Phân tích và lựa chọn phương án hệ truyền động

Lời nói đầu Trong đà phát triển của khoa học kỹ thuật, nhiều thành tựu mới như: Kỹ thuật điện trở, kỹ thuật số, tin học… đã được áp dụng vào mọi lĩnh vực. Thang máy là một loại hình máy nâng chuyển được sử dụng rộng rãi trong các ngành sản xuất của nền kinh tế quốc dân như trong ngành khai thác hầm mỏ, trong ngành xây dựng, luyện kim, công nghiệp nhẹ, trong sinh hoạt dân dụng… ở những nơi đó Thang máy được sử dụng để chở người và vận chuyển hàng hoá. Nó để thay thế cho sức lực của con người và đã mang lại năng suất cao, tiết kiệm thời gian. Vì vậy việc thiết kế hệ truyền động cho thang máy chở người sao cho hợp lý, đảm bảo độ tin cậy cao, đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người và thiết bị là một nhiệm vụ hết sức quan trọng. Trong bản thiết kế này nội dung tính toán thiết kế gồm 5 chương: Chương 1: Mô tả công nghệ và yêu cầu hệ truyền động Chương 2: Phân tích và lựa chọn phương án hệ truyền động Chương 3: Tính chọn công suất động cơ và mạch lực Chương 4: Xây dựng cấu trúc điều khiển và tổng hợp hệ điều khiển Chương 5: Thiết kế mạch điều khiển. Chương 1 Mô tả công nghệ và yêu cầu truyền động I. Mô tả chung về thang máy Kết cấu và bố trí thiết bị của thang máy Thang máy (máy nâng) là thiết bị vận tải dùng để chở người và chỏ hàng theo phương thẳng đung. Những loại thang máy hiện đại có kết cấu cơ khí phức tạp, hệ truyền động, hệ thống khống chế phức tạp, nhằm nâng cao năng suất, vận hành tin cậy an toàn. Tất cả các thiết bị điện được lắp đặt trong buồng thang và buồng máy. Buồng máy thường được bố trí ở tầng trên cùng của giếng thang máy. Kết cấu, sơ đồ bố trí thiết bị của thang máy giới thiệu trên hình 1 (H1) Hố giếng của thang máy 11 là khoảng không gian từ mặt bằng sàn tầng 1 cho đến đáy giếng. Để nâng hạ buồng thang người ta dùng động cơ 6. Động cơ 6 được nối trực tiếp cơ cấu nâng hoặc qua hộp giảm tốc. Nếu nối trực tiếp, buồng thang được treo lên pulu quấn cáp. Nếu nối tiếp gián thời gian giữa puli quấn cáp và động cơ có lắp hộp giảm tốc 5. Khung của buồng tháng 3 được trên lên puli quấn cáp bằng cáp kim loại 4 (thường dùng 1 đến 4 sợi) Buồng thang luôn luôn được giữ theo phương thẳng đứng nhờ có giá treo 7 và những con trượt dẫn hướng (con trượt là loại puli trượt có bọc cáo su bên ngoài). Buồng thang và đối trọng di chuyển dọc theo chiều cao của thành giếng theo các thanh dẫn hướng 9. * Buồng tháng có trang bị phanh bảo hiểm (phanh dù). Phanh bảo hiểm giữ buông thay tại chỗ khi bị đứt cáp. Phanh bảo hiểu thường được chế tạo theo 3 kiểu, phanh bảo hiểm kiểu nêm phanh bảo hiểm kiểu lệch tâm và phanh bảo hiểm kiểu kiềm. Trong các loại phanh trên, phanh bảo hiểm kiểu kiềm được sử dụng rộng rãi hơn, nó đảm bảo cho buồng thang dừng êm hơn, kết cấu của phành bảo hiểm được hấp phía