chieàu cao thöïc teá cuoän thöù caáp : (mm) = 45(cm) 34. Ñöôøng kính trong cuûa cuoän daây thöù caáp : Dt2 = Dn1 + 2.cd12 = 21,04 + 2.1 = 23,04(cm) 35. Choïn beà daøy caùch ñieän giöõa caùc lôùp daây ôû cuoän thöù caáp : cd22 = 0,1 (mm) = 0,01 (cm) 36. Beà daøy cuoän sô caáp : (cm) 37. Ñöôøng kính ngoaøi cuûa cuoän thöù caáp : (cm) 38. Chieàu daøi trung bình moãi caïnh cuûa moät voøng daây cuoän thöù caáp : (cm) 39. Chieàu daøi daây quaán thöù caáp : (cm) 40. Ñöôøng kính trung bình caùc cuoän daây (cm) 41. Choïn khoaûng caùch giöõa hai cuoän thöù caáp : cd22 = 2 (cm) Tính kích thöôùc maïch töø: 42. Chieàu roäng cöûa soå : = 9,88 (cm) 43. Khoaûng caùch giöõa hai taâm truïc : (cm) 44. Chieàu roäng maïch töø : (cm) 45. Chieàu cao maïch töø : (cm) L c c h H b Sơ đồ kết cấu lõi thép máy biến áp chỉnh lưu. a Tính caùc thoâng soá cuûa maùy bieán aùp: 46. Ñieän trôû trong cuûa cuoän sô caáp maùy bieán aùp ôû 75 0C : (W) Trong ñoù : = 0,02133 () laø ñieän trôû suaát cuûa ñoàng ôû 750C. 47. Ñieän trôû cuoän daây thöù caáp maùy bieán aùp : (W) 48. Ñieän trôû maùy bieán aùp quy ñoåi veà thöù caáp : (W) 49. Suït aùp treân ñieän trôû maùy bieán aùp : (V) 50. Ñieän khaùng maùy bieán aùp quy ñoåi veà thöù caáp maùy bieán aùp : = = 1,665 (W) Trong ñoù :+ W2 = 56(voøng) laø soá voøng daây quaán thöù caáp maùy bieán aùp + h = 44,0687 (cm) laø chieàu cao thöïc teá cuûa cuoän sô caáp + Rbk – baùn kính trong cuûa cuoän thöù caáp maùy bieán aùp : (cm) + a12 = 0,1 (mm) = 0,01 cm + Bd1 = 1,12 (cm) + Bd2 = 1,32 (cm) 51. Ñieän caûm maùy bieán aùp quy ñoåi veà thöù caáp : (mH) 52. Ñieän caûm toång anoât cho pheùp: LA = = = 2,435.10-6 H = 2,435.10-3 (mH) Ta thaáy : LBA > LA neân ta khoâng caàn thieát keá khaùng anoât. III.1.5. Thieát keá cuoän khaùng loïc. Vôùi caùc boä nguoàn moät chieàu thì ñoä nhaáp nhoâ cuûa ñieän aùp laø chæ tieâu quan troïng nhaát ñeå ñaùnh giaù chaát löôïng. Ñoái vôùi boä nguoàn moät chieàu duøng chænh löu coù ñieàu khieån thì ñieän aùp ra coù tính chu kì. Ñieän aùp naøy coù theå phaân tích thaønh toång cuûa ñieän aùp khoâng ñoåi vaø caùc ñieän aùp ñieàu hoøa taàn soá cao. Chính vì vaäy, seõ xuaát hieän thaønh phaàn xoay chieàu chaïy trong maïch gaây aûnh höôûng khoâng toát cho thieát bò ñieän moät chieàu. Ñeå haïn cheá aûnh höôûng cuûa thaønh phaàn xoay chieàu thì ta phaûi ñöa vaøo maïch taûi nhöõng boä loïc thaønh phaàn xoay chieàu, thoâng thöôøng laø duøng cuoän ñieän khaùng ñeå loïc thaønh phaàn xoay chieàu. Sau ñaây laø caùc böôùc tính toaùn thieát keá cuoän khaùng loïc : 1. Xaùc ñònh caùc thaønh phaàn soùng haøi : Theo lí thuyeát chuoãi Furier thì ñieän aùp chu kì coù theå khai trieån thaønh toång cuûa ñieän aùp moät chieàu vaø caùc thaønh phaàn ñieän aùp ñieàu hoøa coù taàn soá khaùc nhau, coâng thöùc khai trieån nhö sau : Trong ñoù : ao – ñieän aùp cuûa thaønh phaàn moät chieàu; ak, bk – bieân doä ñieän aùp cuûa soùng ñieàu hoøa baäc k; Ñeå thuaän tieän trong vieäc khai trieån chuoãi Furier, ta chuyeån toïa ñoä sang ñieåm O’() (taïi goùc thoâng töï nhieân), khi ñoù ñieän aùp töùc thôøi treân taûi khi Thyristor T1 vaø T4 daãn : ; vôùi . Ñieän aùp töùc thôøi treân taûi Ud laø khoâng hình sin vaø tuaàn hoaøn vôùi chu kì : Trong ñoù : n = 3 laø soá xung ñaäp maïch trong moät chu kì ñieän aùp löôùi cuûa chænh löu tia ba pha ñieàu khieån ñoái xöùng. Vaäy ta coù : · · Suy ra bieân ñoä cuûa ñieän aùp ñieàu hoøa laø : Trong ñoù : Ta coù : Vaäy : Ý Nhaän xeùt : Vaäy bieân ñoä cuûa caùc thaønh phaàn soùng ñieàu hoøa coù giaù trò thay ñoåi theo goùc ñieàu khieån a, goùc ñieàu khieån caøng lôùn thì soùng haøi caøng taêng. 2. Xaùc ñònh ñieän caûm cuûa cuoän khaùng loïc : Töø nhöõng phaân tích ôû treân, ta nhaän thaáy raèng khi goùc môû caøng taêng thì bieân ñoä cuûa soùng haøi caøng lôùn, nghóa laø ñoä ñaäp maïch cuûa ñieän aùp vaø doøng ñieän seõ taêng leân. Chính söï ñaäp maïch ñoù seõ laøm xaáu ñi cheá ñoä chuyeån maïch cuûa vaønh goùp, ñoàng thôøi gaây ra toån hao phuï döôùi daïng nhieät trong ñoäng cô. Ñeå haïn cheá söï ñaäp maïch naøy thì ta phaûi maéc noái tieáp vôùi phaàn öùng cuûa ñoäng cô ñieän moät cuoän khaùng loïc ñuû lôùn ñeå coù IK £ 0,1.Iöñm. Ngoaøi taùc duïng haïn cheá thaønh phaàn soùng haøi baäc cao, thì cuoän khaùng coøn coù taùc duïng haïn cheá vuøng laøm vieäc giaùn ñoaïn. Ta caàn xaùc ñònh giaù trò ñieän khaùng loïc öùng vôùi khi a = amax, vì luùc naøy treân taûi coù soùng haøi baäc cao lôùn nhaát. Ta coù phöông trình caân baèng ñieän aùp : Caân baèng hai veá cuûa phöông trình ta ñöôïc : Vì neân ta coù theå boû qua Vaäy ta coù: (3 - 1) Trong caùc thaønh phaàn xoay chieàu thì thaønh phaàn soùng baäc k = 1 coù möùc ñoä lôùn nhaát, gaàn ñuùng ta coù : Töø bieåu thöùc (3 - 1) ta coù : ; vôùi vaø . Suy ra : Vaäy : Þ Trong ñoù : 818,509(V) Vaäy : (H) Ta choïn L = 0,024 (H) = 24 (mH). - Ñieän caûm cuûa cuoän khaùng loïc : Trong ñoù: + LöÑC : ñieän caûm maïch phaàn öùng ñoäng cô ñöôïc tính theo coâng thöùc Umaxki – Lindvil : LÖñc = = H Vôùi: = 0,25 laø heä soá laáy cho ñoäng cô coù cuoän buø. + LBA – ñieän caûm cuûa maùy bieán aùp. LBA = = = 0,0053 H Vôùi: = 314 rad/ s Neân ta ñöôïc: LK= 0,024 – 0,00135 – 2.0,0053 = 0,01205 (H) = 12,05 (mH) 3. Thieát keá keát caáu cuoän khaùng loïc : Caùc thoâng soá ban ñaàu : - Ñieän caûm yeâu caàu cuûa cuoän khaùng loïc : LK = 12,05 (mH); - Doøng ñieän ñònh möùc chaïy qua cuoän khaùng : Im = Iöñm = 360 (A); - Bieân ñoä doøng ñieän xoay chieàu baäc 1: I1m = 10%.Iñm = 0,1.360 = 36 (A). 