Tài liệu Đồ án môn học “Thiết bị điều khiển , chương 2 doc

Phần II
Tính toán mạch động lực
I. chọn sơ đồ mạch động lực:
Vì nguồn cấp một pha nên chọn sơ đồ thiết kế là cầu một pha không điều
khiển
1
B
A
4
D
2
3
D
D
D
C
Hình 4. Sơ đồ động lực cầu một pha không điều khiển.
MĐK
4
D
D
1
D
3
D
2
A
B
C
ĐC
Tr

D
Hình 5.Sơ đồ động lực cầu một pha không điều khiển với băm xung một
chiều bằng Tranzitor.
II. tính toán các thông số của mạch lực:
A. Các thông số cơ bản còn lại của động cơ:
+
Dòng điện phần ứng động cơ:
I
-đm
=
U

P
dm
dm
dm
=
0,85.100
1500
= 17,6(A)
+ Điện trở mạch phần ứng động cơ đ-ợc tính gần đúng:
R
-
=0,5(1-
đm
)
I
U
udm
udm

=0,5(1- 0,85)
17,6
100
= 0,42()
+ Điện cảm mạch phần ứng động cơ:
L
-
=
In
2p
60
U
dmdm
dm
= 0,25.
980.6,17..2.2
60.100

= 0,007(H) =7(mH)
Trong đó:
= 0,25- là hệ số lấy cho động cơ có cuộn bù.
p =2- là số đôi cực của động cơ.
B. Tính chọn Diod:
+ Điện áp ng-ợc lớn nhất mà Diod phải chịu:
U
nmax
=K
nv
.U
2

=K
nV
K
U
u
d
=
9,0
100
2
= 157,13(V)
Trong đó: K
nv
=
2
K
u
=

22
= 0,9
+ Điện áp ng-ợc của Diod cần chọn:
U
nv
=K
dtu
.U
nmax
=2.157,13 =314,26 (V)
Trong đó: K

dtu
>1,6, chọn K
dtu
=2
+ Dòng làm việc của van đ-ợc tính theo dòng hiệu dụng:
I
lv
=I
hd
=K
hd
.I
d
=
2
1
.17,6 = 12,4(A)
Trong đó: K
hd
=
2
1
+ Chọn điều kiện làm việc của van là có cánh tản nhiệt và đầy đủ diện tích
toả nhiệt, không quạt đối l-u không khí, với điều kiện đó dòng định mức cần
chọn:
I
lv
=25%I
đmV

I
đmV
=
25
100
.I
lv
=
25
100
.12,4 = 49,6(A)
Với U
nV
= 314,26(V) và I
đmV
= 49,6(A) chọn bốn Diod loại 1N2137R có
các thông số:
+ Điện áp ng-ợc cực đại của van: U
nmax
= 500(V)
+ Dòng điện định mức của van: I
đm
= 60(A)
+ Đỉnh xung dòng điện: I
pikmax
= 700(A)
+ Sụt áp lớn nhất của Tiritor ở trạng thái dẫn:

U
max

= 1,4(V)
+ Nhiệt độ làm việc cực đại cho phép: T
max
=175C
+ Dòng điện thử cực đại: I
th
= 60(A)
C. Tính toán máy biến áp chỉnh l-u: máy biến áp một pha
1. Điện áp chỉnh l-u không tải:
U
do
=U
d
+2

U
V
+

U
dn
+

U
BA
= 100 + 2.1,4 + 5 = 107,8(V)
Trong đó: U
d
= 100(V)- điện áp chỉnh l-u.

U
V
=1,4(V)- sụt áp trên van.

U
dn

0- sụt áp trên dây nối.

U
BA
=(510)%U
d

chọn U
BA
= 5%U
d
=
100
5
100 = 5(V)
2. Công suất tối đa của tải:
P
dmax
= U
do
.I
d
= 107,8.17,6 = 1897,28(W)

3. Công suất biến áp nguồn cấp:
S
BA
=S
1BA
=S
2BA
=K
s
.P
dmax
= 1,23.1897,28 = 2333,65(VA)
Trong đó: K
s
=1,23- hệ số công suất.
4. Tính toán sơ bộ mạch từ:
Q
Fe
=K
Q
m.f
S
BA
=5
1.50
2333,65
=34(cm
2
)
Trong đó: K

Q
= 5- hệ số phụ thuộc vào ph-ơng thức làm mát.
m=1- số pha của máy biến áp.
5. Tính toán dây quấn máy biến áp:
Điện áp cuộn dây sơ cấp: U
1
= 220(V)
Điện áp cuộn dây thứ cấp:
U
2
=
9,0
8,107
K
U
u
0d

= 120(V)
Số vòng dây của cuộn sơ cấp:
W
1
=
34
45.220
Q
45.U
B
.
Q

4,44.f
U10
Fe
1
T
Fe
4
1


= 291(vòng).
Chọn loại thép

330,các lá thép có độ dày 0,5mm,B
T
=1(T)
Số vòng dây của cuộn thứ cấp:
W
2
=
34
45.120
Q
45.U
Fe
2

= 159(vòng)
Dòng điện của cuộn sơ cấp:
I

1
=
220.1
65,2333
.
1
1

U
S
m
BA
= 10,6(A)
Dòng điện của cuộn thứ cấp:
I
2
=
120.1
65,2333
.m
U
S
2
BA2

= 19,45(A)
Tiết diện dây dẫn sơ cấp:
S
1
=

2,75
10,6
J
I
1
1

= 3,85(mm
2
)
Trong đó: J
1
= 2,75A/mm
2
- mật độ dòng điện trong máy biến áp.
Tiết diện dây dẫn thứ cấp:
S
2
=
2,75
19,45
J
I
2
2

= 7(mm
2
).
Trong đó: J

2
= 2,75A/mm
2
- mật độ dòng điện trong máy biến áp.
Đ-ờng kính dây dẫn sơ cấp:
d
1
=

85,3.4
4
1

S
cu
= 2,2(mm)
Đ-ờng kính dây dẫn thứ cấp:
d
2
=



7.4
4
S
2cu
= 3(mm)
6. Tính kích th-ớc mạch từ:
Chọn mạch từ có dạng nh- hình vẽ:

b
a
c
C
H
h
Chọn trụ hình chữ nhật với các kích th-ớc Q
Fe
= a.b
Trong đó: a- bề rộng của trụ; b- bề dày của trụ.
Theo công thức kinh nghiệm: b/a= 0,5

1,5 => chọn: b/a=1
Q
Fe
= a.b= a
2
= 34(cm
2
)
a= b= 5,8(cm)= 58(mm)
Chọn kích th-ớc cửa sổ:
Theo công thức kinh nghiệm: h/a=2

4 => chọn: h/a=2,5
c/a= 0,5

2,5 => chọn: c/a= 1,5
Từ đó ta có: h=2,5a=2,5.58= 145(mm)=14,5(cm)
c=1,5a=1,5.58= 87(mm)

Chiều rộng toàn bộ mạch từ:
C=2.c + 2.a=2.87 + 2.58=290(mm)=29(cm)
Chiều cao mạch từ:
H=h + a=145 + 58=203(mm)
Diện tích do cuộn sơ cấp chiếm chỗ:
Q
cs1
=k
ld
.W
1
.S
cu1
=2.291.3,58=585,58(mm
2
)
Diện tích do cuộn thứ cấp chiếm chỗ: