Đồ án Thiết kế bộ chỉnh lưu cầu ba pha

Muïc Luïc Trang Lôøi noùi ñaàu 03 PHAÀN I: THIEÁT KEÁ BOÄ CHÆNH LÖU CAÀU BA PHA CHÖÔNG I: PHAÂN TÍCH VAØ CHOÏN MAÏCH ÑOÄNG LÖÏC 1. Phaân tích vaø choïn maïch ñoäng löïc 05 1.1. Sô ñoà maïch chænh löu hình tia ba pha duøng Thysistor 05 1.1.1. Sô ñoà nguyeân lyù 05 1.1.2. Nguyeân lyù hoaït ñoäng 06 1.1.3. Caùc coâng thöùc tính toaùn 07 1.2. Maïch chænh löu caàu ba pha ñoái xöùng duøng Thysistor 08 1.2.1. Sô ñoà nguyeân lyù 08 1.2.2. Ñieàu kieän laøm vieäc cuûa Thysistor 09 1.2.3. Toång hôïp ñieän aùp ra 09 2. Tính choïn thieát bò 14 2.1. YÙ nghóa cuûa vieäc tính choïn thieát bò 14 2.2. Tính choïn thieát bò maïch ñoäng löïc 14 2.2.1. Tính choïn Thysistor 14 2.2.2. Tính choïn maùy bieán aùp löïc 16 2.3. Tính choïn thieát bò baûo veä maïch ñoäng löïc 17 2.3.1. Baûo veä quaù doøng ñieän 17 2.3.2. Baûo veä quaù aùp treân Thysistor 18 2.3.3. Baûo veä quaù nhieät 19 CHÖÔNG II : THIEÁT KEÁ MAÏCH TAÏO XUNG ÑIEÀU KHIEÅN 2.1. Phaân tích vaø choïn phöông aùn thieát keá maïch ñieàu khieån 21 2.2. Choïn phöông aùn phaùt xung 21 2.3. Thieát keá maïch taïo xung 23 2.3.1. Khoái ñoàng boä hoaù vaø phaùt xung raêng cöa 24 2.3.2. Khoái so saùnh 27 2.3.3. Khoái taïo xung vaø phaân chia xung 28 2.3.4. Sô ñoà toång hôïp cuûa moät keânh ñieàu khieån 33 2.4. Thieát keá nguoàn nuoâi 35 2.5. Tính choïn maïch ñieàu khieån 36 2.5.1. Tính choïn maùy bieán aùp xung 36 2.5.2. Tính choïn Tranzitor, Điod, KÑTT 38 2.6. Sô ñoà nguyeân lyù maïch boä nguoàn 40 PHAÀN II : ÖÙNG DUÏNG BOÄ CHÆNH LÖU CAÀU BA PHA VAØO MAÏCH ROTOR ÑOÄNG CÔ KHOÂNG ÑOÀNG BOÄ BA PHA ĐỂ ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ Chöông III : KHAÛO SAÙT CHEÁ ÑOÄ TÓNH HEÄ HÔÛ 3.1. Sô ñoà maïch ñoäng löïc heä ñieàu chænh toác ñoä ñoäng cô ñieän xoay chieàu ba pha rotor daây quaán 43 3.2. Nguyeân lyù laøm vieäc cuûa sô ñoà heä truyeàn ñoäng noái caáp 44 3.3. Ñaëc tính tónh cuûa heä 45 3.3.1. Xaây döïng ñaëc tính cô töï nhieân 45 3.3.2. Ñaëc tính cô 48 3.3.2.1. Xaây döïng ñaëc tính tónh heä truyeàn ñoäng noái caáp 49 3.3.2.2. Ñaëc tính tónh cuûa ñoäng cô khoâng ñoàng boä ba pha rotor daây quaán khi laøm vieäc ñieàu toác noái caáp 54 CHÖÔNG IV: XAÂY DÖÏNG VAØ KHAÛO SAÙT HEÄ TRUYEÀN ÑOÄNG NOÁI CAÁP OÅN ÑÒNH TOÁC ÑOÄ 4.1. Xaây döïng sô ñoà caáu truùc cuûa heä töï ñoäng oån ñònh toác ñoä 60 4.2. Xaây döïng sô ñoà caáu truùc cuûa heä thoáng 61 4.2.1. Thaønh laäp haøm truyeàn cuûa caùc khaâu 61 4.2.2. Sô ñoà caáu truùc 69 4.3. Toång hôïp maïch voøng doøng ñieän 70 4.4. Toång hôïp maïch voøng toác ñoä 72 4.5. Sô ñoà caáu truùc traïng thaùi ñoäng cuûa heä thoáng ñieàu toác noái caáp 75 CHÖÔNG V: SÔ ÑOÀ NGUYEÂN LYÙ HEÄ THOÁNG TRUYEÀN ÑOÄNG NOÁI CAÁP 5.1. Sô ñoà nguyeân lyù maïch cuûa heä thoáng truyeàn ñoäng noái caáp 76 5.2. Nguyeân lyù ñieàu chænh toác ñoä vaø oån ñònh toác ñoä 78 5.3. Taùc duïng cuûa maïch voøng doøng ñieän 80 5.4. Khôûi ñoäng ñoäng cô giaùn tieáp thoâng qua ñieän trôû phuï 81 Keát Luaän 82 Taøi lieäu tham khaûo 83 Lôøi noùi ñaàu Trong quá trình sản xuất, truyền động điện là một trong những khâu quan trọng để tạo ra năng suất lao động lớn. Điều đó càng được thể hiện rõ nét trong các dây truyền sản xuất, trong các công trình xây dựng hiện đại, truyền động điện đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao năng suất lao động và chất lượng sản phẩm. Vì thế các hệ thống truyền động điện luôn được quan tâm nghiên cứu để nâng cao chất lượng sản phẩm. Khi nói đến truyền động điện thì người ta quan tâm nhất đó là động cơ điện và việc điều khiển động cơ điện một cách chính xác và đạt kết quả như mong muốn. Do có nhiều ưu điểm cả về kinh tế lẫn kỹ thuật nên động cơ không động bộ ngày càng được sử dụng phổ biến trong nền kinh tế quốc dân cũng như đời sống hàng ngày. Vì vậy việc điều khiển động cơ không đồng bộ là một trong những vấn đề quan trọng. Dưới sự hướng dẫn tận tình của thaày giaùo PGS.TS Võ Quang Lạp, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình với đề tài “Thiết kế bộ chỉnh lưu cầu ba pha nối vào mạch roto động cơ không đồng bộ ba pha để điều chỉnh tốc độ”. Song thời gian và hiểu biết thực tế còn hạn chế nên trong quá trình thiết kế đồ án không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy em rất mong được sự giúp đỡ, chỉ bảo của các thầy cô để đồ án của em được hoàn chỉnh hơn. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS.TS Võ Quang Lạp, caùc thaày coâ giaùo ñaõ giuùp ñôõ vaø taïo ñieàu kieän thuaän lôïi ñeå em hoaøn thaønh ñoà aùn naøy. Em xin chân thành cảm ơn ! Ngày 01 tháng 6 năm 2009 Sinh vieân thöïc hieän Nguyễn Văn Nam PHAÀN I THIEÁT KEÁ BOÄ CHÆNH LÖU CAÀU BA PHA CHÖÔNG I PHAÂN TÍCH VAØ CHOÏN MAÏCH ÑOÄNG LÖÏC 1. Phaân tích vaø choïn mạch động lực Trong kyõ thuaät ñieän raát nhieàu tröôøng hôïp yeâu caàu phaûi bieán ñoåi moät nguoàn ñieän aùp xoay chieàu thaønh ñieän aùp moät chieàu vaø ñieàu chænh ñöôïc giaù trò cuûa ñieän aùp