Đề tài: THIẾT KẾ CHỈNH LƯU HÌNH TIA BA PHA - ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU CÓ ĐẢO CHIỀU doc

Đồ án môn học Điện tử công suất
BÁO CÁO TỐT NGHIỆP
Đề tài
THIẾT KẾ CHỈNH LƯU HÌNH
TIA BA PHA - ĐỘNG CƠ ĐIỆN
MỘT CHIỀU CÓ ĐẢO CHIỀU
SVTH: Nguyễn Thị Kim Trúc - Lớp 03Đ2
Trang 1
Đồ án môn học Điện tử công suất
MỤC LỤC
Chương 1: Tổng quan về động cơ điện một chiều và các phương pháp điều
chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện áp……………………… Trang 3
Chương 2: Tổng quan về bộ chỉnh lưu Tiristor hình tia ba pha. Thiết kế sơ
đồ nguyên lý hệ thống chỉnh lưu - động cơ điện một chiều (hệ T - Đ) có đảo
chiều…………………………………………………………………… Trang
11
Chương 3: Tính chọn các phần tử mạch động lực ………… Trang 19
Chương 4: Tính chọn các phần tử mạch điều khiển……………….Trang 32
Chương 5: Mạch bảo vệ và kết luận……………………………….Trang 41
Tài liệu tham khảo…………………………………………… … Trang 44
SVTH: Nguyễn Thị Kim Trúc - Lớp 03Đ2
Trang 2
Đồ án môn học Điện tử công suất
LỜI NÓI ĐẦU
Điện tử công suất là lĩnh vực kỹ thuật hiện đại, nghiên cứu ứng dụng của
các linh kiện bán dẫn công suất làm việc ở chế độ chuyển mạch và quá trình
biến đổi điện năng.
Ngày nay, không riêng gì ở các nước phát triển, ngay cả ở nước ta các thiết
bị bán dẫn đã và đang thâm nhập vào các ngành công nghiệp và cả trong lĩnh
vực sinh hoạt. Các xí nghiệp, nhà máy như: ximăng, thủy điện, giấy, đường, dệt,
sợi, đóng tàu… đang sử dụng ngày càng nhiều những thành tựu của công

nghiệp điện tử nói chung và điện tử công suất nói riêng. Đó là những minh
chứng cho sự phát triển của ngành công nghiệp này.
Với mục tiêu công nghiệp hoá hiện đaị hoá đất nước, ngày càng có nhiều xí
nghiệp mới, dây chuyền mới sử dụng kỹ thuật cao đòi hỏi cán bộ kỹ thuật và kỹ
sư điện những kiến thức về điện tử công suất. Cũng với lý do đó, trong học kỳ
này em được nhận đồ án môn học điện tử công suất, đề tài: “THIẾT KẾ CHỈNH
LƯU HÌNH TIA BA PHA - ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU CÓ ĐẢO
CHIỀU”.
Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của thầy Khương
Công Minh và thầy Lê Tiến Dũng trong quá trình làm đồ án môn học với đề tài
trên.
Mặc dù đã dành nhiều cố gắng nhưng cũng không tránh khỏi những sai sót
nhất định, em mong được sự góp ý, chỉ bảo của thầy, cô.
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thị Kim Trúc
SVTH: Nguyễn Thị Kim Trúc - Lớp 03Đ2
Trang 3
Đồ án môn học Điện tử công suất
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP
ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU BẰNG CÁCH THAY
ĐỔI ĐIỆN ÁP.
Trong nền sản xuất hiện đại, máy điện một chiều vẫn được coi là một loại
máy quan trọng. Nó có thể dùng làm động cơ điện, máy phát điện hay dùng
những điều kiện làm việc khác.
Động cơ điện một chiều có đặc tính điều chỉnh tốc độ rất tốt , vì vậy máy được dùng
nhiều trong những ngành công nghiệp có yêu cầu cao về điều chỉnh tốc độ như cán
thép, hầm mỏ hay giao thông vận tải
I- Tổng quan về động cơ điện một chiều:
1/ Phân loại :

Động cơ điện một chiều chia làm nhiều loại theo sự bố trí của cuộn kích từ :
 Động cơ điện một chiều kích từ độc lập.
 Động cơ điện một chiều kích từ song song.
 Động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp.
 Động cơ điện một chiều kích từ hỗn hợp
2/ Ưu nhược điểm của động cơ điện một chiều:
- Ưu điểm:
Có nhiều phương pháp điều chỉnh tốc độ.
Có nhiều phương pháp hãm tốc độ.
- Nhược điểm:
Tốn nhiều kim loại màu
Chế tạo, bảo quản khó khăn
Giá thành đắt hơn các máy điện khác
3/ Sơ đồ và nguyên lý hoạt động

II- Đặc tính cơ của máy điện một chiều:
Quan hệ giữa tốc độ và mômen động cơ gọi là đặc tính cơ của động cơ. ω =
f(M) hoặc n = f(M).
Quan hệ giữa tốc độ và mômen của máy sản xuất gọi là đặc tính cơ của máy sản
xuất. ω
c
= f(M
c
) hoặc n
c
= f(M
c
).
Ngoài đặc tính cơ, đối với động cơ điện một chiều người ta còn sử dụng đặc
tính cơ điện. đặc tính cơ điện biểu diễn quan hệ giữa tốc độ và dòng điện trong mạch

động cơ: ω = f(I) hoặc n = f(I).
SVTH: Nguyễn Thị Kim Trúc - Lớp 03Đ2
Trang 4
R
KT
C
KT
R
f
U
æ
I
KT
E
U
KT
Đồ án môn học Điện tử công suất
1/ Phương trình đặc tính cơ:
Theo sơ đồ hình (1-1) ta có thể viết phương trình cân bằng điện áp của mạch
phần ứng như sau:
U
æ
= E
æ
+ (R
æ
+R
æ
)I
æ

Trong đó:U
æ
- điện áp phần ứng, (V)
E
æ
- sức điện động phần ứng,(V)
R
æ
- điện trở của mạch phần ứng
R
f
- điện trở phụ trong của mạch phần ứng
Với: R
æ
= r
æ
+ r
cf
+ r
b
+ r
ct
Trong đó:
r
æ
- điện trở cuộn dây phần ứng. Hình 1- 1
r
cf
- điện trở cuộn cực từ phụ.

r
b
- điện trở cuộn bù.
r
ct
- điện trở tiếp xúc chổi than.
Sức điện động E
æ
của phần ứng động cơ được xác định theo biểu thức:
E
æ
=
φωφω
π
k
a
pN
=
2
Trong đó:
p- số đôi cực từ chính.
N- số thanh dẫn tác dụng của cuộn dây phần ứng.
a- số đôi mạch nhánh song song của cuộn dây phần ứng.
φ- từ thông kích từ dưới một cực từ.
ω- tốc độ góc,rad/s
k =
a
pN
π
2

