Thiết kế nguồn cấp điện cho động cơ một chiều kích từ độc lập đảm bảo yêu cầu tốc độ trơn, ổn định, chống quá tải và chống mất kích từ

Lêi nãi ®Çu Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y cïng víi sù ph¸t triÓn ngµy cµng m¹nh mÏ cña c¸c lÜnh vùc khoa häc, øng dông cña ®iÖn tö c«ng suÊt vµo c«ng nghiÖp nãi chung vµ c«ng nghiÖp ®iÖn tö nãi riªng, c¸c thiÕt bÞ ®iÖn tö cã c«ng suÊt lín ®· ®­îc chÕ t¹o ngµy cµng nhiÒu, ®Æc biÖt lµ øng dông cña nã vµo c¸c ngµnh kinh tÕ quèc d©n vµ ®êi sèng, lµm cho yªu cÇu vÒ sù hiÓu biÕt vµ thiÕt kÕ c¸c lo¹I thiÕt bÞ nµy hÕt søc cÇn thiÕt ®èi víi l¹I kü s­ ngµnh ®iÖn Cïng víi sù ph¸t triÓn cña ngµnh ®iÖn tö c«ng suÊt th× viÖc øng dông ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu vµo c«ng nghiÖp lµ hÕt søc quan träng. ViÖc sö dông ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu víi nhiÒu môc ®Ých nh­ ®Ó b¶o ®¶m yªu cÇu c«ng nghÖ cña phô t¶i §Ó hiÓu râ ®­îc vai trß cña ®iÖn tö c«ng suÊt vµ ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu th× trong b¶n ®å ¸n m«n häc nµy ®­îc sù h­íng dÉn cña thÇy §ç Träng TÝn víi néi dung : “ ThiÕt kÕ nguån cÊp ®iÖn cho ®éng c¬ mét chiÒu kÝch tõ ®éc lËp ®¶m b¶o yªu cÇu tèc ®é tr¬n, æn ®Þnh, chèng qu¸ t¶i vµ chèng mÊt kÝch tõ” B¶n ®å ¸n cña em gåm Trong b¶n ®å ¸n nµy mÆc dï em ®· cè g¾ng song víi sù hiÒu biÕt vµ nh÷ng kiÕn thøc ®· häc cßn h¹n chÕ nªn b¶n ®å ¸n cña em kh«ng tr¸nh khái nh÷ng thiÕu sãt.Em kÝnh mong nhËn ®­îc sù gãp ý vµ chØ b¶o tËn t×nh cña c¸c thÇy c« gi¸o vµ cña c¸c b¹n ®Ó b¶n ®å ¸n cña em ®­îc hoµn thiÖn h¬n. Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n Sinh viªn §µo xu©n Hïng …. Ch­¬ng I: Giíi thiÖu vÒ ®éng c¬ mét chiÒu CÊu t¹o cña ®éng c¬ mét chiÒu nh÷ng phÇn chÝnh cña m¸y ®iÖn mét chiÒu gåm stato víi cùc tõ , roto víi d©y quÊn vµ cæ gãp víi chæi ®iÖn stato: cßn gäi lµ phÇn c¶m gåm mét lâi thÐp b»ng thÐp ®óc võa lµ m¹ch tõ võa lµ vá m¸y + cùc tõ chÝnh : cã d©y quÊn kÝch tõ lång vµo lâi s¾t cùc tõ , lâi thÐp cùc tõ lµm b»ng thÐp kü thuËt ®iÖn máng, c¸c cuén kÝch tõ ®­îc quÊn b»ng d©y ®ång bäc c¸ch ®iÖn vµ ®­îc nèi nèi tiÕp víi nhau + cùc tõ phô : ®­îc ®Æt gi÷a c¸c cùc tõ chÝnh vµ dïng ®Ó c¶i thiÖn ®æi chiÒu , lâi thÐp cña cùc tõ phô th­êng lµm b»ng thÐp khèi, trªn th©n cùc tõ phô cã ®Æt d©y quÊn mµ cÊu t¹o gièng nh­ d©y quÊn cùc tõ chÝnh roto: cßn gäi lµ phÇn øng gåm lâi thÐp vµ d©y quÊn phÇn øng lâi thÐp h×nh trô lµm b»ng c¸c l¸ thÐp kü thuËt dµy 0,5 mm, phñ s¬n c¸ch ®iÖn ghÐp l¹i vµ ®­îc dËp lç th«ng giã vµ r·nh ®Ó ®Æt d©y quÊn phÇn øng cæ gãp gåm c¸c phiÕn gãp lµm b»ng ®ång ®­îc c¸ch ®iÖn cã d¹ng h×nh trô g¾n ë ®Çu trôc roto chæi ®iÖn lµm b»ng than graphit, c¸c chæi tú chÆt lªn cæ gãp nhê lß xo vµ gi¸ chæi ®iÖn g¾n lªn n¾p m¸y Nguyªn lý lµm viÖc cña ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu Khi cho ®iÖn ¸p mét chiÒu U vµo hai chæi than A,B trong d©y quÊn phÇn øng sinh ra dßng ®iÖn I­ . C¸c thanh dÉn ab , cd cã dßng ®iÖn n»m trong tõ tr­êng sÏ chÞu lùc F®t t¸c dông lµm cho roto quay , khi phÇn øng quay nöa vßng vÞ trÝ c¸c thanh dÉn ab, cd ®æi chç cho nhau do ®ã c¸c phiÕn gãp ®æi chiÒu dßng ®iÖn gi÷ cho chiÒu lùc t¸c dông kh«ng ®æi ®¶m b¶o ®éng c¬ cã chiÒu quay kh«ng ®æi , khi ®éng c¬ quay c¸c thanh dÉn c¾t tõ tr­êng sÏ c¶m øng søc ®iÖn ®éng E­ chiÒu quay x¸c ®Þnh theo qui t¾c bµn tay tr¸i Ph­¬ng tr×nh ®iÖn ¸p : U = E­ + R­ .I­ Ph©n lo¹i vÒ ®éng c¬ mét chiÒu §éng c¬ mét chiÒu ®­îc dïng rÊt phæ biÕn trong c«ng nghiÖp giao th«ng vËn t¶i vµ nãi chung ë nh÷ng thiÕt bÞ cÇn ®iÒu chØnh tèc ®é quay liªn tôc trong mét ph¹m vi réng ( m¸y c¸n thÐp, m¸y c«ng cô lín, ®Çu m¸y tiÖn.) còng nh­ m¸y ph¸t, ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu ®­îc ph©n lo¹i theo kÝch thÝch tõ thµnh c¸c ®éng c¬ ®iÖn kÝch tõ ®éc lËp , kÝch thÝch song song, kÝch thÝch nèi tiÕp vµ kÝch thÝch hçn hîp Giíi thiÖu vÒ ®éng c¬ kÝch tõ ®éc lËp E I Rf U­ Ikt Rkt U­ CKT Ukt H×nh 1: s¬ ®å nèi d©y cña ®éng c¬ mét chiÒu kÝch tõ ®éc lËp Khi nguån ®iÖn mét chiÒu cã c«ng suÊt kh«ng ®ñ lín th× m¹ch ®iÖn phÇn øng vµ m¹ch ®iÖn kÝch tõ m¾c vµo hai nguån mét chiÒu ®éc lËp víi nhau vµ lóc nµy ®éng c¬ ®­îc gäi lµ ®éng c¬ kÝch tõ ®éc lËp b- Ph­¬ng tr×nh ®Æc tÝnh c¬ ph­¬ng tr×nh ®Æc tÝnh c¬ ®iÖn cña ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu kÝch tõ ®éc lËp nÕu bá qua c¸c tæn thÊt c¬ vµ tæn thÊt thÐp cña m«men c¬ trªn trôc ®éng c¬ b»ng m«men ®iÖn tõ ta kÝ hiÖu lµ M, nghÜa lµ M®t = Mc¬ = M th× ta cã ph­¬ng tr×nh ®Æc tÝnh c¬ cña ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu kÝch tõ ®éc lËp Gi¶ thiÕt ph¶n øng phÇn øng ®­îc bï ®ñ, f = const th× c¸c ph­¬ng tr×nh ®Æc tÝnh c¬ ®iÖn vµ ®Æc tÝnh c¬ lµ tuyÕn tÝnh Trong ®ã: w : tèc ®é gãc , rad/s f : tõ th«ng kÝch tõ d­íi mét cùc tõ U­ : ®iÖn ¸p phÇn øng R­ : ®iÖn trë phÇn øngRf : ®iÖn trë phô trong m¹ch phÇn øng I­ : dßng ®iÖn trong m¹ch phÇn øng §å thÞ m« t¶ ph­¬ng tr×nh ®Æc tÝnh c¬ w w0 w®m M M®m Nguyªn lý ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p phÇn øng -§Ó ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p phÇn øng ®«ng c¬ ®iÖn mét chiÒu cÇn cã thiÕt bÞ nguån nh­ m¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu kÝch tõ ®éc lËp , c¸c bé chØnh l­u ®iÒu khiÓn c¸c thiÕt bÞ nµy cã chøc n¨ng biÕn ®æi l­îng xoay chiÒu thµnh mét chiÒu cã suÊt ®iÖn ®éng Eb ®iÒu chØnh ®­îc lµ nhê tÝn hiÖu U®k BB§ LK -Ph­¬ng tr×nh ®Æc tÝnh c¬ cña hÖ thèng nh­ sau: v× tõ th«ng cña ®éng c¬ ®­îc gi÷ kh«ng ®æi nªn ®é cøng cña ®Æc tÝnh c¬ còng kh«ng thay ®æi cßn tèc ®é kh«ng t¶i lý t­ëng tuú thuéc vµo gi¸ trÞ ®iÖn ¸p U®k cña hÖ thèng do ®ã cã thÓ nãi ph­¬ng ph¸p ®iÒu chØnh nµy lµ triÖt ®Ó §Ó x¸c ®Þnh d¶i ®iÒu chØnh tèc ®é ta thÊy r»ng tèc ®é lín nhÊt cña hÖ thèng bÞ chÆn bëi ®Æc tÝnh c¬ b¶n lµ ®Æc tÝnh øng víi ®iÖn ¸p ®Þnh møc vµ tõ th«ng còng gi÷ ë gi¸ trÞ ®Þnh møc. Tèc ®é nhá nhÊt cña d¶i ®iÒu chØnh bÞ giíi h¹n bëi yªu cÇu vÒ sai sè tèc ®é vµ m«men khëi ®éng , khi m«men t¶i lµ ®Þnh møc th× gi¸ trÞ lín nhÊt va nhá nhÊt cña tèc ®é lµ: §Ó tho¶ m·n kh¶ n¨ng qu¸ t¶i th× ®Æc tÝnh thÊp nhÊt cña d¶i ®iÒu chØnh ph¶i cã m«men ng¾n m¹ch lµ: Mnmmin = Mcmax = KM.M®m Trong ®ã : KM: hÖ sè qu¸ t¶i vÒ m«men, do hä ®Æc tÝnh c¬ lµ nh÷ng ®­êng th¼ng song song víi nhau nªn theo ®Þnh nghÜa vÒ ®é cøng ®Æc tÝnh c¬ ta cã thÓ viÕt: * Ph¹m vi ®iÒu chØnh phô thuéc tuyÕn tÝnh vµo b wmin w0min wmax womax M®m Mnmmin w®k1 w®k2 Ch­¬ng II: Lùa chän ph­¬ng ¸n ®iÒu chØnh Lùa chän ph­¬ng ¸n §Ó cÊp nguån cho t¶i mét chiÒu, chóng ta cÇn thiÕt kÕ c¸c bé chØnh l­u víi môc ®Ých biÕn ®æi n¨ng l­îng ®iÖn xoay chiÒu thµnh n¨ng l­îng ®iÖn mét chiÒu. C¸c lo¹i bé biÕn ®æi nµy cã thÓ lµ chØnh l­u kh«ng ®iÒu khiÓn vµ chØnh l­u cã ®iÒu khiÓn Ph­¬ng ¸n 1: chØnh l­u ®iÒu khiÓn h×nh tia 3 pha: a Ud Id T1 T2 T3 q q q q q t1 t2 t3 t4 Do suÊt ®iÖn ®éng c¶m øng nªn T1 vÉn dÉn ®iÖn cho ®Õn thêi ®iÓm t2 Khi ®­a xung vµo më T2 th× sÏ xuÊt hiÖn mét ®iÖn ¸p ng­îc ®Æt vµo T1 lµm T1 kho¸ l¹i vµ qu¸ tr×nh kho¸ T1 lµ qu¸ trÝnh kho¸ c­ìng bøc Tõ thêi ®iÓm t2 ¸ t3 th× T2 dÉn ®iÖn , lµ khi chóng ta më T3 dßng ®iÖn ®­îc san ph¼ng lóc nµy ®iÖn c¶m sÏ thu toµn bé nh÷ng thµnh phÇn sãng ®iÒu hoµ bËc cao nªn nã sÏ duy tr× cho dßng ®iÖn lµ kh«ng ®æi Gi¸ trÞ ®iÖn ¸p ra trªn t¶i: Ud = 1,17.U2.cosa Ungmax= 2,45. U2 K®m = 0,25 Sè lÇn ®Ëp m¹ch trong mét chu kú lµ 3 + ­u vµ nh­îc ®iÓm cña chØnh l­u tia 3 pha *­u ®iÓm : so víi chØnh l­u mét pha th× chØnh l­u tia 3 pha cã chÊt l­îng ®iÖn ¸p mét chiÒu tèt h¬n, biªn ®é ®iÖn ¸p ®Ëp m¹ch thÊp h¬n, thµnh phÇn sãng hµi bËc cao bÐ h¬n, viÖc ®iÒu khiÓn c¸c van t­¬ng ®èi ®¬n gi¶n *nh­îc ®iÓm : s¬ ®å chØnh l­u tia 3 pha cã chÊt l­îng ®iÖn ¸p ra t¶i ch­a thËt tèt l¾m, khi cÇn chÊt l­îng ®iÖn ¸p ra tèt h¬n th× dïng s¬ ®å nhiÒu pha h¬n. 2- ph­¬ng ¸n 2 : s¬ ®å chØnh l­u cÇu 3 pha ®èi xøng Uf Id Ud iT1 iT3 iT5 iT2 iT4 iT6 q q q q q q q q a §iÖn ¸p trung b×nh trªn t¶i §iÖn ¸p ng­îc cùc ®¹i ®Æt lªn van Ungmax=2,45U2 Sè lÇn ®Ëp m¹ch trong 1 chu ky lµ 6 + ­u vµ nh­îc ®iÓm cña chØnh l­u cÇu 3 pha *­u ®iÓm : chÊt l­îng ®iÖn ¸p tèt nhÊt, hÖ sè ®Ëp m¹ch th¸p, thµnh phÇn sãng hµi nhá, hiÖu suÊt sö dông biÕn ¸p tèt nhÊt nh­îc ®iÓm : cÇn ph¶i më ®ång thêi hi van theo ®óng thø tù pha nªn rÊt phøc t¹p, nã g©y khã kh¨n khi chÕ t¹o vËn hµnh vµ söa ch÷a 3- ph­¬ng ¸n 3 : s¬ ®å chØnh l­u cÇu 3 pha kh«ng ®èi xøng iT1 iT2 iT3 ID1 ID2 ID3 q q q q q q Id Uf q a Ud q q Ho¹t ®éng cña s¬ ®å : +trong kho¶ng 0¸q1: T5 vµ D6 cho dßng t¶i id = id ch¶y qua D6 ®Æt ®iÖn thÕ U2b lªn an«t D2 + khi q > q3 ®iÖn thÕ cat«t D2 lµ U2c b¾t ®Çu < U2b. §ièt D2 më dßng t¶i id = Id ch¶y qua D2 vµ T5 , Ud = 0 *khi q =q2 cho xung ®iÒu khiÓn më T1 trong kho¶ng q2¸ q3: T1 vµ D2 cho dßng id ch¶y qua , D2 ®Æt ®iÖn thÕ U2c lªn an«t D4 khi q ³q3 ®iÖn thÕ catot D4 lµ U2a b¾t ®Çu < U2c ®iot D4 më dßng t¶i ch¶y qua D4 vµ T1, Ud = 0 gãc më a vÒ nguyªn t¾c cã thÓ biÕn thiªn tõ 0 ¸ p . §iÖn ¸p chØnh l­u cã thÓ ®iÒu chØnh tõ gi¸ trÞ lín nhÊt ®Õn 0 §iÖn ¸p trung b×nh trªn t¶i Ud=UdI-UdII Trong ®ã Thay vµo ta cã §iÖn ¸p ng­îc cùc ®¹i ®Æt lªn van Ungmax=2,45U2 Sè lÇn ®Ëp m¹ch trong 1 chu ky lµ 6 -¦u nh­îc ®iÓm cña s¬ ®å +¦u ®iÓm:s¬ ®å cã Ýt kªnh ®iÒu khiÓn h¬n so víi s¬ ®å cÇu 3 pha nªn ®iÒu khiÓn dÔ dµng h¬n,®Çu t­ Ýt h¬n +nh­îc ®iÓm: ®iÖn ¸p ra kh«ng ®­îc tèt nh­ s¬ ®å cÇu 3 pha ®èi xøng,d¶i ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p kh«ng lín l¾m Ch­¬ng III : TÝnh chän m¹ch lùc I-TÝnh to¸n m¸y biÕn ¸p Tõ c¸c th«ng sè c¬ b¶n : Ud = 600 V; Id = 220 A ta chän MBA 3 pha 3trô ®iÖn ¸p pha s¬ cÊp MBA U1 = 220 (V) Ta cã : Udo = Ud + 2.DUdv + DUdn + DUba Trong ®ã : DUd = 600 V DUd = 1 V : sôt ¸p trªn van DUba = DUR + DUX : sôt ¸p trªn ®iÖn trë vµ ®iÖn kh¸ng MBA chän DUba = 6%.Ud = 0,06.600 = 36 (V) ® Udo = 600 + 2.1 + 0 + 36 = 638 ( V ) cã : víi a = 400 ® VËy ®iÖ ¸p thø cÊp MBA lµ : U2 = 309 (V) + Dßng ®iÖn thø cÊp m¸y biÕn ¸p I2: + Dßng s¬ cÊp m¸y biÕn ¸p I1: + C«ng suÊt biÓu kiÕn m¸y biÕn ¸p: S = Ks.Pd = 1,05.Ud.Id = 1,05.600.220 = 139 (KVA) tÝnh to¸n m¹ch lùc ThiÕt diÖn trô ®­îc tÝnh theo c«ng thøc trong ®ã : ta chän m = 3 : sè trô cña m¸y biÕn ¸p f: tÇn sè nguån xoay chiÒu f = 50 Hz §Ó ®¶m b¶o cho kÝch th­íc cña m¸y biÕn ¸p ®­îc phï hîp ®¶m b¶o yªu cÇu c«ng nghÖ ng­êi ta th­êng chän chiÒu dµi a vµ chiÒu dµy b sao cho dùa vµo tiÕt diÖn trô QFe = a.b = 183 ( cm2) ta chän a =11 ( cm) b = 17 ( cm ) + chän lo¹i thÐp $310, c¸c l¸ thÐp dµy 0,35mm 110mm 170mm Chän s¬ bé chiÒu cao trô: h = 2,5.a = 2,5 .110 = 275 (mm) ® chän h = 280 (mm) + Sè v«n/ vßng lµ: V/vßng = 4,44.BT.f.QFe.10-4 = 4,44.1.50.183. 