tính chọn các thông số của mạch động lực

tính chọn các thông số của mạch động lực
I. Tính chọn van động lực
Các van động lực đợc lựa chọn dựa vào các yếu tố cơ bản là:
dòng tải I
d
= 30(A) , sơ đồ chỉnh lu tia ba pha, điều kiện toả nhiệt, điện áp làm
việc U
d
= 100(V).
Các thông số cơ bản của van động lực đợc tính nh sau:
Điện áp ngợc của van đợc tính:
U
lv
= k
nv
. U
2
với U
2
= U
d
/k
u


).(,
,
. V
k
U
kU

U
d
nvlv
4209
171
100
6 ===

Trong đó: U
d
, U
2
, U
lv
- điện áp tải, nguồn xoay chiều, ngợc của van;
k
nv
= 2,45: hệ số điện áp ngợc.
k
u
= 1,17: hệ số điện áp tải.
Để có thể chọn van theo điện áp hợp lý, thì điện áp ngợc của van cần chọn
phải lớn hơn điện áp làm việc, qua một hệ số dự trữ k
dtU
U
nv
= k
dtU
.U
lv

.
U
nv
= 1,8.209,4 = 377(V)
k
dtU
: đợc chọn bằng 1,8.
Dòng điện làm việc của van đợc chọn theo dòng điện hiệu dụng của sơ đồ đã
chọn (I
lv
= I
hd
). Dòng điện hiệu dụng đợc tính:
I
hd
= k
hd
. I
d

I
hd
= 0,577.30 = 17,32(A).
Trong đó: I
hd
, I
d
- Dòng điện hiệu dụng của van và dòng điện tải;
k
hd

= 0,577- Hệ số xác định dòng điện hiệu dụng.
Để van bán dẫn có thể làm việc an toàn, không bị chọc thủng về nhiệt
chúng ta phải chọn và thiết kế hệ thống toả nhiệt hợp lý. Theo điều kiện toả nhiệt
đã đợc chọn tiến hành tính thông số dòng điện định mức của van cần có.
Do tổn hao trên van P >20W đợc chọn dòng điện làm việc tới 40% I
đmv
,
khi có cánh toả nhiệt với đủ diện tích bề mặt cho phép van làm việc tới 40%I
đmv
(I
đmv
> 2,5.I
lv
),
I
đmv
= k
i
. I
lv
= 2,5 . 17,32 = 43,3 A
Để có thể chọn đợc van cho làm việc với các thông số định mức cơ bản trên,
chúng ta tra bảng thông số các van ( diod, tiristor) chọn các van có thông số điện
áp ngợc (U
nv
), dòng điện định mức(I
đmv
) lớn hơn gần nhất với thông số đã tính đợc
ở trên.
Theo cách đó ở đây chúng ta có chọn thông số van:

Tiristor loại S4050J có các thông số định mức:
Dòng điện định mức của van I
đmv
=50 A,
Điện áp ngợc cực đại của van U
nv
= 400 V,
Độ sụt áp trên van U = 1,8 V,
Dòng điện dò I
r
= 1 mA,
Điện áp điều khiển U
đk
= 1,5 V,
Dòng điều khiển I
đk
= 40mA.
C
R
T
II. chọn bảo vệ
1. bảo vệ quá áp cho van:
Để bảo vệ xung điện áp trong quá trình
đóngcắt các van chúng ta mắc song
song với van bán dẫn một mạch R-C tạo
mạch vòng phóng tích quá độ
chọn R=10

;C=2,2
F

à
.
2. Bảo vệ ngắn mạchvà quá tải về dòng điện:
100mm
100mm
50mm
7mm
32mm
I. Cánh toả nhiệt của Tristor
Ta chọn cầu chì với I
bv
=1,2.I
lv
.
3. bảo vệ quá nhiệt
Diện tích toả nhiệt đợc tính:
2
4
444
10.9.8
32
.
cm
k
P
S
m
m
==

=

s
m
:diện tích bề mặt toả nhiệt.
cc

P:tổn hao công suất(w).
T: độ chênh nhiệt so với môi trờng.
`
Với cánh toả nhiệt ta đã chọn có thông số trên diện tích toả nhiệt thực là:
2)2
480(4800032.25.2.632.100.2.6 cmmmS
thực
==+=
vậy cánh toả nhiệt thoả mãn điều kiện toả nhiệt.
III. Tính toán máy biến áp
1.Các đại lợng ban đầu:
Điện áp chỉnh lu không tải
U
do
= U
d
+ U
v
+ U
ba
+ U
dn

Trong đó: U
d
- điện áp chỉnh lu;


U
v
- sụt áp trên các van ;


U
ba
=

U
r
+

U
l
- sụt áp bên trong biến áp khi có tải;


U
dn
- sụt áp trên dây nối = 0;
U
do
= U
d

+ U
v
+ U
ba
+ U
dn
U
do
= 100 + 1,55 +10 = 111,55.
Xác định công suất tối đa của tải ví dụ với tải chỉnh lu xác định
P
dmax
= U
do
. I
d
= 111,55.30 = 3346 (W)
Công suất biến áp nguồn cấp đợc tính
S
ba
= k
s
. P
dmax
=1,345.3346

= 4501

(W)
Trong đó : S

ba
- công suất biểu kiến của biến áp [W];
k
s
=1,345 - hệ số công suất theo sơ đồ mạch động lực
P
dmax
- công suất cực đại của tải [W].
2.Tính toán sơ bộ mạch từ
Tiết diện trụ Q
Fe
của lõi thép biến áp đợc tính từ công suất:
)(73,38
3
4500
2
cm
m
S
Q
ba
Fe
===


Trong đó :
S
ba
- công suất biến áp tính bằng [W];
k

Q
- hệ số phụ thuộc phơng thức làm mát;
k
Q
= 6 nếu là biến áp khô;
m - số trụ của máy biến áp( có m=3)
f - tần số nguồn điện xoay chiều f=50 Hz.

2-1.Tính toán các thông số điện áp và dòng điện của các cuộn dây.
Điện áp của các cuộn dây.
Điện áp cuộn dây thứ cấp đợc tính:

U
d
k
U
U
0
2
=
)(34,95
17,1
55,111
V
==

Trong đó: U
d0
- tính từ trên.
k

U
- tra từ hệ số điện áp chỉnh lu bảng1= 1,17.
Điện áp cuộn dây sơ cấp U
1
bằng điện áp nguồn cấp = 220 (V).
Dòng điện của các cuộn dây có thể đợc tính bằng.
. Giá trị hiệu dụng dòng điện chạy trong mỗi pha thứ cấp MBA
I
2
)(32,17
3.34,95
5,3346.48,1
.
2
2
A
U
Pk
dms
===

Giá trị hiệu dụng dòng điện chạy trong mỗi pha sơ cấp MBA
I
1
)(13,6
220.3
5,3346.209,1
.
1
1

A
Um
S
ba
===