ĐỒ ÁN MÔN HỌC: ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT THIẾT KẾ CHỈNH LƯU HÌNH TIA BA PHA ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU

Đồ án môn học: Điện tử công suất

GVHD: Khương Công Minh

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”.
Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của
thầy Khương Công Minh 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
Lê Nguyễn Tín

MỤC LỤC

SVTH: Lê Nguyễn Tín - Lớp 03Đ2

Trang 1


Đồ án môn học: Điện tử công suất

GVHD: Khương Công Minh

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
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).
Chương 3: Tính chọn các phần tử mạch động lực
Chương 4: Tính chọn các phần tử mạch điều khiển
Chương 5: Mạch bảo vệ và kết luận
Tài liệu tham khảo

CHƯƠNG 1

SVTH: Lê Nguyễn Tín - Lớp 03Đ2

Trang 2


Đồ án môn học: Điện tử công suất

GVHD: Khương Công Minh

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
Uæ

Rf
E
CKT

RKT

IKT

II- Đặc tính cơUcủa
KT máy điện một chiều:
Quan hệ giữa tốc độ và mômen động cơ gọi là đặc tính cơ của
động cơ.  = 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. c= f(Mc) hoặc nc= f(Mc).

SVTH: Lê Nguyễn Tín - Lớp 03Đ2

Trang 3


Đồ án môn học: Điện tử công suất

GVHD: Khương Công Minh

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:
 = f(I) hoặc n = f(I).
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:
Uæ
Uæ = Eæ + (Ræ +Ræ)Iæ
Rf
Trong đó: Uæ - điện áp phần ứng, (V)
Eæ - sức điện động phần ứng,(V)
E
Ræ - điện trở của mạch phần ứng
RKT
Rf - điện trở phụ trong của mạch phần ứng CKT
Với:
Ræ = ræ + rcf + rb + rct
IKT
Trong đó:
UKT1- 1
ræ - điện trở cuộn dây phần ứng.
Hình
rcf - điện trở cuộn cực từ phụ.
rb- điện trở cuộn bù.
rct- điện trở tiếp xúc chổi than.
Sức điện động Eæ của phần ứng động cơ được xác định theo
biểu thức:
Eæ =

pN
 k
2a

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.
- từ thông kích từ dưới một cực từ.
- tốc độ góc,rad/s
k=

pN
- hệ số cấu tạo của động cơ.
2a

Nếu biểu diễn sức điện động theo tốc độ quay n (vòng/phút) thì:
Eæ = Ke.n
2n
n

60 9.55
pN
n
Vì vậy: Eæ=
60a
pN
Ke =
là hệ số sức điện động của động cơ .
60a
K
Ke =
 0.105K
9.55

Với:  =

Từ các biểu thức trên, ta có:


U æ Ræ  R f

Iæ
K
K

Là phương trình đặc tính cơ điện của động cơ.
Mặt khác, mômen điện từ Mât của động cơ được xác định bởi:
SVTH: Lê Nguyễn Tín - Lớp 03Đ2

Trang 4


Đồ án môn học: Điện tử công suất

GVHD: Khương Công Minh

Mât= K Iæ
Suy ra:

Iæ =

M ât
K

Thay giá trị Iæ vào phương trình đặc tính của động cơ ta được:


U æ Ræ  R f

.M ât
K
( K) 2

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 Mât=
Me= M. Khi đó ta được:
Ræ  R f
U
 æ 
.M
K
( K ) 2
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  = 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 Iæ= 0 hoặc M = 0 ta có:



Uæ
 0

K

0: gọi là tốc độ không tải lý tưởng của động cơ.
U
 I nm
Còn khi  = 0 ta có: I æ 
Ræ  R f
Và M = KInm = Mnm Inm,

0
âm


I
Iâm

0 
âm

I

Inm

Mâm M
nm
a. Âàûc tênh cå âiãûn
b. Âàûc tênh cå cuía
cuía âäüng cå âiãûn
âäüng cå âiãûn mäüt
mäüt chiãöu kêch tæì

chiãöu kêch tæì âäüc
Hçnhđiện
1-2 ngắn mạch và mômen ngắn
Iâäüc
: được gọi là dòng
nm,Mnm
láûp
láûp

mạch.
Mặt khác từ phương trình đặc tính điện và phương trình đặc tính
cơ cũng có thể được viết dưới dạng:



U æ RI

 0  
K  K

SVTH: Lê Nguyễn Tín - Lớp 03Đ2

Trang 5


Đồ án môn học: Điện tử công suất



GVHD: Khương Công Minh

Uæ
R

.M
K ( K ) 2

0 

Uæ
K

RI æ
RM
=
 K  gọi là độ sụt tốc độ ứng với giá trị của M.
K
2/ Xét các ảnh hưởng các tham số đến đặc tính cơ:
 

Từ phương trình đặc tính cơ ta thấy có ba tham số ảnh
hưởng đến đặc tính cơ: Từ thông động cơ , điện áp phần ứng
Uæ, và điện trở phần ứng động cơ.Ta lần lượt xét ảnh hưởng của
từng tham số đó:
a) Ảnh hưởng của điện trở phần ứng:
Giả thiết rằng Uæ=Uâm= Const
0

và  = âm= Const.

TN(Rn)
Rf1
Rf2
Hçnh 1-3

Rf3
Rf4

Mc điện trở
Muốn thay đổiđiện trở mạch phần ứng ta nối thêm
phụ Rf vào mạch phần ứng.

Trong trường hợp này tốc độ không tải lý tưởng:

0 

U âm
Const
Kâm

Âộ cứng đặc tính cơ:
M  Kâm 


 var
 Ræ  R f
2

Khi Rf càng lớn  càng nhở nghĩa là đặc tính cơ càng dốc.
Ưïng với Rf=0 ta có đặc tính cơ tự nhiên:

 TN 

 Kâm  2
Ræ

TN có giá trị lớn nhất nên đặc tính cơ tự nhiên có độ cứng
hơn tất cả cá đường đặc tính có điện trở phụ. Như vậy khi thay
đổi điện rơi Rf ta được một họ đặc tính biến trở như hình (1-5)
ứng với mổi phụ tải Mc nào đó, nếu Rf càng lớn thì tốc độ cơ
SVTH: Lê Nguyễn Tín - Lớp 03Đ2

Trang 6


Đồ án môn học: Điện tử công suất

GVHD: Khương Công Minh

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  = âm= const, điện trở phần ứng Ræ
= const. Khi thay đổi điện áp theo hướng giảm so với Uâm, ta
có:

0
01
02

03
04

Tốc độ không tải:


0x



U

x

K
âm

Var

Độ cứng đặc tính cơ:
 

 K  2
Ræ

Const

Uâm

Mc

Hçnh 1-4

U1
U2
U3
U4 M(I)

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 hưởng của từ thông:
Giả thiết điện áp phần ứng Uæ= Uâm= Const. Điện trở
phần ứng Ræ = Const. Muốn thay đổi từ thông ta thay đổi dòng
điện kích từ Ikt động cơ. Trong trường hợp này:
Tốc độ không tải:



0x



U

x Var

K
x


K  2
x Var
Độ cứng đặc tính cơ:  
R

SVTH: Lê Nguyễn Tín - Lớp 03Đ2

æ

Trang 7


Đồ án môn học: Điện tử công suất

GVHD: Khương Công Minh

Do cấu tạo của động cơ điện, thực tế thường điều chỉnh
giảm từ thông. Nên khi từ thông giảm thì 0x tăng, còn  giảm
ta có một họ đặc tính cơ với 0x tăng dần và độ cứng của đặc
tính giảm dần khi giảm từ thông. Ta nhận thấy rằng khi thay đổi
từ thông:

02

01 1 2
0 âm

Mc

0

02
01

2

1

0

âm

M

Inm

a. Đặc tính cơ điện của động cơ điên một chiều b. Âàûc tênh cå cuía âäüng cå
kích từ độc lập khi giảm từ thông
âiãûn mäüt chiãöu kêch tæì
Hçnhâäüc
1-5 láûp khi giaím tæì thäng

U âm
Const
Ræ

Dòng điện ngắn mạch:

Inm =

Mômen ngắn mạch:

Mnm=KxInm=Var

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 Mc
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
SVTH: Lê Nguyễn Tín - Lớp 03Đ2

Trang 8


Đồ án môn học: Điện tử công suất

GVHD: Khương Công Minh

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.

CKT

Â

T1

T2

T3

KH

ÂK

+ 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 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:

SVTH: Lê Nguyễn Tín - Lớp 03Đ2

Trang 9


Đồ án môn học: Điện tử công suất

GVHD: Khương Công Minh

Từ phương trình đặc tính động cơ tổng quát:



Uu
Ru

.M    0  
K ( K) 2

Ta thấy sự thay đổi Uu thì  0 sẽ thay đổi, còn  const
Vậy ta sẽ được các đường đặc tính điều chỉnh song song với
nhau.

Như vậy muốn thay đổi điện áp phần ứng Uu ta phải có bộ nguồn
cung cấp điện một chiều thay đổi được điện áp ra.
b) Bộ biến đổi T-Đ:
SVTH: Lê Nguyễn Tín - Lớp 03Đ2

Trang 10


Đồ án môn học: Điện tử công suất

GVHD: Khương Công Minh

Là phương pháp biến đổi điện tử, bán dẫn
Ta xét hệ T-Đ :
Chế độ dòng liên tục: Ed = Ed0 . cos 

E d 0 . cos  Ru  RCL

.I
Kdm

( Kdm ) 2
E . cos  Ru  RCL
  d0

.M    0  
2
Kdm
( Kdm )



Vậy khi ta thay đổi góc điều khiển  (0  ) thì Ed thay đổi
từ Ed0 đến –Ed0 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

SVTH: Lê Nguyễn Tín - Lớp 03Đ2

Trang 11


Đồ án môn học: Điện tử công suất

GVHD: Khương Công Minh

CHỈNH LƯU - ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU (HỆ T – Đ)
CÓ ĐẢO CHIỀU.

I- Tổng quan về Tiristor :
1/ Cấu tạo:
Là dụng cụ bán dẫn gồm 4 lớp bán đẫn loại P và N ghép
xen kẽ nhau và có 3 cực anốt, catốt và cực điều khiển riêng G
A

Kí hiệu:

+
P1 +
+
J1

+
+
N + P2 + N2
+
+
1
J3
Ei J2

Hçnh 21

K

G

2/ Nguyên lý hoạt động:
Khi tiristor được nối với nguồn một chiều E > 0 tức cực

dương đặt vào anốt cực âm đặt vào catốt, thì tiếp giáp J1, J3 được
phân cực thuận còn miền J2 phân cực ngược, gần như toàn bộ
điện áp được đặt lên mặt ghép J2, điện trường nội tại E1 của J2 có
chiều từ N1 hướng tới P2. Điện trường ngoài tác động cùng
chiều với E1, vùng chuyển tiếp là vùng cách điện càng được mở
rộng ra, không có dòng điện chạy qua tiristor mặc dù nó được đặt
dưới 1 điện áp dương.
a) Mở tiristor :
Nếu cho một xung điện áp dương Ug tác động vào cực G
(dương so với K ) thì các electron tư N2 chạy sang P2. Đến đây
một số ít trong chúng chảy về nguồn Ug và hình thành dòng điều
khiển Ig chảy theo mạch G1 - J3 - K - G , còn phần lớn điện tử
dưới sức hút cuả điện trường tổng hợp của mặt J2 lao vào vùng
chuyển tiếp này chúng được tăng tốc do đó có động năng rất lớn
sẽ bẻ gẫy các liên kết giữa các nguyên tử Si, tạo nên các điện tử
tự do mới. Số điện tử này lại tham gia bắn phá các nguyên tử Si
khác trong vùng chuyển tiếp. Kết quả của các phản ứng dây
chuyền này làm xuất hiện càng nhiều điện tử chạy vào vùng N1
qua P1 và đến cực dương của nguồn điện ngoài, gây nên hiện
tượng đẫn điện ào ạt làm cho J2 trở thành mặt ghép dẫn điện bắt
SVTH: Lê Nguyễn Tín - Lớp 03Đ2

