Đồ án môn học tự động hóa: đề số 25

ĐỒ ÁN: CHUYÊN MÔN TĐH

GVHD: Ths.Nguyễn Đăng Toàn

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
Số : Đề 25
Họ và tên HS-SV :

Lớp :

…………………………………………………………………………………………………………...……………………………………
…………………………………………………………………………………………………………...……………………………………

Khoá :

Khoa : Điện

Giáo viên hướng dẫn : Th.s Nguyễn Đăng Toàn
NỘI DUNG

- Động cơ một chiều kích từ độc lập Π - 61 có số liệu sau: Pđm = 15Kw; Uưđm =
220V; Iđm = 75A; nđm = 1500v/p; jĐC = 0,58kg.m2; Rư = 0,178(Ω); Lư = 0,02(H);
Ukt = 220V; Ikt = 4A
- Mạch chỉnh lưu: Tia 3 pha điều khiển đối xứng cấp nguồn cho mạch phần ứng

động cơ
- Yêu cầu bài toán: Xây dựng hệ truyền động có tốc độ động cơ điều chỉnh từ
500v/p đến 1500v/p khi mang tải định mức, có đảo chiều điều khiển chung
TT

Tên bản vẽ

Khổ giấy

Số lượng

1
2
3
4
PHẦN THUYẾT MINH

1.
2.
3.
4.

Khái quát chung về hệ truyền động chỉnh lưu động cơ một chiều
Tính chọn mạch lực và các thiết bị liên quan
Thiết kế và mô phỏng mạch điều khiển cho bộ chỉnh lưu
Phân tích hoạt động của mạch điều khiển

Ngày giao đề : 26/8/2015

Ngày hoàn thành : 30/11/2015

BỘ MÔN

Nhóm: 25

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

1

Lớp : Điện 4_k7


ĐỒ ÁN: CHUYÊN MÔN TĐH

GVHD: Ths.Nguyễn Đăng Toàn
MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU……………………………………………………………trang 3
CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ TRUYỀN ĐỘNG CHỈNH LƯU TIA
3 PHA ĐỘNG CƠ ĐIỆN 1 CHIỀU………………………………………trang
4
1.1.Khái niệm chung về hệ truyền động chỉnh lưu động cơ một chiều…...trang 4
1.2. Động cơ một chiều kích từ độc lập.......................................................trang 4
1.2.1. Ảnh hưởng của điện trở phần ứng.....................................................trang 5
1.2. 2.Ảnh hưởng của điện áp phần ứng......................................................trang 5
1.2.3. Ảnh hưởng của từ thông....................................................................trang 6
CHƯƠNG 2 TÍNH CHỌN THIẾT BỊ MẠCH ĐỘNG LỰC……………..trang 7
2.1.Tính chọn điện áp van ………………………………………………...trang 7
2.2.Dòng làm việc của van ………………………………………………..trang 8
2.3.Tính chọn máy biến áp ………………………………………………..trang 8

2.4.Thiết kế cuộn kháng chọn lọc …………………………………………trang 17
2.4.1.Xác định góc mở cực đại và cực tiểu ………………………………..trang 17
2.4.2.Xác định các thành phần của sóng dài ………………………………trang 17
2.4.3.Xác định cuôn kháng chọn lọc ………………………………………trang 19
2.4.4. Thiết kế kết cấu cuộn kháng lọc …………………………………….trang 20
CHƯƠNG 3:THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN CHO BỘ
CHỈNH LƯU……………………………………………………………….trang 22
3.1.TÍNH TOÁN CÁC KHÂU TRONG MẠCH ĐIỀU KHIỂN…………trang 22
3.1.1. Giới thiệu TCA – 780………………………………………………trang 23
3.2.Tính toán các khâu trong mạch điều khiền…………………………..trang 25
3.2.1. Khâu đồng pha ………………………………………………………trang 25
3.2.2. Tính biến áp xung ……………………………………………………trang 25
3.2.3. Máy biến áp đồng pha ……………………………………………….trang 27
3.2.4. Khâu so sánh ……………………………………………………… ..trang 29
3.2.5. Khâu khuếch đại tạo xung …………………………………………..trang 30
3.2.6.Khâu truyền tín hiệu điều khiển ……………………………………...trang 31
3.2.7. Tính chọn các phần tử khâu điều khiển ……………………………..trang 31
CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN………..trang 33
4.1. Mạch điều khiển cho sơ đồ chỉnh lưu 3 pha hình tia…………………..trang 33
4.2.KẾT LUẬN..............................................................................................trang 34

Nhóm: 25

2

Lớp : Điện 4_k7


ĐỒ ÁN: CHUYÊN MÔN TĐH

GVHD: Ths.Nguyễn Đăng Toàn
LỜI NÓI ĐẦU

Điện tử công suất và truyền động điện là lĩnh vực kỹ thuật hiện đại, nghiên
cứu ứng dụng của các linh kiện bán dẫn công suất làm việcở 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, truyền động điện nói riêng. Đó là những minh
chứng cho sự phát triển của ngành công nghiệp này.
Với mục tiêu công nghiệp hoá hiệnđaị 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 và truyền động điện. Cũng với lý do
đó, chúng em được làm đồ án chuyên môn tự động hóa .
Dưới sự hướng dẫn và giúp đỡ của thầy Nguyễn Đăng Toàn, chúng em đã
được nhận và làm đề tài “Xây dựng hệ truyền động có tốc độ động cơ điều chỉnh từ
500v/p đến 1500v/p khi mang tải định mức, có đảo chiều điều khiển chung”.
Mặc dù đã dành nhiều cố gắng xong không tránh khỏi những sai sót nhất định,
chúng em mong được sự góp ý của thầy.