dưới buồng thang, gọng kìm 2 trượt theo thanh dẫn hướng 1 khi tốc độ buồng thang bình thường. Nằm giữa hai cánh tay đòn của kìm có nêm 5 gắn với hệ truyền động bánh vít - trục vít 4. Hệ thống truyền động trục vít có hai loại ren: ren phải và ren trái. Cùng với kết cấu của phanh bảo hiểm, buồng thang có trang bị thêm cơ cấu hạn chế tốc độ kiểu ly tâm. Khi buồng tháng di chuyển sẽ làm cho cơ cấu hạn chế tốc độ kiểu ly tâm quay. Khi tốc độ di chuyển của buồng thang tăng, cơ cấu đai truyền 3 sẽ làm cho thang 4 quay và kìm 5 sẽ ép chặt buồng thang và thanh dẫn hướng và hạn chế tốc độ của buồng thang. II. Phân loại thang máy * Tuỳ thuộc vào chức năng, thang máy có thể phân loại theo các nhóm sau: a. Thang máy chở người trong các nhà cao tầng b. Thang máy dùng trong các nhà cao tầng c. Thang máy chở hàng có điều khiển d. Thang máy dùng trong nhà ăn và thư viện. * Phân loại theo trọng tải Thang máy loại nhỏ Q < 160 kg Thang máy tay bình Q = 500 á 2000 kg Thang máy loại lớn Q > 2000 kg * Phân loại theo tốc độ di chuyển: a. Thang máy chạy chậm v = 0,5 m/s b. Thang máy chạy tốc độ trung bình v = 0,75 á 1,5 m/s c. Thang máy cao tốc v = 2,5 á 5 m/s III. Yêu cầu truyền động * Một trong những yêu cầu cơ bản với hệ truyền động thang máy là phải đảm bảo cho buồng thang chuyển động êm. Buồng thang chuyển động êm hay không phụ thuộc vào gia tốc khi mở máy và khi làm máy các tham số đặc trưng cho chế độ làm việc của thang máy là: - Tốc độ di chuyển v (m/s) - Gia tốc a (m/s2) và tốc độ dật V [m/s3] * Buồng thang của thang máy cần phải dừng chính xác so với một băng của tầng cần dừng. Nếu buồng thang dừng không chính xác sẽ gây ra các hiện tượng sau: - Đối với thang máy chở khách thì làm cho hành khách ra vào khó khăn, tăng thời gian ra, vào của hành khách dẫn đến giảm năng suất. - Đối với thang máy chở hàng sẽ gây khó khăn trong việc sắp xếp và bốc dỡ hàng. Trong một số trường hợp có thể không thực hiện việc sắp xếp và bốc dỡ hàng. + Việc lựa chọn một hệ truyền động, chọn loại động cơ phải dựa trên các yêu cầu sau: Độ chính xác khi dừng. Tốc độ di chuyển buồng thang Gia tốc lớn nhất cho phép Phạm vi điều chỉnh tốc độ. Chương 2 Phân tích và lựa chọn phương án hệ truyền động Động cơ dùng để kéo puli cáp trong thang máy là loại động cơ có điều chỉnh tốc độ và có đảo chiều quay (quá trình nâng hạ của thang máy). Như vậy, để thực hiện được truyền động trong thang máy chúng ta có 2 phương án chính sau: + Phương án 1: Hệ truyền động động cơ một chiều dùng phương pháp chỉnh lưu - Tiristor + Phương án 2: Hệ truyền động động cơ xoay chiều không đồng bộ dùng phương pháp điều chỉnh tần số. Sau đây chúng ta sẽ đi vào phân tích ưu nhược điểm hai loại hệ truyền động này để từ đó chọn ra 1 phương án truyền động phù hợp nhất dùng trong thang máy. I. Hệ truyền động động cơ một chiều dùng phương pháp chỉnh lưu - Tiristor Hệ truyền động Tiristor - Động cơ có đảo chiều quay được xây dựng trên hai nguyên tắc cơ bản. + Giữ nguyên chiều dòng điện phần ứng và đảo chiều dòng kích từ của động cơ. + Giữ nguyên chiều dòng kích từ và đảo chiều dòng điện phần ứng từ hai nguyên tác cơ bản trên ta có 5 loại sơ đồ chính. BBD Uđq BBD 2 BBD 1 CKT Sơ đồ 1: Truyền động dùng 1 bộ biến đổi cấp cho phần ứng và đảo chiều quay đảo chiều dòng kích từ Loại sơ đồ này dùng cho công suất lớn và đảo chiều BBD Uđq + - Sơ đồ 2: Truyền động dùng 1 bộ biến đổi cấp cho phần ứng và đảo chiều quay bằng công tắc tơ chuyển mạch ở phần ứng (từ thông giữa không đổi) Loại này dùng cho công suất nhỏ, tần số đảo chiều thấp. BBD 2 BBD 1 Lư CKT + - Sơ đồ 3: Truyền động dùng hai bộ biến đổi cấp cho phần ứng điều khiển riêng Hệ này có ưu điểm là dùng cho mọi dải công suất, có tần số đảo chiều CKT Lư BBD 1 BBD 2 BA + - Sơ đồ 4: Truyền động dùng hai bộ biến đổi nối song song ngược điều khiển chung. Loại này dùng cho mọi dải công suất vừa và lớn, có tần số đảo chiều cao, tổn thất lớn, kích thước cồng kềnh. BBD 1 Lư CKT Lcb Lcb Lcb - + Sơ đồ 5: Truyền động dùng hai bộ biến đổi nối theo sơ đồ chéo điều khiển chung. BBD 2 Sơ đồ dùng cho mọi dải công suất lớn vừa và lớn thực hiện việc đảo chiều êm tuy nhiên kích thước cồng kênh, với điều biên lớn. * Về nguyên tắc xây dựng mạch điều khiển có thể chia làm hai loại chính: - Điều khiển riêng - Điều khiển chung * Với điều khiển riêng: Khi điều khiển riêng hai bộ biến đổi làm việc riêng rẽ nhau, tại mỗi thời điểm chỉ phát xung điều khiển vào một bộ biến đổi còn bộ loa bị khoá do không có xung điều khiển. Hệ truyền động đảo chiều điều khiển riêng có ưu điểm là làm việc an toàn không có dòng cân bằng chảy giữa các bộ biến đổi song cần có 1 khoảng thời gian trễ trong đó dòng điện động cơ bằng không. * Với điều khiển chung: Tại một thời điểm thì cả hai bộ biến đổi BBĐ1 và BBĐ2 đều nhận được xung mở nhưng chỉ có một bộ biến đổi cấp dòng cho nghịch lưu, còn bộ biến đổi kia làm việc ở chế độ đợi. Trong phương pháp điều khiển chung. Nếu chọn iẵEd1ẵ = ẵEd2ẵthì a1 + a2 = P và ta có phương pháp điều khiển chung đối xứng, khi này sức điện động tổng trong mạch vòng giữa hai bộ biến đổi sẽ triệt tiêu và dòng điện trung bình chảy vòng qua hai bộ biến đổi cũng bị triệt tiêu. Trong thực tế điều khiển chung thường dùng phương pháp điều khiển chung không đối xứng tức là a2 > P - a1 khi đó ẵEd2ẵ >ẵEd1ẵ và không có dòng điện cân bằng. Trong các phương pháp điều khiển chung, mặc dù đã bảo đảm ẵEd2ẵ ³ ẵEd1ẵ tức là không xuất hiện giá trị trung bình của dòng cân bằng song giá trị tức thời của sức điện động các bộ chỉnh lưu ed1(t) ed2(t), luôn khác nhau. Để hạn chế dòng điện cân bằng thường dùng các cuộn kháng cân bằng Lcb II. Hệ truyền động động cơ xoay