3.1 . Xaùc ñònh toång trôû cuûa cuoän khaùng : Do ñieän caûm cuûa cuoän khaùng loïc lôùn vaø ñieän trôû cuûa cuoän khaùng loïc laïi beù, neân ta coù theå coi toång trôû cuûa cuoän khaùng xaáp xæ baèng ñieän khaùng. .10-3 (W). 3.2. Ñieän aùp xoay chieàu rôi treân cuoän khaùng loïc : (V) 3.3. Coâng suaát cuûa cuoän khaùng loïc : (VA) 3.4. Tieát dieän cöïc töø chính cuûa cuoän khaùng : (cm2) Trong ño:ù f = 50 (Hz); KQ =5 laø heä soá phuï thuoäc vaøo phöông thöùc laøm maùt baèng khoâng khí töï nhieân. 3.5. Choïn loaïi theùp : Tieát dieän truï Q = a.b = 1,5658 (cm2). Choïn Þ b = 1,5.a Vaäy ta coù : 1,5.a2 = 11,072 (cm2) Þ a = 2,716 (cm); b = 4,075 (cm). Vaäy : a = 2,716 (cm) = 27,16 (mm); b = 4,075 (cm) = 40,75 (mm). 3.6. Choïn maät ñoä töø caûm trong truï : BT = 0,8 (T). 3.7. Soá voøng daây cuûa ñieän khaùng : Khi coù thaønh phaàn ñieän xoay chieàu chaïy qua cuoän khaùng thì trong cuoän khaùng xuaát hieän moät söùc ñieän ñoäng EK : Gaàn ñuùng, ta coù theå coi : .10-3 (V). Vaäy ta coù : (voøng) Laáy W = 5 (voøng). 3.8. Doøng ñieän chaïy qua cuoän khaùng : Doøng ñieän hieäu duïng chaïy qua cuoän khaùng laø : (A) Trong ñoù : I1m = 0,1.Iöñm = 36 (A). 3.9. Choïn maät ñoä doøng ñieän qua cuoän khaùng : J = 3 (A/mm2). 3.10. Tieát dieän daây quaán cuoän khaùng : (mm2) Choïn daây theo tieâu chuaån, ta choïn daây daãn hình chöõ nhaät, caùch ñieän caáp B, ta choïn SK = 125,1 (mm2). Coù caùc kích thöôùc : aK.bK = 7 . 18 (mm´mm). Tính laïi maät ñoä doøng ñieän : (A/mm2) 3.11. Choïn heä soá laáp ñaày : 3.12. Dieän tích cöûa soå : (mm2) = 8,93571 (cm2) 3.13. Tính kích thöôùc maïch töø : Choïn Þ h = 3.a = 3.2,716 = 8,148 (cm) = 81,48 (mm) Vaäy chieàu roäng cöûa soå cöïc töø laø : (cm) = 10,96 (mm). 3.14. Chieàu cao maïch töø : (cm) = 108,64 (mm) 3.15. Chieàu daøi maïch töø : (cm) = 76,24 (mm) a/2 c a L H h b kết cấu mạch từ cuộn kháng lọc. 3.16. Choïn khoaûng caùch töø goâng ñeán cuoän daây : hg = 2 (mm) = 0,2 (cm) 3.17. Tính soá voøng daây treân moät lôùp : (voøng) Laáy W1 lôùp = 5 (voøng). 3.18. Tính soá lôùp daây quaán : (lôùp) 3.19. Choïn khoaûng caùch caùch ñieän giöõa daây quaán vôùi truï : a01 = 3 (mm) Choïn khoaûng caùch caùch ñieän giöõa caùc lôùp daây : cd1 = 0,1 (mm) 3.20. Beà daøy cuoän daây : (mm) = 0,71(cm) 3.21. Toång beà daøy cuoän daây : (mm)= 1,01(cm) 3.22. Chieàu daøi cuûa voøng daây trong cuøng : =15,982 (cm) 3.23. Chieàu daøi cuûa voøng daây ngoaøi cuøng : (cm) 3.24. Chieàu daøi trung bình cuûa moät voøng daây : (cm) 3.25. Ñieän trôû cuûa daây quaán ôû 75 0C : (W) Vôùi (W.mm2/m) laø ñieän trôû suaát cuûa ñoàng ôû 75 0C. Ta thaáy raèng, giaù trò ñieän trôû cuûa daây quaán cuoän khaùng raát beù neân ta giaû thieát ban ñaàu boû qua giaù trò ñieän trôû cuûa cuoän khaùng laø ñuùng. CHÖÔNG IV: TÍNH CHOÏN MAÏCH ÑIEÀU KHIEÅN. IV.1. LYÙ THUYEÁT VEÀ MAÏCH ÑIEÀU KHIEÅN: Nhieäm vuï cuûa maïch ñieàu khieån laø nhaèm taïo ra xung ñieàu khieån trong nöûa chu kì döông ñieän aùp Anoát cuûa Thyristor. IV.1.1. Nguyeân taéc ñieàu khieån : Coù hai nguyeân taéc ñieàu khieån Thyristor : - Ñieàu khieån theo nguyeân taéc thaúng ñöùng. - Ñieàu khieån theo nguyeân taéc naèm ngang. IV.1.1.1. Ñieàu khieån theo nguyeân taéc thaúng ñöùng : Ü Ñieàu khieån theo nguyeân taéc thaúng ñöùng tuyeán tính : - Trong vuøng ñieän aùp döông Anoát cuûa Thyristor, ta taïo moät ñieän aùp töïa bieán thieân tuyeán tính theo daïng raêng cöa . - Duøng moät ñieän aùp moät chieàu goïi laø ñeå so saùnh vôùi ñieän aùp töïa noùi treân. Taïi thôøi ñieåm hai ñieän aùp naøy baèng nhau thì cho phaùt xung ñieàu khieån môû Thyristor. Khi ta ñieàu chænh giaù trò töø giaù trò 0 ñeán ñænh ñieän aùp thì giao ñieåm cuûa hai ñöôøng naøy seõ thay ñoåi töông öùng töø ( 0 ¸1800 ). Vaäy goùc môû a cuûa Thyristor phuï thuoäc tuyeán tính vaøo giaù trò . Vì vaäy, trong thöïc teá nguyeân taéc naøy ñöôïc öùng duïng roäng raõi. U t t t Xñk Xñk URC URC a Uñk Ü Ñieàu khieån theo nguyeân taéc cosin : - Caàn taïo moät ñieän aùp hình sin uS leäch pha vôùi ñieän aùp hình sin ôû Anoát cuûa Tiristor moät goùc 900 ñieän. Giaû söû ñieän aùp treân Anoát cuûa Thyristor coù daïng uA = Um.sinwt thì ñieän aùp uS = Um.coswt. - Duøng moät ñieän aùp moät chieàu Uñk coù theå ñieàu chænh giaù trò theo hai chieàu döông vaø aâm. Taïi thôøi ñieåm Uñk = uS thì cho phaùt xung ñieàu khieån. UA =Um.sinwt uS =Um.coswt U t t t Xñk Xñk a Uñk Vaäy khi ta cho thay ñoåi giaù trò ñieän aùp moät chieàu Uñk = - Um ñeán giaù trò Uñk = + Um thì ta coù theå ñieàu chænh ñöôïc goùc môû a töø ( 0 ¸ p ), ta nhaän thaáy goùc a phuï thuoäc phi tuyeán vaøo giaù trò Uñk , vaäy a laø moät haøm theo giaù trò , a = f(Uñk). IV.1.1.2. Ñieàu khieån theo nguyeân taéc naèm ngang : - Duøng maïch L – C ñeå ñeå taïo ra moät ñieän aùp leäch pha so vôùi ñieän aùp Anoát cuûa Thyristor. Nhôø coù caùc phaàn töû leäch pha L, C seõ taïo ra moät ñieän aùp dòch pha udf leäch pha (cuï theå laø chaäm pha) so vôùi ñieän aùp hình sin ôû Anoát cuûa Thyristor moät goùc laø a . Taïi thôøi ñieåm udf = 0 thì cho phaùt xung môû Thyristor. uA=Um.sinwt U t t t Xñk Xñk URC URC a Vaäy chæ caàn ñieàu chænh giaù trò L vaø C laø coù theå thay ñoåi ñöôïc goùc môû Thyristor. Tuy nhieân, vieäc ñieàu chænh giaù trò L vaø C laø raát phöùc taïp. Vì vaäy neân nguyeân taéc ñieàu khieån theo phöông naèm ngang laø ít ñöôïc duøng trong thöïc teá. IV.1.1.3. Keát luaän : Trong caùc nguyeân taéc ñieàu chænh noùi treân thì ta nhaän thaáy nguyeân taéc ñieàu khieån theo phöông thaúng ñöùng tuyeán tính laø ñôn giaûn nhaát, vì goùc môû a phuï thuoäc tuyeán tính vaøo ñieän aùp moät chieàu Uñk neân vieäc ñieàu khieån seõ thuaän lôïi hôn. Vaäy ta choïn nguyeân taéc ñieàu khieån theo phöông thaúng ñöùng tuyeán tính ñeå thieát keá maïch ñieàu khieån Thyristor. IV.2. CAÁU TRUÙC MAÏCH ÑIEÀU KHIEÅN: IV.2.1. Sô ñoà khoái cuûa maïch ñieàu khieån : G K A Urc Uđk UAT ĐF SS FX,K Đ IV.2.2. Nhieäm vuï töøng khoái : - Khaâu ñoàng pha (ÑF) : coù nhieäm vuï taïo ñieän aùp töïa Urc, truøng pha vôùi ñieän aùp döông Anoát cuûa Thyristor. - Khaâu so saùnh (SS) : coù nhieäm vuï so saùnh giöõa ñieän aùp töïa Urc vaø ñieän aùp ñieàu khieån Uñk, xaùc ñònh thôøi ñieåm Urc = Uñk thì phaùt xung ñaàu ra ñeå göûi sang taàng khueách ñaïi. - Khaâu taïo xung khueách ñaïi (TXKÑ) : coù nhieäm vuï taïo xung ñieàu khieån coù bieân ñoä vaø ñoä roäng xung phuø hôïp ñuû ñeå môû Thyristor moät caùch tin caäy trong moïi cheá ñoä laøm vieäc trong toaøn daûi ñieàu chænh cuûa heä. Maët khaùc, ñeå giaûm coâng suaát cho taàng khueách ñaïi vaø taêng soá löôïng xung kích mô,û nhaèm ñaûm baûo cho Thyristor môû moät caùch chaéc chaén thì ta duøng boä phaùt xung chuøm coù taàn soá cao ñeå taïo xung ñieàu khieån cho Thyristor. Nguyeân taéc phaùt xung chuøm laø tröôùc khi vaøo taàng khueách ñaïi ta ñöa cheøn theâm moät coång AND vôùi tín hieäu nhaän töø khaâu so saùnh vaø boä phaùt xung chuøm. Từ bộ phát xung chùm đưa tới Đưa đến khâu KĐ Khâu so sánh đưa tới & IV.2.3 Thieát keá caùc khaâu trong maïch ñieàu khieån : IV.2.3.1. Thieát keá khaâu ñoàng pha : Tr3 Æ R1 Æ Æ U1 U2 + - C Æ · · · · · Urc OA2 - + R6 R7 D1 OA1 R3 R2 R4 Æ · · · Ta coù moät soá sô ñoà duøng laøm khaâu ñoàng pha ñeå taïo ñieän aùp raêng cöa nhö sau : Duøng boä khueách ñaïi thuaät toaùn ñeå taïo maïch ñoàng pha. Chaát löôïng ñieän aùp töïa ôû ñaàu ra raát toát, phuû heát nöûa chu kì döông. Ngaøy nay caùc vi maïch cheá taïo ngaøy caøng nhieàu, chaát löôïng ñieän aùp ngaøy caøng cao, kích thöôùc ngaøy caøng nhoû goïn. Neân vieäc öùng duïng caùc vi maïch vaøo vieäc thieát keá maïch ñoàng pha seõ cho ra ñieän aùp töïa toát hôn. IV.2.3.2. Thieát keá khaâu so saùnh : - Ñeå xaùc ñònh thôøi ñieåm môû Thyristor thì ta caàn so saùnh hai tín hieäu Uñk vaø tín hieäu Urc, ta coù moät soá sô ñoà so saùnh nhö sau: _ + A3 R8 RK R9 Uk Duøng khueách ñaïi thuaät toaùn ñeå cheá taïo maïch so saùnh, caùc sô ñoà naøy coù heä soá khueách ñaïi tín hieäu voâ cuøng lôùn, chæ caàn coù moät tín hieäu ôû ñaàu vaøo raát nhoû ( côõ haøng mV) thì ñaàu ra ñaõ coù ñieän aùp nguoàn nuoâi. Maët khaùc caùc sô ñoà khueách ñaïi thuaät toaùn naøy coù öu ñieåm laø coù theå phaùt xung chính xaùc taïi thôøi ñieåm Udk = Ucr. · Keát luaän : Trong caùc sô ñoà so saùnh noùi treân, ta nhaän thaáy vieäc duøng khueách ñaïi thuaät toaùn ñeå cheá taïo maïch so saùnh laø raát coù nhieàu öu ñieåm vaø ñem laïi chaát löôïng toát. IV.2.3.3. Thieát keá khaâu khueách ñaïi: - Moät soá sô ñoà maïch khueách ñaïi : R15 BAX Tr1 Tr2 R14 R16 D4 D2 + E Boä taïo xung ña haøi Xung töø boä so saùnh AND Ñaây cuõng laø sô ñoà khueách ñaïi kieåu Darlington nhöng coù duøng tuï ñieän ñeå noái taàng vôùi muïc ñích laøm giaûm coâng suaát toûa nhieät treân Tranzitor vaø giaûm kích thöôùc daây quaán sô caáp maùy bieán aùp xung. ÔÛ sô ñoà naøy thì Tranzitor chæ môû cho doøng ñieän chaïy qua trong thôøi gian naïp tuï, neân doøng hieäu duïng cuûa chuùng beù ñi nhieàu neân khoâng coù coâng suaát toûa nhieät dö treân Tranzitor. Vaäy ta choïn sô ñoà khueách ñaïi kieåu Darlington coù tuï noái taàng ñeå laøm khaâu khueách ñaïi. IV.2.3.4. Thieát keá khaâu dao ñoäng ña haøi ñeå taïo xung chuøm : - Moät soá sô ñoà taïo xung chuøm : R11 R12 R10 C · · · · · · Ura OA - + Duøng khueách ñaïi thuaät toaùn ñeå taïo maïch dao ñoäng ña haøi phaùt xung chöõ nhaät. ÔÛ sô ñoà loaïi naøy cuõng töông ñoái ñôn giaûn. · Nhaän xeùt : Trong thieát keá maïch ñieàu khieån, ta thöôøng duøng khueách ñaïi thuaät toaùn ñeå thieát keá caùc khaâu ñoàng pha, khaâu so saùnh, do vaäy ñeå ñoàng daïng veà linh kieän neân ta choïn laøm maïch taïo xung chuøm. IV.2.4 Tính toaùn caùc thoâng soá cuûa maïch ñieàu khieån. Maïch ñieàu khieån ñöôïc xuaát phaùt töø yeâu caàu veà xung môû Thyristor. Caùc thoâng soá cô baûn ñeå tính maïch ñieàu khieån nhö sau : Ñieän aùp xung ñieàu khieån Thyristor : Ug max = 2,5 (V). Doøng ñieän xung ñieàu khieån Thyristor: Ig max = 0,15 (A). Thôøi gian môû Thyristor : tcm = 80 (ms) Vôùi thôøi gian chuyeån maïch (ñoùng hoaëc môû) laø tcm = 80 (ms). Ñeå Thyristor ñoùng, môû chaéc chaén thì yeâu caàu veà ñoä roäng cuûa xung ñieàu khieån tx >2.tcm, töùc laø tx > 160 (ms). Ta choïn tx = 167 (ms)(töông öùng vôùi 30 ñieän). Ta choïn thôøi gian ngaét cuûa xung : tn = tx = 167 (ms) (töông öùng vôùi 30 ñieän). Vaäy ta chu kì cuûa xung ñieàu khieån laø: TCK = tx + tn = 167 + 167 = 334 (ms). Suy ra, taàn soá cuûa xung ñieàu khieån laø : (KHz) IV.2.4.1. Tính toaùn caùc thoâng soá cuûa maùy bieán aùp xung : - Ñieän aùp thöù caáp maùy bieán aùp xung : (V) - Doøng ñieän thöù caáp maùy bieán aùp xung : (A) - Tæ soá maùy bieán aùp xung : K = 2 ¸ 3, ta choïn K = 3. - Doøng ñieän sô caáp maùy bieán aùp xung : (A) - Ñieän aùp sô caáp maùy bieán aùp xung : (V) - Choïn vaät lieäu laøm loõi maùy bieán aùp xung laø saét Ferit HM. Loõi coù daïng hình xuyeán coù khe hôû khoâng khí, laøm vieäc treân moät phaàn ñaëc tính töø hoùa co caùc thoâng soá nhö sau : DB = 0,3 (T) vaø DH = 30 (A!m). - Ñoä töø thaåm trung bình töông ñoái cuûa loõi saét : (H!m). Trong ñoù : mo = 4p.10-7 (H!m) laø ñoä töø thaåm cuûa khoâng khí. -Theå tích cuûa loõi theùp caàn coù : Trong ñoù : Q – tieát dieän loõi Ferit; l – chieàu daøi trung bình cuûa ñöôøng söùc töø; tx = 167 (ms) – ñoä roäng cuûa xung ñieàu khieån; sx = 0,15 – ñoä suït bieân ñoä; DB = 0,3 (T) . Thay soá vaøo bieåu thöùc treân ta ñöôïc : (m3 ) = 1,0435 (cm3) D b a d Ta choïn loõi theùp hình xuyeán troøn. Loaïi OA – 22/30 – 5, coù caùc kích thöôùc nhö sau : Q = 0,2 (cm2) = 20 (mm2); l = 8,2 (cm) = 82 (mm); V = Q.l = 0,2.8,2 = 1,64 (cm3); Qcs = 3,82 (cm2) = 382 (mm2); d = 2,2 (cm) = 22 (mm); D = 3 (cm) = 30 (mm); a = 0,4 (cm) = 4 (mm); b = 0,5 (cm) = 5 (mm). - Soá voøng daây thöù caáp maùy bieán aùp xung : Theo ñònh luaät caûm öùng ñieän töø ta coù : Suy ra : (voøng) Laáy W1 = 209 (voøng). - Soá voøng daây thöù caáp maùy bieán aùp xung: (voøng) Laáy W2 =70 (voøng). - Tieát dieän daây quaán sô caáp : (mm2) Trong ñoù : Ta choïn maät ñoä doøng ñieän J1 =6 (A/mm2). - Ñöôøng kính daây quaán sô caáp : (mm) Ta choïn ñöôøng kính daây theo tieâu chuaån, choïn : d1 = 0,11 (mm); S1 = 0,095 (mm); dn = 0,135 (mm). - Tieát dieän daây quaán thöù caáp : (mm2) Trong ñoù : Ta choïn maät ñoä doøng ñieän J1 = 4 (A/mm2). - Ñöôøng kính daây quaán thöù caáp : (mm) Choïn ñöôøng kính daây theo tieâu chuaån, ta choïn : d2 = 0,23 (mm); S2 = 0,04155 (mm); dn = 0,26 (mm). -Kieåm tra heä soá laáp ñaày : Vaäy vôùi Klñ = 0,059 thì cöûa soå ñaõ ñuû dieän tích caàn thieát ñeå daây quaán ñaët vaøo. R15 BAX Tr1 Tr2 R14 R16 D4 D2 + E Boä taïo xung ña haøi Xung töø boä so saùnh AND IV.2.4.2.Tính khaâu khueách ñaïi coâng suaát : - Tính giaù trò R15 : Khi maùy bieán aùp laøm vieäc bình thöôøng thì ta coù : Töø phöông trình suy ra: Trong ñoù :U1 – ñieän aùp sô caáp maùy bieán aùp xung; I1 – doøng ñieän sô caáp maùy bieán aùp xung; E – laø nguoàn nuoâi, ta choïn nguoàn nuoâi E = 12 (V). Vaäy ta tính ñöôïc : (W) Vaäy ta choïn ñieän trôû R11 = 90 (W). - Tính choïn giaù trò Tranzitor Tr2, Tr3 : + Choïn Tranzitor Tr3 loaïi 2SC 911 laøm vieäc ôû cheá ñoä xung, coù caùc thoâng soá nhö sau : Tranzitor loaïi PNP, vaät lieäu baùn daãn laø Silic; Ñieän aùp giöõa Colectô vaø Bazô khi hôû maïch Emitô : UCB = 40 (V); Ñieän aùp giöõa Emitô vaø Bazô khi hôû maïch Colectô : UEB0 = 4 (V); Doøng ñieän lôùn nhaát ôû Colectô coù theå chòu ñöïng : IC max = 500 (mA); Coâng suaát tieâu taùn ôû Colectô : PC = 1,7 (W); Nhieät ñoä lôùn nhaát ôû maët tieáp giaùp : T = 175 ( 0C ); Heä soá khueách ñaïi b = 50 ; Doøng ñieän laøm vieäc cuûa Colectô : IC3 = I1 = 0,05 (A) = 50 (mA); Doøng ñieän laøm vieäc cuûa Bazô : (mA). + Choïn Tranzitor Tr2 loaïi 2SC 427 coù caùc thoâng soá sau : Tranzitor loaïi PNP, vaät lieäu baùn daãn laø Silic; Ñieän aùp giöõa Colectô vaø Bazô khi hôû maïch Emitô : UCB = 40 (V); Ñieän aùp giöõa Emitô vaø Bazô khi hôû maïch Colectô : UEB0 = 5 (V); Doøng ñieän lôùn nhaát ôû Colectô coù theå chòu ñöïng : IC max = 100 (mA); Heä soá khueách ñaïi b = 60. Doøng ñieän caáp cho Bazô cuûa Tranzitor Tr2 ñuû ñeå Tr2 môû thoâng laø : (mA) Vaäy heä soá khueách ñaïi cuûa khaâu khueách ñaïi laø : - Tính choïn ñieän trôû R14 : + Ñieän trôû R14 duøng ñeå haïn cheá doøng ñieän ñöa vaøo Bazô cuûa Tranzitor Tr2, ta choïn R14 thoûa maõn ñieàu kieän sau : (kW) Choïn R14 = 295 (kW) - Tính choïn coång AND : Toaøn boä maïch ñieàu khieån ta phaûi duøng ñeán 6 coång AND, neân ta choïn hai IC 4081 hoï CMOS. Moãi IC 4081 coù 4 coång AND. Coù caùc thoâng soá nhö sau : Nguoàn nuoâi IC : Vcc = + 12 (V); Nhieät ñoä laøm vieäc : - 40 0C ¸ 80 0C; Ñieän aùp öùng vôùi möùc logic “1” : (2 ¸ 4,5) (V); Doøng ñieän laøm vieäc Ilv < 1 (mA); Coâng suaát tieâu thuï : P = 2,5 nW/1 coång. - Ta coù sô ñoà chaân cuûa IC 4081 nhö sau : & & & & 8 10 9 11 12 14 13 1 2 3 4 5 6 7 Vcc - Taát caû caùc Diode trong maïch ñieàu khieån ta ñeàu duøng loaïi 1N 4009 coù caùc thoâng soá nhö sau : Doøng ñieän ñònh möùc : Iñm = 10 (mA); Ñieän aùp ngöôïc lôùn nhaát : UN = 25 (V); Ñieän aùp ñeå cho Diode môû thoâng : Um = 1 (V). IV.2.4.3. Tính