Nhóm sinh viên thực hiện
Phạm Văn Sử
Nguyễn Nhữ Thái

Nhóm: 25

3

Lớp : Điện 4_k7


ĐỒ ÁN: CHUYÊN MÔN TĐH

GVHD: Ths.Nguyễn Đăng Toàn

CHƯƠNG I
KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ TRUYỀN ĐỘNG CHỈNH LƯU TIA 3 PHA
ĐỘNG CƠ ĐIỆN 1 CHIỀU
1.1.Khái niệm chung về hệ truyền động chỉnh lưu động cơ một chiều
Là bộ chỉnh lưu liên hệ nguồn xoay chiều với tải một chiều, nghĩa là đổi
điện áp xoay chiều của nguồn thành điện áp một chiều trên phụ tải.
Điện áp một chiều trên tải không được lý tưởng như điện áp của ắc quy mà
có chứa các thành phần xoay chiều cùng với một chiều.
Đầu ra của các sơ đồ chỉnh lưu được coi là một chiều nhưng thực sự là điện
áp đập mạch. Trị số điện áp một chiều, hiệu áp suất ảnh hưởng của chúng do
nguồn xoay chiều rất khác nhau.
Bộ biến đổi Thyristor với chuyển mạch tự nhiên có điện áp (dòng điện) ra là
1 chiều là các thiết bị biến nguồn điện xoay chiều 3 pha thành điện áp 1 chiều điều
khiển ngược.
Hoạt động của mạch do nguồn điện xoay chiều quyết định vì nhờ đó mà có
thể thực hiện được các chuyện mạch dòng điện giữa các phần tử lực.
Việc phân loại chỉnh lưu phụ thuộc nhiều yếu tố:
- Theo số pha có: Chỉnh lưu 1 pha, chỉnh lưu 3 pha...
- Theo sơ đồ nối có: Chỉnh lưu nửa chu kỳ, chỉnh lưu 2 nửa chu kỳ, chỉnh
lưu hình cầu, chỉnh lưu hình tia...
- Theo sự điều khiển có: Chỉnh lưu không điều khiển, chỉnh lưu có điều
khiển, chỉnh lưu bán điều khiển.
1.2. Động cơ một chiều kích từ độc lập

Sơ đồ nguyên lý
_
+
Uu
+
Rf

ĐC
I
IKT

+

CKTD RKT
UKT

_

Hình 1.1: Sơ đồ nguyên lý động cơ một chiều kích từ độc lập
Ta có phương trình đặc tính cơ:

ω=

Ru + R f
Uu
−
KΦ
( KΦ) 2

Từ phương trình đặc tính cơ ta thấy Có ba thông số ảnh hưởng đến đặc tính

cơ đó là:
Nhóm: 25

4

Lớp : Điện 4_k7


ĐỒ ÁN: CHUYÊN MÔN TĐH

GVHD: Ths.Nguyễn Đăng Toàn

- Từ thông động cơ (Φ).
- Điện áp phần ứng (Uư).
- Điện trở phần ứng.
Sau đây ta sẽ lần lượt đi xét những ảnh hưởng của từng tham số đó:
1.2.1. Ảnh hưởng của điện trở phần ứng
Giả thiết : Uư=Uđm=const
Φ = Φđm=const
Khi ta đổi điện trở mạch phần ứng ta có tốc độ không tải lý tưởng:
U

dm
ω0 = KΦ = Const
dm

Độ cứng đặc tính cơ:
∆M
( KΦ ) 2
β = ∆ω = − R + R = Var

u
f

Khi Rfcàng lớn, β càng nhỏ nghĩa là đặc tính cơ càng dốc. Ứng với Rf= 0
Ta có đặc tính cơ tự nhiên:
( KΦ ) 2
βtn = Ru

βtn 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 trở phụ R fta được một
họ đặc tính biến trở có dạng như hình 1.4. Ứng với một phụ tải M c nào đó, nếu Rf
càng lớn thì tốc độ động 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.

Hình 1.2: Các đặc tính của động cơ một chiều kích từ độc lập
khi thay đổi điện trở phụ mạch phần ứng
1.2. 2.Ảnh hưởng của điện áp phần ứng
Giả thiết :Φ = Φdm = const
Rư= const
Khi thay đổi điện áp phần ứng : UưU

x
Tốc độ không tải lý tưởng : ω0 x = KΦ = Var
dm

Nhóm: 25

5

Lớp : Điện 4_k7


ĐỒ ÁN: CHUYÊN MÔN TĐH

GVHD: Ths.Nguyễn Đăng Toàn

( KΦ ) 2
= Const
Độ cứng đặc tính cơ :βox =
Ru

Như vậy khi ta thay đổi điện áp đặt vào phần ứng động cơ ta được một họ đặc
tính cơ song song đặc tính cơ tự nhiên (hình 1.5). Ta thấy khi thay đổi điện áp
(giảm áp) thì mô men ngắn mạch, dòng điện ngắn mạch của động cơ giảm ứng với
phụ tải nhất định. Do đó phương pháp này cũng có thể sử dụng để điều chỉnh tốc
độ và hạn chế dòng điện khởi động.

Hình 1.3: Các đặc tính của động cơ một chiều kích từ độc lập khi giảm áp đặt vào
phần ứng động cơ
1.2.3. Ảnh hưởng của từ thông
Giả thiết : Uư = Uđm = const
Rư = const
Khi ta thay đổi từ thông tức là ta thay đổi dòng kích từ (Ikt) động cơ.
U

dm
Tốc độ không tải lý tưởng: ω0 x = KΦ = var
x

Độ cứng đặc tính cơ: β = −

( Kφ x ) 2
= var
Ru

Do cấu tạo của động cơ điện, thực tế thường điều chỉnh giảm từ thông. Nên
khi từ thông giảm thì ω 0 x tăng, còn β sẽ giảm. Ta có một họ đặc tính cơ với ω 0 x
tăng dần và độ cứng của đặc tính giảm dần khi giảm từ thông.

Hình1.4:Đặc tính cơ điện (a)và đặc tính cơ (b)khi thay đổi từ thông

Nhóm: 25

6

Lớp : Điện 4_k7


ĐỒ ÁN: CHUYÊN MÔN TĐH

GVHD: Ths.Nguyễn Đăng Toàn

Ta nhận thấy rằng khi thay đổi từ thông:
U

dm
Dòng điện ngắn mạch: I nm = R = Const
U

Mô men ngắn mạch: Mnm = KΦxInm = var
Các đặc tính cơ điện và đặc tính cơ của động cơ khi giảm từ thông được biểu diễn
trên hình 1.10.
Với dạng mômen phụ tải Mc thích hợp với chế độ làm việc của động cơ thì
khi giảm từ thông tốc độ động cơ tăng lên (Hình 1.10b)

CHƯƠNG 2
TÍNH CHỌN THIẾT BỊ MẠCH ĐỘNG LỰC
 Sơ đồ mạch động lực:

Hình 2.1: Sơ đồ mạch động lực
Tính chọn mạch động lực
Với Pđm = 15Kw; Uưđm = 220V; Iđm = 75A; nđm = 1500v/p; jĐC = 0,58kg.m2; Rư =
0,178(Ω); Lư = 0,02(H); Ukt = 220V; Ikt = 4A
Nhóm: 25

7

Lớp : Điện 4_k7


ĐỒ ÁN: CHUYÊN MÔN TĐH

GVHD: Ths.Nguyễn Đăng Toàn

2.1.Tính chọn điện áp van
Ulv = knv .U2
Ud
Với U2 = K =
u

=188.03 (V)

Trong đó:

Ud : điện áp tải của van
U2 : điện áp nguồn xoay chiều của van
Ku : hệ số điện áp tải
Knv : hệ số điện áp ngược.
Ulv = 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.
Unv = Kdt u . Ulv = 1,6 . 460.58 = 736.94 (V)
Trong đó: Kdt u : hệ số dự trữ ( Kdt u = 1,6 – 2)
2.2.Dòng làm việc của van
Ilv = Ihd
Dòng điện hiệu dụng Ihd = Khd . Id =0,58 . 75 = 43.5 (A)
Trong đó:
Id : dòng điện tải
Khd : hệ số xác định dòng điện hiệu dụng
(Tra bảng 8.2, Khd = 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% Idm v.
Idm v = ki . Ilv = 2,5 . 43.5 = 108.75 (A)
Trong đó: Ki : hệ số dự trữ dòng điện.
Vậy thông số van là:
Unv = 736.94 (V)
Idm v = 108.75 (A)
Tra phụ lục 2, ta chọn Tiristor với các thông số định mức:
-Dòng điện định mức của van: Idm = 120 (A)

-Điện áp ngược cực đại của van: Unv = 600 (V)
-Độ sụt áp trên van: ∆U = 1,5 (V)
-Dòng điện rò: Ir = 5 (mA)
-Điện áp điều khiển: Udk = 2 (V)
-Dòng điện điều khiển: Idk = 0,1 (A)
2.3.Tính chọn máy biến áp
• Ta chọn máy biến áp 3 pha 3 trụ, có sơ đồ đấu dây ∆∕Ү, làm mát tự nhiên
bằng không khí.
• Điện áp pha sơ cấp máy biến áp:
•

U1 = 400 (V)
Điện áp pha thứ cấp máy biến áp:

Nhóm: 25

8

Lớp : Điện 4_k7


ĐỒ ÁN: CHUYÊN MÔN TĐH

GVHD: Ths.Nguyễn Đăng Toàn

Phương trình cân bằng điện áp khi có tải:
Ud0 cosαmin= Ud + 2∆Uv + ∆Udn + ∆UBA
Trong đó: αmin = 100 : góc dự trữ khi có suy giảm điện áp lưới
∆Uv = 1,5 (V) : sụt áp trên tiristor
∆Udn ≈ 0 : sụt áp trên dây nối

∆UBA = ∆Ur + ∆ Ux : sụt áp trên điện trở và điện kháng
máy biến áp
Sơ bộ ∆UBA = 5% . Ud = 0,05 . 400 = 20(V)
Suy ra Ud0 =

= 429,52 (V)

Điện áp pha thứ cấp máy biến áp:
U2 =
•

Ud
=
Ku

= 367,1 (V)

Dòng điện hiệu dụng thứ cấp máy biến áp:
I2=

•

2
. Id=
3

2
. 14,7 = 12 (A)
3

Dòng điện hiệu dụng sơ cấp máy biến áp:
U2

•

I1 = kBA . I2= U . I2=
. 12 = 11 (A)
1
Tiết diện sơ bộ trụ:
S BA
QFe = kQ
m. f
Trong đó:
kQ : hệ số phụ thuộc phương thức làm mát,
lấy kQ = 6
m: số trụ máy biến áp
SBA = kS . Pd = kS .Ud0 . Id
= 1,34 . 429,52 . 14,7 = 8460,3 (W)
= 45,06 (cm3)

Suy ra: QFe = 6.
•

Đường kính trụ:
d=

•

4.Q Fe
=

π

= 3,79 (cm)

Chuẩn hoá đường kính trụ theo tiêu chuẩn d = 10 (cm)
Chọn loại thép:
Ta chọn loại thép 330, các lá thép có độ dày 0,5 (mm).

Nhóm: 25

9

Lớp : Điện 4_k7


ĐỒ ÁN: CHUYÊN MÔN TĐH

GVHD: Ths.Nguyễn Đăng Toàn

Chọn sơ bộ mật độ từ cảm trong trụ BT = 1 Tiristor
•

h

Chọn tỷ số m = d = 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)

• Số vòng dây mỗi pha sơ cấp máy biến áp:
U1
400
W1 = 4,44. f .B .Q
= 4,44.50.1.45,06.10 −4 = 399,86(vòng)
T
Fe

Chọn W1 = 400 (vòng)
• Số vòng dây mỗi pha thứ cấp máy biến áp:
U2

•

W2= U . W1=
. 400 = 367,1 (vòng)
1
Chọn W2 = 368 (vòng)
Chọn sơ bộ mật độ dòng điện trong máy biến áp:

•

Đối với dây dẫn bằng đồng, máy biến áp khô, chọn J1 = J2 =
2,75 (A/mm2)
Tiết diện dây dẫn sơ cấp máy biến áp:
S1 =

I1
11
= 2,75 = 4 (mm2)

J1

Chọn dây dẫn tiết diện chữ nhật, cách điện cấp B
Chuẩn hoá tiết diện theo tiêu chuẩn: S1 = 16,4 (mm2)
Kích thước dây có kể cách điện: S1 cd = a1 .b1 = 2,24 . 7,5 (mm)
Tính lại mật độ dòng điện trong cuộn sơ cấp:
J1 =
•

I1
11
= 16,4 = 0,67 (A/mm2)
S1

Tiết diện dây dẫn thứ cấp máy biến áp:
S2 =

I2
12
= 2,75 = 17,6 (mm2)
J2

Chọn dây dẫn tiết diện chữ nhật, cách điện cấp B
Chuẩn hoá tiết diện theo tiêu chuẩn: S1 = 17,6 (mm2)
Kích thước dây có kể cách điện: S2 cd = a2 . b2 = 2,24 . 8(mm)
Tính lại mật độ dòng điện trong cuộn sơ cấp:
J2 =

I2
48,58

= 17,6 = 2,75 (A/mm2)
S2

• Tính sơ bộ số vòng dây trên 1 lớp của cuộn sơ cấp:
h − 2h g
23 − 2.1,5
W1l=
. kc =
. 0,92
0,75
b1
Nhóm: 25

10

Lớp : Điện 4_k7


ĐỒ ÁN: CHUYÊN MÔN TĐH

•

= 24,5 (vòng) ≈ 25 (vòng)
h - chiều cao trụ
hg - khoảng cách từ gông đến cuộn dây sơ cấp
Tra bảng 18 – Tài liệu 2, chọn hg = 1,5 (cm)
Kc - hệ số ép chặt
Tra bảng 4 – Tài liệu 2, chọn kc = 0,92
Tính sơ bộ số lớp dây ở cuộn sơ cấp:
n1l =

•

GVHD: Ths.Nguyễn Đăng Toàn

W1
147
=
= 5,88 (lớp)
W1l
25

Chọn số lớp n1l = 6 lớp
Như vậy 147 vòng chia thành 6 lớp, 5 lớp đầu có 25 vòng, lớp
thứ 6 có 22 vòng.
Chiều cao thực tế của cuộn sơ cấp:
h1 =

b 1 .W1l
0,75.25
= 0,92 = 20,38 (cm)
kc

•

Chọn ống quấn dây làm bằng vật liệu cách điện có bề dày
0,1 (cm)
• Khoảng cách từ trụ tới cuộn sơ cấp: a01 = 10 (mm)
• Đường kính trong của ống cách điện:

S01 =

•

D1 = dFe + 2 .a01 – 2. S01 = 10 + 2 . 1 – 2 . 0,1 = 11,8 (cm)
Đường kính trong của cuộn sơ cấp:

•
•

Dt1 = D1 + 2 . S01 = 11,8 + 2 . 0,1 = 12 (cm)
Chọn bề dày cách điện giữa các lớp dây ở cuộn sơ cấp: cd11 = 0,1 (mm)
Bề dày cuộn sơ cấp:

•

Bd1 = (a1 + cd11) . n1l = (2,24 + 0,1) . 6 = 14,04 (mm)
Đường kính ngoài của cuộn sơ cấp:

•

Dn1 = Dt1 + 2 . Bd1 = 12 + 2 . 1,404 = 14,81 (cm)
Đường kính trung bình của cuộn sơ cấp:

•

Dt1 + Dn1
12 + 14,81
=
= 13,41 (cm)

2
2
Chiều dài dây quấn sơ cấp;

•

l1 = W1 . π . Dtb1= π . 147 . 13,41
= 6189,78 (cm) = 61,89 (m)
Chọn bề dày cách điện giữa cuộn sơ cấp và thứ cấp:

Dtb1 =

cd01 = 9 (mm)
Nhóm: 25

11

Lớp : Điện 4_k7


ĐỒ ÁN: CHUYÊN MÔN TĐH

GVHD: Ths.Nguyễn Đăng Toàn

•

Chọn sơ bộ chiều cao cuộn thứ cấp:

•

h1 = h2 = 20,38 (cm)
Tính sơ bộ số vòng dây trên 1 lớp:
W2l=

•

h2
20,38
. kc = 0,8 . 0,92 = 23,44 (vòng) ≈ 24 (vòng)
b2

Tính sơ bộ số lớp dây quấn thứ cấp:

W2
136
=
= 5,6 (lớp)
24
Wl2
• Chọn số lớp dây quấn thứ cấp: nl2 = 6 (lớp), 5 lớp đầu có 23 vòng, lớp thứ 6
có 21 vòng.
• Chiều cao thực tế của cuộn thứ cấp:
n2l =

Wl2 b 2
kc

23.0,8
0,92 = 20 (cm)

•

h2 =
=
Đường kính trong của cuộn thứ cấp:

•

Dt2 = Dn1 + 2 . a12 = 14,81 + 2 . 0,9 = 16,61 (cm)
Chọn bề dày cách điện giữa các lớp dây ở cuộn thứ cấp:

•

cd22 = 0,1 (mm)
Bề dày cuộn thứ cấp:

•

Bd2 = (a2 + cd22) . nl2 = (2,24 + 0,1) . 6 = 14,04 (mm)
Đường kính ngoài của cuộn thứ cấp:

•

Dn2 = Dt2 + 2 . Bd2 = 16,61 + 2 . 1,404 = 19,42 (cm)
Đường kính trung bình của cuộn thứ cấp:
Dtb2 =

Dt 2 + Dn 2 16,61 + 19,42
=
= 18,02 (cm)

2
2

•

Chiều dài dây quấn thứ cấp:

•

l2= π . W2 . Dtb2= π . 136 . 18,02 = 7695,26 (cm) = 76,95 (m)
Đường kính trung bình các cuộn dây:
D12 =

Dn1 + Dn 2
12 + 19,42
=
= 15,71 (cm)
2
2

Suy ra r12 =
•

D12
15,71
=
= 7,85 (cm)
2
2

Chọn khoảng cách giữa 2 cuộn thứ cấp: a22 = 2 (cm)

Nhóm: 25

12

Lớp : Điện 4_k7


ĐỒ ÁN: CHUYÊN MÔN TĐH

GVHD: Ths.Nguyễn Đăng Toàn

•

Đường kính trụ d = 10 (cm), tra theo bảng 4 – Tài liệu 2, chọn số bậc là 6
bậc.
• Toàn bộ tiết diện bậc thang của trụ:

•

Qbt = 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 (cm2)
Tiết diện hiệu quả của trụ:

•

QT = khq . Qbt = 0,95 . 76 = 72,2 (cm2)
Tổng chiều dày các bậc thang của trụ:

•

dt = 2 . (1,6 + 1,1 + 0,7 + 0,6 + 0,4 + 0,7) = 10,2 (cm)
Số lá thép dùng trong các bậc:
16

Bậc 1: n1= 0,5 . 2 = 64 (lá)
11

Bậc 2: n2= 0,5 . 2 = 44 (lá)
7

Bậc 3: n3= 0,5 . 2 = 28 (lá)
Bậc 4: n4=

6

. 2 = 24 (lá)

0,5
4
Bậc 5: n5= 0,5 . 2 = 16 (lá)
7
Bậc 6: n6= 0,5 . 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 = dt =10,2 (cm)

-Chiều cao của gông bằng chiều rộng tập lá thép thứ nhất của
trụ: a = 9,5 (cm)
Tiết diện gông: Qbg = a .b = 9,5 . 10,2 = 96,9 (cm2)
Tiết diện hiệu quả của gông:

•

Qg = khq . Qbg = 0,95 . 96,9 = 92,06 (cm2)
Số lá thép dùng trong một gông:

•

hg = 0,5 = 0,5 = 204 (lá)
Tính chính xác mật độ từ cảm trong trụ:

b

BT =
•

10,2

U1
220
= 4,44.50.147.72,2.10 −4 = 0,93 (T)
4,44. f .W1 .Q T

Mật độ từ cảm trong gông:

Nhóm: 25

13

Lớp : Điện 4_k7


ĐỒ ÁN: CHUYÊN MÔN TĐH

GVHD: Ths.Nguyễn Đăng Toàn

QT

Bg = BT . Q = 0,93 .
g

72,2
= 0,73 (T)
92,06

• Chiều rộng cửa sổ:
c = 2 . (a01 + Bd1 + a12 + Bd2) + a22
= 2 . (1 + 1,404 + 0,9 + 1,404) +2 = 11,42 (cm)
• Khoảng cách giữa 2 tâm trục:
c’ = c + d = 11,42 + 10 = 21,42 (cm)
• Chiều rộng mạch từ:
L = 2 . c + 3 . d = 2 . 11,42 + 3 . 10 = 52,84 (cm)
• Chiều cao mạch từ:
H = h + 2 . a = 23 + 2 . 9,5 = 42 (cm)
• Thể tích của trụ:
VT = 3 .QT . h = 3 . 72,2 . 23 = 4981,8 (cm3) = 4,98 (dm3)

• Thể tích của gông:
Vg = 2 .Qg . L = 2 . 92,06 . 52,84 = 9728,9 (cm3) = 9,73 (dm3)
• Khối lượng trụ:
MT = VT .mFe = 4,98 . 7,85 = 39,09 (kg)
• Khối lượng gông:
Mg = Vg .mFe = 9,73 . 7,85 = 76,38 (kg)
• Khối lượng sắt:
MFe = MT + Mg = 39,09 + 76,38 = 115,47 (kg)
• Thể tích của đồng:
VCu = 3 . (S1 . l1 + S2 .l2 )
= 3 . (16,3 . 10-4 . 61,89 .10 + 17,6 . 10-4 . 76,95 . 10) =
7,09 (dm3)
• Khối lượng đồng:
MCu = VCu .mCu = 7,09 . 8,9 = 63,1 (kg)
• Điện trở trong của cuộn sơ cấp máy biến áp ở 750C:
R1 = ρ

l1
= 0,02133 .
S1

61,89
= 0,081 ( Ω )
16,3

• Điện trở trong của cuộn thứ cấp máy biến áp ở 750C:

Nhóm: 25

14

Lớp : Điện 4_k7


ĐỒ ÁN: CHUYÊN MÔN TĐH
R2 = ρ

GVHD: Ths.Nguyễn Đăng Toàn

l2
76,95
= 0,02133 .
= 0,093 ( Ω )
17,6
S2

• Điện trở máy biến áp quy đổi về thứ cấp:
RBA = R2 + R1 . (

W2 2
136 2
) = 0,093 + 0,081 . (
) = 0,16 ( Ω )
W1
147

• Sụt áp trên điện trở máy biến áp:
∆Ur = RBA . Id = 0,16 . 59,5 = 9,52 (V)
• Điện kháng máy biến áp quy đổi về thứ cấp:
r

XBA = 8 .π2 . (W2)2 . ( h ) . (a12+
qd

= 8 . π2 .1362 . (

8,305
).
23

(0,009 +

Bd1 + Bd 2
) . ω . 10-7
3
1,404 + 1,404
)
3

. 314 . 10-7

= 0,304 ( Ω )
• Điện cảm máy biến áp quy dổi về thứ cấp:
LBA =

X BA
0,304
=
= 0,00097 (H) = 0,97 (mH)
314

ω

• Sụt áp trên điện kháng máy biến áp:
3
π
3
.
π

∆Ux=

. XBA . Id=

Rdt=

XBA=

• Sụt áp trên máy biến áp:

3
π

3
π

. 0,304 . 59,5 = 17,28 (V)

. 0,304 = 0,29 ( Ω )

∆U r2 + ∆U x2 =

9,52 2 + 17,28 2 = 19,73 (V)
• Điện áp trên động cơ khi có góc mở αmin = 100
∆UBA=

U = Ud0 .cosαmin - 2 . ∆Uv – ∆UBA
= 237,61 . cos100 – 2 . 1,5 – 19,73 = 211,27 (V)
• Tổng trở ngắn mạch quy đổi về thứ cấp:
2
2
= 0,16 2 + 0,304 2 = 0,34 ( Ω )
R BA
+ X BA
• Tổn hao ngắn mạch trong máy biến áp:

ZBA =

∆Pn = 3 .RBA . I2 = 3 . 0,16 . 48,482 = 1132,8 (W)
1132,8
∆Pn
∆Pn% =
. 100% =
. 100% = 5,98%
18944,64
S
Nhóm: 25

15

Lớp : Điện 4_k7

ĐỒ ÁN: CHUYÊN MÔN TĐH

GVHD: Ths.Nguyễn Đăng Toàn

• Tổn hao không tải có kể đến 15% tổn hao phụ:
P0 = 1,3 . nf . (MT . BT2 + Mg .Bg2)
= 1,3 . 1,15 . (39,09 . 0,932 + 76,38 . 0,732)
= 111,39 (W)
111,39
∆P0
∆P0 % =
. 100% =
.100% = 0,59 %
18944,64
S
• Điện áp ngắn mạch tác dụng:

R BA .I 2
0,16.48,58
. 100% =
. 100% = 3,82 %
203,08
U2

Unr=

• Điện áp ngắn mạch phản kháng:

X BA .I 2
. 100% =
U2

Unx=

0,304.48,58
. 100% = 7,27 %
203,08

• Điện áp ngắn mạch phần trăm:

U nr2 + U nx2 = 3,82 2 + 7,27 2 = 8,21

Ur =

• Dòng điện ngắn mạch xác lập:

U2
203,08
=
= 597,29 (A)
0,34
Z BA

I2nm =

• Dòng điện ngắn mạch tức thời cực đại:
Imax= 2 . I2nm . (1 + e

=

2 . 597,29 . (1 + e

−

π .U nr
U nx

−

)

π .0 , 0382
0 , 0727

) = 1006,93 (A)

Imax = 1006,93 (A) < idinh = 1800 (A)
• Kiểm tra máy biến áp có đủ điện kháng để hạn chế tốc độ biến thiên của
dòng điện chuyển mạch:
Giả sử chuyển mạch từ T1 sang T3, ta có phương trình:
2 .LBA .

di c
dt
Nhóm: 25

di c
= U23 – U2a= 6 . U2 .sin( θ − α )

dt

max

=

U2. 6
203,08. 6
=
= 256413,59 (A/s)
2.L BA
2.0,97.10 −3
16

Lớp : Điện 4_k7


ĐỒ ÁN: CHUYÊN MÔN TĐH

di c
dt

max

GVHD: Ths.Nguyễn Đăng Toàn
 di 
cp = 100 (A/ µ s)
 dt 

= 0,26 (A/ µ s) < 

Vậy máy biến áp thiết kế sử dụng tôt.
• Hiệu suất thiết bị chỉnh lưu:
η =

220.59,5
U d .I d
=
= 85%
15350,37
S

2.4.Thiết kế cuộn kháng chọn lọc
2.4.1.Xác định góc mở cực đại và cực tiểu
Chọn góc mở cực tiểu αmin = 100. Với góc mở αmin là dự trữ, ta có thể bù được sự
giảm điện áp lưới.
-Khi góc mở nhỏ nhất α = αmin , điện áp trên tải lớn nhất
Ud max = Ud0 . cosαmin = Ud dm và tương ứng với tốc độ động cơ sẽ lớn nhất nmax = ndm
-Khi góc mở lớn nhất α = αmax , điện áp trên tải nhỏ nhất
Ud min = Ud0 . cosαmax và tương ứng với tốc độ động cơ là nhỏ nhất nmin
Ta có:
U
 U

α max = arcos d min = arcos  d min 
U d0
 2,34.U 2 
Trong đó Ud min được xác định như sau:
U ddm − I u .Ru ∑
n max

D=
=
n min
U d min − I u min .Ru ∑
Udmin =

Udmin =

[

1
. U d min + ( D − 1).I udm .Ru.∑
D

]

1
.[ 2,34.U 2 . cos α min + ( D − 1).I udm .( Ru + R BA + Rdt ) ]
D

Udmin =

1 
3


.2,34.U 2 . cos α min + ( 20 − 1).I udm . Ru + R BA + . X BA 
20 
π




Udmin =

1 
3


.2,34.203,08. cos10 + ( 20 − 1).59,5. 0,187 + 0,16 + .0,304 
20 
π



Udmin = 59,43 (V)

U



 U



d min
 = arcos  d min 
Suy ra a max = arcos 
 2,34.U 2 
 U d0 



59,43 
 = 82,810
2
,
34
.
203
,
08



= arcos 

Nhóm: 25

17

Lớp : Điện 4_k7


ĐỒ ÁN: CHUYÊN MÔN TĐH

GVHD: Ths.Nguyễn Đăng Toàn

2.4.2.Xác định các thành phần của sóng dài
Để thuận tiện cho việc khai triển chuỗi Furier, ta chuyển gốc toạ độ sang điểm
θ 1 , khi đó điện áp tức thời trên tải khi tiristor T1,T4 dẫn là:




Ud = Uab = 6 .U2 .cos θ −

π

+α
6


với θ = Ω.t

Điện áp tức thời trên tải Ud không sin và tuần hoàn với chu kỳ
2π 2π π
ℑ=
=
=
p
6
3
Trong đó p = 6 là số xung đập mạch trong một chu kỳ điện áp lưới.
Khai triển chuỗi Furier của điện áp Ud:

∞
a0
2π
2π



+ ∑  a n . cos
.kθ + bn . sin
.kθ 
Ud =
2 k =1 
ℑ
ℑ

∞
a0
+ ∑ ( a n . cos 6.kθ + bn .sin 6.kθ )
Hay Ud =
2 k =1

a0 ∞
+ ∑U n.m sin ( 6kθ + ϕk )
=
2 k =1
ℑ

2
U d cos 6kθdθ
Trong đó: an =
ℑ ∫0
ℑ

6
π



= ∫ 6U 2 cosθ − + α  cos 6kθdθ
π0
6


=
=

( − 2) .2. sin π cos α
3 6
U2
π
6
( 6k ) 2 − 1

( − 2) . cosα
3 6
U2
π
( 6k ) 2 − 1
ℑ

2
U d cos 6kθdθ
bn =
ℑ ∫0
6
=
π
=

=

Nhóm: 25

ℑ

∫
0

π


6U 2 cosθ − + α  sin 6kθdθ
6



( − 2) .2. sin π sin α
3 6
U2
π
6
( 6k ) 2 − 1
3 6
( − 2) .sin α
U2
π
( 6k ) 2 − 1
18

Lớp : Điện 4_k7


ĐỒ ÁN: CHUYÊN MÔN TĐH
Ta có:

GVHD: Ths.Nguyễn Đăng Toàn

a0 3 6
=
U 2 cos α
2
π

Vậy ta có biên độ điện áp:

U kn = a n2 + bn2
U kn =

3 6
1
2
U2
cos 2 α + ( 6k ) sin 2 α
2
π
( 6k ) − 1

U kn = 2
Ud ≈

D

( 6k ) 2 − 1

1 + ( 6k ) tg 2α
2

3 6
cos α + ∑ U kn sin ( 6θ − ϕ 1 )
π
n

2.4.3.Xác định cuôn kháng chọn lọc
Điện kháng lọc còn được tính khi góc mở α = α max . Ta có:

U d + u − = E + Ru ∑ I d + R n ∑ i − + L

di −
dt

Cân bằng 2 vế:

U − = Ri − + L

Nên

U− = L

di

di
vì Ri − << L
dt
dt

di
dt

Trong các thành phần xoay chiều bậc cao, thành phần sóng bậc k = 1 có mức
độ lớn nhất, gần đúng ta có:

U − = U 1m sin ( 6θ + ϕ1 )

Nên i =
Vậy

U 1m
1
U
dt
=
cos( 6θ + ϕ 1 ) = I m cos( 6θ + ϕ 1 )
−
L∫
ρ 2πfL

Im =

Suy ra: L ≥

U 1dm
≤ 0,1.I udm
6.2π . f .L
U 1m
6.2π . f .0,1I dm

ρ = 6 là số xung đập mạch trong một chu kỳ điên áp lưới.
U cos α max
U 1m = 2. d 0 2
1 + 6 2 tg 2α max
6 −1

Nhóm: 25

19

Lớp : Điện 4_k7


ĐỒ ÁN: CHUYÊN MÔN TĐH

GVHD: Ths.Nguyễn Đăng Toàn

2,34.203,08. cos 82,810
U 1m = 2.
1 + 36tg 2 82,810
36 − 1
= 161,68 (V)
161,68
L=

= 0,0144 (H) = 14,4 (mH)
6.2.π .50.0,1.59,5
Điện cảm mạch phàn ứng đã có:
Luc = Lu + 2.L BA
Trong đó: Lu : điện cảm mạch phần ứng
U dm .60
220.60
Lu = γ .
= 0,25.
2.π . p.n dm .I dm
2.π .2.1500.59,5
= 0,00294 ( µH ) = 2,94 (mH)
γ = 0,25 là hệ số lấy cho động cơ có cuộn bù.
Luc = 2,94 + 0,97 . 2 = 4,88 (mH)
Điện cảm cuộn kháng lọc:
Lk = L – Luc = 14,4 – 4,88 = 9,52 (mH)
2.4.4. Thiết kế kết cấu cuộn kháng lọc:
• Do điện cảm cuộn kháng lớn và điện trở rất bé, ta có thể coi tổng trở cuộn
kháng xấp xỉ bằng điện kháng cuộn kháng:

Z k = X k = 2.π . f '.Lk = 2.π .6.50.9,52.10 −3 = 17,93(Ω )
• Điện áp xoay chiều rơi trên cuộn kháng lọc:

∆U = Z k .

I 1m
2

= 17,93.

59,5
2

= 75,43(V )

I 1n = 10%.I dm = 10%.59,5 = 5,95( A)
• Công suất của cuộn kháng lọc:

S = ∆U .

I 1n
2

= 75,43.

5,95
2

= 317,35(VA)

• Tiết diện cực từ chính của cuộn kháng lọc:
S
317,35
Q = k Q . ' = 5.
= 5,14(cm 2 )
6.50
f
Chuẩn hoá tiết diện trụ theo kích thước có sẵn, chọn Q = 4,25 (cm2)
• Với tiết diện trụ Q = 4,25 (cm2)
Chọn loại thép 330A, là thép dày 0,35 (mm)

a = 20 (mm), b = 25 (mm)
• Chọn mật độ từ cảm trong trụ: BT = 0,8 T
• Khi có thành phần điện xoay chiều chạy qua cuộn kháng thì trong cuộn
kháng sẽ xuất hiện một sức điện động EK:

Nhóm: 25

20

Lớp : Điện 4_k7


ĐỒ ÁN: CHUYÊN MÔN TĐH

GVHD: Ths.Nguyễn Đăng Toàn

EK = 4,44 . W .f’ . BT . Q
Gần đúng ta có thể viết: EK = ∆U = 75,43 (V)
∆U
75,43
W=
=
= 166,55(vòng )
'
4,44.f .BT .Q 4,44.6.50.0,8.4,25.10 − 4
Lấy W = 166 (vòng)
• Dòng điện chạy qua cuộn kháng:

i( t ) = I d + I 1m cos( 6θ + ϕ 1 )

Dòng điện hiệu dụng chạy qua cuộn kháng:
2

2

I 
 5,95 
 = 59,65( A)
I K = I +  1m  = 59,5 2 + 
 2
 2 
• Chọn mật độ dòng điện qua cuộn kháng: J = 2,75 (A/mm2)
• Tiết diện dây quấn cuộn kháng:
I
59,65
SK = K =
= 21,7( mm 2 )
J
2,75
Chọn dây
tiết diện chữ nhật, cách điện cấp B, chọn SK = 21,9 (mm2)
Xem phụ lục 9, chọn kích thước dây aK .bK = 3,8 . 5,9 (mm)
I K 59,65
=
= 2,72( A / mm 2 )
Tính lại mật độ dòng điện J =
SK
21,9
2
d

• Chọn hệ số lấp đầy:

K ld =

W.S K
= 0,7
Q CS

• Diện tích cửa sổ:
QCS =

W.S K 166.21,7
=
= 51,46(cm 2 )
K ld
0,7

• Tính kích thước mạch từ:
QCS = c .h
h
a

chọn m = = 3 , suy ra h = 3 . a = 3 . 20 = 60 (mm)
c=

QCS
51,46
=
= 8,57(cm)

h
60

• Chiều cao mạch từ:
H = h + a = 60 + 20 = 80 (mm)
• Chiều dài mạch từ:
L = 2 . c + 2 . a = 2 . 8,57 + 2 . 20 = 211,4 (mm)
• Chọn khoảng cách từ gông tới cuộn dây: hg = 2 (mm)
• Tính số vòng dây trên một lớp:

Nhóm: 25

21

Lớp : Điện 4_k7


ĐỒ ÁN: CHUYÊN MÔN TĐH

W1 =

h − 2.h g

bK
• Tính số lớp dây quấn:
n1 =

•
•
•

•

=

GVHD: Ths.Nguyễn Đăng Toàn

60 − 2.2
= 9,49(vòng ) ≈ 10(vòng )
5,9

W 166
=
= 16,6 (lớp) ≈ 17 (lớp)
W1 10

Mỗi lớp 10 vòng.
Chọn khoảng cách cách điện giữa dây quấn với trụ: a01 = 3 (mm)
Cách điện giữa các lớp: cd1 = 0,1 (mm)
Bề dày cuộn dây:
Bd = (ak + cd1 ) . n1= (3,8 + 0,1) . 17 = 66,3 (mm)
Tổng bề dày cuộn dây:
Bd
= B d + a 01 = 66,3 + 3 = 69,3( mm)
∑
Chiều dài của vòng dây trong cùng:
l1 = 2.(a + b) + 2.π .a 01 = 2.(20 + 25) + 2.π .3 = 108,8(mm)