Trang 12


ỏn mụn hc: in t cụng sut

GVHD: Khng Cụng Minh

u t mt dim no ú xung quanh cc ri phỏt trin ra ton

b mt ghộp vi tc lan truyn khong 1m/100 s.

+E - Mọỹt trong nhổợng bióỷn phaùp õồn
giaớn nhỏỳt õóứ mồớ Tiristor õổồỹc
trỗnh baỡy trón hỗnh veợ.
. Khi õọỳng mồớ K, nóỳu Ig > Igst thỗ T
mồớ ( Ig (1,1 1,2 ). Igst )

Rt

R1

T

K

G

R2

E
(1,1 1,2) I gst

Ig : Giaù trở doỡng õióửu khióứn ghi
-E trong sọứ tay tra cổùu tiristor
Hỗnh 2R2 =sau
100
1000()
Cú th hỡnh dung nh
: Khi

dt tiristor UAK > 0 thỡ
2a

tiristor tỡnh trng sn sn m cho dũng chy qua, nhng nú cũn
i tớn hiu Ig cc iu khin, nu Ig > Igst thỡ tiristor m.
b) Khoỏ Tiristos:
Mt khi tiristor ó m thỡ tớn hiu thỡ tớn hiu Ig khụng cũn tỏc
dng na. khoỏ tiristor cú 2 cỏch :
. Gim dũng in lm vic I xung giỏ tr dũng duy trỡ Idt
. t mt in ỏp ngc lờn tiristor UAK < 0, hai mt J1, J3 phõn
cc ngc, J2 phõn cc thun. Nhng in t trc thi im o
cc tớnh UAK < 0 ang cú mt ti P1, N1, P2, bõy gi o chiu
hnh trỡnh, to nờn dũng in ngc chy t Catt v Ant v v
cc õm ca ngun in ỏp ngoi.
+E

+E

R
C
T
Hỗnh 22b

Rt1
A

K

T1

C

Rt2
B
T2
Hỗnh 22c

- Lỳc u quỏ trỡnh t t0 t1, dũng in ngc khỏ ln, sau
ú J1, J3 tr nờn cỏch in. Cũn mt ớt in t c gi li gia
hai mt ghộp, hin tng khuch tỏn s lm chỳng ớt dn i cho
n ht v J2 khụi phc li tớnh cht ca mt ghộp iu khin.
- Thi gian khoỏ tof c tớnh t khi bt u xut hiờn dũng
in ngc bng 0 (t2) õy l thi gian m sau ú nu t in
ỏp thun lờn tiristor thỡ tiristor vn khụng m, tof kộo di khong
SVTH: Lờ Nguyn Tớn - Lp 032

Trang 13


Đồ án môn học: Điện tử công suất

GVHD: Khương Công Minh

vài chục s. 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 G1T1 mở dẫn đến

xuất hiện 2 dòng điện : Dòng thứ nhất chảy theo mạch : +E R1-T1 - -E, còn dòng thứ 2 chảy theo mạch +E - R2 -T1- -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 G2T2 mở nó sẽ đặt điện thế điểm B vào catốt của T1. Như
vậy là T1 bị đặt dưới điện áp Uc = -E và T1 bị khoá lại.
-T2 mở lại xuất hiện 2 dòng điện : Dòng thứ nhất chảy theo
mạch: + E - R1-C - T2 - -E. Còn dòng thứ hai chảy theo mạch:
+E - R2 - T2 - -E.
- Tụ C được nạp ngược lại cho đến giá trị E, chuẩn bị khoá
T2 khi ta cho xung mở T1
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 T1 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 T2 (cả 2 tiristor điều mở), ta có phương trình mạch
điện.
E i.R1  U c với i C