choïn boä ña haøi taïo xung chuøm : Moãi keânh ñieàu khieån phaûi duøng 4 khueách ñaïi thuaät toaùn, do ñoù ta choïn 6 IC loaïi TL084 do haõng Texas Instruments cheá taïo, caùc IC naøy coù caùc khueách ñaïi thuaät toaùn. Thoâng soá cuûa caùc IC TL084 nhö sau : - Ñieän aùp nguoàn nuoâi : ± 12 (V); - Hieäu ñieän theá giöõa hai ñaàu vaøo : ± 30 (V); - Nhieät ñoä laøm vieäc : T = ( - 25 ¸ 85 ) 0C; - Coâng suaát tieâu thuï : P = 680 (mW); - Toång trôû ñaàu vaøo : Rin = 106 (MW); - Doøng ñieän ñaàu ra : Ira = 30 (pF); - Toác ñoä bieán thieân ñieän aùp cho pheùp : (V/ms). - Ta coù sô ñoà chaân cuûa IC TL084 nhö sau : - Ucc + Ucc 11 8 10 9 12 14 13 1 2 3 4 5 6 7 - - - - + + + + - Maïch taïo xung chuøm coù taàn soá : (kHz) - Chu kì cuûa xung chuøm : (ms) Ta coù : Ta choïn R11 = R10 = 10 (kW). Luùc naøy ta coù : (ms) Suy ra : (ms) Ta choïn tuï ñieän C2 = 0,1 (mF); Suy ra : (W) = 1,52 (kW). Ñeå thuaän tieän cho vieäc ñieàu chænh khi laép maïch, ta choïn R12 laø bieán trôû coù giaù trò ñieän trôû laø 2 (kW). _- + A3 R8 RK R9 Uk IV.2.4.4. Tính choïn khaâu so saùnh : Khueách ñaïi thuaät toaùn A3 ta ñaõ choïn laø loaïi IC TL084 coù caùc thoâng soá nhö sau : Ñieän aùp vaøo khueách ñaïi thuaät toaùn A3 : UV = 12 (V); Doøng ñieän vaøo A3 ñöôïc haïn cheá ñeå coù Ilv £ 1 (mA). - Choïn ñieän trôû R8, R9, RK : (W) = 12 (kW) Vaäy ta choïn : R8 = R9 = RK = 15 (kW) > 12 (kW). Khi ñoù doøng laøm vieäc vaøo A3 seõ laø : (mA) Choïn chieát aùp Ro = 30 (kW). Tr3 Æ R1 Æ Æ U1 U2 + - C Æ · · · · · Urc OA2 - + R6 R7 D1 OA1 R3 R2 R4 Æ · · · IV.2.4.5. Tính choïn khaâu ñoàng pha: - Choïn Tranzitor Tr3 laø loaïi A564 coù caùc thoâng soá sau : + Tranzitor loaïi PNP laøm baèng baùn daãn Silic; + Ñieän aùp giöõa Colectô vaø Bazô khi hôû maïch Emitô: UCB0 = 25 (V); + Ñieän aùp giöõa Emitô vaø Bazô khi hôû maïch Colectô : UBE0 = 7 (V); + Doøng ñieän lôùn nhaát ôû Colectô coù theå chòu ñöïng: IC max = 100 (mA) + Nhieät ñoä lôùn nhaát ôû maët tieáp giaùp : Tcp = 150 (0C); + Heä soá khueách ñaïi : b = 250 ; + Doøng ñieän cöïc ñaïi ôû chaân Bazô : (mA). -Chu kyø phoùng ñieän cuûa tuï laø T = 0,01 s. ta thaáy raèng tnaïp >> tphoùng Ta laáy tphoùng = 1ms Ta coù: T =t = (R6 + R7).C = 0,01 - Choïn : C = 0,1 mF Þ R6+ R7 == 105 W Choïn R6 = 33KW , chieát aùp R7 = 100KW -choïn khuyeách daïi thuaät toaùn A1,A2 ta ñaõ choïn laø loaïi IC TL084 - ta choïn R1=R2=100KW R3.R4 coù taùc duïng haïn cheá doøng ñieän ñeán coång ñaûo cuûa khuyeách ñaïi thuaät toaùn A1 Laáy doøng ñieän chænh löu töø bieán aùp ñoàng pha 12 V Laáy doøng ñi vaøo coång ñaûo A1 côõ 2mA ta coù: R3== 6K W Ta choïn: R3=10 K W = R4 R12 UV R1 R3 R2 R4 R6 R7 A1 D1 TR3 A2 C1 R8 R9 RK UK A3 R16 R14 D2 AND TR1 TR2 D4 R15 BAX + E D3 R11 R10 C2 R13 A4 + - + - + - + - + Uñk + IV.2.4.6. Taïo nguoàn nuoâi : 7812 a b c C6 C4 +12V 7912 a* b* c* C7 C5 -12V B A C Ta coù sô ñoà maïch taïo nguoàn nuoâi nhö sau : Ta caàn taïo ra nguoàn ñieän aùp ±12 (V) ñeå cung caáp cho maùy bieán aùp xung laøm vieäc, ñeå nuoâi IC, ñeå cung caáp cho caùc boä ñieàu chænh doøng ñieän, boä ñieàu chænh toác ñoä vaø ñieän aùp ñaët toác ñoä. - Ñeå coù ñöôïc ñieän aùp nguoàn nuoâi coù chaát löôïng toát thì ta duøng maïch chænh löu caàu ba pha duøng Diode, maët khaùc ñeå tieän lôïi trong vieäc cheá taïo maïch, thì ta duøng maùy bieán aùp ñoàng pha ñeå vöøa cung caáp tín hieäu cho khaâu ñoàng pha vaø vöøa laáy ñieän aùp thöù caáp cuûa maùy bieán aùp ñoàng pha chænh löu laøm nguoàn nuoâi. Vì vaäy ta phaûi cheá taïo maùy bieán aùp laøm nguoàn nuoâi vaø ñoàng pha laø kieåu maùy bieán aùp ba pha. Ta choïn U2N = U2ñp = 9 (V). Luùc naøy ta coù : (V) Ta nhaän thaáy UCL = 21,06 (V) > 12 (V), maø ta laïi caàn nguoàn nuoâi coù giaù trò ñieän aùp laø ±12 (V) neân ta caàn phaûi duøng vi maïch oån aùp ñeå oån ñònh ñieän aùp ñuùng theo yeâu caàu laø ±12 (V). Ta duøng hai vi maïch oån aùp 7812 vaø 7912 coù caùc thoâng soá sau : + IC 7812 coù caùc thoâng soá : Ñieän aùp ñaàu vaøo : UV = (7 ¸ 35) (V); Ñieän aùp ñaàu ra : Ura = +12 (V); Doøng ñieän ñaàu ra : Ira = ( 0 ¸ 1 ) (A). + IC 7912 coù caùc thoâng soá : Ñieän aùp ñaàu vaøo : UV = ( 7 ¸ 35 ) (V); Ñieän aùp ñaàu ra : Ura = - 12 (V); Doøng ñieän ñaàu ra : Ira = ( 0 ¸ 1 ) (A). - Tuï ñieän C4, C5, C6, C7 duøng ñeå loïc thaønh phaàn soùng haøi baäc cao. Choïn C4 = C5 = C6 = C7 =450 (mF). Ñieän aùp cuûa tuï laø U = 35 (V). IV.2.4.7. Tính toaùn maùy bieán aùp nguoàn nuoâi vaø ñoàng pha : 7.1. Choïn loaïi maùy bieán aùp : Thay vì cheá taïo caùc maùy bieán aùp ñoàng pha vaø maùy bieán aùp nguoàn nuoâi rieâng reõ nhau thì ta cheá taïo maùy bieán aùp duøng cho caû vieäc taïo ñieän aùp ñoàng pha vaø taïo ñieän aùp ñeå chænh löu laøm nguoàn nuoâi. Ta choïn kieåu maùy bieán aùp ba pha ba truï, treân moãi truï coù ba cuoän daây goàm moät cuoän thöù caáp vaø hai cuoän thöù caáp. 7.2. Ñieän aùp thöù caáp maùy bieán aùp : Ñieän aùp laáy ra ôû thöù caáp maùy bieán aùp nguoàn nuoâi vaø ñoàng pha laø : (V) 7.3. Doøng ñieän thöù caáp maùy bieán aùp : I2ñp = 1 (mA) 7.4. Coâng suaát caáp cho khaâu ñoàng pha : (W) 7.5. Coâng suaát tieâu thuï ôû 6 IC TL084 söû duïng laøm khueách ñaïi thuaät toaùn vaø 2 IC 4081 ñeå taïo 6 coång AND. (W) Trong ñoù : (nW) = 10.10-12 (W). 