• Chiều dài của vòng dây ngoài cùng:

l1 = 2.(a + b) + 2.π .(a 01 + Bd ) = 2.(20 + 25) + 2.π .(3 + 66,3) = 525,20(mm)

• Chiều dài trung bình của 1 vòng dây:
l +l
108,8 + 525,2
l tb = 1 2 =
= 317(mm)
2
2
• Điện trở của dây quấn ở 750C:
l tb .W
317.10 −3.166
R = ρ 75 .
= 0,02133.
= 0,052(Ω )
Sk
21,7
Ta thấy điện trở rất bé nên giả thiết ban đầu bỏ qua điện trở là đúng.
• Thể tích sắt:
VFe = 2 .a .b . h + a .b . L = a .b . (2 . h + L)
= 20 .25 . 10-4 . (2 . 60 + 211,4) . 10-2 = 0,16 (dm3)
• Khối lượng sắt:
MFe = VFe .mFe = 0,16 . 7,85 = 1,256 (kg)
• Khối lượng đồng:
MCu = VCu .mCu = Sk . ltb .W .mCu
= 21,7 . 317 .166 . 8,9 . 10-6 = 10,16 (kg)

Nhóm: 25

22

Lớp : Điện 4_k7


N: CHUYấN MễN TH

GVHD: Ths.Nguyn ng Ton

CHNG 3:THIT K V Mễ PHNG MCH IU KHIN
CHO B CHNH LU
3.1.TNH TON CC KHU TRONG MCH IU KHIN
Mch iu khin Tiristor cho cỏc s chnh lu c ng dng dung TCA780 S nguyờn lý gn ging nhau. c bit l s hot ng ca mi kờnh hon
ton ging nhau nờn c s dng chung.
S iu khin chung mt MBA ng pha cựng cp in ỏp ng b va 3 vi
mch TCA-780, 3 khuch i xung v BAX (cho s hỡnh tia):
3.1.1. Gii thiu TCA 780:
U
cb
a)

U9 ióỷn aùp õọửng bọỹ
0

U

U10 ióỷn aùp rng cổa
U11 ióỷn aùp õióửu khióứn

b)

0

U
c)
U15 - A2

0

U
d)
U14 - A1

0

U
e)

U15'-A2 Chỏn 12 nọỳi õỏỳt
0

U
f)

U14'-A1 Chỏn 12 nọỳi õỏỳt
0

Hỡnh 3-14: th in ỏp ca TCA 780.
TCA-780 l vi mch phc tp thc hin c 4 chc nng ca mt mch iu
khin thụng thng.
T u in ỏp ng b to in ỏp rng ca ng b so sỏnh v to xung ra.
TCA-780 do hng simens sn xut, c s dng iu khin t 0ữ180 in.

Cỏc thụng s ch yu ca vi mch TCA-780:

Nhúm: 25

23

Lp : in 4_k7


ĐỒ ÁN: CHUYÊN MÔN TĐH
R4

C1
R1

GVHD: Ths.Nguyễn Đăng Toàn
R5

C2

R2

R6

R3
D21

D14

R11

D22

D31

D23

D32

D24

D33

BAX 1

R9

+15V
A

D11 R10
8 16 13 6

11

TCA 780-1 15

RA

5

1 19

10

12 14

R7 C3 R8

D22
R12
D12

B
8 16 13 6

R13

R14

11

TCA 780-2 15

RB

5

1 19

10

12 14

R7 C3 R8

D23
R15
R8

C
8 16 13 6

RC

5

D13

R16

R17

11

TCA 780-3 15
1 19

10

12 14

R7 C3 R8

Hình 3-1: Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển:
− Điện áp nuôi:US =18V
−Dòng ra I =50mĐ
− Dòng vào đồng bộ IS =200μA
− Tần số xung ra f =10÷500 H2
− Dòng tiêu thụ IS = 10mĐ
− Điện áp răng cưa: Ur max = US÷α (V)
− Điện trở tạo điện áp răng cưa Rg =20÷500 kΩ
Nhóm: 25

24

Lớp : Điện 4_k7


ĐỒ ÁN: CHUYÊN MÔN TĐH

GVHD: Ths.Nguyễn Đăng Toàn

− Tụ điện ngoài C10 =0,5μA
− Điện áp điều khiển U11 =0,5÷(US -2) (V)
Vi mạch TCA-780 được áp dụng vào mạch điều khiển Tiristor của chỉnh lưu
làm cho mạch điều khiển được đơn giản hơn.
Ta có thể mô tả mạch điề khiển gồm 2 khối: khối điều khiển pháp xung và
khối đầu ra, khối điều khiển phát xung xử lý vi mạch TCA-780, khối đầu ra là tầng
khuếch đại Transistor và MBA xung các mạch điều khiển cho mỗi sơ đồ chỉnh lưu.

3.2.Tính toán các khâu trong mạch điều khiền:

Bộ đồng
pha
Khuếch đại
So sánh tạo
xung

T

Truyền tín hiệu
điều khiển

xung

Hình 3-2: Sơ đồ khối mạch điều khiển.
3.2.1. Khâu đồng pha:
Khâu đồng pha tạo ra điện áp tựa cùng với điện áp nguồn. Nếu khâu đồng pha
tạo ra điện áp tựa dạng răng cưa thì thoả mản được yêu cầu về vùng điều khiển, độ
chính xác và tính ổn địn trong quá trình tạo xung.
3.2.2. Tính biến áp xung:
B
Bs

B

BS
Hs

Bm

Hs

0

H

Bs

Hình 3-3: Chọn chế độ làn việc của máy biến áp xung.
a) Làm việc trên một phần đặc tính từ hóa.
b) Làm việc trên toàn bộ đặc tính từ hóa.
Chọn vật liệu sắt từ Φ 330, lõi sắt có dạng hình chữ E, làm việc trên một một
phần đặc tính từ hoá có:
ΔB =0,7(Tesla).
ΔH =50 (A/m) co khe hở không khí.
Nhóm: 25

25

Lớp : Điện 4_k7