- hệ số cấu tạo của động cơ.
Nếu biểu diễn sức điện động theo tốc độ quay n (vòng/phút) thì:
E
æ
= K
e
.φn
Với: ω =
55.960
2 nn
=
π
Vì vậy: E
æ
=
n
a
pN
φ
60
K
e
=
a
pN
60
là hệ số sức điện động của động cơ .
K
e
=

55.9
K
≈ 0.105K
Từ các biểu thức trên, ta có:
æ
fæ
æ
I
K
RR
K
U
φφ
ω
+
−=
Là phương trình đặc tính cơ điện của động cơ.
Mặt khác, mômen điện từ M
ât
của động cơ được xác định bởi:
M
ât
= Kφ I
æ

Suy ra: I
æ
=
φ
K

M
ât
Thay giá trị I
æ
vào phương trình đặc tính của động cơ ta được:
SVTH: Nguyễn Thị Kim Trúc - Lớp 03Đ2
Trang 5
R
KT
C
KT
R
f
U
æ
I
KT
E
U
KT
Đồ án môn học Điện tử công suất
ât
fæ
æ
M
K
RR
K
U
.

)(
2
φ
φ
ω
+
−=
Nếu bỏ qua các tổn thất cơ và tổn thất thép thì mômen cơ trên trục động cơ
bằng mômen điện từ, ta ký hiệu là M. Nghĩa là M
ât
= M
e
= M. Khi đó ta được:
M
K
RR
K
U
fæ
æ
.
)(
2
φ
φ
ω
+
−=
Đây là phương trình đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập.
Giả thiết phản ứng phần ứng được bù đủ, từ thông φ = Const, thì các phương

trình đặc tính cơ điện và phương tình đặc tính cơ là tuyến tính. Đồ thị của chúng
được biểu điển trên hình (1-2) là những đường thẳng.
Theo các đồ thị trên, khi I
æ
= 0 hoặc M = 0 ta có:
0
ω
φ
ω
==
K
U
æ
ω
0
: gọi là tốc độ không tải lý tưởng của động cơ.
Còn khi ω = 0 ta có:
nm
fæ
æ
I
RR
U
I
=
−
=
Và M = KφI
nm
= M

nm
I
nm
,
I
nm
,M
nm
: được gọi là dòng điện ngắn mạch và mômen ngắn mạch.
Mặt khác từ phương trình đặc tính điện và phương trình đặc tính cơ cũng có thể
được viết dưới dạng:
ωω
φφ
ω
∆−=−=
0
K
RI
K
U
æ
M
K
R
K
U
æ
.
)(
2

φ
φ
ω
−=
φ
ω
K
U
æ
=
0
φ
ω
K
RI
æ
=∆
=
( )
φ
K
RM
gọi là độ sụt tốc độ ứng với giá trị của M.
2/ Xét các ả nh h ưởng các tham số đến đặc tính cơ:
SVTH: Nguyễn Thị Kim Trúc - Lớp 03Đ2
Trang 6
b. Âàûc tênh cå cuía âäüng cå
âiãûn mäüt chiãöu kêch tæì âäüc láûp
ω
0

a. Âàûc tênh cå âiãûn cuía âäüng cå
âiãûn mäüt chiãöu kêch tæì âäüc láûp
ω
0
ω
âm
ω
âm
I
âm
I
nm
I I
ω ω
M
âm
M
nm
Hçnh 1-2
Đồ án môn học Điện tử công suất
Từ phương trình đặc tính cơ ta thấy có ba tham số ảnh hưởng đến đặc tính
cơ: Từ thông động cơ φ, điện áp phần ứng U
æ
, và điện trở phần ứng động cơ.Ta
lần lượt xét ảnh hưởng của từng tham số đó:
a) Ảnh h ư ởng của điện trở phần ứng:
Giả thiết rằng U
æ
=U
âm

= Const
và φ = φ
âm
= Const.
Muốn thay đổiđiện trở mạch phần ứng ta nối thêm điện trở phụ R
f
vào
mạch phần ứng.
Trong trường hợp này tốc độ không tải lý tưởng:
Const
K
U
âm
âm
==
φ
ω
0
Âộ cứng đặc tính cơ:
( )
var
2
=
+
=
∆
∆
=
fæ
âm

RR
K
M
φ
ω
β
Khi R
f
càng lớn β càng nhỏ nghĩa là đặc tính cơ càng dốc. Ứng với R
f
=0 ta
có đặc tính cơ tự nhiên:
( )
æ
âm
TN
R
K
2
φ
β
=
β
TN
có giá trị lớn nhất nên đặc tính cơ tự nhiên có độ cứng hơn tất cả các
đường đặc tính có điện trở phụ. Như vậy khi thay đổi điện rơi R
f
ta được một họ
đặc tính biến trở như hình (1-5) ứng với mổi phụ tải M
c

nào đó, nếu R
f
càng lớn
thì tốc độ cơ càng giảm, đồng thời dòng điện ngắn mạch và mômen ngắn mạch
cũng giảm. Cho nên người ta thường sử dụng phương pháp này để hạn chế dòng
điện và điều chỉnh tốc độ động cơ phía dưới tốc độ cơ bản.
b)

Ảnh hưởng của điện áp phần ứng:
Giả thiết từ thông φ = φ
âm
= const, điện trở phần ứng R
æ
= const. Khi thay
đổi điện áp theo hướng giảm so với U
âm
, ta có:
Tốc độ không tải:
Var
âm
K
x
U
x
==
φ
ω
0
Độ cứng đặc tính cơ:
SVTH: Nguyễn Thị Kim Trúc - Lớp 03Đ2

Trang 7
ω
ω
0
ω
01
ω
02
ω
03
ω
04
U
âm
U
1
U
2
U
3
U
4
M
c
Hçnh 1-4
M(I)
ω
0
TN(R
n

)
Hçnh 1-3
R
f1
R
f2
R
f3
R
f4
M
c
Đồ án môn học Điện tử công suất
( )
Const
R
K
æ
=−=
2
φ
β
Như vậy khi thay đổi điện áp đặt vào phần ứng động cơ ta được một họ
đặc tính cơ song song như trên (Hình 1-4).
Ta thấy rằng khi thay đổi điện áp (giảm áp) thì mômen ngắn mạch, dòng
điện ngắn mạch của động cơ giảm và tốc độ động cơ củng giảm ứng với một
phụ tải nhất định. Do đó phương pháp này củng được sử dụng để điều chỉnh tốc
độ động cơ và hạn chế dòng điện khi khởi động.
c) Ảnh h ư ởng của từ thông:
Giả thiết điện áp phần ứng U

æ
= U
âm
= Const. Điện trở phần ứng R
æ
= Const.
Muốn thay đổi từ thông ta thay đổi dòng điện kích từ I
kt
động cơ. Trong trường
hợp này:
Tốc độ không tải:
Var
x
K
x
U
x
==
φ
ω
0
Độ cứng đặc tính cơ:
( )
Var
æ
R
x
K
=−=
2