7.6. Coâng suaát caáp cho maùy bieán aùp xung ñeå môû Thyristor : (W) 7.7. Coâng suaát duøng cho vieäc taïo nguoàn nuoâi : (W) Ngoaøi ra coøn coù coâng suaát ñeå cung caáp cho caùc boä ñieàu chænh doøng ñieän, ñieàu chænh toác ñoä.... vaø caùc coâng suaát naøy ta choïn khoaûng baèng 15% coâng suaát duøng cho vieäc laøm nguoàn nuoâi : (W) 7.8. Coâng suaát cuûa maùy bieán aùp coù keå ñeán 5% toån thaát trong maùy : (V.A) 7.9. Doøng ñieän thöù caáp maùy bieán aùp : (A) 7.10. Doøng ñieän sô caáp maùy bieán aùp : (A) 7.11. Tieát dieän truï maùy bieán aùp ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc kinh nghieäm nhö sau : (cm2) Trong ñoù : KQ = 6 laø heä soá phuï thuoäc vaøo phöông thöùc laøm maùt; m = 3 laø soá truï cuûa maùy bieán aùp; f = 50 Hz laø taàn soá löôùi ñieän. Chuaån hoùa tieát dieän truï, ta coù ñöôïc :QT = 1,63 (cm2 - Kích thöôùc maïch töø : + Choïn loaïi theùp coù ñoä daøy laù theùp laø d = 0,5 (mm); + Soá löôïng laù theùp laø 68 laù; + Caùc kích thöôùc a = 12 (mm); b = 16 (mm); h = 30 (mm). 7.12. Tính soá voøng daây cuoän sô caáp : Choïn maät ñoä töø caûm trong truï laø B = 1 (T), ta coù : (voøng) 7.13. Tieát dieän daây quaán sô caáp : Ta choïn maät ñoä doøng ñieän J1 = J2 = 2,75 (A!mm2) - Tieát dieän daây quaán sô caáp : (mm2) - Ñöôøng kính daây quaán sô caáp : (mm) Choïn d1 = 0,1 (mm) ñeå ñuû ñaûm baûo ñoä beàn cô. Ñöôøng kính keå caû caùch ñieän : d1 cd = 1,12 (mm) 7.14. Soá voøng daây quaán cuoän thöù caáp : (voøng) 7.15. Tieát dieän daây quaán thöù caáp : (mm2) 7.16. Ñöôøng kính daây quaán thöù caáp : (mm) Chuaån hoùa ñöôøng kính : d2 = 0,27 (mm Ñöôøng kính keå caû caùch ñieän : d2cñ = 0,31 (mm) 7.17. Choïn heä soá laáp ñaày : Klñ = 0,7 Vôùi 7.18. Chieàu roäng cöûa soå : (mm) Ñeå ñaûm baûo vieäc ñaët caùc cuoän daây vaøo loõi deã daøng vaø ñeå ñaûm baûo cho daây quaán toûa nhieät toát, ta choïn c = 12 (mm). 7.19. Chieàu daøi maïch töø : (mm) 7.20. Chieàu cao maïch töø : (mm) H a a a b C c h a Keát caáu maïchtöø IV.2.4.8. Tính choïn Diode cho boä chænh löu nguoàn nuoâi : - Doøng ñieän hieäu duïng qua Diode : (A) - Ñieän aùp ngöôïc lôùn nhaát maø Diode phaûi chòu : (V) - Choïn Diode coù doøng ñieän ñònh möùc : Iñm ³ KI.ID ñm = 10.0,101=1,01 (A) - Choïn Diode coù ñieän aùp ngöôïc lôùn nhaát : UN = KU.UN max = 2.22 = 44 (V) Choïn Diode loaïi Kp 208A coù caùc thoâng soá nhö sau : + Doøng ñieän ñònh möùc : Iñm = 1,5 (A); + Ñieän aùp ngöôïc cöïc ñaïi cuûa Diode : UN = 100 (V) CHÖÔNG V: TÍNH TOAÙN THIEÁT KEÁ MAÏCH VOØNG DOØNG ÑIEÄN , MAÏCH VOØNG TOÁC ÑOÄ V.1. TÍNH TOAÙN THIEÁT KEÁ MAÏCH VOØNG DOØNG ÑIEÄN V.1.1.Tính toaùn caùc thoâng soá cô baûn: V.1.1.1 Ñaëc tính cô cuûa ñoäng cô: Vì ñaëc tính cô cuûa ñoäng cô laø ñöôøg thaúng neân muoán veõ ñaëc tính cô thì ta chæ caàn xaùc ñònh 2 ñieåm sau: Ñieåm A: öùng vôùi Iñm = 360 A thì ta coù nñm = 750 voøng /phuùt ® ωñm = 157 rad/s Nhö vaäy : Kfñm = = = 1,91057 Mñm = Kfñm .Iñm =1,91057.360 = 687,806 Nm Ñieåm B: khi I = 0 thì ta coù toác ñoä khoâng taûi lyù töôûng: = = 159,638 rad/s ω(rad/s) M(Nm) I(A) 360 0 159,638 157 TN A B Ta coù ñoà thò sau: V.1.1.2 Tính caùc thoâng soá cô baûn: Ta coù moâmen quaùn tính: J = Jñ + Jhtcô = 2.Jñ = 2.7 = 14 kgm2 Haèng soá thôøi gian cô hoïc: TC = = = 0,0537 Haèng soá thôøi gian ñieän töø: Tö= = = 0,0964 s Xeùt heä thoáng hôû CL – Ñ ñôn giaûn: Caû heä thoáng bao goàm bieùn aùp löïc, boä chænh löu Thyristor, khaùng loïc neân ñieän trôû maïch phaàn öùng Rö bao goàm: Rö= RÖÑ + RAB + RT + R K + Trong ñoù: RÖñ = 0,014 W RBA= 0,242 W RT = 0,03 W RK = 0,00075W = = 1,748 W laø ñieän trôû ñaúng trò do chuyeån maïch Rö = 0,014 + 0,242 + 0,03 + 0,00075 + 1,748 + 2,03475 W Ñieän caûm cuûa maïch phaàn öùng: Lö =0,65.10-3 H Haèng soá thôøi gian cô hoïc cuûa heä thoáng: TC = s Haèng soá thôøi gian ñieän töø cuûa heä thoáng: Tö = s Haèng soá thôøi giam treã cuûa boä chænh löu: s V.1.2. Tính toaùn thieát bò maïch voøng doøng ñieän V.1.2.1 Moâ taû maïch voøng phaûn hoài doøng ñieän: Töø heä thoáng ñieàu khieån ñoäng cô moät chieàu hai maïch voøng ñaõ neâu ôû phaàn tröôùc, ta coù sô ñoà maïch voøng doøng ñieän nhö sau: R1(p) Ki Uph (-) I B UVi A Heä coù theå bieán ñoåi thaønh: R1(p) (-) C B UVi Ki A Vaäy haøm truyeàn cuûa ñoái töôïng: WÑT(p) = Theo lyù thuyeát ñieàu khieån toái öu modul thì haøm truyeàn heä hôû mong muoán laø: Whôû = Chuù yù raèng ôû ñoái töôïng treân ta caàn buø haèng soá thôøi gian TmS coøn haèng soá thôøi gian treã t raát beù ta khoâng caàn buø neân Tm = t. Vaäy haøm truyeàn cuûa Regulator (khaâu hieäu chænh ) naøy laø: Ri(p)= Haèng soá thôøi gian khaâu phaân tích ñeå bieán heä thaønh phi tónh laø: T0 = aT.Tm Theo lyù thuyeát toái öu modul neáu choïn aT =2 ta seõ ñöôïc quaù trình quaù ñoä nhanh nhaát vôùi löôïng quaù ñieàu chænh toát nhaát. Do vaäy T0= 2.Tm = 2t Haøm truyeàn cuûa Regulator doøng ñieän ñöïoc vieát laïi nhö sau: Ri(p) = Ñeå ñôn giaûn bieåu thöùc ta ñaët: Ti = Do ñoù: Ri(p) = Ñaây laø moät khaâu tích phaân tæ leä: R23 R24 R30 R31 R25 C6 10K R0 BD BA T KL ÑC R23 R24 R30 R31 R25 C6 10K R0 BD BA T KL