moät chieàu ñaàu ra. Ñeå laøm ñöôïc ñieàu ñoù ngöôøi ta coù nhieàu caùch khaùc nhau ví duï nhö: duøng toå hôïp ñoäng cô maùy phaùt, duøng boä bieán ñoåi moät phaàn öùng, duøng caùc boä chænh löu ... Nhöng phoå bieán nhaát vaø coù hieäu suaát cao nhaát laø söû duïng caùc sô ñoà chænh löu baèng caùc duïng cuï baùn daãn. Do yeâu cầu thiết kế mạch chỉnh lưu cung cấp doøng điện một chiều vaøo maïch ro to của động cơ điện khoâng đồng bộ ba pha daây quấn, để điều chỉnh tốc độ neân ta đi phaân tích vaø chọn caùc mạch động lực sau: + Mạch chỉnh lưu hình tia ba pha duøng Thysistor. + Mạch chỉnh lưu cầu ba pha ñoái xöùng duøng Thysistor. 1.1. Sơ đồ mạch chỉnh lưu hình tia ba pha duøng Thysistor 1.1.1. Sơ đồ nguyeân lyù Id Hình 1.2 a. Giaûn ñoà daãn doøng cuûa caùc Thysistor. b,c,d,e,f,g. Doøng ñieän chaïy treân taûi, caùc Thysistor, vaø cuaän sô caáp maùy bieán aùp . h. Ñieän aùp ñaët leân Thysistor 1. 0 ωt iT2 0 ωt iT3 0 ωt iT1 0 ωt ia uab uac uT1 ωt 0 ωt ic 0 ωt ib ua ub uc ud u ωt uth a) b) c) d) e) f) g) h) Ungmax= T1 T1 T2 T3 Id Id 0 1.1.2. Nguyên lý hoạt động được khái quát như hình vẽ với giả thiết tải có ñieän caûm rất lớn 1.1.3. Caùc coâng thöùc tính toaùn - Vôùi: - Điện áp chỉnh lưu trung bình trên tải Ud = U2 cos1,17U2.cos Trong ñoù U2 laø giaù trò hieäu duïng cuûa ñieän aùp beân thöù caáp MBA - Doøng ñieän trung bình qua Thysistor ITtb = - Ñieän aùp thuaän vaø ngöôïc lôùn nhaát maø Thysistor phaûi chòu: UTthmax =UTngmax =U2 - Coâng suaát tính toaùn: Sttba = UdId 1,355UdId - Ñieàu kieän choïn linh kieän Thyristor: [UTthmax] > UTthmax =U2 [UTngmax] > UTngmax =U2 [IT] > ITtb = Nhaän xeùt: Vôùi sô ñoà chænh löu hình tia 3 pha duøng 3 Thysistor coù: Öu ñieåm : Sô ñoà caáu taïo ñôn giaûn, ñieàu khieån deã daøng. Coù theå aùp duïng khi caàn cung caáp cho ñoäng cô taûi coâng suaát lôùn - Do soá löôïng Thysistor ít neân vieäc ñieàu khieån ñoùng môû deã daøng. Nhöôïc ñieåm: Doøng qua caùc Thysistor khoâng lieân tuïc, ñieän aùp ñaët leân caùc Thysistor lôùn Chaát löôïng ñieän aùp taûi ra chöa toát, heä soá coâng suaát maùy bieán aùp nhoû, khi cheá taïo maùy bieán aùp ñoäng löïc loaïi naøy thöù caáp phaûi noái Y0 coù daây trung tính lôùn hôn daây pha vì chòu doøng ñieän taûi. 1.2. Sơ đồ mạch chỉnh lưu caàu ba pha ñoái xöùng duøng Thysistor 1.2.1. Sô ñoà nguyeân lyù 1.2.2 Ñieàu kieän laøm vieäc cuûa Thysistor Vì ñieän aùp ñaët leân chaân Anot vaø chaân Katot cuûa Thysistor laø ñieän aùp daây neân