φ
β
Do cấu tạo của động cơ điện, thực tế thường điều chỉnh giảm từ thông. Nên
khi từ thông giảm thì ω
0x
tăng, còn β giảm ta có một họ đặc tính cơ với ω
0x
tăng
dần và độ cứng của đặc tính giảm dần khi giảm từ thông. Ta nhận thấy rằng khi
thay đổi từ thông:
Dòng điện ngắn mạch: I
nm
=
Const
R
U
æ
âm
=
Mômen ngắn mạch: M
nm
=Kφ
x
I
nm
=Var
SVTH: Nguyễn Thị Kim Trúc - Lớp 03Đ2
Trang 8
ω
b. Âàûc tênh cå cuía âäüng cå âiãûn mäüt

chiãöu kêch tæì âäüc láûp khi giaím tæì thäng
Hçnh 1-5
a. Đặc tính cơ điện của động cơ điện một chiều
kích từ độc lập khi giảm từ thông
ω
02
ω
01
ω
0
0
φ
2
φ
1
φ
âm
ω
02
ω
01
φ
2
φ
âm
φ
1
M
c
M

I
nm
0
Đồ án môn học Điện tử công suất
Các đặc tính cơ điện và đặc tính của động cơ khi giảm từ thông được biểu
diễn ở hình (1-5)a. Với dạng mômen phụ tải M
c
thích hợp với chế độ làm việc
của động cơ khi giảm từ thông tốc độ động cơ tăng lên, như ở hình (1-5)b.
III- Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều kích từ độc
lập bằng phương pháp điện áp:
Truyền động điện được dùng để dẫn động các bộ phận làm việc của các
máy sản xuất khác. Thường phải điều chỉnh tốc độ chuyển động của các bộ phận
làm việc. Vì vậy điều chỉnh tốc độ động cơ điện là biến đổi tốc độ một cách chủ
động, theo yêu cầu đặt ra cho các qui luật chuyển động của bộ phận làm việc mà
không phụ thuộc mômen phụ tải trên trục động cơ.
Xét riêng về phương diện tốc độ của động cơ điện một chiều là có nhiều ưu
điểm hơn với các loại động cơ khác, không những có thể điều chỉnh tốc độ dễ
dàng, đa dạng các phương pháp điều chỉnh, cấu trúc mạch động lực, mạch điều
khiển đơn giản hơn. Đồng thời đạt chất lượng điều chỉnh cao, dải điều chỉnh
rộng.
Thực tế có 2 phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện 1 chiều bằng
điện áp:
+Điều chỉnh điện áp cấp cho phần ứng động cơ
+Điều chỉnh điện áp cấp cho mạch kích từ động cơ
Vì vậy cần phải có những bộ biến đổi phù hợp để cung cấp mạch điện phần
ứng hoặc mạch kích từ của động cơ. Cho đến nay thường sử dụng những bộ biến
đổi dựa trên các nguyên tắc truyền động sau đây :
+Hệ truyền động máy phát – động cơ (F – Đ)
+Hệ truyền động chỉnh lưu tiristor – động cơ (T – Đ)(được sử dụng đối với đồ

án này )
► Hệ truyền động chỉnh lưu – động cơ (T-Đ)
Thường sử dụng bộ chỉnh lưu có điều khiển thyristor. Tốc độ động cơ thay
đổi bằng cách thay đổi điện áp chỉnh lưu cấp cho phần ứng động cơ, để thay đổi
điện áp chỉnh lưu ta chỉ cần sử dụng mạch điều khiển, thay đổi thời điểm thông
van thyristor.
SVTH: Nguyễn Thị Kim Trúc - Lớp 03Đ2
Trang 9
ÂK
T
3
T
2
T
1
KH
Â
CKT
Hình 1-6
Đồ án môn học Điện tử công suất
+ Ưu điểm của hệ này là tác động nhanh, không gây ồn và dễ tự động hoá. Do
các van bán dẫn có hệ số khuếch đại công suất rất cao, điều đó thuận lợi cho
việc thiết lập hệ thống điều chỉnh nhiều vòng, để nâng cao chất lượng đặc tính
tĩnh và các đặc tính của hệ thống.
+ Nhược điểm của hệ là do các van bán dẫn có tính phi tuyến, dạng chỉnh lưu
của điện áp có biên độ đập mạch gây tổn hao phụ trong máy điện. Hệ số công
suất
ϕ
cos
của hệ thống nói chung là thấp. Tính dẫn điện 1 chiều của van buộc ta

phải sử dụng 2 bộ biến đổi để cấp điện cho động cơ có đảo chiều quay.
a) Sơ đồ thay thế tính toán:

Từ phương trình đặc tính động cơ tổng quát:
ωωω
φ
φ
ω
∆−=⇒−=
0
2
.
)(
M
K
R
K
U
uu
Ta thấy sự thay đổi U
u
thì
0
ω
sẽ thay đổi, còn
const
=∆
ω
Vậy ta sẽ được các đường đặc tính điều chỉnh song song với nhau.
SVTH: Nguyễn Thị Kim Trúc - Lớp 03Đ2

Trang 10
Đồ án môn học Điện tử công suất
Như vậy muốn thay đổi điện áp phần ứng U
u
ta phải có bộ nguồn cung cấp điện
một chiều thay đổi được điện áp ra.
b) Bộ biến đổi T-Đ:
Là phương pháp biến đổi điện tử, bán dẫn
Ta xét hệ T-Đ :
Chế độ dòng liên tục: E
d
= E
d0
.
α
cos
I
K
RR
K
E
dm
CLu
dm
d
.
)(
cos.
2
0

φ
φ
α
ω
+
−=
ωωω
φ
φ
α
ω
∆−=⇒
+
−=
0
2
0
.
)(
cos.
M
K
RR
K
E
dm
CLu
dm
d
Vậy khi ta thay đổi góc điều khiển

)0(
πα
÷=
thì E
d
thay đổi từ E
d0
đến –E
d0
và ta sẽ được 1 hệ đặc tính cơ song song nằm ở mức bên phải của mặt phẳng toạ
độ.
CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ BỘ CHỈNH LƯU TIRISTOR HÌNH TIA BA PHA.
THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ HỆ THỐNG CHỈNH LƯU - ĐỘNG CƠ
ĐIỆN MỘT CHIỀU (HỆ T – Đ) CÓ ĐẢO CHIỀU.
I- Tổng quan về Tiristor :
1/ Cấu tạo:
SVTH: Nguyễn Thị Kim Trúc - Lớp 03Đ2
Trang 11
ỏn mụn hc in t cụng sut
L dng c bỏn dn gm 4 lp bỏn n loi P v N ghộp xen k nhau v cú
3 cc ant, catt v cc iu khin riờng G

Kớ hiu:

2/ Nguyờn lý hot ng:
Khi tiristor c ni vi ngun mt chiu E > 0 tc cc dng t vo
ant cc õm t vo catt, thỡ tip giỏp J
1
, J