10-4 = 4(V/vßng) ® sè vßng cuén s¬ cÊp lµ : (vßng) sè v«n/vßng cña cuén thø cÊp m¸y biÕn ¸p lµ 2 ® sè vßng cuén d©y thø cÊp lµ:(vßng) +TÝnh tiÕt diÖn d©y dÉn: Chän mËt ®é dßng ®iÖn: +TiÕt diÖn d©y dÉn s¬ cÊp m¸y biÕn ¸p: chän d©y dÉn tiÕt diÖn h×nh ch÷ nhËt bäc sîi thuû tinh cã kÝch th­íc : a1.b1 = 4.16.2 (mm2) kÝnh th­íc d©y kÓ c¶ c¸ch ®iÖn: S1c® = 4,5.16,5.2(mm2) +TiÕt diÖn d©y dÉn s¬ cÊp m¸y biÕn ¸p: chän d©y dÉn tiÕt diÖn h×nh ch÷ nhËt bäc sîi thuû tinh cã kÝch th­íc : a2.b2 = 4.11.2 (mm2) kÝnh th­íc d©y kÓ c¶ c¸ch ®iÖn: S2c® = 4,5.11,5.2(mm2) TÝnh sè vßng d©y trªn mét líp cña cuén s¬ cÊp trong ®ã : hg: lµ ®é dµy cña tÊm fit c¸ch ®iÖn gi÷a g«ng va d©y quÊn chän hg = 1,2 (cm) kc = 0,95 : hÖ sè Ðp chÆt h: chiÒu cao trô VËy: (vßng) TÝnh sè líp ë cuén d©y s¬ cÊp: (líp) chän sè líp n11 = 4 (líp) Chän 3 líp ®Çu 14 vßng, líp thø 4 cã sè vßng lµ : 55 –3.14 = 13 ( vßng) + Gi÷a 2 líp ®Æt mét líp giÊy c¸ch ®iÖn dµy: cd11 = 0,1 (mm) + BÒ dµy cuén s¬ cÊp Bd1 = (a1 + cd11).n11 = ( 4,5 + 0,1 ).4 = 18,4(mm TÝnh sè vßng d©y trªn mét líp cña cuén s¬ cÊp trong ®ã : hg: lµ ®é dµy cña tÊm fit c¸ch ®iÖn gi÷a g«ng va d©y quÊn chän hg = 1,2 (cm) kc = 0,95 : hÖ sè Ðp chÆt h: chiÒu cao trô VËy: (vßng) TÝnh sè líp ë cuén d©y s¬ cÊp: (líp) chän sè líp n12 = 4 (líp) Chän 3 líp ®Çu 19 vßng, líp thø 4 cã sè vßng lµ : 78 –3.19 = 21 ( vßng) + Gi÷a 2 líp ®Æt mét líp giÊy c¸ch ®iÖn dµy: cd12 = 0,1 (mm) + BÒ dµy cuén s¬ cÊp Bd2 = (a2 + cd12).n12 = ( 4,5 + 0,1 ).4 = 18,4(mm) KÝch th­íc lâi s¾t Chän kho¶ng c¸ch gi÷a 2 trô cña MBA lµ : c = 1,5.a = 1,5.110 = 165(mm) + Tæng chiÒu dµi trô: l = 3.a + 2.c = 3.110 + 2.165 = 660 (mm) + Chän g«ng tõ §Ó ®¬n gi¶n ta chän g«ng cã tiÕt diÖn h×nh ch÷ nhËt cã c¸c kÝch th­íc sau: + ChiÒu dµi cña g«ng b»ng chiÒu dÇy cña trô: bg = b = 170(mm) + ChiÒu cao cña g«ng b»ng chiÒu réng cña trô: ag = a = 110(mm) TiÕt diÖn g«ng: Qg = ag.bg = 11,5.17,5 = 201,25(cm2) Tæng chiÒu cao cña MBA: H = h + 2.a = 28,0 + 2.11,0 = 50 (cm) h ag a b c h ag a c b II TÝnh chän van vµ b¶o vÖ van 1. TÝnh chän van Van lµ 1 thiÕt bÞ rÊt quan träng trong m¹ch lùc .Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc,van rÊt nh¹y víi sù thay ®æi cña nhiÖt ®é,®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn 2 th«ng sè ®Ó chän van lµ ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn §iÖn ¸p ng­îc lín nhÊt ®Æt trªn van: Chän Ungmax = 757(V) ® §iÖn ¸p ng­îc mµ van chÞu ®­îc lµ: Ungv = kdtU.Ungmax = 1,4.757 = 1000 (V) kdtU : hÖ sè dù tr÷ ®iÖn ¸p chän kdtU = 1,4 -§Ó cho van b¸n dÉn lµm viÖc an toµn, nhiÖt ®é lµm viÖc cña van kh«ng v­ît qu¸ trÞ sè cho tr­íc, v× vËy cÇn cã ph­¬ng thøc lµm m¸t cho van. Cã 3 ph­¬ng ph¸p lµm m¸t lµ: + lµm m¸t b»ng giã tù nhiªn Khi van b¸n dÉn ®­îc lµm m¾c vµo c¸nh to¶ nhiÖt b»ng ®ång hay b»ng nh«m, nhiÖt ®é cña van ®­îc to¶ ra m«i tr­êng xung quanh nhê bÒ mÆt cña c¸nh to¶ nhiÖt. Sù to¶ nhiÖt nh­ trªn lµ nhê vµo sù chªnh lÖch gi÷a c¸ch t¶n nhiÖt víi m«i tr­êng xung quanh khi c¸ch t¶n nhiÖt nãng lªn, nhiÖt ®é xung quanh c¸nh t¶n nhiÖt t¨ng lªn lµm cho tèc ®é ra kh«ng khÝ bÞ chËm l¹i víi nh÷ng lÝ do v× h¹n chÕ cña tèc ®é dÉn nhiÖt khi van b¸n dÉn ®­îc lµm m¸t b»ng c¸nh to¶ nhiÖt mµ chØ nªn cho van lµm viÖc víi dßng ®iÖn Ilv = 25% i®m + Lµm m¸t b»ng th«ng giã c­ìng bøc - Khi cã qu¹t ®èi l­u kh«ng khÝ thæi däc theo khe cña c¸nh t¶n nhiÖt nhiÖt ®é xung quanh c¸nh t¶n nhiÖt thÊp h¬n tèc ®é dÉn nhiÖt ra m«i tr­êng tèt h¬n, hiÖu suÊt cao h¬n. Do ®ã cho van lµm viÖc víi dßng ®iÖn Ilv = 35%i®m + Lµm m¸t b»ng n­íc: - Khi lµm m¸t b»ng n­íc hiÖu suÊt trao ®æi nhiÖt tèt h¬n, cho phÐp lµm viÖc víi dßng ®iÖn Ilv = 90% i®m. Qu¸ tr×nh lµm m¸t b»ng n­íc ph¶i ®¶m b¶o xö lý n­íc kh«ng dÉn ®iÖn. B»ng c¸ch khö ion trong n­íc hoÆc gi¶m ®é dÉn ®iÖn cña n­íc ( t¨ng ®iÖn trë n­íc) theo nguyªn t¾c chiÒu dµi hay gi¶m tiÕt diÖn ®­êng cong èng dÉn n­íc ta cã thÓ coi ®é dÉn ®iÖn cña n­íc kh«ng ®¸ng kÓ. *Ta chän chÕ ®é lµm m¸t b»ng th«ng giã tù nhiªn. Trong chÕ ®é nµy th× Ilv = 25% i®m trong ®ã: do ®ã I®mv = Ilv.4 = 73,33.4 = 293,32 (A) v× vËy ta ph¶i chän van chÞu ®­îc