chiều không đồng bộ dùng phương pháp điều chỉnh tần số. Điều chỉnh tần số - Biến tần trực tiếp - Biến tần gián tiếp * Biến tần trực tiếp: Loại này có sơ đồ cầu trúc như sau: Mạch van a1 a2 Điện áp vào xoay chiều U1 (tần số f1) qua một mạch van là ra ngang tải với tần số f2. Bộ biến tần này có hiệu suất biến đổi năng lượng cao tuy nhiên thực tế sơ đồ mạch van khá phức tạp, có số lơợng van lớn nhất với mạch 3 pha. Việc thay đổi tần số pha f2 khó khăn và phụ thuộc vào tần số f1. * Biến tần gián tiếp: : Loại này có sơ đồ cấu trúc như sau: Chỉnh lưu Lọc Nghịch lưu U1, a1 U2, a2 Điện áp xoay chiều được chỉnh lưu thành điện áp một chiều, qua bộ lọc rồi được biến đổi thành U2 với tần số f2 sau khi qua bộ nghịch lưu độc lập. Hiệu suất biến tần loại này thấp song cho phép thay đổi dễ dàng tần số f2 mà không phụ thuộc vào tần số f1. Kết luận: Qua phân tích hai hệ truyền động trên em chọn phương án hệ truyền động động cơ một chiều dùng phương pháp chỉnh lưu Tiristor. Vì những năm gần đây, do sự phát triển nhanh của kỹ thuật bán dẫn, kỹ thuật bộ biến đổi Thyritor thay thế cho các hệ cổ điển dùng máy điện khuếch đại cũng như khuếch đại từ. Ưu điểm nổi bật của hệ Thyritor - Động cơ là độ tác động nhanh cao, không gây ồn và dễ tự động hoá do các van bán dẫn có hệ số khuếch đại công suất rất cao, điều đó rất thuận tiện cho việc thiết lập các hệ thống tự động điều chỉnh nhiều vòng để nâng cao chất lượng các đặc tính tĩnh và các đặc tính động của hệ thống. Trong hệ truyền động một chiều này em sử dụng mạch lực sơ đồ truyền động dùng làm hai bộ biến đổi cấp cho phần ứng điều khiển riêng) * Bởi vì loại này có ưu điểm là dùng cho mọi dải công suất, có tần số đảo chiều lớn. Đồng thời hai bộ biến đổi cấp cho phần ứng điều khiển riêng hoạt động đóng mở độc lập với nhau, làm việc an toàn và không có dòng chảy giữa các bộ biến đổi, đạt được đồ thị tốc độ tối ưu (đối với loại truyền động xoay chiều thì chỉ đạt được dạng đồ thị gần giống thôi). Sơ đồ mạch lực Chương 3 Tính chọn công suất động cơ mạch lực I. Chọn công suất động cơ Động cơ truyền động giữ vai trò quan trọng trong các máy nâng vận chuyển nói chung và trong thang máy nói riêng. Động cơ truyền động của thang máy làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại, nên khi chọn công suất động cơ phải tính đến phụ tải động. Việc chọn công suất động cơ là 1 trong những yêu cầu quan trọng, nó quyết định trực tiếp đến tính kinh tế và kỹ thuật của hệ thống. Nếu chọn công suất động cơ nhỏ hơn so với yêu cầu phụ tải sẽ làm cho động cơ làm việc quá tải. Do đó làm giảm tuổi thọ động cơ. Ngược lại nếu chọn công suất động cơ lớn hơn tải thì động cơ làm việc non tải, gây lãng phí. Còn nền động cơ không phù hợp với tải, hệ số đóng điện không đảm bảo sẽ gây ra hư hại động cơ. Để đảm bảo yêu cầu phụ tải của thang máy trong