3
c phõn cc thun cũn min J
2
phõn cc ngc, gn nh ton b in ỏp c t lờn mt ghộp J
2
, in trng
ni ti E
1
ca J
2
cú chiu t N
1
hng ti P
2
. in trng ngoi tỏc ng cựng
chiu vi E
1
, vựng chuyn tip l vựng cỏch in cng c m rng ra, khụng
cú dũng in chy qua tiristor mc dự nú c t di 1 in ỏp dng.
a) M tiristor :
Nu cho mt xung in ỏp dng U
g
tỏc ng vo cc G (dng so vi K )
thỡ cỏc electron t N
2
chy sang P
2
. n õy mt s ớt trong chỳng chy v
ngun U
g

v hỡnh thnh dũng iu khin I
g
chy theo mch G
1
- J
3
- K - G , cũn
phn ln in t di sc hỳt cu in trng tng hp ca mt J
2
lao vo vựng
chuyn tip ny chỳng c tng tc do ú cú ng nng rt ln s b gy cỏc
liờn kt gia cỏc nguyờn t Si, to nờn cỏc in t t do mi. S in t ny li
tham gia bn phỏ cỏc nguyờn t Si khỏc trong vựng chuyn tip. Kt qu ca cỏc
phn ng dõy chuyn ny lm xut hin cng nhiu in t chy vo vựng N
1
qua P
1
v n cc dng ca ngun in ngoi, gõy nờn hin tng n in o
t lm cho J
2
tr thnh mt ghộp dn in bt u t mt dim no ú xung
quanh cc ri phỏt trin ra ton b mt ghộp vi tc lan truyn khong
1m/100 às.

SVTH: Nguyn Th Kim Trỳc - Lp 032
Trang 12
A
P
1
P

2
N
1
K
N
2
G
J
2
J
3
E
i
J
1
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Hỗnh 2-1
- Mọỹt trong nhổợng bióỷn phaùp õồn giaớn nhỏỳt õóứ
mồớ Tiristor õổồỹc trỗnh baỡy trón hỗnh veợ.
. Khi õọỳng mồớ K, nóỳu I
g
> I

gst
thỗ T mồớ ( I
g
(1,1
ữ1,2 ). I
gst
)
gst
I
E
G
)2,11,1(
=

I
g
: Giaù trở doỡng õióửu khióứn ghi trong sọứ tay tra
cổùu tiristor
R
2
= 100ữ 1000()


-E
+E
K
T
R
2
R

t
R
1
Hỗnh 2-2a
C
C
R
t2
R
t1
+E
T
R
+E
T
2
T
1
K
BA
Hçnh 2-2b
Hçnh 2-2c
Đồ án môn học Điện tử công suất
Có thể hình dung như sau : Khi dặt tiristor ở U
AK
> 0 thì tiristor ở tình trạng
sẵn sàn mở cho dòng chảy qua, nhưng nó còn đợi tín hiệu I
g
ở cực điều khiển,
nếu I

g
> I
gst
thì tiristor mở.
b) Khoá Tiristos:
Một khi tiristor đã mở thì tín hiệu thì tín hiệu I
g
không còn tác dụng nữa. Để
khoá tiristor có 2 cách :
. Giảm dòng điện làm việc I xuống giá trị dòng duy trì I
dt
. Đặt một điện áp ngược lên tiristor U
AK
< 0, hai mặt J
1,
J
3
phân cực ngược, J
2
phân cực thuận. Những điện tử trước thời điểm đảo cực tính U
AK
< 0 đang có
mặt tại P
1
, N
1
,

P
2

, bây giờ đảo chiều hành trình, tạo nên dòng điện ngược chảy từ
Catốt về Anốt và về cực âm của nguồn điện áp ngoài.


- Lúc đầu quá trình từ t
0
→ t
1
, dòng điện ngược khá lớn, sau đó J
1
, J
3
trở nên
cách điện. Còn một ít điện tử được giữ lại giữa hai mặt ghép, hiện tượng khuếch
tán sẽ làm chúng ít dần đi cho đến hết và J
2
khôi phục lại tính chất của mặt ghép
điều khiển.
- Thời gian khoá t
off
được tính từ khi bắt đầu xuất hiên dòng điện ngược
bằng 0 (t
2
) đây là thời gian mà sau đó nếu đặt điện áp thuận lên tiristor thì tiristor
vẫn không mở, t
off
kéo dài khoảng vài chục µs. Trong bất kỳ trường hợp nào
cũng không được đặt tiristor dưới điện áp thuận khi tiristor chưa bị khoá nếu
không sẽ có nguy cơ gây ngắn mạch nguồn. Trên sơ đồ hình (b), việc khoá
tiristor bằng điện áp ngược được thực hiện bằng cách đóng khoá K. còn sơ đồ

(c) cho phép khóa tiristor một cách tự động. Trong mạch hình (c) khi mở tiristor
này thì tiristor kia sẽ khoá lại. Giả thuyết cho một xung điện áp dương đặt vào
G
1
→T
1
mở dẫn đến xuất hiện 2 dòng điện : Dòng thứ nhất chảy theo mạch : +E
- R
1
-T
1
- -E, còn dòng thứ 2 chảy theo mạch +E - R
2
-T
1
- -E.
- Tụ C được nạp điện đến giá trị E, bản cực dương ở B, bản cực âm ở A.
Bây giờ nếu cho một xung điện áp dương tác động vào G
2
→T
2
mở nó sẽ đặt
điện thế điểm B vào catốt của T
1
. Như vậy là T
1
bị đặt dưới điện áp U
c
= -E và
T

1
bị khoá lại.
-T2 mở lại xuất hiện 2 dòng điện : Dòng thứ nhất chảy theo mạch: + E - R
1
-
C - T
2
- -E. Còn dòng thứ hai chảy theo mạch: +E - R
2
- T
2
- -E.
SVTH: Nguyễn Thị Kim Trúc - Lớp 03Đ2
Trang 13
Đồ án môn học Điện tử công suất
- Tụ C được nạp ngược lại cho đến giá trị E, chuẩn bị khoá T
2
khi ta cho
xung mở T
1
c) Điện dung của tụ điện chuyển mạch:
- Trong sơ đồ hình (b), (c) một câu hỏi được đặt ra là : Tụ điện C phải có
giá trị bằng bao nhiêu thì có thể khoá được tiristor
Như đã nói ở trên khi T
1
mở cho dòng chảy qua thì C được nạp điện đến
giá trị E. Bản cực “+” ở phía điểm B. tại thời điểm cho xung mở T
2
(cả 2 tiristor
điều mở), ta có phương trình mạch điện.

c
URiE
+=
1
.
với
dt
du
Ci
c
=
Nên
c
c
U
dt
du
RCE
+=
1
.
Viết dưới dạng toán tử Laplace:
( ) ( )
[ ]
{ } ( )
pUUpUPRC
E
P
ccc
+−=

