Đồ án hệ thống van động cơ

Lời nói đầu
Trong điều kiện công cuộc kiến thiết nước nhà
đang bước vào thời kỳ công nghiệp hoá - hiện đại hoá
với những cơ hội thuận lợi và những khó khăn thách
thức lớn. Điều này đặt ra cho thế hệ trẻ, những người
chủ tương lai của đất nước những nhiệm vụ năng nề. Đất
nước đang cần sức lực và trí tuệ cũng như lòng nhiệt
huyết của những trí thức trẻ, trong đó có những kỹ s ư
tương lai.
Sự phát triển nhanh chóng của cuộc cách mạng khoa
học kỹ thuật nói chung và trong lĩnh vực điện - điện t ử
- tin học nói riêng làm cho bộ mặt của xã hội thay đổi
từng ngày. Trong hoàn cảnh đó, để đáp ứng được những
điều kiện thực tiễn của sản xuất đòi hỏi những người kĩ
sư điện tương lai phải được trang bị những kiến thức
chuyên nghành một cách sau rộng.
Trong khuôn khổ chương trình đào tạo kỹ s ư
nghành tự động hoá; nhằm giúp cho sinh viên trước khi
ra trường có điều kiện hệ thống hoá lại những kiến
thức đã được trang bị ở trường cũng như có điều kiện
tiếp cận với những mô hình kỹ thuật chuyên nghành
của thực tiễn trong sản xuất, đồng thời cũng giúp cho
sinh viên có cơ hội tư duy độc lập nghiên cứu và thiết
kế.dể trang bị tốt kiến thức ra trường bộ môn tự động


hóa cho mỗi sinh viên thiết kế một đồ án tổng hơp hệ
điện cơ.
Trên tinh thần làm việc nghiêm túc, với những lỗ lực cao của b ản thân
nội dung của bản đồ án được xây dựng trên cơ sở những tính toán logic
và khoa học có tính thuyết phục cao. Bản đồ án được trình b ày m ột

cách logic,gọn nhằm giúp cho người đọc dễ hiểu, các số liệu được lấy
từ những tài liệu có uy tín. Tuy nhiên, do kiến thức còn hạn chế, trong
phạm vi thời gian có hạn, lượng kiến thức lớn nên bản đồ án không kh ỏi
còn những khiếm khuyết. Em mong nhận được sự góp xây d ựng của các
thầy cũng như bè bạn để bản đồ án được hoàn thiện hơn.
Trong qúa trình làm đồ án em đã nhận được s ự
giúp đỡ, hướng dẫn, chỉ bảo nhiệt tình của các thầy
giáo cũng như sự góp ý xây dựng của các bạn bè đồng
nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn
Tác giả thiết kế
Sinh Viên

phần i
giới thiệu chung về hệ thống van-động
cơ
2. 1 giới thiệu chung
I- Khái niệm chung


Ngày nay với sự phát triển của khoa học kỹ thu ật,
các máy sản suất ngày càng đa dạng và có nhiều ch ức
năng dẫn tới hệ thống trang bị điện ngày càng phức
tạp và đòi hỏi độ chính xác, tin cậy cao.
Do bộ biến đổi năng lượng điện xoay chiều thành
một chiều có thể sử dụng nhiều thiết bị như hệ thống
máy phát, khuyếch đại từ, hệ thống van . Chúng được
điều khiển theo những nguyên tắc khác nhau và có
những ưu, nhược điểm khác nhau; khi kết hợp những hệ
thống này với động cơ điện một chiều ta có được những
hệ thống truyền động có chất lượng khác nhau. Do đó

để có được một phương án truyền động phù hợp với t ừng
loại công nghệ đòi hỏi nhà thiết kế phải có sự so sánh
logic dựa trên những chỉ tiêu về kỹ thuật và kinh tế.
II- Nội dung chọn phương án
Trong thực tế, khi đứng trước một vấn đề sẽ có
nhiều phương án giải quyết. Tuy nhiên mỗi phương án có
những ưu, nhược điểm riêng và nhiệm vụ của nhà thiết
kế là phải chọn ra được phương án tốt nhất.
Đối với các hệ thống truyền động đơn giản không
có những yêu cầu cao thì chỉ cần dùng các động c ơ
xoay chiều với hệ thống điều khiển đơn giản. Còn các hệ
thống truyền động phức tạp có yêu cầu cao về chất
lượng như điều chỉnh trơn, dải điều chỉnh rộng, đảo


