Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị bán dẫn công suất trong mạch bảo vệ động cơ p9 docx

Báo cáo tốt nghiệp Nguyễn Văn Hiệu TĐH46


81
Từ kết quả trên ta thấy T ngắt tin cậy
Dựa vào cattano của động cơ ta có:
Công suất trên một pha: P
f
= P
đm
/3 = 1,5/3= 0,5 KW
Dòng mở máy: I
mm
= (5ữ7)I
n
= (5ữ7).3,8= (19ữ26,6) A
Với các thông số vừa tính đợc ta chọn các triac TA1
ữ TA6 là loại
25AC65 của hãng NEC do Nhật Bản chế tạo có:
U
lv
= 600 V; U
g
= 7 V
I
lv
=25 A ; I
g
= 50 mA
Chọn Optotriac OT1
ữ OT6 có thông số sau

Input điôt: Điện áp: U
v
= 3V
Dòng điện: I
v
= 10mA
Otput Điện áp ra: U
r
= 400V
Dòng điện đầu ra I
r
= 100 mA
Chọn các điện trở hạn dòng
R
26
= R
27
= R
28
= R
29
= R
30
= R
31
= 220/100= 2,2 K
Chọn các tranzito: T
ữ T
10
là loại AC110 có V

CB
= 12V; V
CE
= 10V
V
EB
= 10V; I
C
= 50mA = 100

I
E
= I
C
(1+
1

) = 50,5 mA

I
B
= 50/100= 0,5 mA
Chọn điện trở hạn dòng cho các tranzito:
R
14
= R
16
= R
18
= R

20
= R
22
= R
24
=
12
CE
C
V
I

=
12 10
50

= 0,4 K
Chọn điện trở:
R
15
= R
17
= R
19
= R
21
= R
23
= R
25

=
12
E
B
B
V
I

=
12 10
0,5

= 40K
Các máy biến áp chọn loại có điện áp vào 220V, điện áp ra là 12 V.
Với điều kiện này mạch hoạt động tốt.

B¸o c¸o tèt nghiÖp NguyÔn V¨n HiÖu T§H46


82
+ S¬ ®å m¹ch in



H×nh 4.7: S¬ ®å m¹ch in


Báo cáo tốt nghiệp Nguyễn Văn Hiệu TĐH46

83
Kết luận và đề nghị
1. Kết luận
Sau một thời gian nghiên cứu đề tài, mặc dù gặp nhiều khó khăn nhng
với nỗ lực của bản thân cùng với sự hớng dẫn tận tình của thầy giáo ThS.
Phạm Việt Sơn đến nay đề tài tốt nghiệp của tôi đã cơ bản hoàn thành. Từ kết
quả nghiên cứu đợc trong đề tài "Nhiên cứu thiết kế mạch bảo vệ động cơ
dùng bán dẫn công suất". Chúng tôi đa ra một số kết luận và đề nghị sau:
Mặt tích cực
- Đề tài đã giới thiệu đợc một cách tổng quan về kinh kiện bán dẫn.
- Đề tài đã giới thiệu đợc về động cơ ba pha và dòng điện ba pha.
- Tìm hiểu một số phơng pháp bảo vệ động cơ.
- Nghiên cứu thiết kế mạch bảo vệ động cơ khi gặp sự cố mất pha hoặc
đảo pha dùng bán dẫn công suất.
- Xây dựng mô hình thực, cho hoạt động thử để kiểm nghiệm lại lý thuyết.
Mặt hạn chế
- Do còn rất nhiều hạn chế thời gian cũng nh năng lực bản thân nên đề
tài không thể tránh khỏi những thiếu sót. Tôi rất mong sự đóng ghóp ý kiện
của thầy cô giáo và bạn bè đồng nghiệp để đề tài này hoàn thiện hơn.
Mặt nhận thức
- Qua quá trình nghiên cứu, tìm hiểu các tài liệu để thực hiện đề tài
ngoài những hiểu biết vô cùng quan trọng về sự phát triển của công nghệ tự
động hoá, việc ứng dụng của tự động hoá vào sản xuất Đề tài còn giúp tôi
tiếp cận với những kiến thức về truyền động điện, máy điện, điện tử
- Hơn thế nữa đề tài còn giúp tôi có thêm kiến thức thực tế về áp dụng
tự động hoá trong nông nghiệp một lĩnh vực vô cùng quan trọng và cũng là
nhiệm vụ của một kỹ s tự động hoá nông nghiệp.
2. Đề nghị
Nếu tiếp tục đợc nghiên cứu đề tài này thì có thể phát triển thêm một số
chức năng bảo vệ nữa nh thấp áp hoặc quá áp hay ngắn mạch.