0
1
Vì
( )
EU
c
−=0
nên
( )
( )
app
EQ
pU
c
+
=
.
với
CR
a
.
1
1
=
Từ đó ta có:
( )
( )
1
.21
T

at
c
UeEtU
=−=
−
.
Thời gian t
off
là khoảng thời
gian kể từ khi mở T
2
cho đến khi U
T1
bắt đầu trở thành dương, vậy ta có:
( )
CRteE
off
toffa
1
.
.693,00.21
=→=−
−
hoặc
1
.693,0 R
t
C
off
=

I
E
R =
1
sẽ nhận được
E
tI
C
off
44,1
=
t
off
:µ ; I : Ampe ; E : Volt ; C : µF
d) Đặt tính Volt - Ampe của tiristor :
Đoạn 1 : Ứng với trạng thái khoá của tiristor, chỉ có dòng điện rò chảy qua
tiristor khi tăng U lên đến U
ch
(điện áp chuyển trạng thái ), bắt đầu quá trình tăng
nhanh chóng của dòng điện. Tiristor chuyển sang trạng thái mở.
SVTH: Nguyễn Thị Kim Trúc - Lớp 03Đ2
Trang 14
I
a
III
IV
II
I
I
H

U
I
ng
U
ng
I
0
U
th
U
ch
Hçnh 2-3
Đồ án môn học Điện tử công suất
Đoạn 2 : Ứng với giai đoạn phân cực thuận của J
2
. Trong giai đoạn này
mỗi lượng tăng nhỏ của dòng điện ứng với mọt lượng giảm lớn của điện áp đặt
lên tiristor, đoạn này gọi là đoạn điện trở âm.
Đoạn 3 : Ứng với trạng thái mở của tiristor. Khi này cả 3 mặt ghép đã trở
thàng đẫn điện. Dòng chảy qua tiristor chỉ còn bị hạn chế bởi điện trở mạch
ngoài. Điện áp rải trên tiristor rất lớn khoảng 1V. Tiristor được giữ ở trạng thái
mở chừng nào I còn lớn hơn dòng duy trì I
H
.
Đoạn 4 : Ứng với trạng thái tiristor bị đặt dưới điện áp ngược. Dòng điện
rất lớn, khoảng vài chục mA. Nếu tăng U đến U
ng
thì dòng điện ngược tăng lên
nhanh chóng, mặt ghép bị chọc thủng, tiristor bị hỏng. Bằng cách cho I
g

lớn hơn
0 sẽ nhận được đặt tính Volt - Ampe với các U
ch
nhỏ dần đi.
II- Chỉnh lưu hình tia 3 pha:
1/ Sơ đồ và dạng sóng:

Hình 2-4
SVTH: Nguyễn Thị Kim Trúc - Lớp 03Đ2
Trang 15
Đồ án môn học Điện tử công suất

Hình 2-5
Gồm 1 máy biến áp 3 pha có thứ cấp nối Y
0
, 3 pha tiristor nối với tải như
hình vẽ.
■ Điều kiện khi cấp xung điều khiển chỉnh lưu:
+Thời điểm cấp xung điện áp pha tương ứng phải dương hơn so với trung tính.
+Nếu có các thyristor khác đang dẫn thì điện áp pha tương ứng phải dương hơn
pha kia. Vì thế phải xét đến thời gian cấp xung đầu tiên.
■ Góc mở tự nhiên:
+Góc mở
α
được xác định từ lúc điện áp đặt lên van tương ứng chuyển từ âm
đến 0 (từ đóng sang khoá) cho đến khi bắt đầu đặt xung điều khiển vào.
+Điện áp gây nên quá trình chuyển mạch: điện áp dây.
+
µγπα
−−<≤

0

γ
: góc dẫn
µ
: góc chuyển mạch
2/ Nguyên lý hoạt động:
Giả thiết tải : R, L,E
u
, chuyển mạch tức thời.
Điện áp pha thứ cấp của máy biến áp:
SVTH: Nguyễn Thị Kim Trúc - Lớp 03Đ2
Trang 16
Đồ án môn học Điện tử công suất
θ
sin
1 m
Uu
=
)
3
2
sin(
2
π
θ
−=
m
Uu
)

3
4
sin(
3
π
θ
−=
m
Uu
*Nhịp V1: khoảng thời gian từ
21
θθ
>−
. Tại
1
θ
điện áp đặt lên u
1
> 0, có
xung kích khởi: T1 mở, khi đó:





<−=
<−=
=
0
0

0
133
122
1
uuu
uuu
u
v
v
v
T1 mở, T2, T3 đóng, lúc này:
+Điện áp chỉnh lưu bằng điện áp u
1
: u
d
= u
1
+Dòng điện chỉnh lưu bằng dòng điện qua van 1: i
d
= I
d
= i
1
+Dòng điện qua T2, T3 bằng 0: i
2
= i
3
= 0
Trong nhịp V1: u
V2

từ âm chuyển lên 0, khi u
V2
= 0 thì T2 mở, lúc này u
V1
=
u
1
– u
2
= 0 và bắt đầu âm nên T1 đóng, kết thúc nhịp V1, bắt đầu nhịp V2.
*Nhịp V2: từ
32
θθ
>−
Lúc này:





−=
−=
=
233
211
2
0
uuu
uuu
u

v
v
v
T2 mở, T1, T3 đóng.
+Điện áp chỉnh lưu bằng điện áp u
2
: u
d
= u
2
+Dòng điện chỉnh lưu bằng dòng điện dòng điện qua van 2:
i
d
= I
d
= i
2
+Dòng điện qua T1, T3 bằng 0: i
1
= i
3
= 0
Trong nhịp V2: u
V3
từ âm chuyển lên 0, khi u
V3
= 0 thì T3 mở, lúc này u
V2
=
u

2
– u
3
= 0 và bắt đầu âm nên T2 đóng, kết thúc nhịp V2, bắt đầu nhịp V3.
*Nhịp V3: từ
43
θθ
>−
Lúc này:





−=
−=
=
322
311
3
0
uuu
uuu
u
v
v
v
T3 mở, T1, T2 đóng.
+Điện áp chỉnh lưu bằng điện áp u
3

: u
d
= u
3
+Dòng điện chỉnh lưu bằng dòng điện dòng điện qua van 3:
i
d
= I
d
= i
3
+Dòng điện qua T1, T2 bằng 0: i
1
= i
2
= 0
Trong nhịp V3: u
V1
từ âm chuyển lên 0, khi u
V1
= 0 thì T1 mở, lúc này u
V3
=
u
3
– u
1
= 0 và bắt đầu âm nên T3 đóng, kết thúc nhịp V3, bắt đầu nhịp V1.
SVTH: Nguyễn Thị Kim Trúc - Lớp 03Đ2
Trang 17

Đồ án môn học Điện tử công suất
Trong mạch ,dạng sóng của dòng điện phụ thuộc vào tải, tải thuần trở dòng
điện i
d
cùng dạng sóng u
d
,khi điện kháng tải tăng lên ,dòng điện càng trở nên
bằng phẳng hơn ,khi L
d
tiến tới vô cùng dòng điện i
d
sẽ không đổi, i
d
= I
d
.
*Các giá trị trung bình:
-Giá trị trung bình của điện áp chỉnh lưu:
α
π
θθ
π
α
ππ
α
π
cos.
2
63
.sin.