truyền động là phụ tải nâng hạ cabin làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại. Từ phụ tải và kết cấu của thang máy ta tính chọn công suất động cơ. * Số liệu cho trước của thang máy + Số tầng: 10 - Chiều cao tầng nhà : 4 (m) - Tốc độ chuyển động: 1,5 (m/s) - Gia tốc cực đại: 1,5 (m/s2) - Trọng lượng cabin: 1000 kg - Tải cực đại: 630 (kg) - Đường kính puli: 0,45 (m) - Hiệu suất bộ truyền: 0,8 1. Xác định phụ tải tĩnh Phụ tải tĩnh của cơ cấu thang máy chủ yếu là do tải trọng quyết định. Nó là phụ tải do trọng lượng ca bin, tải trọng trọng lượng đối trọng và của cáp (bỏ qua trọng lượng cáp), gây nên ở trạng thái tĩnh, thông qua puli, hộp giảm tốc tác dụng nên trục của động cơ. Vì trong quá trình tính toán ta tính với trọng lượng định mức Gđm = 5630 kg nên tổng lực tác dụng lên puli quấn cáp khi nâng tải và hạ tải là như nhau tức là Fn = FH Lực tác dụng lên puli phía cáp nối với cabin F1 = (Gđm + Gbt) . g F1 = (630 + 1000) . 9,81 = 15990 (N) Lực tác dụng lên puli phía cáp nối với đối trọng F2 = Gđt . g = Gbt + a . Gđm) . 9,81 Đối với thang máy chở người ta có hệ số a = 0,35 á 0,4 ở đây ta chọn a = 0,4. Vậy F2 = (1000 + 0,4 . 630). 9,81 = 12282 (N) Từ đó ta có tổng lực tĩnh tác dụng lên puli cáp khi nâng và hạ tải là: F = Fn = FH = F1 - F2 = 15990 - 12282 = 3708 (N) 2. Xây dựng đồ thị phụ tải Trước tiên dựa vào đường cong tối ưu tính toán sơ bộ thời gian thang máy chuyển động ở một tầng. Các phương trình tốc độ, quãng được. Độ dật r = (1) Hoặc r = (2) Thời gian làm việc là t1. Tích phân 2 vế flt (1) ị t1 = Với gia tốc a Ê 2m/s2 thì độ dật không được vượt quá 20 m/s3 Do đó ta chọn độ dật r = 15m/s3 = 0,1 (s) Theo đồ thị trên d > 0 ta có: a = - (t3 - t2) ị a = r . (t3 - t2) ị t3 - t2 = = 0,1 (s) Xét trên đoạn buồng thang chạy với gia tốc không đổi tan có vận tốc v2 = a(t2 - t1) + v1. Mặt khác ta cũng có: a = r . t = ị dv = r. t . dt ị v1 = Đồng thời ta lại có v3 = - (3) v2 = a (t2 - t1) + v1 (4) Với vận tốc chạy ổn định v3 = 1,5 (m/s) Từ phương trình (3) ta có: v2 = v3 + v2 = 1,5 + 15 . - 1,5 . 0,1 = 1,425 (s) Từ phương trình (4) ta có: t2 - t1 = = 0,9 (s) Ta có hệ phương trình: t2 - t1 = 0,9 (s) t3 - t2 = 0,1 (s) t1 = 0,1 (s) Giải hệ trên ta được: t1 = 0,1 (s) t2 = 1 (s) t3 = 1,1 (s) Vì đồ thị trên đối xứng qua quãng đường chuyển động ổn định nên thời gian mở máy với thời gian hãm máy được nhân đôi, tức là: t = 2. t3 = 2 1,1 = 2,2 (s) Từ đó ta tính được quãng đường S = v0 . t + Trong đó a’ = r . t (gia tốc chuyển động Do đó: S1 = v0 . + Xét thấy t = t1 = 0,1 (s) ị a’1 = a = 1,5 (m/s2) ị K = = 15 ị a’1 = 15 . t Mặt khác v0 = 0 ị s1 = 0,5 . a’1 . ị s1 = 0,5 . 15 (t1)3 = 0,5 . 15 (0,1)3 = 0,0075 (m) Ta lại có: s2 = s1 + v2 (t3 - t2) + . a’2 = (t3 - t2)2 S2 = 0,0075 + 0,075 . 0,9 + 0,5 . 1,5 . (0,9)2 = 0,682 (m) Quãng đường: s3 = s2 + v2 (t3 - t2) + 0,5 . a’3 (t3 - t2)2 Trong dó a’3 = m . t + n Xét khi: a’ = 0 và a’ = a ta có: 0 = m . t3 + n a = m . t2 + n ị m (t3 - t2) = - a ị m = n = - m . t3 = - (- 15) . 1,1 = 16,5 ị a’3 = - 15t + 16,5 ị s3 = 0,6 . s2 + 1,425 . 0,1 + 0,5 (-15 . 0,1 + 16.,5) . (0,1)2 = 0,9 (m) Vậy quãng được chuyển động ổn định là scđ = 2 . s3 = 2 . 0,9 = 1,8 (m) Thời gian thang máy chuyển động ổn địnhh là: Tôđ = (s) ị tt1 = 1,47 + 2,2 = 3,67 (s) Để vẽ được phụ tải tĩnh ta tính hệ số đóng điện tương đối, xác định được khoảng thời gian làm việc trong 1 chu kỳ. Vì có 10 tầng nên số quãng đường giữa các tầng thang máy phải chạy trong 1 chu kỳ là: 2 . 9 = 18 Tổng thời gian làm việc: tlv = 18 . 3,67 = 66,06 (s) Với thang máy chở 12 người, giả sử 1 người ra và 1 người vào, khi lên đến tầng 10 thì 12 người ra và có 12 người vào. Thời gian để 1 người ra như một người vào là 1(s). Thời gian đóng mở cửa buồng thang là 2(s). Như vậy thời gian nghỉ của thang trong 1 hành trình là tnghỉ = 4 . 8 . 2 (24 + 2) . 2 = 116 (s) Trong đó: ở tầng 1 và tầng 10 mất (24 + 2) (s) và mỗi lượt cho 8 tầng còn lại ở giữa mỗi tầng mất (2 + 2) s. Thời gian cho 1 chu kỳ là: Tck = tlv + tnghỉ = 66,06 + 116 = 182,06 (s) Ta có hệ số đóng điện tương đối e% là: e% = e% = 36,29 (%) Đồ thị phụ tải MH t MN 3. Chọn động cơ + Tính mô men tác dụng lên trục động cơ khi nâng, hạ tải áp dụng công thức: M = + Trong đó: F là tổng lực tĩnh tác dụng lên puli khi nâng, hạ tải D là đường kính puli i là tỷ số truyền của cơ cấu h là hiệu suất của cơ cấu - ta chọn tỉ số truyền của cơ cấu i = 16 - Hiệu suất của cơ cấu h = 0,8 - Đường kính puli D = 0,45 (m) Thay số: M = Mn = MH = = 65,179 (Nm) + Tính mô men đẳng trị Mđt = Trong đó: Mi : là môn nen của thể tĩnh gây ra trên trục động cơ của tải thứ i tlv: là thời gian mô men tác dụng lên trục động cơ của tải thứ i. Thay số: Mđt = = 39,26 (Nm) Từ mô men đẳng trị tác dụng lên trục động cơ ta có công suất đẳng trị của tải tĩnh tác dụng lên trục động cơ. Pđt = Mđt . w Với w là tốc độ góc của trục động cơ (Rad/s) Từ w = Mặt khác n = . I Trong đó: v là vận tốc dài của puli (m/phút) n là tốc độ quay cần thiết của trục động cơ R là bán kính của puli quấn cáp (m) i là tỷ số truyền của cơ cấu. Từ tốc độ chuyển động của thang là v = 1,5 m/s Ta có vận tốc dài của puli là v = 1,5 . 60 = 90 (m/phút) ị w = w = 106,7 (Rad/s) Vậy công suất đẳng trị Pđt = Mđt . w Pđt = 39,26 . 106,7 = 4189,23 (w) = 4,2 (kW) * Lựa chọn động cơ Trong các sổ tay kỹ thuật có các động cơ tiêu chuẩn với hệ số đóng điện là e %tc = 15%; 25%; 40%; 60%. Vậy ta phải hiệu chỉnh công suất trên về chế độ tiêu chuẩn. Trong thang máy chế độ làm việc của động cơ truyền động là chế độ ngắn hạn lặp lại nên ta sử dụng hệ số đóng điện tương đối tiêu chuẩn e% = 25% áp dụng công thức: Pchọn = Pđt . (kW) Tra sổ tay ta có thông số động cơ: Kiểu Pđm (kW) nđm (v/phút) Iđm (A) rư + rcp (W) Rcks (W) Số thanh dẫn AP - 22 6 1050 34 0,62 128 920 Động cơ này có Uđm = 220 VDC, vỏ chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại, TĐ = 25%. Số nhánh song song của phần ứng (2a). Số vòng trên 1 cực của cuộn song song Wcks = 1650 Từ thông hữu ích của 1 cực từ: f = 10-2 . 