dßng ®iÖn lµ: I®mv = k®tI.4 = 1,4.293,32 = 410,65 (A) Tõ c¸c th«ng sè tÝnh to¸n ë trªn ta chän ®­îc 3 Tiristor lo¹i TP 500-10 cã c¸c th«ng sè Umax = 1000 V I®m = 500 A Igm = 400 mA Ugm = 8 V DUv =1V dU/dt =100V/ms di/dt = 20 A/ms Toff =120ms 2. TÝnh b¶o vÖ van B¶o vÖ dßng ®iÖn cho van + Aptomat dïng ®Ó ®ãng c¾t m¹ch ®éng lùc, tù ®éng b¶o vÖ khi qu¸ t¶i vµ ng¾t m¹ch Tiristor, ng¾n m¹ch ®Çu ra bé biÕn ®æi, ng¾n m¹ch thø cÊp m¸y biÕn ¸p, ng¾n m¹ch ®Çu ra ë bé nghÞch l­u + Chän Aptomat cã: I®m = 1,1.I1 = 1,1.253 = 278,3 (A) + ChØnh ®Þnh dßng ng¾n m¹ch Inm = 2,5.I1 = 2,5.253 = 632,5 (A) + Dßng qu¸ t¶i: Iqt = 1,5.I1 = 1,5.253 = 397,5 (A) B¶o vÖ qu¸ ®iÖn ¸p cho van Tiristor còng rÊt nh¹y c¶m víi ®iÖn ¸p qu¸ lín so víi ®iÖn ¸p ®Þnh møc, ta gäi lµ qu¸ ®iÖn ¸p *Ng­êi ta chia lµm 2 lo¹i nguyªn nh©n g©y ra qu¸ ®iÖn ¸p: Nguyªn nh©n néi t¹i: §ã lµ sù tÝch tô ®iÖn tÝch trong c¸c líp b¸n dÉn. Khi kho¸ tiristor b»ng ®iÖn ¸p ng­îc, c¸c ®iÖn tÝch nãi trªn ®æi ng­îc l¹i hµng tr×nh t¹o ra dßng ®iÖn trong kho¶ng thêi gian rÊt ng¾n. Sù biÕn thiªn nhanh chãng cña dßng ®iÖn ng­îc g©y ra søc ®iÖn ®éng c¶m øng rÊt lín trong c¸c ®iÖn c¶m. Do vËy gi÷a anot vµ catot cña tiristor xuÊt hiÖn qu¸ ®iÖn ¸p. Nguyªn nh©n bªn ngoµi: Nh÷ng nguyªn nh©n nµy th­êng x¶y ra ngÉu nhiªn nh­ khi c¾t kh«ng t¶i mét m¸y biÕn ¸p trªn ®­êng d©y, khi cã sÊm sÐt..... §Ó b¶o vÖ qu¸ ®iÖn ¸p , ng­êi ta th­êng dïng m¹ch RC nh­ h×nh vÏ M¹ch RC ®Êu song song víi Tiristor nh»m b¶o vÖ qu¸ ®iÖn ¸p do tÝch tô ®iÖn tÝch khi chuyÓn m¹ch g©y nªn. M¹ch RC ®Êu gi÷a c¸c pha thø cÊp MBA lµ ®Ó b¶o vÖ qu¸ ®iÖn ¸p do c¾t kh«ng t¶i MBA g©y nªn * C¸c b­íc tÝnh to¸n - X¸c ®Þnh hÖ sè qu¸ ®iÖn ¸p theo c«ng thøc: - X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè trung gian: C*min(k) , R*max(k), R*min(k) - TÝnh di/dt|max khi chuyÓn m¹ch - X¸c ®Þnh ®iÖn l­îng tÝch tô Q= f(di/dt), sö dông c¸c ®­êng cong tra trong sæ tay tra cøu - TÝnh c¸c th«ng sè trung gian C = C*min R*min£ R £ R*max Trong ®ã L lµ ®iÖn c¶m cña m¹ch RLC Trong m¹ch b¶o vÖ qu¸ ®iÖn ¸p ta chän R=80W C=0,25mF III/ ThiÕt kÕ cuén kh¸ng läc - LÊy c«ng suÊt cuén kh¸ng läc SL= 5%Pd =0,05.600.200 =6600VA - TiÕt diÖn cùc tõ chÝnh cña cuén kh¸ng läc: QL=kQ Chän QL = 48(cm2) Trong ®ã kQ: hÖ sè phô thuéc ph­¬ng thøc lµm m¸t, chän kQ = 6 §Ó ®¸p øng yªu cÇu c«ng nghÖ ng­êi ta th­êng chän sao cho bL/aL=1,2¸1,4 Do QL=bL.aL=48 cm2 nªn ta chän aL=6cm, bL= 8cm - Chän chiÒu cao hL = 2,5.aL = 2,5.6 = 15(cm) - Chän kho¶ng c¸ch 2 trô cL = 2aL = 2.6 = 12(cm) - Tæng chiÒu dµi m¹ch tõ L = 2.cL+2.aL = 2.12+2.6 = 36(cm) - Tæng chiÒu cao trô H = h+a = 15+6 = 21 (cm) aL/2 bL cL h aL/2 Ch­¬ng IV ThiÕt kÕ vµ tÝnh to¸n m¹ch ®iÒu khiÓn I. Yªu cÇu ®èi víi m¹ch ®iÒu khiÓn M¹ch ®iÒu khiÓn lµ kh©u quan träng trong bé biÕn ®æi tiristor v× nã ®ãng vai trß chñ ®¹o trong viÖc quyÕt ®Þnh chÊt l­îng vµ ®é tin cËy cña bé biÕn ®æi . Yªu cÇu cña m¹ch ®iÒu khiÓn cã thÓ tãm t¾t trong 6 ®iÓm chÝnh sau: + yªu cÇu vÒ ®é réng cña xung + Yªu vÒ ®é lín cña xung + Yªu cÇu vÒ ®é dèc s­ên tr­íc cña xung + Yªu cÇu vÒ sù ®èi xøng cña xung + Yªu cÇu vÒ ®é tin cËy §iÖn trë kªnh ®iÒu khiÓn ph¶i nhá h¬n ®Ó tiristor kh«ng tù më khi dßng rß t¨ng xung ®iÒu khiÓn Ýt phô thuéc vµo dao ®éng nhiÖt ®é , dao ®éng ®iÖn ¸p nguån cÇn khö ®­îc nhiÔu c¶m øng ®Ó tr¸nh më nhÇm + Yªu cÇu vÒ l¾p r¸p vËn hµnh ThiÕt bÞ thay thÕ dÔ l¾p r¸p vµ ®iÒu chØnh DÔ l¾p vµ mçi khèi cã kh¶ n¨ng lµm viÖc ®éc lËp II. Nguyªn lý chung cña m¹ch ®iÒu khiÓn 1. NhiÖm vô cña m¹ch ®iÒu khiÓn: NhiÖm vô cña m¹ch ®iÒu khiÓn lµ t¹o ra c¸c xung vµo ë nh÷ng thêi ®iÓm mong muèn ®Ó më c¸c Tiristor cña bé chØnh l­u trong m¹ch ®éng lùc. Tiristor