2
3
.
1
3
2
6
6
0
UdUdtu
T
U
m
T
dd
===
∫∫
++
+
Đặt
UU
di
π
2
63
0
=
: giá trị trung bình của điện áp chỉnh lưu của bộ chỉnh lưu
điều khiển với
0

0=
α
Suy ra
α
cos.
0did
UU
=
*Hiện tượng trùng dẫn:
+Vì trong thực tế điện cảm của nguồn và của tải đã kéo dài quá trình chuyển
mạch, do vậy khi một tiristor này đang giảm dần dòng điện về 0 thì tiristor khác
lại có dòng điện tăng lên với cùng tốc độ. Khoảng thời gian chuyển tiếp này có
sự trùng dẫn.
+Trong khoảng chuyển mạch được đặc trưng bằng góc chuyển mạch
µ
. Lúc
này dòng điện tải là tổng dòng điện 2 tiristor cùng dẫn. Điện áp trên tải là trung
bình của điện áp 2 pha đang dẫn.
Hiện tượng chuyển mạch làm giảm điện áp trung bình.
III- Hệ thống bộ chỉnh lưu - động cơ có đảo chiều
Bộ chỉnh lưu kép điều khiển chung:
Trong bộ chỉnh lưu kép điều khiển chung, xung kích được đưa tới cả hai bộ
chỉnh lưu nhưng với góc kích khác nhau, sao cho tổng điện áp DC của hai bộ
chỉnh lưu là zero để không có dòng DC chạy qua móc vòng trong hai bộ chỉnh
lưu. Do đó:
0
21
=+
dd
VV

0coscos
2010
=+⇒
αα
dd
VV
0coscos
21
=+⇒
αα
0
21
180
=+⇒
αα
(1)
Công thức (1) cho thấy khi một bộ chỉnh lưu hoạt động ở chế độ chỉnh
lưu, bộ còn lại hoạt động ở chế độ nghịch lưu. Do hai bộ chỉnh lưu hoạt động ở
các chế độ khác nhau, điện áp tức thời ngõ ra của chúng khác nhau, dẫn đến có
dòng cân bằng xoay chiều chạy vòng trong hai bộ chỉnh lưu. Để giảm dòng cân
bằng, cuộn kháng cân bằng L
1
và L
2
phải được thêm vào mạch chỉnh lưu như
hình vẽ. Như vậy, mặc dù cả hai bộ chỉnh lưu đều hoạt động, khi động cơ đang
làm việc theo một chiều nào đó thì chỉ có một bộ chỉnh lưu cung cấp dòng cho
phần ứng động cơ, còn bộ chỉnh lưu kia chỉ tải dòng cân bằng.
SVTH: Nguyễn Thị Kim Trúc - Lớp 03Đ2
Trang 18

Đồ án môn học Điện tử công suất
Quá trình đảo chiều động cơ diễn ra như sau: giả sử ban đầu động cơ hoạt
động theo chiều thuận (góc phần tư thứ nhất) với bộ chỉnh lưu 1 ở chế độ chỉnh
lưu. Khi đảo chiều, góc kích
1
α
sẽ được tăng lên và
2
α
giảm đi theo quan hệ (1).
Sức điện động E của động cơ sẽ lớn hơn
1d
V
và
2d
V
, nên động cơ hoạt động
ở chế độ hãm tái sinh ở góc phần tư thứ hai. Dòng phần ứng lúc này do bộ chỉnh
lưu 2 cung cấp. Vì
2
α
được giảm dần nên động cơ giảm tố, sau đó tăng tốc theo
chiều ngược lại cho đến khi đạt tốc độ ổn định.
Hình 2-6
Ưu điểm: Bộ chỉnh lưu kép điều khiển chung có mạch điều khiển đơn giản
hơn kiểu điều khiển riêng. Dòng điện phần ứng động cơ có thể đảo chiều một
cách tự nhiên, nên hệ thống có độ ổn định tốc độ tốt trong suốt dải làm việc của
đặc tính cơ.
Nhược điểm: Việc thêm cuộn kháng cân bằng khiến hệ thống trở nên cồng
kềnh, tăng giá thành, giảm hiệu suất và hệ số công suất. Đáp ứng quá độ trở nên

chậm đi do thời hằng phần ứng tăng thêm.
CHƯƠNG 3
TÍNH CHỌN CÁC PHẦN TỬ MẠCH ĐỘNG LỰC
Sơ đồ mạch động lực:
SVTH: Nguyễn Thị Kim Trúc - Lớp 03Đ2
Trang 19
Đồ án môn học Điện tử công suất
Hình 2-7
I-Tính chọn van động lực:
1/ Điện áp ngược của van:
U
lv
= k
nv
.U
2

Với U
2
=
u
d
K
U
=
17,1
220
=188,03 (V)
Trong đó: U
d

: điện áp tải của van
U
2
: điện áp nguồn xoay chiều của van
K
u
: hệ số điện áp tải (tra bảng 8.1, K
u
= 1,17)
K
nv
: hệ số điện áp ngược (tra bảng 8.1, K
nv
=
6
)
U
lv
=
6
.188.03 = 460.58 (V)
Để chọn van theo điện áp hợp lý thì điện áp ngược của van cần chọn phải
lớn hơn điện áp làm việc.
U
nv
= K
dt u
. U
lv
= 1,6 . 460,58 = 736,93 (V)

Trong đó: K
dt u
: hệ số dự trữ ( K
dt u
= 1,6 – 2)
2/ Dòng điện làm việc của van:
I
lv
= I
hd
Dòng điện hiệu dụng I
hd
= K
hd
. I
d
=0,58 . 59,5 = 34,51 (A)
Trong đó: I
d
: dòng điện tải
SVTH: Nguyễn Thị Kim Trúc - Lớp 03Đ2
Trang 20
Đồ án môn học Điện tử công suất
K
hd
: hệ số xác định dòng điện hiệu dụng
(Tra bảng 8.2, K
hd
= 0,58)
Với các thông số làm việc ở trên, chọn điều kiện làm việc của van là: có

cánh tản nhiệt với đủ diện tích bề mặt, cho phép van làm việc tới 40% I
dm v
I
dm v
= k
i
. I
lv
= 1.4 . 34,51 = 48.09 (A)
Trong đó: K
i
=1.4 : hệ số dự trữ dòng điện.(Ki =1,1-1,4)
Vậy thông số van là: U
nv
= 736,93 (V)
I
dm v
= 48.09 (A)
Tra phụ lục 2, ta chọn Tiristor loại XT2116-801 với các thông số định mức:
-Dòng điện định mức của van: I
dm
= 50(A)
-Điện áp ngược cực đại của van: U
nv
= 800 (V)
-Độ sụt áp trên van: ∆U = 2 (V)
-Dòng điện rò: I
r
= 10 (mA)
-Điện áp điều khiển: U

dk
= 3 (V)
-Dòng điện điều khiển: I
dk
= 0,1 (A)
II-Tính toán máy biến áp:
1/ Ta chọn máy biến áp 3 pha 3 trụ, có sơ đồ đấu dây ∆∕Ү, làm mát tự nhiên
bằng không khí.
2/ Điện áp pha sơ cấp máy biến áp:
U
1
= 380 (V)
3/ Điện áp pha thứ cấp máy biến áp:
Phương trình cân bằng điện áp khi có tải:
U
d0
cosα
min
= U
d
+ 2∆U
v
+ ∆U
dn
+ ∆U
BA
Trong đó: α
min
= 10
0