0,58 (wb) Dòng điện định mức của cuộn kích từ Ikt = 1,5 (A) 1. Kiểm nghiệm động cơ Mđm =  Mđm = = 54,57 (Nm) Mà Mđt = 39,26 Nm Như vậy Mđm > Mđt Từ tốc độ chuyển động của buồng thang v = 1,5 m/s Ta tính được tốc độ quay làm việc. nlv = = 917 (vòng/phút) Như vậy nđm > nlv Qua kiểm nghiệm trên ta thấy động cơ đạt yêu cầu về mô men làm việc và tốc độ. II. Tính chọn bộ biến đổi 1. Tính toán các thông số cơ bản a. Tính chọn máy biến áp nguồn (BAN) - Máy biến áp nguồn bộ biến đổi có 3 chức năng chính: Tạo điện áp u2 phù hợp với điện áp động cơ. - Cách ly giữa phần lực bộ biến đổi và lưới điện - Biến áp nguồn được đấu theo kiểu D/Y có điện áp lưới u1 = 380v~ Điện áp không tải của bộ chỉnh lưu udo phải thoả mãn phương trình Y1 . Udo . cos amin = Y2 . Eư đm + SDUv + Iư max . Rư max + DUy max Trong đó: Udo là điện áp không tải của chỉnh lưu Y1: là hệ số tính đến sự suy giảm điện áp lưới Y1 = 0,95 Y2: là hệ số dự trữ máy biến áp Y2 = 1,04 á 1,06. Chọn Y2 = 1,04 amin là góc điều khiẻn cực tiểu. Sơ đồ có đảo chiều và m = 6 xung nên ta chọn amin = 120 SDUv: Tổng sút áp trên van. Mỗi thời điểm chỉ có 2 van dẫn nên SDUv = 2 . Uv = 2 . 1,6 = 3,2 (V) Iư max : Dòng điện cực đại phần ứng động cơ. Iư max = (2 á 2,5) Iưmax chọn Iư max = 2,5 . 26 = 65 (A) Eư đm = Uưđm - Rư S . Iư đm = 220 - 0,94 . 26 = 195,5 (V) DUYmax: Sụt áp cực đại do trùng dẫn DUYmax = 2DUyđm = 2Udo . Uk . Yk Với Uk là điện áp ngắn mạch: Uk = 5% ị Uk = 0,05 Và Yk = (Tra bảng bộ chỉnh lưu cầu 3 pha) Vậy Udo = Udo = = 304,4 (V) + Điện áp pha thứ cấp máy biến áp U2 = = 130 (V) + Điện áp pha sơ cấp máy biến áp: u1 = 380 (V) + Dòng điện hiệu dụng thứ cấp MBA I2 = 0,816 . Id = 0,816 . 34 = 27,74 (A) + Dòng điện hiệu dụng sơ cấp MBA I1 = 0,816 . m . Id = 0,816 . . Id I1 = 0,816 . . 34 = 9,94 (A) + Công suất máy biến áp SBA = 1,05 . Pd = 1,05 . Umax . Id max SBA = 1,05 . 304,4 . 34 = 10867,08 (VA) = 10,87 (KVA) Lấy SBA = 10,870 (KVA) 2. Tiết diện sơ bộ trụ QFe = kq Trong đó: kq: Hệ số làm mát MBA lấy kq = 6 m : Số trụ máy biến áp m = 3 f: Tần số nguồn xoay chiều f = 50Hz Thay số: QFe = 6 = 51,08 (cm2) Lấy hệ số điều biến: Kđc = 0,85 Q’Fe = = 60 (cm2) + Số vòng dây mỗi pha sơ cấp máy biến áp w1 = w1 = 335,1 (vòng) + Số vòng dây mỗi pha thứ cấp máy biến áp w2 = = 114,6 (vòng) a. Với dây dẫn bằng đồng chọn mật độ dòng điện J1 = J2 = 3 (A/mm2) + Tiết diện dân dẫn sơ cấp máy biến áp S1 = = 3,16 (mm2) = 3,16 (mm2) + Tiết diện dây dẫn thứ cấp máy biến áp S2 = = 9,25 (mm2)