chØ më cho dßng ®iÖn ch¶y qua khi cã ®iÖn ¸p d­¬ng ®Æt trªn Anod vµ cã xung ¸p d­¬ng ®Æt vµo cùc ®iÒu khiÓn. Sau khi tiristor ®· më th× xung ®iÒu khiÓn kh«ng cßn t¸c dông g× n÷a, dßng ®iÖn ch¶y qua tiristor do th«ng sè cña m¹ch ®éng lùc quyÕt ®Þnh M¹ch ®iÒu khiÓn cã chøc n¨ng : - §iÒu chØnh vÞ trÝ xung ®iÒu khiÓn trong ph¹m vi nöa chu kú d­¬ng cña ®iÖn ¸p ®Æt trªn Anod – Catod cña Tiristor - T¹o ra ®­îc c¸c xung ®ñ ®iÒu kiÖn më tiristor ®é réng xung tx > 10 ms §é réng xung ®­îc x¸c ®Þnh theo biÓu thøc: tx= Trong ®ã Idt: dßng duy tr× cña Tiristor di/dt: tèc ®é t¨ng tr­ëng cña dßng t¶i §èi t­îng cÇn ®iÒu khiÓn ®­îc ®Æc tr­ng bëi gãc a 2. CÊu tróc cña m¹ch ®iÒu khiÓn Tiristor SS 1 U®k - 1 2 3 4 T HiÖu ®iÖn ¸p u®k-urc ®­îc ®­a vµo kh©u so s¸nh 1, lµm viÖc nh­ mét trig¬ Khi u®k-urc = 0 th× trig¬ lËt tr¹ng th¸i, ë ®Çu ra cña nã ta nhËn ®­îc mét chuçi xung d¹ng ²sinus ch÷ nhËt ” Kh©u 2 lµ ®a hµi 1 tr¹ng th¸i æn ®Þnh Kh©u 3 lµ kh©u khuyÕch ®¹i xung Kh©u 4 lµ biÕn ¸p xung B»ng c¸ch t¸c ®éng vµo u®k cã thÓ ®iÒu chØnh ®­îc vÞ trÝ xung ®iÒu khiÓn, tøc lµ ®iÒu chØnh gãc a 3. Nguyªn t¾c ®iÒu khiÓn Trong thùc tÕ ng­êi ta th­êng dïng 2 nguyªn t¾c ®iÒu khiÓn: th¼ng ®øng tuyÕn tÝnh vµ th¼ng ®øng “arccos” ®Ó thùc hiÖn viÖc ®iÒu chØnh vÞ trÝ xung trong nöa chu kú d­¬ng cña ®iÖn ¸p ®Æt trªn Tiristor a. Nguyªn t¾c ®iÒu khiÓn th¼ng ®øng tuyÕn tÝnh UAK a a a Urc U®k + Urc wt wt 0 0 U®k Theo nguyªn t¾c nµy, ng­êi ta th­êng dïng 2 ®iÖn ¸p: §iÖn ¸p ®iÒu khiÓn U®k lµ ®iÖn ¸p 1 chiÒu cã thÓ ®iÒu chØnh ®­îc biªn ®é §iÖn ¸p ®ång bé Urc cã d¹ng r¨ng c­a,®ång bé víi ®iÖn ¸p Anod-Catod Tæng ®¹i sè cña Urc + U®k ®­a ®Õn ®Çu vµo cña mét kh©u so s¸nh. B»ng c¸ch lµm biÕn ®æi U®k ta cã thÓ ®iÒu chØnh ®­îc thêi ®iÓm xuÊt hiÖn xung ra tøc lµ ®iÒu chØnh ®­îc gãc a. Khi U®k = 0 ta cã a = 0. Khi U®k 0. Quan hÖ gi÷a a vµ U®k nh­ sau: b. Nguyªn t¾c ®iÒu khiÓn th¼ng ®øng “arccos” UAK U®k Ur U®k U®k+Urc wt a 0 Urc Theo nguyªn t¾c nµy còng cã 2 ®iÖn ¸p: §iÖn ¸p ®ång bé Urc v­ît tr­íc ®iÖn ¸p Anod-Catod Tiristor mét gãc b»ng p/2 ( NÕu UAK = Asinwt th× Ur = Bcoswt) §iÖn ¸p ®iÒu khiÓn U®k lµ ®iÖn ¸p 1 chiÒu cã thÓ ®iÒu chØnh ®­îc theo 2 h­íng Trªn h×nh vÏ ®­êng nÐt ®øt lµ ®iÖn ¸p anèt – catèt tiristor, tõ ®iÖn ¸p nµy ng­êi ta t¹o ra Urc . Tæng ®¹i sè Urc + U®k ®­îc ®­a ®Õn ®Çu vµo cña kh©u so s¸nh . Khi Urc + U®k = 0 ta nhËn ®­îc mét xung ë ®Çu ra cña kh©u so s¸nh : U®k + B.cosa = 0 Do ®ã a = arccos(-U®k/B) Th­êng lÊy B = U®k max Khi U®k = 0 th× a =p/2 Khi U®k = - U®k max th× a= 0 Nh­ vËy khi cho U®k biÕn thiªn tõ - U®k max ®Õn + U®kmax th× a biÕn thiªn tõ 0 ®Õn p. Nguyªn t¾c nµy ®­îc sö dông trong c¸c thiÕt bÞ chØnh l­u ®ßi hái chÊt l­îng cao. NhËn xÐt: Theo yªu cÇu thiÕt kÕ m¹ch ®iÒu khiÓn ta thÊy nguyªn t¾c ®iÒu khiÓn th¼ng ®øng tuyÕn tÝnh lµ phï hîp, ta chän nguyªn t¾c ®iÒu khiÓn nµy. 4.Giíi thiÖu c¸c kh©u a)KhuyÕch ®¹i thuËt to¸n V1 Ud Vsat Vsat ChÕ ®é lµm viÖc ChÕ ®é tuyÕn tÝnh V2 = A.ud; A = 104¸105 lµ hÖ sè khuÕch ®¹i ®iÖn ¸p. §Ó thùc hiÖn chÕ ®é nµy ph¶i cã ú udú £ ChÕ ®é b·o hoµ: ú udú > ; V2 = Vsat ú udú < ; V2 = -Vsat øng dông: OA ®­îc sö dông réng r·i trong kü thuËt ®iÒu khiÓn tù ®éng: t¹o hµm sè, t¹o c¸c bé ®iÒu chØnh P, PI, PID, t¹o c¸c ®a hµi, c¸c trig¬, c¸c kh©u so s¸nh, v.v.. b)Kh©u t¹o xung ®ång bé R 1 R T 1 D 0 +E 1 D R 3 ®b U 0 i ~ c 1 U 2 i PT U1 U®b E q q U1: ®iÖn ¸p nguån xoay chiÒu U®b: ®iÖn ¸p xung ®ång bé PT: transistor quang, phototransistor Trong nöa chu kú d­¬ng cña ®iÖn ¸p nguån: , , U®b = 0 Trong nöa chu kú ©m, ®i«t D1 dÉn dßng, D0 bÞ kho¸, U®b = E S¬ ®å nµy cho phÐp lo¹i bá m¸y biÕn ¸p ®ång bé KhuyÕch ®¹i vµ biÕn ¸p xung T2 T1 Ue t d)Kh©u t¹o ®iÖn ¸p r¨ng c­a ®ång bé C +E R U®b U®b Urc t t Urc U®b- xung ®ång bé ®iÓm kh«ng cña ®iÖn ¸p nguån xoay chiÒu Urc- ®iÖn ¸p r¨ng c­a ®ång bé Urc = E.