Báo cáo tốt nghiệp Nguyễn Văn Hiệu TĐH46


84
Tài liệu tham khảo

1. Máy Điện - Phan Văn Thắng- Trờng ĐHNNI- Hà Nội
2. Cơ sở kỹ thuật điện tử số- ĐH Thanh Hoa Bắc Kinh
Ngời dịch: Vũ Đức Thọ
3. Truyền Động Điện- Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn,
Nguyễn Thị Hiên
NXB Khoa học và kỹ thuật
4. Cơ sở kỹ thuật điện- Đặng Văn Đào, Lê Văn Doanh
Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật
5. Kĩ thuật điện tử- Đỗ Xuân Thụ
Nhà xuất bản Giáo Dục
5. Điện tử công suất- Nguyễn Bính
Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật
6. Kỹ thuật xung- Vơng Cộng
NXB Đại Học và Trung Học chuyên nghiệp- 1979
7. Linh kiện quang- điện tử- Dơng Minh Trí
NXB Khoa học kỹ thuật
8.Trang bị điện- điện tử công nghiệp- Vũ Ngọc Hồi
Nhà xuất bản Giáo Dục
Báo cáo tốt nghiệp Nguyễn Văn Hiệu TĐH46


85
Mục lục
Mở đầu 1

Chơng I: một số linh kiện bán dẫn và các mạch logic cơ bản 3
1.1Điôt 4
1.1.1 Điôt công suất 4
1.1.2 Điôt ổn áp 8
1.1.3 điôt phát quang (Đèn LED) 9
1.2 Tranzito công suất 10
1.2.1 Cấu tạo 10
1.2.1 Nguyên tắc hoạt động 11
1.2.3 Cách thức điều khiển tranzito 12
1.2.4 ứng dụng của tranzito công suất 15
1.2.5 Các thông số kỹ thuật cơ bản của tranzito 16
1.3 Thyristor 17
1.3.1 Cấu tạo 17
1.3.2 Nguyên lý làm việc 18
1.3.3 ứng dụng của thyristor 21
1.3.4 Các thông số chủ yếu của thyristor. 22
1.4 Triac 23
1.4.1 Cấu tạo 24
1.4.2 Nguyên lý làm việc 24
1.4.3. Đặc tính volt-ampe của triac 25
1.4.4 Mạch điều khiển 26
1.4.5 ứng dụng của triac. 28
1.4.6 Các thông số của triac 28
1.5 Các phần tử logic cơ bản 29
1.5.1 Mạch AND dùng điôt bán dẫn 30
1.5.2 Mạch OR 31
1.5.3 Cổng NOT 33
Báo cáo tốt nghiệp Nguyễn Văn Hiệu TĐH46

86
1.5.4 Mạch điện cổng NAND (Mạch và đảo) 35
1.6 Mạch Tích phân 36
1.7 Mạch Vi phân 37
1.8 Bộ ghép quang- opto- Couplers 38
1.8.1 Đại cơng 38
1.8.2 Cơ chế hoạt động 38
1.8.3 Tính chất cách điện 39
1.8.4 Hiệu ứng trờng 39
1.8.5 Sự lão hoá 40
1.8.6 Hệ số truyền đạt 40
1.8.7 Bộ ghép quang với phototriac 40
Chơng 2: giới thiệu về mạch xoay chiều ba pha và động cơ ba pha 44
2.1 Mạch điện ba pha 44
2.1.1 Dòng điện sin 44
2.1.2 Mạch điện ba pha 44
2.2 Động cơ ba pha 45
2.2.1 Khái quát về động cơ không đồng bộ 45
2.2.2 Khái quát về động cơ đồng bộ 51
Chơng 3: ảnh hởng của nguồn điện đến sự làm việc của động cơ ba pha 54
3.1 ảnh hởng của nguồn đến quá trình khởi động của động cơ ba pha 55
3.1.1 ảnh hởng của điện áp 55
3.1.2 ảnh hởng của tần số 55
3.1.3 ảnh hởng của mất pha 56
3.1.4 ảnh hởng của mất thứ tự pha 56
3.1.5 ảnh hởng của nguồn không đối xứng 56
3.2 ảnh hởng của nguồn đến sự làm việc của động cơ ba pha 57
3.2.1 ảnh hởng của điện áp 57
3.2.2 ảnh hởng của tần số 57
3.2.3 ảnh hởng của nguồn không đối xứng 58

Báo cáo tốt nghiệp Nguyễn Văn Hiệu TĐH46


87
3.2.4 ảnh hởng của nguồn khi mất thứ tự pha và mất pha 60
Chơng 4: một số phơng pháp bảo vệ động cơ ba pha 61
4.1 bảo vệ ngắn mạch 61
4.2 bảo vệ bằng áp tô mát 63
4.3 bảo vệ thấp áp, quá áp và mất đối xứng 65
4.3.1 Sơ đồ nguyên lý 65
4.3.2 Nguyên lý hoạt động 67
4.3 Nghiên cứu thiết kế mạch bảo vệ động cơ dùng bán dẫn công suất 71
4.3.1 Yêu cầu của mạch bảo vệ 71
4.3.2 Nhiệm vụ của mạch bảo vệ 71
4.3.3 Mạch bảo vệ động cơ 71
Kết luận và đề nghị 83
1. Kết luận 83
2. Đề nghị 85