chều thì phải dùng động cơ một chiều, các hệ thống
điều khiển đi với nó phải đảm bảo được các yêu cầu và
có khả năng tự động hoá cao.
Như vậy, để chọn được hệ thống truyền động phù
hợp chúng ta phải dựa vào công nghệ của máy t ừ đó
đưa ra những phương án đáp ứng được yêu cầu công
nghệ này. Để chọn được phương án tốt nhất trong các
phương án đưa ra cần so sánh chúng về kỹ thu ật và
kinh tế. Đối với truyền động động cơ điện một chiều thì
bộ biến đổi là phần tử rất quan trọng, nó quyết định
đến chất lượng của hệ thống. Do đó việc chọn lựa
phương án của ta là chọn bộ biến đổi thông qua việc
xét ở hệ thống ( bộ biến đổi - động cơ ).
III- ý nghĩa của việc lựa chọn phương án
Việc so sánh lựa chọn được phương án hợp lý nhất

có một ý nghĩa đặc biệt quan trọng, nó được thể hiện
qua các mặt:
+ Đảm bảo được yêu cầu công nghệ của máy sản suất.
+ Đảm bảo làm việc tin cậy, lâu dài.
+ Giảm giá thành sản phẩm và tăng năg suất lao động.
+ Khi sảy ra hỏng hóc có thể sửa chữa, thay thế dễ
dàng với các linh kiện , thiết bị dự trữ s ẵn có, dễ kiếm,
dễ mua.
2-2 các phương án truyền động


I- Phương án I
a

b c

Hệ thống máy điện khuyếch đại - động cơ:
1,Giới thiệu hệ thống
a, Sơ đồ

∋ MY

Đ/C

ckđ

Đ
ft

ckf

kđ

uđk

ϒn
ucđ

Hình 2-1

+ FT :là máy phát tốc , có nhiệm vụ khâu phản hồi âm tốc
độ
+ CKĐ, CKF: là cuộn kích từ của động cơ và máy điện
khuyếch đại.
+ KĐ: là khâu khuyếch đại, thực hiện nhiệm vụ khuyêch
đai tín hiệu điều khiển UĐK
+U đ :là điện áp đặt


2, Hoạt động của hệ thống
Giả sử động cơ sơ cấp Đ/C quay với tốc độ ω= const ,
khi ta đặt vào hệ thống một điện áp đặt U đ , thông qua
mạch khuyếch đại, cuộn dây CKF được cấp điện, ∋MY được
kích thích sẽ phát ra điện áp một chiều cấp cho động
cơ → động cơ quay .
Do đặc điểm của ∋MY là có cuộn dọc, cuộn ngang ;
cuộn ngang được nối ngắn mạch nên có dòng điện l ớn
và sinh ra từ thông lớn. Do vậy hệ thống có hệ số
khuyếch đại rất lớn.
- Nếu trong quá trình làm việc vì một nguyên

nhân nào đó mà làm cho tốc độ đông cơ giảm, qua biểu
thức Uđk =Uđ - ϒn ta thấy khi n giảm thì U đk tăng qua
mạch khuyếch đại ICKF tăng và Ud tăng → tốc độ động cơ
tăng về trị số yêu cầu.
Khi tốc độ động cơ tăng quá mức thì quá trình
diễn ra ngược lại. Đó là nguyên lý ổn định tốc độ.
3, Họ đặc tính cơ của hệ thống
ta có :

ICKF = KKĐUđk = KKĐ ( Uđ - ϒn )

E ∋ = Kd KNICK∋ ω∋
E∋ = KdKNKKĐ ω∋ (Uđ- ϒn )
đặt :KdKNKKĐ ω = K
→ E∋MY= K(U - ϒn )
Xây dựng phương trình đặc tính cơ của hệ thống:


Uu
R + R uE
− ud
Iu
Kd φd
Kd φd
Uu = E EMY
E
R + R ud
⇒ n = EMY − uE
Iu
Kd φd

Kd φd
n=

⇔n=

K( Ucd − γn) R uE + R ud
−
Iu
Kd φd
Kd φd

Sau khi biến đổi biểu thức này ta được:

n=

KU cd
R
−
I
Kd φd + γ . K Kd φd u

(*)

Trong đó : K = KđKNKKĐω∋
Uđ : là điện áp đặt.

n0 max

R = Rư∋ + Rưđ
Phương trình ( ∗ ) là phương trình

đặc tính cơ của hệ thống. Ta thấy
rằng độ cứng của đặc tính là:

n0 min
0

R
β=
Kd φd + γ. K
Độ cứng khi có mạch vòng phảHình
n
2-2
hồi âm tốc độ đã được cải thiện rất nhiều.
Họ đặc tính cơ của hệ thống được vẽ trên hình 2-2.
4, Đánh giá chất lượng hệ thống
a, Ưu điểm
+ Hệ thống làm việc rất linh hoạt.
+ Họ đặc tính cơ có dạng tuyến tính.