ÑC + - + - + - R23 R24 R30 R31 R25 C6 10K R0 BD BA T KL ÑC + - + - + - + - + - R23 R24 R30 R31 R25 C6 10K R0 BD BA T KL ÑC + - + - Löôùi 3 pha Haøm truyeàn cuûa heä hôû baây giôø laø: Whô = Haøm truyeàn cuûa voøng kín phaûn hoài doøng ñieän: Wkin I = Haøm truyeàn cuûa toaøn maïch voøng doøng ñieän(khaâu AB) WAB = V.1.2.2 Tính choïn linh kieän: Ta coù : KCL = (vôùi Uñk max = 11,5 V ñieän theá baûo hoaø) Choïn Uphi =7 V . Ki = t = 0,00667 S Vaäy : Ti = s Töø phöông trình haøm truyeàn vaø sô ñoà maïch hieäu chænh doøng ñieän ta coù: R25.C6 = TöS = 0,3194.10-3 s Thöôøng laáy: C6 =1¸2mF , ta choïn C6 = 1mF Neân : R25 =W Maët khaùc ta coù: R23.C6 = Ti Suy ra: R23 = W Ñeå thuaän tieän trong tính toaùn ta choïn: R23 = R24 Luùc ñoù ñieän aùp phaûn hoài doøng ñieän ñöôïc tính taïi thôøi ñieåm M sô ñoà maïch: Uphi = Um Vaäy caùc thoâng soá cuûa linh kieän trong khaâu hieäu chænh doøng ñieän tính choïn nhö sau: R23 = R24 = 3750 W R25 = 319,4 W C6 = 1m F - Tính toaùn boä caûm bieán: Ñeå an toaøn cho maïch Regulator ta phaûi caùch ly giöõa maïch ñieàu chænh vôùi maïch ñoäng löïc, ôû ñaây ta laáy tín hieäu phaûn hoài doøng ñieän baèng 3 bieán doøng ñaët ôû vò trí tröôùc boä chænh löu nhö hình sau: kt KL ÑC BA A B C R0 D0 K R 2V Uphi=-7v Doøng ñieän thöù caáp cuûa maùy bieán aùp löïc: I2 = = A Duøng bieán doøng coù tæ soá bieán doøng 100/5 vaø ñieän trôû cuûa bieán doøng R0 =8W Doøng ñieän chaïy trong moãi bieán doøng: Ibd= Nhö vaäy ñieän aùp treân taûi R0 : UR0 = Ibd . R0 =10,392. 0,8 = 8,3136 V Sau khi chænh löu caàu 6 Diod thì ñieän aùp treân R: UR = 2,34. UR0 = 2,34.8,3136 = 19,454 V Duøng R baèng moät chieát aùp (R=10KW) ñieàu chænh ñieän aùp cho ñaàu ra 20V ñöa qua boä khuyeách ñaïi coù ñaûo ñeå khuyeách ñaïi leân cho ta ñieän aùp phaûn hoài: Uphi = -7 V Do vaäy heä soá khuyeách ñaïi cuûa boä khuyeách ñaïi laø: K = Thieát keá tính toaùn boä khuyeách ñaïi coù ñaûo: Duøng khuyeách ñaïi thuaät toaùn theo sô ñoà sau: + + R30 R31 Uphi = -7V 5V Ta coù: Choïn : R31 =10 KW Þ R30 = 0,35.10 = 3,5 KW V.2. TÍNH TOAÙN THIEÁT KEÁ MAÏCH VOØNG TOÁC ÑOÄ V.2.1.Moâ taû maïch voøng toác ñoä: Ôû chöông tröôùc ta coù haøm truyeàn cuûa caû maïch voøng ñieàu chænh doøng ñieän: WAB ( p ) = Do vaäy maïch voøng ñieàu chænh toác ñoä coù daïng: Rω(p) Kω (-) UV ω A B Sô ñoà treân töông ñöông vôùi sô ñoà döôùi ñaây: Rω(p) (-) UV ω A B Kω Haøm truyeàn cuûa ñoái töôïng ñieàu chænh toác ñoä: WÑTω = Ôû ñoái töôïng naøy ta caàn buø haèng soá thôøi gian cô hoïc cuûa heä thoáng TCS coøn haèng soá 2t raát beù khoâng caàn buø, vaäy haøm truyeàn khaâu hieâu chænh: Rω(p) = Trong ñoù: T02 = at.2t = 4t - Haèng soá thôøi gian tích phaân cuûa maïch voøng toác ñoä Ñaây laø moät khaâu khuyeách ñaïi, thöïc teá ñeå traùnh nhieãu loaïn aûnh höôûngnhieàu ñeán heä thoáng vaø ñeå heä truyeàn ñoäng laøm vieäc ôû traïng thaùi oån ñònh hoaù toác ñoä yeâu caàu sai soá tónh zero ta söû duïng khaâu hieäu chænh coù haøm truyeàn: Rω(p) = Kt Trong ñoù : T03= ac.bc.T0 – Haèng soá thôøi gian tích phaân cuûa maïch voøng toác ñoä ngoaøi. Caùc heä soá ac,bc gioáng nhö aT trong maïch voøng doøng ñieän noù xaùc dònh möùc ñoä dao ñoäng cuûa maïch voøng ñieàu chænh toác ñoä. Theo ñieàu kieän toái öu thì: ac = bc =2 Do vaäy: T03 =4T0 = 8t Haøm truyeàn cuûa khaâu hieäu chænh ñöôïc vieát laïi: Rω(p) = Vaø sô ñoà heä thoáng nhö sau: ω K Kω (-) UV Ñeå haïn cheá quaù trình ñieàu chænh ta theâm vaøo moät khaâu loïc thoâng baäc nhaát coù haøm truyeàn , khaâu naøy ñaët beân ngoaøi voøng ñieàu chænh toác ñoä. Haøm truyeàn heä hôû cuûa voøng toác ñoä: Whôû (p) =WÑTω.Rω(p) = Haøm truyeàn heä kín cuûa maïch voøng toác ñoä: Wkinω (p) = Haøm truyeàn cuûa heä thoáng( tính caû khaâu loïc thoâng baäc nhaát): Wht(p) = V.2.2. Tính toaùn thieát keá maïch: V.2.2.1. Thieát keá maïch: Töø phöông trình haøm truyeàn cuûa boä ñieàu chænh toác ñoä( goàm Regulator vaø khaâu loïc thoâng töø baäc nhaát ) ñaõ trình baøy ôû sô ñoà heä thoáng ta coù: Rω(p) = Kt ñaây laø khaâu tích phaân tæ leä Haøm truyeàn cuûa khaâu loïc baäc nhaát: W(p) = Vôùi: Sô ñoà khaâu chænh toác ñoä nhö sau: FT - + C7 R17 R18 R21 R20 R19 R22 C5 D0 24 V Trong ñoù: Ki = 0,02 Kfñm = 1,91057 TCS =7,8039 RuS = 2,03475 Choïn maùy phaùt toác; 100V-4000 voøng /phuùt Ôû toác ñoä ñònh möùc ωñm = 750 voøng / phuùt thì ñieän aùp ra cuûa maùy phaùt toác töông öùng: V RFT bao goàm ñieän trôû R18 = 33KW , R17 = 200 KW sao cho öùng vôùi toác ñoä 750 voøng/phuùt thì ñieän aùp laáy ra 6V Heä soá truyeàn cuûa maùy phaùt toác: KFT = Choïn ñieän ñaët cuûa ñaàu vaøo cuûa boä hieäu chænh öùng vôùi toác ñoä ñònh möùc: Uvmax = 24V Heä soá phaûn hoài toác ñoä: Kω = Vaø ta coù: = V.2.2.2. Tính choïn caùc thoâng soá cuûa linh kieän: Treân sô ñoà ta coù: R19 = R20 = Thöôøng : R3C = 50¸100 KW, ta choïn R3C = 66KW R19 = R20 = = 33KW Töø phöông trình haøm truyeàn vaø sô ñoà maïch ta coù: R22 = R3C.Kt = 66.35,948 = 2372,568 KW Maët khaùc: R22.C5 = T03 = 8t Suy ra : C5 = nF Suy ra: R21 = Töø coâng thöùc : Suy ra: C7 = + Tính choïn diod oån aùp: Trong caùc heä duøng hieäu chænh noái tieáp, vieäc haïn cheá doøng ñieän ñöôïc thöïc hieän baèng caùch haïn