Thiết kế nguồn cấp điện cho động cơ một chiều kích từ độc lập, chương 6 pps

Chng 6: Giới thiệu các khâu
a)Khuyếch đại thuật toán
Chế độ làm việc
Chế độ tuyến tính
V
2
= A.u
d
; A = 10
4
10
5
là hệ số khuếch đại
điện áp. Để thực hiện chế độ này phải có
u
d

A
V
sat
Chế độ bão hoà:

u
d
>
A
V
sat
; V
2
= V

sat
u
d
<
A
V
sat
; V
2
= -V
sat
ứng dụng:
E
V
-
+
+
-
S
-
E
V
p
p
M
+
2
V
-
V

d
+
M
V
+
1
+
U
+
-
E
1
OA
E
V
1
U
d
V
sat
V
sat
OA đ-ợc sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật điều khiển tự động: tạo
hàm số, tạo các bộ điều chỉnh P, PI, PID, tạo các đa hài, các trigơ,
các khâu so sánh, v.v
b)Khâu tạo xung đồng bộ
U
1
: điện áp nguồn xoay chiều
U

đb
: điện áp xung đồng bộ
PT: transistor quang, phototransistor
Trong nửa chu kỳ d-ơng của điện áp nguồn:

1
1
1
R
U
i
,
2
2
R
E
i , U
đb
= 0
U
1
U
đb
E


R
1
R
T

1
D
0
+E
1
D
R
3
đb
U
0
i
~
c
1
U
2
i
PT
Trong nửa chu kỳ âm, điôt D
1
dẫn dòng, D
0
bị khoá, U
đb
= E
Sơ đồ này cho phép loại bỏ máy biến áp đồng bộ
a) Khuyếch đại và biến áp xung
d)Khâu tạo điện áp răng c-a đồng bộ
U

đb
U
rc
t
t
U
rc
T
2
T
1
U
e
t
e
Th
U
BAX
D
g
T
C
2
r
R
1
L
+E
R
1

R
D
C
+E
R
U
đb
U
đb
- xung đồng bộ điểm không của điện áp nguồn xoay
chiều
U
rc
- điện áp răng c-a đồng bộ
U
rc
= E.( 1- e
-t/RC
)
e- Khâu phát xung sinus chữ nhật
Trong sơ đồ này OA thực hiện so sánh hai tính hiệu U
C
và U
r
=
B.Tính toán mạch điều khiển
1)Biến áp xung và khuyếch đại xung
a) Khuyếch đại xung
R
10

R
11
R
12
BAX
T
1
T
2
D
D
D
T
+24 V
t
0A
-
E
+E
+
R
1
R
2
R
3
C
U
C
U

r
U
2
kV
sat
V
sat
U
C
-
V
sat
T
1
T
2
-
kV
sat
Với T chọn là loại TL 500-10 với các thông số :
U
g
=8(V)
I
g
=400(mA)
Biến áp xung chọn là loại có tỷ số biến đổi :
2
1
U

U
=1
Điện áp thứ cấp của máy biến áp xung
U
2
= U
g
+ 0,6 = 8,6 (V)
Điện áp sơ cấp :
U
1
=mU
2
=1.8,6=8,6(V)
I
1
=
1
g
I
=0,04(A)
(Dòng I
1
chính là dòng đi vào cực C của T
3
)
Điện áp rơi trên điện trở R
10
:
U

R
=E
2
-U
1
=15,4(V)
Giá trị điện trở R
10
cần chọn :
R
10
=
400
4,15
1

I
U
R
.10
3
=56,22()
(Chọn R
10
=60 )
Căn cứ vào dòng colectơ ta chọn bóng T
3
loại KI-6U với
các thông số kỹ thuật sau:
I

C E2
=3A
U
CE2
=60V
=100
Dòng điện badơ củaT
3
là dòng qua đèn T
2
:
I
B1
(T
1
)=
30
1,297
)(
3


TI
C
=9,72(mA)
Dòng vào cực badơ của T
2
là dòng ra của bộ so sánh .
Dòng này có trị số th-ờng nhỏ
Chọn Tranzito T

2
là loại C828 có các thông số kỹ thuật
sau:
U
EC
=40v
I
c
= 0,3A
=100
Dòng điện vào cực badơ của T
2
là :
I
B
(T
2
)=
10
40
)2(


TI
B
=4(mA)
Nh- vậy hệ số khuếch đại của mạch là :
=10.10=100 lần
R
11

: điện trở tạo thiên áp cho T
3
đảm bảo tạo ra một điện
áp khoảng 0,65V mở bão hoà T
3
. Chọn R
11
=1K
Chọn các điôt D
6
,D
8
, D
7
là loại D1011
R
8
: điện trở hạn chế dòng vào cực badơ T
2
.Chọn R
8
=1K
b)Tính biến áp xung
Biến áp xung để truyền tín hiệu điều khiển có các đặc điểm
sau:
Tạo đ-ợc biên độ xung ra theo yêu cầu
Dễ thay đổi cực tính của xung ra
Cách ly về điện giữa mạch điều khiển và mạch lực
*Chọn tỷ số biến áp xung n=1,2
*Chọn vật liệu sắt từ

330 ,lõi sắt từ có dạng hình chữ E
làm việc rrên một phần của đặc tính từ hoá .
B=0,7Tesla
H=50A/m
-Từ thẩm lõi sắt từ :
=
50.10
7,0
6


H
B
o

=1,4.10
4
-Vì mạch từ có khe hở nên phải tính từ thẩm trung bình .Sơ
bộ ta chọn chiều dài trung bình của đ-ờng sức từ l=0,1m ,
khe hở l
kh
=10
-5
m.

tb
=
4
5
10.4,1

1,0
10
1,0





l
l
l
kh
=5,8.10
3
-ThÓ tÝch lâi s¾t tõ:
V=Q.l=
2
2

B
IUst
xotb


T
x
: ®é réng xung ,chän t
x
=600s
S: Møc ®é sôt biªn ®é xung,S=0,15

I
2
':dßng ®iÖn thø cÊp quy ®æi sang s¬ cÊp
,I
2
'=
2,1
35,0
=0,3A
V=
2
473
)7.0(
3,0.12,9.15,0).10.6).(10.(4(10.8,5(


=6,18 cm
3
Chän lo¹i BAX cã thÓ tÝch V=9,22 cm
2
cã c¸c th«ng sè :
Q=0,92 cm
2
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:

W
1
=
76,0).10.92,0.(7,0
)10.6.(12,9

.
4
4



 KQB
tU
x
=112 vßng
-Sè vßng cuén d©y thø cÊp BAX:
W
2
= 
12,9
112.7
86 vßng