+Việc điều chỉnh đều được thực hiện trên mạch kích
từ nên thuận tiện cho tự động hoá , nâng cao chất
lượng hệ thống.
+ Có hệ số khuyếch đại lớn.
b, Nhược điểm
+ Có nhiều thiết bị quay ,gây ồn.
+ Hiệu suất sử dụng điện năng thấp η = ηĐ/C ; η∋ ηđ = 0,3 - 0,5
+ Diện tích lắp đặt lớn, đòi hỏi nền móng đặc biệt.
III - Phương án II
Hệ thống van - động cơ: (T - Đ )

1,Giới thiệu

a, Sơ đồ
b,Các phần tử của sơ đồ
+ Đ: động cơ một chiều kích từ độc lập,thực
hiện chức năng biến năng lượng điện
một chiều thành cơ năng truyền
động cho cơ cấu sản xuất.
+ BBĐ: là bộ biến đổi van có điều khiển , thực
hiện chức năng biến năng lượng điện
xoay chiều thành năng lượng điện
một chiều cung cấp cho động cơ.
+ Uđ tín hiệu điện áp đặt.


+ FT máy phát tốc thực hiện chức năng khâu
phản hồi âm tốc độ.
+TH & KĐ là khối tổng hợp và khuyếch đại tín
hiệu
+ FX là mạch phát xung.
a b

c

bbđ

ckđ

đ
ft

xđk

fx

Hình 2-3

2, Hoạt động của hệ thống

th
&
kđ

ϒn
Uđ


Giả sử ban đầu hệ thống đã được đóng vào lưới với
điện áp thích hợp, lúc này động cơ vẫn chưa làm việc .
Khi ta đặt vào hệ thống một điện áp đặt U đ ứng với một
tốc độ nào đó của động cơ.Thông qua khâu TH & KH và
mạch FX sẽ suất hiện các xung đưa tới các chân điều
khiển của các van của bộ biến đổi bộ biến đổi , nếu lúc
này nhóm van nào đó đang được đặt điện áp thuận , van
sẽ mở với góc mở α . Đầu ra của BBĐ có điện áp Ud đặt nên
phần ứng động cơ → động cơ quay với tốc độ ứng với Uđ
ban đầu.
Trong quá trình làm việc, nếu vì một nguyên
nhân nào đó làm cho tốc độ động cơ giảm thì qua biểu
thức : UĐK = Uđ - ϒn.

khi n giảm → UĐK tăng → α giảm → Ud tăng → n tăng về
điểm làm việc yêu cầu. Khi n tăng quá mức cho phép thì
quá trình diễn ra ngược lại. Đây là nguyên lý ổn định
tốc độ.
3,Họ đặc tính cơ của hệ thống
Sức điện động của BBĐ:
Eb = Ebm cosα = Ub

( Ub =Uư : điện áp đầu ra của bộ biến

đổi )
Eb = KKĐKb( Uđ - ϒn )
α = actg

K KD K b ( U d − γn)
E bm


+Phương trình đặc tính cơ của hệ thống:
n=

Ub
R + Ru
K K U
R + Ru
− b
I u = KD b d − b
I
Kdφd
Kd φd

Kd φd
Kd φd u

⇒n=

K KD K b U cd
Rb + Ru
−
I
Kdφd
K d φ d + γ . K KD K b u

Đây là phương trình đặc tính cơ của hệ thống.Từ
n
đây ta vẽ được họ đặc tính
cơ của hệ thống trên hình
n
2-4.

0max

m

0

Hình 2-4
4, Đánh giá chất lượng hệ thống
a, Ưu điểm:
+ Do sử dụng các thiết bị bán dẫn ở bộ biến đổi nên hệ
thống có độ tác động nhanh cao, hiệu su ất hệ thống

cao.
+ Là bộ biến đổi tĩnh có kết cấu gọn nhẹ, không yêu cầu nền
móng đặc biệt.

+ Dễ thiết lập các hệ thống tự động kín để nâng cao
chất lượng hệ thống.


b, Nhược điểm
+ Khả năng chịu quá tải về dòng, áp nhỏ; khi có gia tốc
dòng và áp du/dt, di/dt có nguy cơ làm hỏng các l ớp
tiếp giáp.
+Sức điện động của bộ biến đổicó dạng đập mạch làm
phát sinh thành phần sóng hài bậc cao gây phát nóng
động cơ ( có thể khắc phục nhược điểm này bằng cách
mắc thêm các cuộn kháng ).
+ Hệ thống làm việc có cosϕ nhỏ.
IV - Phương án III
Hệ thống xung áp - động cơ
1, Giới thiệu
a, Sơ đồ
ckđ
u

d0

đ

mk

ft

+
xk

xm

fx

Hình 2-5

kđ

uđk

ϒn
ucđ


b,Các phần tử của hệ thống
+ Đ: động cơ một chiều kích từ độc lập thực hiện chức
năng biến đổi điện năng một chiều thành cơ năng
truyền động cho cơ cấu sản xuất. ckđ là cuộn kích t ừ
của động cơ.
+ MK : là mạch khoá van có nhiệm vụ tạo xung điện áp
ngược đặt nên van đẻ khoá van.
+ T :tiristo chức năng như một khoá đóng mở để băm điện
áp nguồn một chiều.
+ FT : là máy phát tốc thực hiện chức năng khâu ph ản
hồi âm tốc độ.

+Uđ: là tín hiệu điện áp chủ đạo.
+KĐ : là mạch khuyếch đại, có nhiệm vụ khuyếch đại
tín hiệu điện áp Uđk để đưa vào mạch FX.
+FX : là mạch phát xung có nhiệm vụ phát ra xung m ở
cho van T và xung khoá cho mạch cho mạch khoá van
MK.
+ DO: là van diốt.
2, Hoạt động của hệ thống
Giả sử ban đầu ta đặt vào hệ thống một điện áp chủ
đạo Uđ ( khi hệ thống đã được đóng vào nguồn một
chiều ) qua nút tổng hợp tín hiệu ta có:


Uđk = Uđ - ϒn
Tuy nhiên ban đầu n = 0 → Uđk = Uđ , tín hiệu này qua
mạch KĐ được đưa tới mạch FX sẽ pháp ra xng mở đưa tới
chân điều khiển của van T và ở đầu ra có sức điện động
ra Eb.

Eb =

t1
U
TCK

Sức điện động này được đặt nên động cơ và động cơ
sẽ quay với tốc độ tương ứng với điện áp đặt ban đầu. Khi
muốn thay đổi tốc độ động
cơ ta thay đổi Uđ .
Trong quá trình làm việc giả sử

nguyên nhân nào đó mà tốc độ động cơ giảm
khi đó qua mạch phản hồi âm tốc độ ta có:
Uđk = Uđ - ϒn
Khi n giảm → Uđk tăng → t1=KUđk tăng → Eb tăng và
tốc độ động cơ sẽ tăng về giá trị đặt.
u

t1

tck

t


Nếu tốc độ động cơ tăng quá tốc độ đặt thì quá
trình diễn ra ngược lại. Đây là nguyên lý ổn định tốc
độ .
Nếu tốc độ động cơ tăng quá tốc độ đặt thì quá
trình diễn ra ngược lại. Đây là nguyên lý ổn định tốc
độ .
3, Họ đặc tính cơ của hệ thống
Sức điện động của BBĐ:

Eb =

t1
U
TCK

Phương trình đặc tính cơ của hê thống:

Eb
R + Ru
t1U
R + Ru
− b
Iu =
− b
I
Kdφd
Kdφd
TCK K d φ d
Kdφd u
t 1 = K 1 u dk = K 1 ( U cd − γ . n )
K 1 U cd
Rb + Ru
⇒n=
−
I
TCK K d φ d + K 1 γ TCK K d φ d + K 1 γ u
n=

Đây làp phương trình đặc tính cơ của hệ thống
từ phương trình này ta có họ đặc tính cơ của
n
hệ thống như hình
vẽ.
n0max

Iư

0

-n0max

Hình 2-6


4, Đánh giá chất lượng hệ thống
a,Ưu điểm
+ Hệ thống này được dùng ở những nơi có nguồn một
chiều có công suất » công suất của động cơ và khi đó
trong sơ đồ thay thế có thể bỏ qua R b và đặc tính cơ
có độ cứng cao.
+ Hệ thống này dùng ít van động lực .
+ Dễ tự động hoá.
b, Nhược điểm
+Phải có nguồn một chiều hoặc phải có kèn theo b ộ nguồn
xoay chiều- một chiều
+ Dạng điện áp ra có dạng xung gây tổn thất phụ trong
động cơ.
+Bộ biến đổi này khi làm việc có thể rơi vào chế độ
dòng gián đoạn.
V- Chọn phương án truyền động


Trong cả ba phương án đưa ra đều đáp ứng được
yêu cầu công nghệ. Tuy nhiên, phương án I với những
nhược điểm căn bản là:
+ Giá thành đắt vì phải sử dụng nhiều máy điện quay.

+ Gây tiếng ồn, tốn diện tích lắp đặt.
+ Hiệu suất thấp → chi phí vận hành lớn.
Vì những lý do đó ta loại phương án này. V ấn đề
là lựa chọn một trong hai phương án còn lại.
Trong hai phương án còn lại ta thấy rằng phương
án III đòi hỏi phải có nguồn một chiều với công suất l ớn,
điều này không phải nhà máy cơ khí nào cũng có được.
Trong trường hợp không có nguồn một chiều thì ta
phải tạo ra nó từ nguồn xoay chiều , khi đó phương án III
trở nên phức tạp hơn phương án II. Phương án II có dải
điều chỉnh rất lớn, có thể tới 8000/1. Như vậy nếu s ử dụng
phương án III ở vùng tốc độ thấp hệ thống rất dễ rơi vào
làm việc ở chế độ dòng gián đoạn. mà muốn khác phục
điều này cần phải có cuộn kháng với LK rất lớn.
Từ những phân tích như vậy ta thấy rằng phương
án II có tính ưu việt hơn cả. Ta chọn phương án II là
phương án dùng hệ thống van- động cơ .

PHầN II


THIếT Kế MạCH Động lực và mạch
điều khiển
Mạch điện nguyên lý của hệ thống truyền động
điện gồm hai phần:
+ Mạch động lực.
+ Mạch diều khiển.
Mạch động lực là phần tử trực tiếp thực hiện các
quá trình năng lượng theo yêu cầu công nghệ đặt ra.
Mạch điều khiển có chức năng diều khiển

mạch động lực thực hiện các quá trình công nghệ
. Như vậy khi thiết kế sơ đồ nguyên lý phải đi t ừ mạch
động lực.
A-Thiết kế mạch động lực
các linh kiện bán dẫn được thiết kế theo hai sơ đồ, sơ đồ
hình tia và sơ đồ hình cầu, được thực hiện cung c ấp
điện cho động ciơ
như hình vBA
ẽ.
A
*

A

B
C

iB
ic

*

a i
a

*

*

T2 iT2

*

T3 iT3

b ib

*

c i
c

Hình II-1

.

.
.
.

CKĐ

.


.

.
B .
i

C . *
A

iA

*
iB
*

iT1
T1

BA

*
*
*

c

Hình II-2

.

.. i.T

iT3
T3

.

.T

4

iT4

T5

.T . .T
6

iT6

.

5

Đ
2

iT2

CKĐ

.

- Sơ đổ hình tia đơn giản, số van ít hơn hai lần so với s ơ đồ

chỉnh lưu
hình cầu 3 pha đối xứng. Sơ đồ hình tia 3 pha có s ụt áp và

tổn thất công suất chỉ trên 1 van nên ít hơn so v ới s ơ đồ
hình cầu ( sơ đồ hình cầu có sụt áp và tổn thất công su ất
trên hai van) tổn thất do cùng dẫn cũng ít hơn so v ới s ơ
đồ hình cầu.
- Sơ đồ hình cầu có điện áp ngược đặt lên nhỏ hơn 2
lần so với sơ đồ hình tia, do đó cấp điện áp yêu cầu đối với
van nhỏ hơn. Sơ đồ hình cầu chỉ cần điện áp nguồn nhỏ hơn
2 lần so với sơ đồ hình tia, các nguồn lấy ở đầu ra cu ộn
thứ cấp máy biến áp do đó thứ cấp máy biến áp có s ố vòng


dây ít hơn hai lần (tuy nhiên dây có tiết diện to h ơn) so
với máy biến áp cung cấp điện cho sơ đồ hình tia.
- Sơ đồ hình cầu cho dạng điện áp và dòng chỉnh lưu
tốt hơn với độ nhấp nháy ít hơn, cuộn kháng l ọc ở sơ đồ
hình tia phải có yêu cầu phần này l ớn hơn. T ừ nh ững ưu
nhược điểm trên ta thấy sơ đồ hình cầu 3 pha đối xứng có
ưu điểm hơn so với sơ đồ hình tia 3 pha. Tuy sơ đồ hình cầu
số van Tiristor nhiều hơn song tiristor ở s ơ đồ hình cầu
chọn ở cấp điện áp bằng một nửa cấp điện áp của tiristor ở
sơ đồ hình tia. Đặc biệt diện áp ra của sơ đồ hình cầu tốt
hơn hẳn điện áp ra của sơ đồ hình tia.
* Vì vậy trong bản thuyết minh này em chọn s ơ đồ b ộ
biến đổi hình cầu 3 pha đối xứng cho truyền động.
- Việc điều khiển các bộ biến đổi hình tia hoặc hình
cầu để phù hợp với yêu cầu công nghệ là nhất quan trọng.
Hiện nay người ta thường sử dụng 2 phương pháp điều khiển
là điều khiển chung( hay điều khiển phụ thuộc) và điều
khiển riêng( hay còn gọi điều khiển độc lập).
∗ Phương pháp điều khiển chung:

Là cả hai bộ biến đổi đều có xung mở, một b ộ làm việc
ở trạng thái trao đổi năng lượng còn một b ộ làm việc ở
trạng thái trờ phương pháp này có các đặc tính c ơ của hệ
thống ở chế độ đông và chế độ tính rất tốt, nhưng nó lại
làm xuất hiện dòng cân bằng nên tiêu tán năng l ượng vô
ích, và luôn tồn tại do đó cần phải có cuộn kháng san
bằng để làm giảm dòng cân bằng với sơ đồ hình cầu 3 pha
mắc song song ngược thì cần phải có 4 cuộn kháng san
bằng.


∗ Phương pháp điều khiển riêng:

Xung điều khiển đưa vào van một cách riêng rẽ để
loại trừ tổ van nào thì ta ngừng cung c ấp xung cho t ổ
van ấy, nghĩa là bộ biến đổi này làm việc thì b ộ biến đổi
kia không làm việc (hay nghỉ). Do vậy dùng phương pháp
này không xuất hiên dòng cân bằng song đi theo nó là
một mạch logic. Tuy nhiên đặc tính đảo chiều của nó
không tốt bằng phương pháp điều khiển chung và để đảm
bảo đảo chiều an toàn thì cần phải có 1 khoảng thời gian
trễ để dòng qua tổ van đang làm việc giảm về = 0 thì nó
mớ cho tổ van thứ hai mở.
Với ưu điểm làm việc an toàn, không có dòng cân
bằng giữa các bộ biến đổi, tuy cần phải có một khoảng th ời
gian trễ ( khoảng thời gian này đảm bảo bởi các xung có
độ rộng không đổi ). Vậy ta chọn phương pháp điều khiển
riêng (hay còn gọi điều khiển độc lập) cho hệ truyền
động.

1. chọn thiết bị phụ cho bộ biến đổi:

- Máy biến áp động lực: Dùng để cung cấp điện áp phù
hợp với bộ biến đổi.
- Cuộn kháng san bằng: Dùng để lọc thành phần sóng
hài bậc cao của điện áp ra bộ biến đổi.
- Mạch R-C: Dùng để bảo vệ quá áp cho

các van

tiristor trong quá trình chuyển mạch.
- áptômát AB: Dùng để đóng, cắt điện và bảo vệ sự cố
cho máy biến áp.
- Công tắc tơ: Dùng để đóng ngắt cho bộ biến đổi. Từ
các thiết kế ở trên ta được sơ đồ mạch động lực như hình
II-3.