( 1- e-t/RC ) e- Kh©u ph¸t xung ” sinus ch÷ nhËt” 0A -E +E + R1 R2 R3 C UC Ur U2 kVsat Vsat UC -Vsat T1 T2 -kVsat t Trong s¬ ®å nµy OA thùc hiÖn so s¸nh hai tÝnh hiÖu UC vµ Ur = B.TÝnh to¸n m¹ch ®iÒu khiÓn R10 R11 R12 BAX T1 T2 D D D T +24 V 1)BiÕn ¸p xung vµ khuyÕch ®¹i xung KhuyÕch ®¹i xung Víi T chän lµ lo¹i TL 500-10 víi c¸c th«ng sè : Ug=8(V) Ig=400(mA) BiÕn ¸p xung chän lµ lo¹i cã tû sè biÕn ®æi : =1 §iÖn ¸p thø cÊp cña m¸y biÕn ¸p xung U2 = Ug + 0,6 = 8,6 (V) §iÖn ¸p s¬ cÊp : U1=mU2=1.8,6=8,6(V) I1==0,04(A) (Dßng I1 chÝnh lµ dßng ®i vµo cùc C cña T3) §iÖn ¸p r¬i trªn ®iÖn trë R10: UR=E2-U1=15,4(V) Gi¸ trÞ ®iÖn trë R10 cÇn chän : R10=.103=56,22(W) (Chän R10=60W ) C¨n cø vµo dßng colect¬ ta chän bãng T3 lo¹i KI-6U víi c¸c th«ng sè kü thuËt sau: IC E2 =3A UCE2 =60V b =100 Dßng ®iÖn bad¬ cñaT3 lµ dßng qua ®Ìn T2: IB1(T1)==9,72(mA) Dßng vµo cùc bad¬ cña T2 lµ dßng ra cña bé so s¸nh . Dßng nµy cã trÞ sè th­êng nhá Chän Tranzito T2lµ lo¹i C828 cã c¸c th«ng sè kü thuËt sau: UEC =40v Ic = 0,3A b =100 Dßng ®iÖn vµo cùc bad¬ cña T2lµ : IB(T2)= =4(mA) Nh­ vËy hÖ sè khuÕch ®¹i cña m¹ch lµ :b=10.10=100 lÇn R11: ®iÖn trë t¹o thiªn ¸p cho T3 ®¶m b¶o t¹o ra mét ®iÖn ¸p kho¶ng 0,65V më b·o hoµ T3. Chän R11=1K Chän c¸c ®i«t D6,D8, D7 lµ lo¹i D1011 R8 : ®iÖn trë h¹n chÕ dßng vµo cùc bad¬ T2.Chän R8=1K b)TÝnh biÕn ¸p xung BiÕn ¸p xung ®Ó truyÒn tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn cã c¸c ®Æc ®iÓm sau: T¹o ®­îc biªn ®é xung ra theo yªu cÇu DÔ thay ®æi cùc tÝnh cña xung ra C¸ch ly vÒ ®iÖn gi÷a m¹ch ®iÒu khiÓn vµ m¹ch lùc *Chän tû sè biÕn ¸p xung n=1,2 *Chän vËt liÖu s¾t tõ '330 ,lâi s¾t tõ cã d¹ng h×nh ch÷ E lµm viÖc rrªn mét phÇn cña ®Æc tÝnh tõ ho¸ . DB=0,7Tesla DH=50A/m -Tõ thÈm lâi s¾t tõ : m==1,4.104 -V× m¹ch tõ cã khe hë nªn ph¶i tÝnh tõ thÈm trung b×nh .S¬ bé ta chän chiÒu dµi trung b×nh cña ®­êng søc tõ l=0,1m , khe hë lkh=10-5m. mtb==5,8.103 -ThÓ tÝch lâi s¾t tõ: V=Q.l= Tx: ®é réng xung ,chän tx=600ms S: Møc ®é sôt biªn ®é xung,S=0,15 I2':dßng ®iÖn thø cÊp quy ®æi sang s¬ cÊp ,I2'==0,3A ÞV==6,18 cm3 Chän lo¹i BAX cã thÓ tÝch V=9,22 cm2 cã c¸c th«ng sè : Q=0,92 cm2 l=10,03 cm a=1,2 cm c= 1,2 cm C=4,8 cm H=4,2 cm B=1 cm -Sè vßng cuén s¬ cÊp BAX: W1==112 vßng -Sè vßng cuén d©y thø cÊp BAX: W2=86 vßng 2)TÝnh to¸n khèi ®ång pha 2-1 w A B D1 D2 R1 a a’ +E R4 VR1 A1 -E +E R3 R2 UA UB q q Uref q1 q2 §iÖn ¸p sau khi tõ ®Çu ra a, a’ cña biÕn ¸p ®ång pha qua ®i«t D1,D2 ta ®­îc d¹ng ®iÖn ¸p t¹i A nh­ h×nh vÏ, ®iÖn ¸p t¹i A sau khi so s¸nh víi mét ®iÖn ¸p chuÈn lÊy trªn R2 ta ®­îc d¹ng ra ë B lµ c¸c xung ch÷ nhËt Chän E+ = 12. víi UAmax = 12V chän q1 = 400 -> Uref = 12.sin= 12.sin = 5,8(V) Ta cã : ->VR1 = 1,08.R4 §Ó cã thÓ ®iÒu chØnh U ta chän VR1 lµ biÕn trë lo¹i 5KW, R4 lµ ®iÖn trë cè ®Þnh 5KW Th­êng chän ®iÖn trë R2 vµ R3 sao cho dßng vµo khuyÕch thuËt to¸n IV<1mA. Chän R2 = R3 = U/I =9/10-3 = 9(kW) Chän R2 = R3 = 10kW. 3.Kh©u t¹o ®iÖn ¸p r¨ng c­a DZ C D3 VR2 +E C1 A2 -E +E R5 R6 R7 UB UC 9 V q q q2 q1 Nguyªn lý ho¹t ®éng cña kh©u t¹o ®iÖn ¸p r¨ng c­a : M¹ch lµm nhiÖm vô t¹o ®iÖn ¸p r¨ng c­a ®­a vµo cöa ®¶o cña A3. Xung ch÷ nhËt UB ®­îc ®­a vµo ®Çu ®¶o cña A2 Khi UB = - UB.max , ®i«t D3 th«ng cã dßng IC1= UC.max/R6 n¹p cho tô C1 qua R6 Khi UB = UB.max , ®i«t D3 kho¸, tô C1 phãng ®iÖn theo ®­êng +E -> VR2 -> R5 -> C1 -> A2 vÒ ©m nguån -E + TÝnh chän kh©u r¨ng c­a : §iÖn ¸p tùa ®­îc h×nh thµnh do sù n¹p cña tô C1 , mÆt kh¸c ®Ó ®¶m b¶o ®iÖn ¸p tùa cã trong mét nöa chu kú ®iÖn ¸p