: góc dự trữ khi có suy giảm điện áp lưới
∆U
v
= 1,5 (V) : sụt áp trên tiristor
∆U
dn
≈ 0 : sụt áp trên dây nối
∆U
BA
= ∆U
r
+ ∆U
x
: sụt áp trên điện trở và điện kháng
máy biến áp
Sơ bộ ∆U
BA
= 5% . U
d
= 0,05 . 220 = 11 (V)
Suy ra U
d0
=
0
10cos
1105,1.2220 +++
= 237,61 (V)
Công suất biểu kiến máy biến áp:
S
BA

= k
S
. P
dmax
= k
S
. U
d0
. I
d

= 1,34 . 237,61 . 59,5 = 18944,64 (W)
Điện áp pha thứ cấp máy biến áp:
U
2
=
u
d
k
U
0
=
17,1
61,237
= 203,08 (V)
4/ Dòng điện hiệu dụng thứ cấp máy biến áp:
I
2
=
3

2
. I
d
=
3
2
. 59,5 = 48,58 (A)
5/ Dòng điện hiệu dụng sơ cấp máy biến áp:
SVTH: Nguyễn Thị Kim Trúc - Lớp 03Đ2
Trang 21
Đồ án môn học Điện tử công suất
I
1
= k
BA
. I
2
=
1
2
U
U
. I
2
=
380
08,203
. 48,58 = 25,96 (A)
► Tính sơ bộ mạch từ :
6/ Tiết diện sơ bộ trụ:

Q
Fe
= k
Q

fm
S
BA
.

Trong đó: k
Q
: hệ số phụ thuộc phương thức làm mát, lấy k
Q
= 6
m: số trụ máy biến áp
Suy ra: Q
Fe
= 6.
50.3
64,18944
= 67,43 (cm
3
)
7/ Đường kính trụ:
d =
π
Fe
Q.4
=

π
43,67.4
= 9,27 (cm)
Chuẩn hoá đường kính trụ theo tiêu chuẩn d = 10 (cm)
8/ Chọn loại thép:
Ta chọn loại thép 330, các lá thép có độ dày 0,5 (mm).
Chọn sơ bộ mật độ từ cảm trong trụ B
T
= 1 Tiristor
9/ Chọn tỷ số m =
d
h
= 2,3 (m = 2 – 2,5)
Suy ra h = 2,3 . d = 2,3 . 10 = 23 (cm)
Suy ra chọn chiều cao trục là 23 (cm)
► Tính toán dây quấn:
10/ Số vòng dây mỗi pha sơ cấp máy biến áp:
W
1
=
FeT
QBf
U
44,4
1
=
4
10.43,67.1.50.44,4
380
−

= 146,96 (vòng)
Chọn W
1
= 147 (vòng)
11/ Số vòng dây mỗi pha thứ cấp máy biến áp:
W
2
=
1
2
U
U
. W
1
=
380
08,203
. 147 = 135,65 (vòng)
Chọn W
2
= 136 (vòng)
12/ Chọn sơ bộ mật độ dòng điện trong máy biến áp:
Đối với dây dẫn bằng đồng, máy biến áp khô, chọn J
1
= J
2
= 2,75 (A/mm
2
)
13/ Tiết diện dây dẫn sơ cấp máy biến áp:

S
1
=
1
1
J
I
=
75,2
84,44
= 16,3 (mm
2
)
Chọn dây dẫn tiết diện chữ nhật, cách điện cấp B
Chuẩn hoá tiết diện theo tiêu chuẩn: S
1
= 16,4 (mm
2
)
Kích thước dây có kể cách điện: S
1 cd
= a
1
.b
1
= 2,24 . 7,5 (mm)
Tính lại mật độ dòng điện trong cuộn sơ cấp:
J
1
=

1
1
S
I
=
4,16
84,44
= 2,73 (A/mm
2
)
14/ Tiết diện dây dẫn thứ cấp máy biến áp:
SVTH: Nguyễn Thị Kim Trúc - Lớp 03Đ2
Trang 22
Đồ án môn học Điện tử công suất
S
2
=
2
2
J
I
=
75,2
58,48
= 17,6 (mm
2
)
Chọn dây dẫn tiết diện chữ nhật, cách điện cấp B
Chuẩn hoá tiết diện theo tiêu chuẩn: S
1

= 17,6 (mm
2
)
Kích thước dây có kể cách điện: S
2 cd
= a
2
. b
2
= 2,24 . 8(mm)
Tính lại mật độ dòng điện trong cuộn sơ cấp:
J
2
=
2
2
S
I
=
6,17
58,48
= 2,75 (A/mm
2
)
15/ Tính sơ bộ số vòng dây trên 1 lớp của cuộn sơ cấp:
W
1l
=
1
2

b
hh
g
−
. k
c
=
75,0
5,1.223
−
. 0,92
= 24,5 (vòng) ≈ 25 (vòng)
h - chiều cao trụ
h
g
- khoảng cách từ gông đến cuộn dây sơ cấp
Tra bảng 18 – Tài liệu 2, chọn h
g
= 1,5 (cm)
K
c
- hệ số ép chặt
Tra bảng 4 – Tài liệu 2, chọn k
c
= 0,92
16/ Tính sơ bộ số lớp dây ở cuộn sơ cấp:
n
1l
=
1l

1
W
W
=
25
147
= 5,88 (lớp)
Chọn số lớp n
1l
= 6 lớp
Như vậy 147 vòng chia thành 6 lớp, 5 lớp đầu có 25 vòng, lớp thứ 6 có 22
vòng.
Kết cấu dây quấn sơ cấp:thực hiện dây quấn kiểu đồng tâm bố trí theo chiều
dọc trục
17/ Chiều cao thực tế của cuộn sơ cấp:
h
1
=
c
1l1
k
.Wb
=
92,0
25.75,0
= 20,38 (cm)
18/ Chọn ống quấn dây làm bằng vật liệu cách điện có bề dày S
01
= 0,1 (cm)
19/ Khoảng cách từ trụ tới cuộn sơ cấp: a