ñieàu kieän ñeå Thysistor laøm vieäc laø: + UAK = Udaây > 0. + Thôøi ñieåm xuaát hieän xung ωt ≥ 1.2.3. Toång hôïp ñieän aùp ra T1 T3 T5 T1 T4 T6 T2 T4 T6 u ωt 0 Hình 1.4. Giaûn ñoà daãn doøng cuûa caùc Thysistor vaø traïng thaùi göûi xung (=600) a. Giaûn ñoà daãn doøng cuûa caùc Thysistor vaø traïng thaùi göûi xung (=600) * Ñieàu kieän laøm vieäc cuûa caàu Caàu laøm vieäc theo nguyeân taéc göûi xung: laø xung göûi töø nhoùm noï sang nhoùm kia vaø ngöôïc laïi: b. Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa caàu ba pha ñoái xöùng duøng Thysistor öùng vôùi , taûi ñieän caûm ñöôïc theå hieän nhö hình veõ: T1 T6 T2 T3 T5 T1 T4 T6 T4 u ωt ωt ωt ωt ωt ωt ωt ud id iT1 iT2 ia uT1 uth uab uac Ungmax= a) b) c) d) e) g) f) 0 0 0 0 0 0 ucb uab uac Id Id Id ua ub uc Hình 1.6 a. Giaûn ñoà daãn doøng cuûa caùc Thysistor. b. Toång hôïp ñieän aùp ñaët leân taûi. c,d,e,f. Doøng ñieän chaïy treân taûi, caùc Thysistor, vaø cuaän sô caáp maùy bieán aùp . g. Ñieän aùp ñaët leân Thysistor 1. c. Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa caàu ba pha ñoái xöùng duøng Thysistor öùng vôùi , taûi ñieän caûm ñöôïc theå hieän nhö hình veõ sau: Hình 1.7 a. Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa caàu ba pha Thysistor öùng vôùi =450. b. Toång hôïp ñieän aùp ñaët leân taûi. c. Toång hôïp ñieän aùp ñaët leân taûi coù tính ñeán söï aûnh höôûng cuûa hieän töôïng truøng daãn. d. Toång hôïp ñieän aùp ñaët leân taûi khi khoâng xeùt ñeán söï aûnh höôûng cuûa hieän töôïng truøng daãn. ua u ωt =450 =450 ub uc ud 0 0 0 0 ωt ωt ωt ud ud T1 T3 T5 T1 T6 T4 T2 T4 ucb uab uac uca ubc uca ucb uab uac T6 a) b) c) d) T1 T3 T5 ua T4 T6 T4 u t a) 0 =900 =900 ub uc T1 ud b) 0 uca ucb uab uac T2 d. Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa caàu ba pha ñoái xöùng duøng Thysistor öùng vôùi , taûi ñieän caûm ñöôïc theå hieän nhö hình veõ sau: Hình 1.8 a. Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa caàu ba pha Thysistor öùng vôùi =900. b. Toång hôïp ñieän aùp ñaët leân taûi. d. Caùc bieåu thöùc tính toaùn - Vôùi: - Điện áp chỉnh lưu trung bình trên tải Ud = sinwtd(wt) = Uocosa Vôùi q = 6 laø heä soá ñaäp maïch trong moät chu kyø cuûa ñieän aùp sau khi chænh löu. Uo = 2,34U2 (U2 là điện áp hiệu dụng trên thứ cấp máy biến áp) - Dòng điện trung bình qua Thyristor: ITtb = - Điện áp thuận và ngược lớn nhất mà Thyristor phải chịu: UTthmax = UTngmax = U2 - Công suất tính toán: Sttba = UdId = 1,05UdId - Ñieàu kieän choïn linh kieän Thyristor: [UTthmax] > UTthmax =U2 [UTngmax] > UTngmax =U2 [IT] > ITtb = Nhaän xeùt: Sô ñoà chænh löu caàu ba pha giaù trò ñieän aùp laáy ra chaát löôïng toát, trong moât chu kyø cuûa ñieän aùp xoay chieàu coù 6 xung ñaäp maïch neân q=6, ñieän aùp chænh löu do vaäy ôû sô ñoà naøy heä soá laëp raát cao, phaïm vi ñieàu chænh roäng. Sô ñoà naøy coù coâng suaát lôùn. Keát luaän Vì yeâu caàu ñöa nguoàn ñieän moät chieàu vaøo maïch roto cuûa ñoäng cô ba pha rotor daây quaán ñeå ñieàu chænh toác ñoä neân ta choïn maïch chænh löu caàu ba pha duøng 6 Thysistor ñeå nghieân cöùu. Vieäc löïa choïn naøy coù nhieàu öu ñieåm nhö: + Chaát löôïng ñieän aùp ra raát cao (trong moät chu kyø cuûa ñieän aùp nguoàn coù 6 laàn xung daäp maïch cuûa ñieän aùp chænh löu). + Maïch khoâng coù daây trung tính thuaän tieän cho vieäc ñaáu vaøo maïch roto cuûa ñoäng cô. + Maïch coù theå laøm vieäc ñöôïc vôùi cheá ñoä nghòch löu. 2. Tính choïn thieát bò 2.1. YÙ nghóa cuûa vieäc tính choïn thieát bò Vieäc tính choïn thieát bò coù yù nghóa raát quan troïng caû veà kinh teá laãn kyõ thuaät. Vieäc tính choïn caøng chính xaùc, tyû mæ bao nhieâu thì heä thoáng laøm vieäc caøng an toaøn baáy nhieâu. Hôn nöõa, vieäc tính choïn thieát bò chính xaùc coøn naâng cao chaát löôïng, hieäu suaát cuûa heä thoáng. Neáu tính choïn thieáu chính xaùc thì heä thoáng laøm vieäc hieäu xuaát keùm hoaëc khoâng laøm vieäc ñöôïc, laøm taêng chi phí cho nhaø ñaàu tö. Vì vaäy vieâïc tính choïn thieát bò phaûi ñaùp öùng ñöôïc caùc yeâu caàu sau ñaây: + Veà maët kyõ thuaät phaûi ñaûm baûo yeâu caàu coâng ngheä vaø caùc thoâng soá phuø hôïp vôùi thieát bò . + Veà maët kinh teá, thieát bò ñöôïc choïn trong khi thoaû maõn caùc yeâu caàu kyõ thuaät phaûi ñaûm baûo coù chi phí mua saém hôïp lyù. 2.2. Tính choïn thieát bò maïch ñoäng löïc Thoâng soá cho : Ud = 297 V Id = 126 A 2.2.1. Tính choïn Thysistor Thysistor laø linh kieän baùn daãn duøng ñeå bieán ñoåi ñaïi löôïng xoay chieàu thaønh ñaïi löôïng moät chieàu coù ñieàu khieån. Vieäc bieán caùc ñaïi löôïng xoay chieàu thaønh ñaïi löôïng moät chieàu duøng Thysistor coù theå ñöôïc thöïc hieän ñieàu khieån giaù trò tín hieäu ra baèng goùc ñieàu khieån . Ñeå Thysistor laøm vieäc tin caäy vaø ñaûm baûo an toaøn thì caùc Thysistor ñöôïc choïn sao cho noù coù theå laøm vieäc ôû traïng thaùi naëng neà nhaát . Thysistor ñöôïc choïn theo hai ñieàu kieän chuû yeáu sau: + Ñieàu kieän veà doøng ñieän [ ITtb ] + Ñieàu kieän veà ñieän aùp [ UTngmax ] [ UTthmax ] Choïn theo ñieàu kieän veà doøng ñieän [ ITtb ] Trong ñoù: ki: laø heä soá döï tröõ doøng ñieän (ki = 1,5 ÷ 4) choïn ki = 2 = = 42 A. Vaäy: [ ITtb ] = 2.42 = 84 A. Choïn theo ñieàu kieän ñieän aùp [ UTngmax ] [ UTthmax ] Trong ñoù : ku : laø heä soá döï tröõ ñieän aùp (ku = 1,5 ÷ 2,5) choïn ku = 2 Giaù trò ñieän aùp thuaän vaø ñieän aùp ngöôïc ñaët leân caùc van : UTngmax = UTthmax = maø Ud = suy ra U2 = .Ud = = 127 V neân UTngmax = UTthmax = = . Ud = = 310,86 V Vaäy [UTngmax] = [UTthmax ] ku. UTngmax = 2.310,86 = 621,72 V Töø caùc thoâng soá treân ta choïn Thysistor coù caùc thoâng soá sau: Kyù hieäu Un max V Idm max A Ipik max A Ig max A Ug max V Ih max A Ir max A max V dU/dt V/s tcm s Tmax max 0c PO27RH10CH0 1000 100 350 100m 3 400m 10m 2,57 20 35μ 125 Trong ñoù : Unmax : Ñieän aùp ngöôïc cöïc ñaïi Idmmax : Doøng ñieän laøm vieäc cöïc ñaïi Ipikmax : Doøng ñieän ñænh cöïc ñaïi I gmax : Doøng ñieän xung ñieàu khieån cöïc ñaïi Ugmax : Ñieän aùp xung ñieàu khieån cöïc ñaïi Ihmax : Doøng ñieän töï giöõ cöïc ñaïi Irmax : Doøng ñieän roø cöïc ñaïi Umax: Suït aùp cöïc ñaïi treân Thysistor ôû traïng thaùi daãn dU/dt : Ñaïo haøm ñieän aùp theo thôøi gian tcm : Thôøi gian chuyeån maïch (môû vaø khoaù) Tmax: Nhieät ñoä laøm vieäc cöïc ñaïi 2.2.2. Tính choïn maùy bieán aùp löïc Maùy bieán aùp löïc coù taùc duïng caùch ly maïch ñoäng löïc vôùi löôùi ñieän. Cung caáp ñieän aùp thöù caáp baèng ñieän aùp yeâu caàu cuûa boä chænh löu. Maùy bieán aùp coù toå ñaáu daây vôùi : Ñieän aùp cuûa cuoän daây sô caáp maùy bieán aùp laø: U1d = 380 V. Ñieän aùp cuûa cuoän daây thöù caáp maùy bieán aùp laø: U2d = 127.= 220 V Tyû soá bieán aùp cuûa maùy bieán aùp laø: kBA = = =1,73 Giaù trò doøng hieäu duïng cuûa cuoän daây thöù caáp: I2 = Id. =126. =102,88 A. Giaù trò doøng hieäu duïng cuûa cuoän daây sô caáp: I1 = = = 59,47 A. Coâng suaát phía sô caáp maùy bieán aùp: S1= .U1d.I1=.380.59,47 = 39,142 kVA. Coâng suaát phía thöù caáp maùy bieán aùp: S2= .U2d.I2= .220.102,88 = 39,202 kVA. Coâng suaát maùy bieán aùp: S = (S1+ S2)/ 2 = (39,142 + 39,202)/ 2 = 39,172 kVA. Vaäy ta choïn maùy bieán aùp coù coâng suaát SBA S = 39,172 kVA. Sñm (kVA) U1ñm ( V ) U2ñm ( V ) I1ñm ( A ) I2ñm ( A ) KBA 40 380 220 59,47 102,88 1,73 2.3. Tính choïn thieát bò baûo veä maïch ñoäng löïc 2.3.1. Baûo veä quaù doøng ñieän Ta söû duïng aptomat taùc ñoäng