l­íi lµ tuyÕn tÝnh th× : + Thêi gian tô n¹p +Thêi gian tô phãng; T2 = T - T1 = 40 - 2,22 = 37,78 (ms) Coi dßng qua tô C1 kh«ng ®æi chän C1 = 1mF ® IC = 4,05.103(A) chän R6 = 300(W) khi tô C1 phãng ®iÖn qua R5, VR2 ta chän R5, VR2 sao cho T2 = 37,78(ms) Ta cã: Víi UC = UDZ = 9V MÆt kh¸c Ta chän R5 = 33KW cßn VR2 lµ biÕn trë lo¹i 10 KW 4. Kh©u so s¸nh A3 -E +E Urc U®k R8 R9 D U®k UD Uc q q §iÖn ¸p r¨ng c­a ®­a vµo cöa ®¶o cña A3 §iÖn ¸p ®iÒu khiÓn ®­a vµo cöa céng cña A3 NÕu Urc>U®k ®Çu ra cña A3lµ xung ©m NÕu Urc>Udk ®Çu ra cña A3 lµ xung d­¬ng Khi ®ã ®Çu ra cña A3 cã chuçi xung vu«ng liªn tiÕp .PhÇn tö chÝnh cña kh©u so s¸nh lµ A3 lo¹i TL084 do h·ng Texas Intruments chÕ t¹o . Chän R8 = R9 =15kW 5)Kh©u logic AND §Çu ra cña m¹ch AND lµ xung chïm cã ®é réng cña xung dïng ë m¹ch so s¸nh chän AND lµ vi m¹ch CMOSTC085 cña NhËt cã nguån cÊp 15V 6)Kh©u ph¸t xung chïm Kh©u ph¸t xung chïm dïng b»ng vi m¹ch 555 ldo h·ng SignetÝc chÕ t¹o, bao gåm khuÕch ®¹i thuËt to¸n OA1, OA2 thùc hiÖn chøc n¨ng so s¸nh, mét trig¬, mét transistor vµ ®iÖn trë, mçi c¸i 5kW +E 555 7 6 2 8 4 3 1 R10 R11 C2 Ura Vi m¹ch 555 gåm 8 ch©n. Ch©n 1: Nèi víi cùc ©m cña nguån nu«i. Ch©n 2: KÝch lËt tr¹ng th¸i khi V= th× V = 0 Ch©n 3: Cæng ra V (min) = 0,1 (v). V max = E - 0,5 (v) ; Imin = OA; Imax = 0,2A. Ch©n 4: Khi V = 0 th× V = 0 nÕu kh«ng cÇn kho¸ th× 1 nèi víi 8 Ch©n 5: Läc nhiÔu th­êng cã nèi tù 0,01 ®Çu gi÷a ch©n 5 vµ 1 Ch©n 6: Ng­ìng lËt V= th× V = 0. Ch©n 7: Ch©n phãng ®iÖn th­êng ®Êu víi trÞ C cña m¹ch ngoµi Ch©n 8: Nèi víi cùc d­¬ng cña nguån nu«i E = 5 ®Õn 18 (v) tiªu thô dßng ®iÖn 0,7m A/1V nguån nu«i. * Ho¹t ®éng cña s¬ ®å: Gi¶ thiÕt U= ; S = "0" ; R = "1" ; U = "1" ; Z = "0" T kho¸; Tô C n¹p ®iÖn; Ut¨ng theo hµm mò Khi U = ; R = "0" ; Z = "1" ; U = "0" T më; Tô C phãng ®iÖn qua. R vµ T®iÖn ¸p trªn tô C gi¶m dÇn Khi U = ; S = "0" ; U = 1; Z = 0 ; T kho¸ Ta cã chu kú ra: T = T+ T2 = 0,693 (R24 + R25) Nh­ ë trªn ta chän f = 1,25 kHz T = 800 T1 = T2 R24 = R25 = 15,6 (k) 7)Khèi ph¶n håi vµ khèi t¹o ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn - + +E +E +E R1 R1 D2 +E C1 R1 FT D3 +E D1 - + R1 R1 - + R1 R1 +E R1 D4 R1 R2 R1 +E 8.Khèi nguån nu«i M¹ch ®iÒu khiÓn ®­îc cung cÊp tõ 1 m¸y biÕn ¸p nguån 3 pha cã chung lâi s¾t víi biÕn ¸p ®ång pha. Trong ®ã: + Cuén d©y W1 lµ cuén d©y s¬ cÊp nèi víi nguån xoay chiÒu 3 pha + Cuén W2 cung cÊp n¨ng l­îng ®Ó ph¸t tÝn hiÖu xung ®ång bé. W2 cã ®iÓm gi÷a nèi ®Êt Uaa' = Ubb' = Ucc' = 12v. + Cuén W3 cung cÊp ®iÖn cho bé chØnh l­u 3 pha ®Çu ra cña m¹ch chØnh l­u ®­a ®Õn vÞ trÝ vi m¹ch æn ¸p ®Ó cuèi cïng cã ®iÖn ¸p ra = 12V + Cuén W4 cung cÊp cho bé chØnh l­u t¹o ®iÖn ¸p ra E=12V. * Khèi æn ¸p : Vi m¹ch 7812: -®Çu vµo U=35V - ®Çu ra U=+12V Vi m¹ch 7912:-®Çu vµo U=35V -®Çu ra U=-12V TÝnh biÕn ¸p nguån : U2-1=17V I2-1=500mA U2-2=10V I2-2=1000mA U2-3=12-0-12V I2-3=100mA TÝnh c«ng suÊt : P2-1=3.U2-1.I2-1=3.17.0,5=25,5W P2-2=3.U2-2.I2-2=3.10.1=30W P2-3=3U2-3.I2-3=3.24.0,1=7,2W Tæng c«ng suÊt : På=P2-1+P2-2+P2-3=62,7W ÞChän m¸y BA cã P=65W Trªn thùc tÕ ®èi víi lo¹i MBA cã c«ng suÊt nhá ta cã tiÕt diÖn lâi s¾t : S=1,2=9,6cm2 (S-thiÕt diÖn lâi s¾t.) Theo s¸ch ®iÖn tö c«ng suÊt B¶ng B2-2, chän lâi thÐp tõ III 32x40.Cã c¸c sè liÖu kü thuËt sau: a=32 mm h=80 mm c=32 mm C=128 mm H=112 mm B=20 mm *TÝnh sè vßng d©y: _Sè vßng v«n: Chän vßng /V _Sè vßng d©y mçi pha cuén s¬ cÊp: W1=3,76.220=827 vßng/V _Sè vßng d©y mçi pha cuén thø cÊp: W2-1=3,76.17=64 vßng W2-2=3,17.10=38 vßng W2-3=3,17.24=90 vßng *TÝnh thiÕt diÖn d©y dÉn: Chän mËt ®é dßng ®iÖn J=2,5 A/mm2 _ThiÕt diÖn d©y dÉn s¬ cÊp: Trong ®ã: _ThiÕt diÖn d©y dÉn thø cÊp: *Chän d©y: