Chuyên đề tốt nghiệp: Tìm hiểu ngành điện tử công suất phần 6 pptx

Đồ án điện tử công suất

Sinh Viên: Vũ Thị Bích- TĐH2-K46
31


Để tránh tổn thất công suất trên điện trở R
0A
cũng nh trên Đ
2
quá lớn.
+ Tụ C: chọn C = 0,66 F.
+ Tính R
3
: dựa vào biểu thức tính điện áp trên tụ C ở thời điểm T/2 thì bằng U
c,max
, có:
U
c
(t =
2
T
) = U
cmax
=
2
.
7,0
3
0
T

CR
U
A


Tấn số lới = 50Hz suy ra T = 20ms.
R
3
=
K
UC
U
T
c
OA
006,12
10.68,0.9,3
7,09.3
.
2
10.20
.
7,0
.
2
6
3
max

.Vậy chọn R
3
= 12 K.
Thỏa mãn, đảm bảo tránh ảnh hởng của dòng điện nhiệt.
Dòng nạp cho tụ:
I
c
=
3
7,0
R
U
OA

= 0,267 m
+ Chọn Tranzito T
2
.
Chọn dựa theo: I
c
= 0,267 mA
U
ce
= E = 15V
Suy ra, chọn bóng ngợc n-p-n loại BC108 có
I

cmax
= 0,1A
P
cmax
= 0,3W
U
cemax
= 20V.
U
cbmax
= 30V

min
= 110.
f
T
= 300MHz
Với Tr
1
chọn cùng cỡ với Tr
2
nhng là bóng thuận BC178.
I
cmax
= 0,1A U
cbmax
= -30V.
P
cmax
= 0,3W

min
= 125
U
cemax
= -25V f
T
= 200MHz.
7. Chọn máy phát tốc.
VR2
R17
C4
+
-
FT

Đồ án điện tử công suất

Sinh Viên: Vũ Thị Bích- TĐH2-K46
32


Yêu cầu đối với máy phát tốc một chiều là điện áp một chiều có chứa ít thành phần xoay
chiều tần số cao và tỉ lệ với tốc độ động cơ, không bị trễ nhiều về giá trị và dấu so với biến đổi
đại lợng đo. Ngoài ra còn có yêu cầu là điện áp một chiều phát ra không phụ thuộc vào tải,
vào nhiệt độ.
Khi tốc độ điều khiển vào đồng bộ thì điện áp phát ra của nó là 10V.
Điện áp trên biến trở VR
2
= 8V.
Chọn R

17
= 100 có công suất là 1W (sai số 5%).
Suy ra, sụt áp trên R
17
là:
U
R17
= 10100.1.
17
Rp (V).
Chọn VR
2
= 150 có công suất là 0,25W (sai số 10%)
Sụt áp U
VR2
= 33,4125,0.150 (V).
Để U
ra
là 8V thì sụt áp trên VR
2
là
U
1
= 10 8 = 2(V).
Vậy . VR
2
=
125,0
2
2

2
2
1

VR
P
U
=32
Chọn tụ C
u
= 0,47F
8. Bộ tạo trễ:

R23
C8
C9
1
2
3
5
8
4
7
6
R22


Chọn R
23
=2600 K

C
8
= 10 F
Vậy t
x
= 1,1. R
23
. C
8
= 26 giây.
Điều này có nghĩa sẽ cho phép cấp quá kích từ khoảng 26 giây. Nếu quá thời gian này
thì bộ tạo trễ sẽ tạo tín hiệu để ngắt mạch điều khiển , khởi động lại động cơ lại từ đầu. Nh
vậy thực chất bộ tạo trễ chính là tạo ra khoảng thời gian vài trục giây thực hiện quá kích từ, và
quá trình này điều khiển đợc.

9. Chọn rơle, công tắc tơ.
Đồ án điện tử công suất

Sinh Viên: Vũ Thị Bích- TĐH2-K46
33


Điện áp đa vào OA
u
và OA
5
là 8V (điện áp do phát tốc phát ra khi động cơ đồng bộ có
khả năng vào đồng bộ)
Có: +E = 12V.
-E = -12V.

Chọn VR
3
= VR
4
= 470 với p = 0,125W.
Vậy điện áp ngỡng để khi động cơ có khả năng vào đồng bộ.
U
(-0A4)
= 8V, U
(+0A5)
= -7,5 là điện áp ngỡng để cấp quá kích từ đồng bộ.
Vậy VR
3
=


128
125,0
16712
3
2


VR
P


VR
4
=

162
125,0
5,712
2



Chọn điện áp tơng đơng của RL
1
, RL
2
là 12V, điện trở là 240
Nh vậy dòng qua cuộn hút của role là
240
12
= 0,05 A
Vậy Tr
5
, Tr
6
là tranzito loại SM 3181 có I
c
= 5A, P = 1W, U = 15, = 100.
Do đó dòng bazơ của 2 tranzito là

i

= mA
i
c
40
100
4



10. Tạo nguồn nuôi
A
B
C
Ecs
C12
C10
C11
C13
7812
7912
a
b
c
c
b
a
+12
-12

Dùng mạch chỉnh lu 3 pha dùng diot . Ta cần tạo ra nguồn điện áp 12 (V) để cấp cho
biến áp xung, nuôi IC , các bộ điều chỉnh dòng điện, tốc độ và điện áp đặt tốc độ.
Coi sụt áp trên 7812, 7912 là 3 V. Khi đó điện áp thứ cấp máy biến áp nguồn nuôi là:
15%10
34,2
15
=7,9 V. Vậy ta chọn U
2
= 8 V
Đồ án điện tử công suất

Sinh Viên: Vũ Thị Bích- TĐH2-K46
34


Để ổn định điện áp ra của nguồn nuôi ta dùng 2 vi mạch ổn áp 7812 và 7912, các thông
số chung của vi mạch này:
Điện áp đầu vào : U
V
= 735 (V).
Điện áp đầu ra : U
ra
= 12(V) với IC 7812.
U
ra
= -12(V) với IC 7912
Dòng điện đầu ra :I
ra
= 01 (A).
Tụ điện C

4
, C
5
dùng để lọc thành phần sóng dài bậc cao.
Chọn C
4
= C
5
=C
6
=C
7
= 470 (F) ; U= 35 V
11. Tính toán máy biến áp nguồn nuôi và đồng pha:
+ Ta thiết kế máy biến áp dùng cho cả việc tạo điện áp đồng pha và tạo nguồn nuôi,
chọn kiểu máy biến áp 3 pha 3 trụ, trên mỗi trụ có 3 cuộn dây, một cuộn sơ cấp và hai
cuộn thứ cấp.
+ Điện áp lấy ra ở thứ cấp máy biến áp làm điện áp đồng pha lấy ra thứ cấp làm nguồn
nuôi:
U
2
= U
2dph
= U
N
= 9 (V).
+ Dòng điện thứ cấp máy biến áp đồng pha:
I
2dph
= 1( m A)

+ Công suất nguồn nuôi cấp cho biến áp xung:
P
dph
= 6. U
2dph
. I
2dph
= 6.9.1.10
-3
= 0,054 (w) .
+ Công suất tiêu thụ ở 5 IC TL 084 sử dụng làm khuếch thuật toán ta chọn một IC TL
084 có công suất là 0,68W để tạo 1 cổng AND.
P
6IC
= 6. P
IC
= 6 . 0,68 = 4,08 (w)
+ Công suất biến áp xung cấp cho cực điều khiển Tiristo.
P
x
= 6. U
dk
. I
dk
= 6. 3. 0,3 = 5,4 (W)
+ Công suất sử dụng cho việc tạo nguồn nuôi.
P
N
= P
dph