2. giới thiệu mạch động lực:

Sơ đồ nguyên lý mạch động lực được biểu diến như
hình II-3 mạch động lực sử dụng các thiết bị có chức năng
và nhiệm vụ như sau.
- Đ: là Động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập. Nhiệm vụ
biến điện năng thành cơ năng truyền động cho phụ tải
yêu cầu.
- CKĐ: Là cuộn dây kích từ của động cơ Đ, có chức
năng cung cấp từ thông kích từ cho động c ơ 1 chiều kích
từ độc lập Đ.
T1T÷ T6T: Là các tiristor chức năng biến đổi nguồn điện xoay

chièu thành nguồn một chiều (có thể thay đổi được chỉ s ố)
để cung cấp cho động cơ Đ, phục vụ cho động cơ quay
thuận.
- T1N ÷ T6N: Là các tiristor phục vụ cho động cơ Đ
quay theo chiều ngược.


SƠ Đồ NGUYÊN Lý MạCH Động lực

∼380.v

BA

AB

K

K

K

ia
ib
ic

TI

PT1T

PT2T

PT3T

T1T

T4T

T3T

T6T

T5T

T2T

C1

R1

C4

R4

C3

R3

C6

R6

C5

R5

C2

R2

T4N

T1N

T6N

T3N

T2N

T5N
H
RH
KH

Đ
CKĐ
FT


- BA: Là máy biến áp động lực, đây là máy biến áp 3

pha 3 trụ có sơ đồ đấu dây ψ/ψ.Nhiệm vụ biến điện áp của
lưới thành điiện áp phù hợp với yêu cầu của bộ chỉnh lưu để
cung cấp cho sơ đồ chỉnh lưu (cho cả hai bộ biến đổi làm
việc ở chế độ quay thuận và ngược) sao cho sau chỉnh l ưu
nhận được điện áp phù hợp với điện áp phần ưng động cơ Đ.
- AB : Là áptômat mắc phía sơ cấp máy biến áp động
lực, có tác dụng để bảo vệ sự cố ngắn mạch phía s ơ c ấp và
thứ cấp máy biến áp động lực (BA). Khi áptômát (AB) cắt
thì má động của nó tiếp đất để có thể dập điện áp tàn dư
trong máy biến áp. Ngoài ra áptômát AB còn có ch ức
năng để đóng cắt nguồn điện cho toàn hệ thống.
KH: Là cuộn kháng lọc san bằng, chức năng để san bằng
dòng điện mạch điện

phần ứng động cơ, triệt tiêu các


sóng hài bậc cao, đây là một kho dự trữ năng l ượng d ưới
từ trường.
- C1R1 ÷ C6R6: Là các mạch tụ điện và điện trở chức năng
để bảo vệ cho các tiristor khỏi bị đánh thủng do quá gia
tốc áp (du/dt ) khi sảy ra quá độ trong mạch (nh ư quá
trình chuyển mạch) của các tiristor trong s ơ đồ chỉnh
lưu hoặc khi đóng cắt không tải của máy biến áp. Ngoài
ra mạch R-C còn có tác dụng rẽ mạch dòng điện ngược đối
với các tiristor. Để bảo vệ
quá gia tốc dòng(di/dt) trong sơ đồ ta lợi dụng các cu ộn
cảm là cuộn kháng lọc san bằng và các cuộn dây th ứ c ấp
máy biến áp động lực.
- K: Là tiếp điểm thường mở của khởi động từ, có tác

dụng đóng cắt nguồn điện mạch thứ cấp máy biến áp động
lực và các bộ biến đổi.
- TI: Là các bộ biến dòng, gồm 3 máy biến dòng mắc
theo sơ đồ sao không có chức năng để tín hiệu phản hồi
âm dòng điện. Lấy tín hiệu điện tỷ lệ với dòng điện phần
ứng động cơ thông qua dòng của lưới điện xoay chiều
cung cấp cho các sơ đồ chỉnh lưu để gửi tới khâu hạn chế
dòng điện.
- FT: Là máy phát tốc chức năng để lấy tín hiệu phản
hồi âm tốc độ. Tín hiệu điện áp trên mạch phần ứng của
máy FT được lấy ra có trị số tỷ lệ với tốc độ động cơ sử
dụng làm tín hiệu phản hồi âm tốc độ.
- PT1T÷ PT3T và PT1N÷ PT3N: Là các tranzitor quang hay
(photo tranzitor) chức năng của các phần tử này là để
lấy tín hiệu kiểm tra dòng điện trong các b ộ chỉnh l ưu
mắc song song ngược khống chế theo nguyên tắc độc lập.
Tín hiệu điện áp lấy ra trên các tranzitor quang là các