Nên E C.R1

du c
dt

du c
Uc
dt

Viết dưới dạng toán tử Laplace:
P

C.R1  P.U c  p   U c  0    U c  p 
E
Q.E
1
Vì U c  0   E nên U c  p  
với a  R .C
p p  a 
1





 at


U
t

E
1

2
.
e
U T 1 . Thời gian t là
c
Từ đó ta có:
of

khoảng thời gian kể từ khi mở T2 cho đến khi UT1 bắt đầu trở
thành dương, vậy ta có:
t off
E 1  2.e  a .toff  0  t off 0,693.R1C hoặc C 
0,693.R1
SVTH: Lê Nguyễn Tín - Lớp 03Đ2

Trang 14


Đồ án môn học: Điện tử công suất
R1 

GVHD: Khương Công Minh

1,44.I .t off
E
sẽ nhận được C 
I
E

tof : ; I : Ampe ; E : Volt ; C : F
d) Đặt tính Volt - Ampe của tiristor :
Ia
III
IH
Ung

I0

IV

Ing

II
I

U

Uth Uch
Hçnh 23

Đoạn 1 : Ứng với trạng thái khoá của tiristor, chỉ có dòng
điện rò chảy qua tiristor khi tăng U lên đến Uch (điện áp chuyển
trạng thái ), bắt đầu quá trình tăng nhanh chóng của dòng điện.
Tiristor chuyển sang trạng thái mở.
Đoạn 2 : Ứng với giai đoạn phân cực thuận của J2. 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 IH.
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
Ung thì dòng điện ngược tăng lên nhanh chóng, mặt ghép bị chọc
thủng, tiristor bị hỏng. Bằng cách cho Ig lớn hơn 0 sẽ nhận được
đặt tính Volt - Ampe với các Uch nhỏ dần đi.

II- Chỉnh lưu hình tia 3 pha:
1/ Sơ đồ và dạng sóng:

SVTH: Lê Nguyễn Tín - Lớp 03Đ2

Trang 15


Đồ án môn học: Điện tử công suất

GVHD: Khương Công Minh

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.

SVTH: Lê Nguyễn Tín - Lớp 03Đ2

Trang 16


Đồ án môn học: Điện tử công suất

GVHD: Khương Công Minh

+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  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.
 : góc dẫn
+ 0       
 : góc chuyển mạch
2/ Nguyên lý hoạt động:
Giả thiết tải : R, L,Eu , chuyển mạch tức thời.
Điện áp pha thứ cấp của máy biến áp:

u1 U m sin 
2
)
3
4
u 3 U m sin( 
)
3
*Nhịp V1: khoảng thời gian từ  1    2 . Tại  1 điện áp đặt lên u1
> 0, có xung kích khởi: T1 mở, khi đó:
u 2 U m sin( 

 u v1 0

 u v 2 u 2  u1  0
 u u  u  0
3
1

 v3
T1 mở, T2, T3 đóng, lúc này:
+Điện áp chỉnh lưu bằng điện áp u1 : ud = u1
+Dòng điện chỉnh lưu bằng dòng điện qua van 1: id = Id = i1
+Dòng điện qua T2, T3 bằng 0: i2 = i3 = 0
Trong nhịp V1: uV2 từ âm chuyển lên 0, khi uV2 = 0 thì T2
mở, lúc này uV1 = u1 – u2 = 0 và bắt đầu âm nên T1 đóng, kết thúc
nhịp V1, bắt đầu nhịp V2.
*Nhịp V2: từ  2    3

 u v 2 0

Lúc này:  u v1 u1  u 2
 u u  u
3
2
 v3
T2 mở, T1, T3 đóng.
+Điện áp chỉnh lưu bằng điện áp u2: ud = u2
+Dòng điện chỉnh lưu bằng dòng điện dòng điện qua van 2:
id = I d = i 2
+Dòng điện qua T1, T3 bằng 0: i1 = i3 = 0
SVTH: Lê Nguyễn Tín - Lớp 03Đ2

Trang 17


Đồ án môn học: Điện tử công suất

GVHD: Khương Công Minh

Trong nhịp V2: uV3 từ âm chuyển lên 0, khi uV3 = 0 thì T3
mở, lúc này uV2 = u2 – u3 = 0 và bắt đầu âm nên T2 đóng, kết thúc
nhịp V2, bắt đầu nhịp V3.
*Nhịp V3: từ  3    4

 u v 3 0

Lúc này:  u v1 u1  u 3
 u u  u
2
3
 v2
T3 mở, T1, T2 đóng.
+Điện áp chỉnh lưu bằng điện áp u3: ud = u3
+Dòng điện chỉnh lưu bằng dòng điện dòng điện qua van 3:
id = I d = i 3
+Dòng điện qua T1, T2 bằng 0: i1 = i2 = 0
Trong nhịp V3: uV1 từ âm chuyển lên 0, khi uV1 = 0 thì T1
mở, lúc này uV3 = u3 – u1 = 0 và bắt đầu âm nên T3 đóng, kết thúc
nhịp V3, bắt đầu nhịp V1.
Trong mạch ,dạng sóng của dòng điện phụ thuộc vào tải, tải
thuần trở dòng điện id cùng dạng sóng ud ,khi điện kháng tải tăng
lên ,dòng điện càng trở nên bằng phẳng hơn ,khi L d tiến tới vô
cùng dòng điện id sẽ không đổi, id = Id .
*Các giá trị trung bình:
-Giá trị trung bình của điện áp chỉnh lưu:
T

Ud 

1
3
u
.
dt

d
T
2
0

Đặt U di 0 

 2
 
6 3

U m . sin  .d 



6

3 6
U . cos 
2

3 6
U : giá trị trung bình của điện áp chỉnh lưu của

2

bộ chỉnh lưu điều khiển với  0 0
Suy ra U d U di 0 . cos 
*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  . 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
SVTH: Lê Nguyễn Tín - Lớp 03Đ2

Trang 18


Đồ án môn học: Điện tử công suất

GVHD: Khương Công Minh

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:

V d 1  V d 2 0

 Vd 0 cos  1  Vd 0 cos  2 0
 cos  1  cos  2 0

  1   2 180 0 (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 L1 và L2 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.
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
sẽ được tăng lên và  2 giảm đi theo quan hệ (1). Sức điện động E
của động cơ sẽ lớn hơn Vd1 và Vd 2 , 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 được giảm dần nên động cơ
giảm tố, sau đó tăng tốc theo chiều ngược lại cho đến khi đạt tốc
độ ổn định.

SVTH: Lê Nguyễn Tín - Lớp 03Đ2

Trang 19


Đồ án môn học: Điện tử công suất

GVHD: Khương Công Minh

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:

I-Tính chọn van động lực:
1/ Điện áp ngược của van:
Ulv = knv .U2
Ud
220
Với U2 =
= 1,17 =188,03 (V)
Ku
Trong đó:
Ud : điện áp tải của van
U2 : điện áp nguồn xoay chiều của van
Ku : hệ số điện áp tải (tra bảng 8.1, Ku = 1,17)
SVTH: Lê Nguyễn Tín - Lớp 03Đ2

Trang 20


Đồ án môn học: Điện tử công suất

GVHD: Khương Công Minh

Knv : hệ số điện áp ngược (tra bảng 8.1, Knv = 6 )
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 = 736,93 (V)
Trong đó: Kdt u : hệ số dự trữ ( Kdt u = 1,6 – 2)
2/ Dòng điện làm việc của van:
Ilv = Ihd
Dòng điện hiệu dụng Ihd = Khd . Id =0,58 . 59,5 = 34,51 (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 = 1.4 . 34,51 = 48.09 (A)
Trong đó: Ki =1.4 : hệ số dự trữ dòng điện.(Ki =1,1-1,4)
Vậy thông số van là:
Unv = 736,93 (V)
Idm 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: Idm = 50(A)
-Điện áp ngược cực đại của van: Unv = 800 (V)
-Độ sụt áp trên van: ∆U = 2 (V)
-Dòng điện rò: Ir = 10 (mA)
-Điện áp điều khiển: Udk = 3 (V)
-Dòng điện điều khiển: Idk = 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:
U1 = 380 (V)
3/ Điện áp pha thứ cấp máy biến áp:
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 . 220 = 11 (V)
Suy ra Ud0 =
SVTH: Lê Nguyễn Tín - Lớp 03Đ2

220  2.1,5  0  11
= 237,61 (V)
cos 10 0
Trang 21


Đồ án môn học: Điện tử công suất

GVHD: Khương Công Minh

Công suất biểu kiến máy biến áp:
SBA = kS . Pdmax= kS . Ud0 . Id
= 1,34 . 237,61 . 59,5 = 18944,64 (W)
Điện áp pha thứ cấp máy biến áp:
U2 =

Ud0
=
ku

237,61
= 203,08 (V)
1,17

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

2
. Id =
3

2
. 59,5 = 48,58 (A)
3

5/ Dòng điện hiệu dụng sơ cấp máy biến áp:
U2

203,08

I1 = kBA . I2 = U . I2 =
. 48,58 = 25,96 (A)
380
1
► Tính sơ bộ mạch từ :
6/ 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
Suy ra: QFe = 6.

18944,64
= 67,43 (cm3)
3.50

7/ Đường kính trụ:
4.Q Fe
d=
=

4.67,43
= 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 BT = 1 Tiristor

9/ Chọn tỷ số m =

h
= 2,3
d

(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:
U1
380
W1 = 4,44. f .B .Q
= 4,44.50.1.67,43.10  4 = 146,96 (vòng)
T
Fe
Chọn W1 = 147 (vòng)
11/ Số vòng dây mỗi pha thứ cấp máy biến áp:
U2

203,08

W2 = U . W1 =
. 147 = 135,65 (vòng)
380
1
SVTH: Lê Nguyễn Tín - Lớp 03Đ2

Trang 22


Đồ án môn học: Điện tử công suất

GVHD: Khương Công Minh

Chọn W2 = 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 = J2 =
2,75 (A/mm2)
13/ Tiết diện dây dẫn sơ cấp máy biến áp:
I1

44,84

I1

44,84

S1 = J = 2,75 = 16,3 (mm2)
1
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 = S = 16,4 = 2,73 (A/mm2)
1
14/ Tiết diện dây dẫn thứ cấp máy biến áp:
I2

48,58

I2

48,58

S2 = J = 2,75 = 17,6 (mm2)
2
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 = S = 17,6 = 2,75 (A/mm2)
2
15/ 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
= 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
16/ Tính sơ bộ số lớp dây ở cuộn sơ cấp:
W1

147

n1l = W =
= 5,88 (lớp)
25
1l
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.
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:
h1 =

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

SVTH: Lê Nguyễn Tín - Lớp 03Đ2

Trang 23

Đồ án môn học: Điện tử công suất

GVHD: Khương Công Minh

18/ Chọn ống quấn dây làm bằng vật liệu cách điện có bề dày
S01 = 0,1 (cm)
19/ Khoảng cách từ trụ tới cuộn sơ cấp: a01 = 10 (mm)
20/ Đường kính trong của ống cách điện:
D1 = dFe + 2 . a01 – 2. S01 = 10 + 2 . 1 – 2 . 0,1 = 11,8 (cm)
21/ Đường kính trong của cuộn sơ cấp:
Dt1 = D1 + 2 . S01 = 11,8 + 2 . 0,1 = 12 (cm)
22/ Chọn bề dày cách điện giữa các lớp dây ở cuộn sơ cấp: cd11 =
0,1 (mm)
23/ Bề dày cuộn sơ cấp:
Bd1 = (a1 + cd11) . n1l = (2,24 + 0,1) . 6 = 14,04 (mm)
24/ Đường kính ngoài của cuộn sơ cấp:
Dn1 = Dt1 + 2 . Bd1 = 12 + 2 . 1,404 = 14,81 (cm)
25/ Đường kính trung bình của cuộn sơ cấp:
D  Dn1
12  14,81
Dtb1 = t1
=
= 13,41 (cm)
2
2
26/ Chiều dài dây quấn sơ cấp;
l1 = W1 .  . Dtb1 =  . 147 . 13,41
= 6189,78 (cm) = 61,89 (m)

27/ Chọn bề dày cách điện giữa cuộn sơ cấp và thứ cấp:
cd01 = 9 (mm)
♦ Kết cấu dây quấn:
28/ Chọn sơ bộ chiều cao cuộn thứ cấp:
h1 = h2 = 20,38 (cm)
29/ Tính sơ bộ số vòng dây trên 1 lớp:
h2

20,38

W2l = b . kc = 0,8 . 0,92 = 23,44 (vòng) ≈ 24 (vòng)
2
30/ Tính sơ bộ số lớp dây quấn thứ cấp:
W2
136
n2l =
=
= 5,6 (lớp)
24
Wl2
31/ Chọn số lớp dây quấn thứ cấp: nl2 = 6 (lớp), 5 lớp đầu có 23
vòng, lớp thứ 6 có 21 vòng.
32/ Chiều cao thực tế của cuộn thứ cấp:
Wl2 b 2
kc

23.0,8
0,92 = 20 (cm)

h2 =

=
33/ Đường kính trong của cuộn thứ cấp:
Dt2 = Dn1 + 2 . a12 = 14,81 + 2 . 0,9 = 16,61 (cm)
34/ Chọn bề dày cách điện giữa các lớp dây ở cuộn thứ cấp:
cd22 = 0,1 (mm)
35/ Bề dày cuộn thứ cấp:
Bd2 = (a2 + cd22) . nl2 = (2,24 + 0,1) . 6 = 14,04 (mm)
36/ Đường kính ngoài của cuộn thứ cấp:
Dn2 = Dt2 + 2 . Bd2 = 16,61 + 2 . 1,404 = 19,42 (cm)
SVTH: Lê Nguyễn Tín - Lớp 03Đ2

Trang 24


Đồ án môn học: Điện tử công suất

GVHD: Khương Công Minh

37/ Đường kính trung bình của cuộn thứ cấp:
D  Dn 2
16,61  19,42
Dtb2 = t 2
=
= 18,02 (cm)
2
2
38/ Chiều dài dây quấn thứ cấp:
l2 =  . W2 . Dtb2 =  . 136 . 18,02 = 7695,26 (cm) = 76,95 (m)
39/ Đường kính trung bình các cuộn dây:
D12 =

D n1  Dn 2
12  19,42
=
= 15,71 (cm)
2
2

Suy ra r12 =

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

40/ Chọn khoảng cách giữa 2 cuộn thứ cấp: a22 = 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:
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)
43/ Tiết diện hiệu quả của trụ:
QT = khq . Qbt = 0,95 . 76 = 72,2 (cm2)
44/ 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)
45/ 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)
46/ Tiết diện hiệu quả của gông:
Qg = khq . Qbg = 0,95 . 96,9 = 92,06 (cm2)
SVTH: Lê Nguyễn Tín - Lớp 03Đ2

Trang 25