+P
6IC
+P
x

P
N
= 0,054 +4,08+ 5,4 = 9,534 ( W) .
+ Công suất của máy biến áp có kể đến 5% tổn thất trong máy:
S= 1,05 . (P
dph
+ P
N
) = 1,05. ( 0,054+ 9,534) = 10,0674 ( VA).
+ Dòng điện thứ cấp máy biến áp:
I
2
=
186,0
9.6
0674,10
6
2

U
S
(A)
+ Dòng điện sơ cấp máy biến áp :
I
1

=
05,0
63,67.3
6074,10
.3
1

U
S
(A)
Đồ án điện tử công suất

Sinh Viên: Vũ Thị Bích- TĐH2-K46
35


+ Tiết diện trụ của máy biến áp đợc tính theo công thức kinh nghiệm :
Q
t
= k
Q
.
fm
S
.
= 6. 55,1
50.3
0674,10
(cm
2

)
Trong đó: k
Q
= 6- hệ số phụ thuộc phơng thức làm mát.
m= 3- số trụ của biến áp .
f = 50- tần số điện áp lới.
chuẩn hóa tiết diện trụ: Q
t
= 1,63 (cm
2
).
kích thớc mạch từ lá thép dày = 0,5 (mm)
Số lợng lá thép : 68 lá
a=12mm
b=16mm
h=30mm
hệ số ép chặt k
c
= 0,85 .

C
h
H
a
a
a
L
Hình 1.41 .Kích thớc mạch từ biến áp

+ Chọn mật độ từ cảm B =1T ở trong tụ ta có số vòng dây sơ cấp :
w
1
=
QtBf
U
44,4
1
= 1869
10.63,1.1.50.44,4
63,67
4


( vòng)
+ Chọn mật độ dòng điện J
1
= J
2
= 2,75 (A/mm
2
)
Tiết diện dây quấn sơ cấp:
S
1
=
1
.
1
.

3
J
U
S
=
75,2.63,67.3
0674,10
= 0,018 (mm
2
)
Đờng kính dây quấn sơ cấp :
d
1
=

1.4 S
= 0,15 (mm)
Đồ án điện tử công suất

Sinh Viên: Vũ Thị Bích- TĐH2-K46
36


Chọn d
1
= 0,18 mm để đảm bảo độ bền cơ.
Đờng kính có kể cách điện: d
lcd
= 0,12 (mm).
+ Số vòng dây quấn thứ cấp :

W
2
=
7,248
63,67
9.1869
.
1
1
2
W
U
U
(vòng)
Ta chọn W
2
= 249 vòng
+ Tiết diện dây quấn thứ cấp:
S
2
=
068,0
75,2.9.6
0674,10
.6
22

JU
S
(mm

2
)
+ Đờng kính dây quấn thứ cấp :
d
2
= 294,0
068,0.42.4


S
(mm)
Chuẩn hoá đờng kính : d
2
= 0,3 (mm)
Đờng kính có kể đến cách điện : d
2cd
= 0,35 (mm)
+ Có k
ld
=
h
c
ww
dd
cdlcd
.
)2.1 (
2
2
2

4
2



c =


hk
WdWd
ld
ldld
.

4
.2
2
2
21
2
1



Thay số (chọn hệ số lấp đầy k
ld
=0,7) thì cửa sổ có chiều rộng là:
c = 442,8
30.7,0
)249.35,01869.21,0.(

4
.2
22



(mm)
Chọn c = 12 mm
+ Tính chọn điôt cho bộ chỉnh lu nguồn nuôi:
Dòng điện hiệu dụng qua điôt:
I
Đhd
=
2
2
I
= 1315,0
2
186,0
(A)
Điện áp ngợc lớn nhất mà điôt phải chịu:
U
Nmax
=
6
. U
2
= 22 (v)
Chọn điôt có dòng định mức:
I

dm
K
i
. I
Đhd
=10 . 0,1315 = 1,315 (A)
Chọn điôt có điện áp ngợc lớn nhất:
U
n
= k
u
. U
Nmax
= 2.22 = 44 (V)
Chọn điôt loại KII208A có các thông số: