Thiết kế chế tạo bộ chỉnh lưu Thyristor điều khiển động cơ một chiều (Đồ án tốt nghiệp)

B GIÁO D
O
I H C DÂN L P H I PHÒNG

THI T K CH T O B

CH

U KHI

T CHI U

ÁN T T NGHI P H

I H C CHÍNH QUY

NT

NG CÔNG NGHI P

H i Phòng 2016

1


B GIÁO D
O
I H C DÂN L P H I PHÒNG

THI T K CH T O B

CH

U KHI

T CHI U

ÁN T T NGHI P H

I H C CHÍNH QUY

NT

NG CÔNG NGHI P

Sinh viên:
ng d n: Th.S Nguy n

H i Phòng - 2016

2


C NG HÒA XÃ H I CH
CL PT

T NAM

DO H NH PHÚC

----------------o0o-----------------

B GIÁO D

O

I H C DÂN L P H I PHÒNG

NHI M V

Sinh viên:
L p

i

TÀI T T NGHI P

Mã sinh viên: 1212102003

C1601

nT

tài: Thi t k ch t o b ch

ng CN
u khi

chi u.

3

t


NHI M V

TÀI

1. N i dung và các yêu c u c n gi i quy t trong nhi m v

tài t t nghi p

(v lý lu n, th c ti n, các s li u tính toán và các b n v ).
........................................................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
2. Các s li u c n thi

thi t k , tính toán.

........................................................................................................................
........................................................................................................................

........................................................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
3.

m th c t p t t nghi p.

........................................................................................................................
4


CÁN B

NG D

TÀI T T NGHI P

ng d n th nh t
H và tên

:

Nguy n

H c hàm, h c v

:

Th c
i H c Dân L p H i Phòng

N

ng d n :

Toàn b

tài

ng d n th hai
H và tên

:

H c hàm, h c v

:

N

ng d n :
c giao

6

Yêu c u ph

cn

6

n nhi m v

n nhi m v

Sinh viên

Cán b

ng d

Th.S Nguy n
H i Phòng,

6
HI

GS.TS.

Phong

NG

T Tr n H u Ngh

5


PH N NH N XÉT TÓM T T C A CÁN B
1. Tinh th

NG D N

c a sinh viên trong quá trình th c hi

án t t nghi p.

.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
2.

ng c

i n i dung yêu c

nhi m v
d ng, ch

ra trong

t lý lu n th c ti n, tính toán các giá tr s

ng các b n v ...).

.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
2.

m c a cán b

ng d n:

m ghi b ng s và ch )
6
Cán b

ng d n chính

(H tên và ch ký)

6


NH

I CH M PH N BI N
TÀI T T NGHI P

1.

tài t t nghi p v các m t thu th p và phân tích s
li

lý lu n ch

t

ng thuy t minh b n v , giá tr lý lu n và th c ti

tài.

.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................

.............................................................................................................................
2.

m c a cán b ch m ph n bi n.
m ghi b ng s và ch )
Ngày ......tháng .

6

i ch m ph n bi n
(Ký và ghi rõ h tên)

7


L

U
S bùng n c a ti n b khoa h c k thu

t , tin h c trong nh

n
ng sâu s c c v lý thuy t và

th c ti n và ng d ng r ng rãi có hi u qu cao trong r t nhi
c bi

u khi n t

ng và các dây chuy n công nghi p
u khi

u khi

c khác

n.

n m t chi u là m

c không m

c

ng d ng r t nhi u trong th c t công nghi p s n xu t, có khá nhi u các
u khi n . Trong gi i h
ki

án t t nghi p v n d ng các linh

nt

u khi

giao nhi m v
m t chi
N

thi t k ch t o b ch

ch

p

do th y giáo Th.S Nguy n

u khi
ng d n

tài bao g
ng quan v
u ch nh t

n m t chi

.
ng quan v b ch
tk m
u khi n

8

ng l c b o v

c


T NG QUAN V

N M T CHI U VÀ CÁC
U CH NH T

1.1.

N M T CHI U
1.1.1 Khái quát chung
n m t chi

u ch nh t

trong m t ph m vi r ng và trong nhi
c bi t, thi t b

ng h p c

ti

tb

ts
m t chi

quay liên t c

u khi n c a

yn

n

c s d ng r t ph bi n trong công nghi p , trong giao

thông v n t
1.1.2 C u t o c

n m t chi u.

n m t chi u chia thành 2 ph n chính:
- Ph

m:

+ C c t chính : là b ph n sinh ra t

ng, g m lõi s t c c t và

dây qu n kích t l ng ngoài lõi s
Lõi s t c c t làm b ng lá thép k thu

n dày(0,5-1mm)

ép l i và cán ch t
Dây qu n kích t

c qu n b

m i cu

ng b

n và

n k thành m t kh i và t m
t trên các c c t . Các cu n dây kích

t

t trên các c c t

c n i ti p v i nhau

Trong các máy có công su t nh c c t chính là m
c u. Còn trong máy có công su t l n c c t
+ C c t ph
làm vi c c

t gi a c c t

n.
c i thi n tình tr ng

i chi u.

9


Lõi thép c c t ph có th có m t kh i ho
các lá thép tùy theo ch

c ghép b ng

làm vi c.C c t ph

c

g n vào v máy nh nh ng bulong
+Gông t

làm m ch t n i li n các c c t

ng th i làm v

ng dùng t m thép dày u n hàn l i.
nl
+ Các b ph n khác
-N

b ov

là

i b nh ng v

ng dây cu

i kh i ch m ph

n nh và v a , n

n.

ng làm giá

bi
-

u ch

n t ph

ch i than g m có ch

u

t trong h p ch i than và nh m t lò xo

tì ch t lên c góp. H p ch

cc

nh trên giá ch i than và

n v i giá.
- Ph n quay (Roto) g m :
+ Lõi s t ph n
k thu

d nt

n dày 0.5 mm ph

gi m hao t
d

ng dùng nh ng t m thép
n

hai m t r i ép ch t l

n xoáy gây lên. Trên lá thép có d p hình
sau khi ép l

Trong nh

t dây qu n vào.
nh , lõi s t ph n

ti p vào tr

n c l n , gi a tr c và lõi s

gia roto. Dùng giá roto có th ti t ki m thép k thu
nh tr

trung tr

d p nh ng l

ép l i thành lõi s t có th t

l thông gió d c tr
t

n nh , gi

c ép ch t tr c
t

n và gi m
i ta còn
c nh ng

l n thì lõi s t chia thành
n

10

m t khe h g i là khe thông


gió ngang tr

c, gió th i qua các khe làm

ngu i dây qu n và lõi s t.
+ Dây qu n ph n ng : là ph n sinh ra su
ch y qua. Dây qu n ph n

ng làm b

n nh

n v a và l
nh t. Dây qu

n
ng có b c

ng dùng dây ti t di n tròn.
ng dùng dây ti t di n hình ch

n c n th n v i rãnh c a lõi thép.

+ C góp (còn g

i chi

i chi u

n xoay chi u thành m t chi u. C góp có nhi u phi
n v i nhau b ng l
1,2mm và h p thành m t tr

ng
n

u tr tròn dùng hai vành p

ch V ép ch t l i. Gi

u

dây c a ph n t dây qu n vào các phi

c d dàng.

+ Các b ph n khác
- Cánh qu

qu t gió làm ngu

chi

c ch t o theo ki u b o v .

nm t
ul p

có l thông gió . Cánh qu t l
qu t hút gió t

c t , lõi

s t và dây cu n r i qua qu t gió ra ngoài làm ngu
- Tr

t lõi s t ph n ng, c góp, cánh qu t và
c làm b ng thép cacbon t t.

1.1.3 Phân lo

-

n m t chi u
n m t chi u kích t

n t m t ngu

c l p : có cu n kích t
c l p v i ngu

cc p

n c p cho m ch

ph n ng.
-

n m t chi u kích t n i ti p : có cu n kích t m c n i
ti p v i cu n dây ph n ng.

11


-

n m t chi u kích t h n h p : g m 2 dây qu n kích t là
dây qu n kích t song song và dây qu n kích t n i ti p

1.1.4

nguyên lý c

Khi ngu

t chi u kích t

n m t có công su

cl p

l n thì m

ng và m ch kích t m c vào hai ngu n m t chi
c g i là kích t
ti n hành m

n ph n
c l p v i nhau,

cl p

t m ch kích t vào ngu n Ukt , dây cu n

kích t sinh ra t thông Ø.Trong t t c
bao gi

ng h p , khi m máy

m b o có Ømax t c là ph i gi

m ch kích t Rkt

n nh nh t có th

n tr c a

m b o không x y

tm

không
E = 0 và theo bi u th c U = E + R I thì dòng

nI s r tl

n

sinh ra l

n (M > MC) roto b

ng E s

l v it

lên c a E

u quay và su

quay n. Do s xu t hi

n I s gi m theo , M gi m khi
nI b

ho c gi

ph n

tt

I c

l n quá so v i I

1.2

n tr m

không x

Rf
E

RKT

CKT

IKT
UK
Hình 1.1

m
n

nh m

U

12

n

T

c

ng


Theo

U = E + (R +Rf)I

( 1.1)

:U E R -

)

Rf -

)

R = r + rcf + rb + rct
:

r rcf rb rct-

E =
: pNAk=

-

= Me

13


=

(1.2)
n m t chi u kích t

cl p

=
0

Còn khi

= 0 ta có: I =

Và M = K Inm = Mnm Inm,
0
0

I
I

I
M

Inm

Hình 1.2

nc
chi u kích t

nm t

Mnm

n
nm t

cl p

chi u kích t

Inm,Mnm

=
=
=

14

cl p


1.2.1 Xét các
T

ng các tham s

y có ba tham s
c tính
n áp ph n ng U
n tr ph n
ng
t xét
ng c a t ng tham s
1.2.1.1
ng c
n tr ph n ng
Gi thi t r ng U =U = Const và =
=const.
Mu
n tr m ch ph n ng ta n

n tr ph Rf vào
m ch ph n ng.
0

TN(Rn)
Rf1
Rf2

Mc

Rf3

M

Rf4

Hình 1.3 :

ng h p này t
o

ng c

không t

n tr ph n ng

ng:

=

c

Khi Rf càng l n
c.
i Rf

càng nh
nhiên:
(1.3)

có giá tr l n nh
c
t c cá
n tr ph
n tr Rf
cm t
h
c tính bi n tr
ng v i m i ph t i Mc
u Rf càng l n
thì t
ng th
n ng n m ch và mômen ng n
TN

15


m ch c ng gi
ng s d

h n
ch
u ch nh t
it
n.
1.2.1.2
ng c
n áp ph n ng
Gi thi t t thông =
= const, n tr ph n ng R = const. Khi
ng gi m so v i U , ta có:
0

U

01
02

U1
03

U2
04

U3
Mc

Hình 1.4 :
T

M(I)

U4

ng c

n áp ph n ng

không t i:

c

t vào ph n

Ta th y r

c

n áp (gi m áp) thì mômen ng n m ch,

n ng n m ch c

m và t

m t ph t i nh

ng gi m ng v i
cs d

ch nh t

1.2.1.3

cm th

n ch

n khi kh

u

ng.

ng c a t thông

Gi thi
const. Mu

n áp ph n ng U = U
it

n tr ph n ng R =
n kích t Ikt

ng h p này:
16


T

không t i :

c

ox

=

: =

Do c u t o c

n, th c t

u ch nh gi m t thông.

Nên khi t thông gi m
02

02
2

01

2

1

01
1

Mc

0

TN

MC

0

0

M

Inm

Hình 1.5 :
a.

ng c a t thông
nc

chi u kích t

d

c l p khi gi m t thông

c ng c

khi thay

b.
chi u kích t

t

i t thông:
Inm =

Mômen ng n m ch:

Mnm=K xInm=Var
c tính c

vi c c

c l p khi gi

c tính gi m d n khi gi m t thông. Ta nh n th y r ng

n m ch:

bi u di n

nm t

mt

c

hình (1.5)a. V i d ng mômen ph t i Mc thích h p v i ch
m t thông t

hình

(1.5)b.
1.3.

U KHI

NM T

CHI U
u khi n b

n tr ph ph n ng

17

làm


u ch nh
N

n tr ph Rf vào m ch ph n ng. Lúc này giá tr

tr m ch ph n ng R = R + Rf

c a Rf thì t

m, khi gi m giá tr c a Rf thì t
T

không t

n
c a

c

ng :

Nh n xét : N u Rf càng l n thì t

ng th i Inm

và Mnm

h n ch

ng

ng
-

n, d th c hi n

- Nh

c

p

+ T n th

n tr l n

+ Ph

u ch nh h p

u ch nh b ng t thông kích t
u ch nh
u ch nh t thông kích t c
nt c

n m t chi

n

và s

u ch nh
ng quay c a

= k.Ø.
ct

ta c

dòng kích t sinh ra. V

i Økt mà t thông kích t do
u ch nh Økt ta m c thêm bi n tr Rv

vào m ch kích t
- T
-

không t

ng :

c

- Momen ng n m ch : Mnm = k.Øx.Inm = var(Mnm > Mnm1> Mnm2 )
Do c u t o c

n , th c t

thông. Nên khi t thông gi m thì
+T

nh nh t b ch n b

x

u ch nh gi m t
gi m

c tính t nhiên (Ø=Ø )

18


+T

l n nh t

max

b gi i h n b

b

u ki n

chuy n m ch c
m : Công su t m

u ch nh nh , t n th

s n xu t nh

ih

ng nh .

u ch nh 1:5 ho c

i dùng nh

ng ch

c bi t,

u t o và công ngh ch t o ph c t p khi n cho giá thành c a

u ch

n m t chi u b

n

áp ph n ng
T

:
n áp ph n ng ta có :
- T
-

không t

ng:

tính c

-

u ch

t vào ph n

ngu

n m t chi u, các b bi

ho c khu

it

chi u c

bi

i van

bi n dòng xoay

n thành dòng m t chi

u ch nh giá tr s c

ng c a nó cho phù h p theo yêu c u

-

n m t chi u kích t

c

l p:
- Ta có t

không t

- Nh n xét

ng: no = U /KE
u ch nh t

t vào ph n

gi

19

.

b

n
c ng c

c


c dùng nhi u trong máy c t kim lo i và cho nh ng

t

nh

cb.

*

*

20


T NG QUAN V B

CH

CH
A

T1

a

B

T2

b

C

T3

c
R

Hình 2.1

Hình 2.2 :

E

L

ch

d ng sóng tia 3 pha

21


ch

tia 3 pha

G m 1 máy bi n áp 3 pha có th c p n i Yo, 3 pha Thyristor n i v i t i

u ki n khi c
+Th

u khi n ch

mc

ng ph

i trung

tính.
+Khi bi

u hình sao (Y)trên m i pha A,B,C n i m t van.3 catod
a t i ,còn trung tính bi n áp, s
n áp âm.
Ba pha này d ch góc 120o
n áp c a 1
n áp c a 2 pha kia trong kho ng th i gian 1/3 chu kì .
+N
ng ph i
ph
n th i gian c
u tiên.
Góc m t nhiên:
+Góc m
nh t
ng chuy n
t
n 0 (t
n khi b

u khi n vào.
n áp gây nên quá trình chuy n m
n áp dây.
+
ó : : góc d n
: góc chuy n m ch
2.1.2 Nguyên lý ho
ng
2.1.2.1 Xét khi góc m
=0

22


u
Vc

Vb

Va
E

i1
E

i2
E

i3
E

id

1

2

Hình 2.3 : Góc m

-

4

3

=0

n áp pha th c p máy bi n áp

- Qua hình trên ta th y:

23


Lúc

.

có giá tr l n nh t nên T1 m cho dòng ch y

qua T2; T3 khoá
Lúc

.

có giá tr l n nh t nên T2 m cho dòng

ch y qua T1; T3 khoá
Lúc

.

, T3 m ; T1, T2 khoá;
n tr c

E: su

ng ph n kháng c

Dòng trung bình:

2.1.2.2 Xét khi góc m

0

Gi thi t t i : R, L,Eu , chuy n m ch t c th i.
n áp pha th c p c a máy bi n áp:

*Nh p V1: kho ng th i gian t

.T i

xung kích kh i: T1 m

T1 m , T2, T3

24

t lên u1> 0, có


n áp ch

n áp u1 :

n ch

ud = u1
n qua van 1:

n qua T2, T3 b ng 0:

id = Id = i1

i2 = i3 = 0

Trong nh p V1: uV2 t âm chuy n lên 0, khi uV2 = 0 thì T2 m , lúc này uV1
= u1 u2 = 0 và b

u âm nên T1

t thúc nh p V1, b

u nh p V2.

*Nh p V2: t

Lúc này :
T2 m , T1, T3
n áp ch

n áp u2:

ud = u2

n ch

n qua van 2: id = Id = i2

n qua T1, T3 b ng 0:

i1 = i3 = 0

Trong nh p V2: uV3 t âm chuy n lên 0, khi uV3 = 0 thì T3 m , lúc này uV2
= u2 u3 = 0 và b

u âm nên T2

t thúc nh p V2, b

u nh p V3.

*Nh p V3: t

Lúc này :
T3 m , T1, T2
n áp ch

n áp u3:

ud = u3

n ch

n qua van 3: id = Id = i3

n qua T1, T2 b ng 0:

i1 = i2 = 0

Trong nh p V3: uV1 t âm chuy n lên 0, khi uV1 = 0 thì T1 m , lúc này uV3
= u3 u1 = 0 và b

u âm nên T3

t thúc nh p V3, b

Trong m ch ,d ng sóng c

u nh p V1.

n ph thu c vào t i, t i thu n tr

n id cùng d ng sóng ud

n kháng t

25

n càng