nhanh Ñieàu kieän choïn : UATM Ubv IATM kqt.kdt. ksd.Idm Trong ñoù: kqt = 1,1 ÷ 1,2 laø heä soá quaù taûi cho pheùp. ki = 1,05 laø heä soá döï tröõ doøng ñieän tính ñeán khaû naêng sai khaùc. ksñ= 0,85 heä soá phuï thuoäc vaøo sô ñoà. Vaäy: IATM kqt.kdt. ksd.Idm = 1,2.1,05.0,85.59,47 = 63,69 A. Caên cöù vaøo ñoù tra baûng 3-10 trang 110- saùch söû duïng vaø söûa chöõa khí cuï ñieän haï theá, choïn aptomat coù caùc thoâng soá sau: Kieåu Iñm (A) Uñm (V) Soá cöïc Daïng moùc baûo veä doøng cöïc ñaïi Doøng ñònh möùc cuûa moác baûo veä A3110 100 220 380 3 Toång hôïp 80 2.3.2. Baûo veä quaù aùp treân Thysistor Caùc Thysistor laø phaàn töû raát nhaïy caûm vôùi söï bieán ñoåi ñoät ngoät cuûa ñieän aùp vaø doøng ñieän do vaäy ta phaûi duøng caùc maïch, thieát bò ñeå baûo veä chuùng. Caùc nguyeân nhaân gaây ra hieän töôïng quaù ñieän aùp treân caùc Thysistor laø: + Quaù đieän aùp vaø gia toác aùp () do quaù trình chuyeån maïch. + Quaù gia toác aùp () do ñoùng caét maùy bieán aùp ôû cheá ñoä khoâng taûi hay taûi nhoû. R C Ti - Ñeå baûo veä quaù ñieän aùp vaø gia toác aùp cho Thysistor ta duøng maïch R-C maéc song song vôùi Thysistor. Giaû thieát ñieän trôû vaø ñieän dung ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc thöïc nghieäm. R = = = 74 Ω C = = ≈ 1,35 μF - Ñeå baûo veä an toaøn cho caùc van tröôùc söï quaù gia toác ñieän aùp do ñoùng caét maùy bieán aùp ta duøng caùc phaàn töû R- C maéc song song vôùi cuoän daây thöù caáp maùy bieán aùp. Theo taøi lieäu: Thieát keá Ñieän töû coâng suaát – cuûa taùc giaû Traàn Vaên Thònh choïn R,C theo kinh nghieäm nhö sau: R= 15() vaø C= 4(F). 2.3.3. Baûo veä quaù nhieät cho caùc van baùn daãn Khi van baùn daãn laøm vieäc coù doøng ñieän chaïy qua, treân van coù caùc suït aùp , do ñoù coù toån hao coâng suaát , toån hao naøy sinh ra nhieät ñoát noùng van baùn daãn. Maët khaùc van baùn daãn chæ laøm vieäc ñöôïc ôû nhieät ñoä döôùi nhieät ñoä cho pheùp. Neáu nhieät ñoä quaù vöôït quaù nhieät ñoä cho pheùp seõ laøm cho linh kieän khoâng laøm vieäc ñöôïc nhö mong muoán hoaëc phaù huyû linh kieän. Ñeå van baùn daãn laøm vieäc an toaøn, tin caäy vaø khoâng bò phaù huyû vì nhieät ta phaûi choïn vaø thieát keá boä phaän toaû nhieät cho hôïp lyù. Tính toaùn caùnh taûn nhieät cho Thysistor: - Toån thaát coâng suaát treân moãi Thysistor: =.Ilv = 2,57.84 =215,88 W - Dieän tích beà maët toaû nhieät: m2 Vôùi: : laø ñoä cheânh leäch nhieät ñoä so vôùi nhieät ñoä