cheá tín hieäu ñaàu vaøo cuûa boä ñieàu chænh doøng. Muoán theá ngöôøi ta haïn cheá tín hieäu ñaàu ra cuûa boâï hieäu chænh toác ñoä. Ñeå thöïc hieän ñöôïc vai troø nhö moät khaâu phi tuyeán maéc song song vôùi boä hieäu chænh toác ñoä. Luùc ñoù ñaëc tính ñaàu ra cuûa boä hieäu chænh toác ñoä seõ laø: UVi max Uñk ngöông Uñk UVi ÔÛ nhöõng toác ñoä nhoû thì: Uñk = UV - Kω, ω coù giaù trò lôùn hôn Uñk ngöông (ñieän aùp ngöôõng cuûa diod oån aùp) thì ñieän aùp ra cuûa khaâu hieäu chænh toác ñoäcoù giaù trò cöïc ñaïi khoâng ñoåi UVi = const. Do ñoù maïch voøng toác ñoä seõ töï ñoäng bò caét khoûi heä thoáng, vaø UVi max = const ñöôïc ñöa vaøo khaâu hieäu chænh doøng ñieän(chính laø tín hieäu ñaët cuûa boä hieäu chænh doøng) ñeå taïo ra ñieän aùp caàn thieát cho quaù trình taêng toác vì UVi ñöôïc duy trì cöïc ñaïi trong khoaûng toác ñoä nhoû neân heä thoáng ñöôïc cöôõng böùc toái ña vaø ñaëc tính cuûa noù nhö sau: ω ω0 Iñm 2Iñm I,M Ñoaïn laøm vieäc Khi doøng ñieän : I = Iñm = 2.360 = 720 A thì ñieän aùp ra töông öùng Regulator toác ñoä: UVi = Ki . Imax = 0,02.720 = 14,4 V. Ta choïn diod loaïi: SH04C800 Ta coù sô ñoà mach nhö sau: FT C7 R17 R18 R21 R20 R19 R22 C5 R23 R24 R30 R31 R25 C6 10K R0 BD BA T KL ÑC 500K + - + - + - -24 V Löôùi 3 pha CHÖÔNG VI: ÑAÙNH GIAÙ CHAÁT LÖÔÏNG HEÄ THOÁNG VI.1. XEÙT TÍNH OÅN ÑÒNH CUÛA HEÄ THOÁNG: OÅn ñònh laø chæ tieâu kinh teá cô baûn ñaàu tieân cuûa heä thoáng ñieàu chænh töï ñoäng. Heä thoáng muoán söû duïng ñöôïc tröôùc tieân phaûi oån ñònh. Heä thoáng ñieàu chænh töï ñoäng ñöôïc goïi laø oån ñònh neáu sau khi bò phaù vôõ traïng thaùi can baèng do taùc ñoäng cuûa nhieãu noù seõ töï ñoäng ñieàu chænh trôû laïi traïng thaùi caân baèng. Ñeå xeùt heä thoáng coù oån ñònh hay khoâng ta döïa treân tieâu chuaån oån ñònh ñaïi soá cuûa Hurwitz. VI.1.1. Tieâu chuaån oån ñònh cuûa Hurwitz phaùt trieån nhö sau: Heä thoáng ñieàu chænh töï ñoäng coù phöông trình ñaëc tính vôùi caùc heä soá döông seõ oån ñònh neáu giaù trò taát caû caùc ñònh möùc Hurwitz döông. Caùch thaønh laäp ñònh möùc Hurwitz: Töø phöông trình: Wht(p) = = Giaû söû neáu phöông trình ñaëc tính cuûa heä thoáng coù daïng baäc 3 nhö sau: a3.p3 + a2.p2 + a1.p + a0 = 0 ( ai > 0 , i=1,2,3) Ta coù caùc ñònh thöùc Harwitz: a2 a0 0 a1 a1 0 0 a2 a0 Ñieàu oån ñònh cuûa heä thoáng: a1 > 0 D1 > 0 D2 > 0 D3 > 0 Û a3 > 0 a2 > 0 a1 > 0 a0 > 0 a1.a2 > a3.a0 VI.1.2. Xeùt tính oån ñònh cuûa heä thoáng ñaõ thieát keá: Nhö chöông tröôùc daõ trình baøy heä thoáng ñieàu chænh töï ñoäng hai maïch voøngcoù haøm truyeàn: WHT (p) = Coù phöông trình ñaëc tính: 64t3p3 + 32t2p2 + 8tp + 1 = 0 Vôùi: a3 = 64t3 > 0 a2 = 32t2 > 0 a1 = 8t > 0 a0 = 1 > 0 Ta chæ can xeùt : a1 . a2 – a3. a0 = 256t3 - 64t3 = 192t3 > 0 Nhö vaäy theo tieâu chuaån Hurwitz thì heä thoáng treân laø oån ñònh. VI.2. XEÙT QUAÙ TRÌNH QUAÙ ÑOÄ CUÛA HEÄ THOÁNG VI.2.1. Xeùt maïch voøng doøng ñieän: Maïch voøng doøng ñieän coù haøm truyeàn: Wi(p) = Chuyeån sang daïng haøm goác cuûa noù seõ laø: I(t) = IB Vôùi: IB = = 50.Uvi Veõ ñoà thò i(t) nhö sau: 200 400 600 800 2τ 6τ 4τ 8τ 10τ 12τ 14τ 16τ 18τ 20τ 22τ 24τ 720 I (A) t (s) 0 Quaù trình quaù ñoä ñieàu chænh keát thuùc sau thôøi gian Tqñ = 4,7t vaø quaù ñieàu chænh laø 4,3%. Thöïc ra ôû ñaây ta ñaõ boû qua taùc duïng maïch voøng söùc ñieän ñoäng. Thöïc teá khi tính ñeán taùc duïng cuûa söùc ñieän ñoäng cuûa ñoäng cô thì do tính chaát caûn dòu cuûa noù maø trong tröôøng hôïp löôïng quaù ñieàu chænh coù theå nhoû hôn. VI.2.2. Xeùt toaøn heä thoáng: HEÄ THOÁNG UV ω Haøm truyeàn cuûa toaøn heä thoáng: Wht(p) = Ta tìm ñöôïc haøm goác: ω(t) = Trong ñoù: rad/s 0 50 157 100 4τ 8τ 12τ 16τ 20τ 24τ 36τ 40τ 28τ 32τ 44τ t(s) ω (rad/s) Ñaëc tính phaûn hoài cuûa heä thoáng moâ taû: VI.3. CHAÁT LÖÔÏNG CUÛA HEÄ THOÁNG VI.3.1.Phöông trình ñaëc tính cuûa heä: Maïch voøng hieäu chænh doøng ñieän laø maïch voøng kín voâ sai neân: Uñki = Uvi – I.Ki = 0 Nhöng töø sô ñoà maïch cuûa boä hieäu chænh toác ñoä ta coù: UVi = R22 vôùi : KFT = Theá vaøo treân ta ñöôïc: R22 Þ ω = ( vì ) ω = VI.3.2. Ñaëc tính cô cao nhaát: Ñaëc tính cao nhaát cuûa heä öùng vôùi: UV = UVmax = 24 V I = I ñm = 360 V Luùc ñoù ñieåm khoâng taûi lyù töôûng coù: ω0max = rad/s sai soá toác ñoä : Dω = 0,0036.360 = 1,311 rad/s VI.3.3. Ñaëc tính cô thaáp nhaát: Ñaëc tính cô thaáp nhaát ñöôïc xeùt theo doøng ñieän cho pheùp: I = ICP = 2.Iñm = 720 A Töông öùng vôùi: ω = 0; I = Icp = 2Iñm = 720A Þ 0 = Þ UV UV max =0,1528.0,0036.720 = 0,396 V Toác ñoä khoâng taûi lyù töôûng cuûa ñöôøng daây naøy: ω0min = rad/s Moâmen ñònh möùc: Mñm = Kfñm Iñm = 1,91057.360 = 687,8052 Nm VI.3.4. Daûi ñieàu chænh: D = TAØI LIEÄU THAM KHAÛO: [1] Traàn Vaên Thònh Tính toaùn thieát keá thieát bò ñieän töû coâng suaát. [2] Buøi Quoác Khaùnh – Nguyeãn Vaên Lieãn Cô sôû truyeàn ñoäng ñieän. [3] Phaïm Vaên Bình – Leâ Vaên Doanh Thieát keá maùy bieán aùp. [4] Ñoã Xuaân Phuï Kó thuaät ñieän töû. [5] Vuõ Gia Hanh- Traàn Khaùnh Haø- Phan Töû Thuï- Nguyeãn Vaên Saùu Maùy ñieän II. [6] Nguyeãn Thöông Ngoâ Lyù thuyeát ñieàu khieån töï ñoäng. [7] Phaïm Quoác Haûi Höôùng daãn thieát keá maïch ñieän töû coâng suaát.