01
= 10 (mm)
20/ Đường kính trong của ống cách điện:
D
1
= d
Fe
+ 2 . a
01
– 2. S
01
= 10 + 2 . 1 – 2 . 0,1 = 11,8 (cm)
21/ Đường kính trong của cuộn sơ cấp:
D
t1
= D
1
+ 2 . S
01
= 11,8 + 2 . 0,1 = 12 (cm)
22/ Chọn bề dày cách điện giữa các lớp dây ở cuộn sơ cấp: cd
11
= 0,1 (mm)
23/ Bề dày cuộn sơ cấp:
B
d1
= (a
1
+ cd
11

) . n
1l
= (2,24 + 0,1) . 6 = 14,04 (mm)
24/ Đường kính ngoài của cuộn sơ cấp:
D
n1
= D
t1
+ 2 . B
d1
= 12 + 2 . 1,404 = 14,81 (cm)
25/ Đường kính trung bình của cuộn sơ cấp:
D
tb1
=
2
11 nt
DD
+
=
2
81,1412
+
= 13,41 (cm)
26/ Chiều dài dây quấn sơ cấp;
SVTH: Nguyễn Thị Kim Trúc - Lớp 03Đ2
Trang 23
Đồ án môn học Điện tử công suất
l
1

= W
1
.
π
. D
tb1
=
π
. 147 . 13,41
= 6189,78 (cm) = 61,89 (m)
27/ Chọn bề dày cách điện giữa cuộn sơ cấp và thứ cấp:
cd
01
= 9 (mm)
♦ Kết cấu dây quấn:
28/ Chọn sơ bộ chiều cao cuộn thứ cấp:
h
1
= h
2
= 20,38 (cm)
29/ Tính sơ bộ số vòng dây trên 1 lớp:
W
2l
=
2
2
b
h
. k

c
=
8,0
38,20
. 0,92 = 23,44 (vòng) ≈ 24 (vòng)
30/ Tính sơ bộ số lớp dây quấn thứ cấp:
n
2l
=
l2
2
W
W
=
24
136
= 5,6 (lớp)
31/ Chọn số lớp dây quấn thứ cấp: n
l2
= 6 (lớp), 5 lớp đầu có 23 vòng, lớp
thứ 6 có 21 vòng.
32/ Chiều cao thực tế của cuộn thứ cấp:
h
2 =
c
2l2
k
bW
=
92,0

8,0.23
=
20 (cm)
33/ Đường kính trong của cuộn thứ cấp:
D
t2
= D
n1
+ 2 . a
12
= 14,81 + 2 . 0,9 = 16,61 (cm)
34/ Chọn bề dày cách điện giữa các lớp dây ở cuộn thứ cấp:
cd
22
= 0,1 (mm)
35/ Bề dày cuộn thứ cấp:
B
d2
= (a
2
+ cd
22
) . n
l2
= (2,24 + 0,1) . 6 = 14,04 (mm)
36/ Đường kính ngoài của cuộn thứ cấp:
D
n2
= D
t2

+ 2 . B
d2
= 16,61 + 2 . 1,404 = 19,42 (cm)
37/ Đường kính trung bình của cuộn thứ cấp:
D
tb2
=
2
22 nt
DD
+
=
2
42,1961,16
+
= 18,02 (cm)
38/ Chiều dài dây quấn thứ cấp:
l
2
=
π
. W
2
. D
tb2
=
π
. 136 . 18,02 = 7695,26 (cm) = 76,95 (m)
39/ Đường kính trung bình các cuộn dây:
D

12
=
2
21 nn
DD
+
=
2
42,1912
+
= 15,71 (cm)
Suy ra r
12
=
2
12
D
=
2
71,15
= 7,85 (cm)
40/ Chọn khoảng cách giữa 2 cuộn thứ cấp: a
22
= 2 (cm)
♦ Tính kích thước mạch từ:
41/ Đường kính trụ d = 10 (cm), tra theo bảng 4 – Tài liệu 2, chọn số bậc là
6 bậc.
42/ Toàn bộ tiết diện bậc thang của trụ:
SVTH: Nguyễn Thị Kim Trúc - Lớp 03Đ2
Trang 24

Đồ án môn học Điện tử công suất
Q
bt
= 2 . (1,6 . 9,5 + 1,1 . 8,5 + 0,7 . 7,5 + 0,6 . 6,5 + 0,4 . 5,5 + 0,7 . 3)
= 76 (cm
2
)
43/ Tiết diện hiệu quả của trụ:
Q
T
= k
hq
. Q
bt
= 0,95 . 76 = 72,2 (cm
2
)
44/ Tổng chiều dày các bậc thang của trụ:
d
t
= 2 . (1,6 + 1,1 + 0,7 + 0,6 + 0,4 + 0,7) = 10,2 (cm)
45/ Số lá thép dùng trong các bậc:
Bậc 1: n
1
=
5,0
16
. 2 = 64 (lá)
Bậc 2: n
2

=
5,0
11
. 2 = 44 (lá)
Bậc 3: n
3
=
5,0
7
. 2 = 28 (lá)
Bậc 4: n
4
=
5,0
6
. 2 = 24 (lá)
Bậc 5: n
5
=
5,0
4
. 2 = 16 (lá)
Bậc 6: n
6
=
5,0
7
. 2 = 28 (lá)
Ta chọn gông có tiết diện hình chữ nhật có các kích thước sau:
-Chiều dày của gông bằng chiều dày của trụ:

b = d
t
=10,2 (cm)
-Chiều cao của gông bằng chiều rộng tập lá thép thứ nhất của trụ:
a = 9,5 (cm)
Tiết diện gông: Q
bg
= a .b = 9,5 . 10,2 = 96,9 (cm
2
)
46/ Tiết diện hiệu quả của gông:
Q
g
= k
hq
. Q
bg
= 0,95 . 96,9 = 92,06 (cm
2
)
47/ Số lá thép dùng trong một gông:
h
g
=
5,0
b
=
5,0
2,10
= 204 (lá)

48/ Tính chính xác mật độ từ cảm trong trụ:
B
T
=
T1
1
.QW 44,4 f
U
=
4
10.2,72.147.50.44,4
220
−
= 0,93 (T)
49/ Mật độ từ cảm trong gông:
B
g
= B
T
.
g
T
Q
Q
= 0,93 .
06,92
2,72
= 0,73 (T)
50/ Chiều rộng cửa sổ:
c = 2 . (a

01
+ B
d1
+ a
12
+ B
d2
) + a
22

= 2 . (1 + 1,404 + 0,9 + 1,404) +2 = 11,42 (cm)
51/ Khoảng cách giữa 2 tâm trục:
c’ = c + d = 11,42 + 10 = 21,42 (cm)
52/ Chiều rộng mạch từ:
L = 2 . c + 3 . d = 2 . 11,42 + 3 . 10 = 52,84 (cm)
SVTH: Nguyễn Thị Kim Trúc - Lớp 03Đ2
Trang 25