moâi tröôøng. Tmt = 350 : Nhieät ñoä moâi tröôøng. Choïn nhieät treân caùnh taûn nhieät laø: Tlv = 800  = Tlv- Tmt = 800 - 350  = 450 Km : Heä soá taûn nhieät baèng ñoái löu hay böùc xaï. Choïn Km = 25 W/m2.oC - Choïn caùnh taûn nhieät coù caùc kích thöôùc: a=10 cm; b=10 cm; c=0,3 cm; z=0,6 cm. - Soá caùnh taûn nhieät : caùnh - Choïn soá caùnh taûn nhieät laø: 11 caùnh - Vaât lieäu laøm caùnh taûn nhieät laø nhoâm. - Duøng quaït ñoái löu quaït gioù doïc caùc khe cuûa caùnh taûn nhieät. Hình 1.9. Caùnh taûn nhieät cuûa Thysistor CHÖÔNG II THIEÁT KEÁ MAÏCH TAÏO XUNG ÑIEÀU KHIEÅN 2.1. Phaân tích vaø choïn phöông aùn thieát keá maïch ñieàu khieån Ñeå caùc Thysistor laøm vieäc thì ngoaøi ñieàu kieän UAK > 0 coøn phaûi coù xung ñieàu khieån ñaët vaøo cöïc ñieàu khieån cuûa Thysistor. Ñeå coù heä thoáng caùc tín hieäu ñieàu khieån xuaát hieän ñuùng theo yeâu caàu môû van ngöôøi ta phaûi söû duïng maïch ñieän taïo ra caùc tín hieäu ñoù. Maïch ñieän duøng ñeå taïo ra caùc tín hieäu ñieàu khieån goïi laø maïch ñieàu khieån. Ñieän aùp ñieàu khieån caùc Thysistor phaûi ñaùp öùng ñöôïc caùc yeâu caàu caàn thieát veà coâng suaát, bieân ñoä cuõng nhö ñoä roäng xung. Trong thöïc teá coù moät soá daïng xung thöôøng gaëp: 1 2 3 4 Xung vuoâng Xung nhoïn hay xung kim Xung hình thang Xung tam giaùc Caùc thoâng soá ñaëc tröng cuûa xung: tx Đoä roäng xung U Bieân ñoä xung Đoä doác söôøn xung tröôùc. 2.2. Choïn phöông aùn phaùt xung Trong thöïc teá vôùi heä thoáng töï ñoäng cao caùc maïch ñieàu khieån ñöôïc thieát keá theo ba nguyeân taéc sau: + Heä thoáng ñieàu khieån chænh löu theo nguyeân taéc pha ñöùng: Heä thoáng naøy taïo ra caùc xung ñieàu khieån nhôø vieäc so saùnh giöõa tín hieäu ñieän aùp töïa hình raêng cöa thay ñoåi theo chu kyø ñieän aùp löôùi vaø coù thôøi ñieåm xuaát hieän phuø hôïp vôùi goùc pha cuûa ñieän aùp löôùi vôùi ñieän aùp ñieàu khieån moät chieàu thay ñoåi ñöôïc. Heä thoáng naøy coù nhöôïc ñieåm laø khaù phöùc taïp, song noù cuõng coù moät öu ñieåm khaù noåi baät nhö: khoaûng ñieàu chænh goùc môû roäng, ít phuï thuoäc vaøo söï thay ñoåi cuûa ñieän aùp nguoàn, deã töï ñoäng hoaù, moãi chu kyø cuûa ñieän aùp anod cuûa thysistor chæ coù xung ñöôïc ñöa ñeán môû neân giaûm toån thaát trong maïch ñieàu khieån. Do ñoù heä thoáng naøy ñöôïc söû duïng roäng raõi. + Heä thoáng ñieàu khieån chænh löu theo nguyeân taéc khoáng cheá pha ngang: Phöông phaùp naøy coù öu ñieåm laø maïch phaùt xung ñ