Tài liệu Chương 4 : tính chọn các thông số của mạch động lực. pdf

Chng 4 : tính chọn các thông số của mạch
động lực.
I. Tính chọn van động lực
Các van động lực đ-ợc lựa chọn dựa vào các yếu tố cơ bản
là:
dòng tải I
d
= 30(A) , sơ đồ chỉnh l-u tia ba pha, điều kiện toả nhiệt,
điện áp làm việc U
d
= 100(V).
Các thông số cơ bản của van động lực đ-ợc tính nh- sau:
Điện áp ng-ợc của van đ-ợc 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, ng-ợc
của van;
k
nv
= 2,45: hệ số điện áp ng-ợc.
k
u
= 1,17: hệ số điện áp tải.
Để có thể chọn van theo điện áp hợp lý, thì điện áp ng-ợc 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
: đ-ợc chọn bằng 1,8.

Dòng điện làm việc của van đ-ợc chọn theo dòng điện hiệu
dụng của sơ đồ đã chọn (I
lv
= I
hd
). Dòng điện hiệu dụng đ-ợc 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 đ-ợc chọn tiến hành tính thông số dòng
điện định mức của van cần có.
Do tổn hao trên van
P >20W đ-ợc 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 đ-ợc 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 ng-ợc (U
nv
), dòng điện định
mức(I
đmv
) lớn hơn gần nhất với thông số đã tính đ-ợc 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 ng-ợc 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.
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
cc
C
R
T
chọn R=10

;C=2,2
F

.
2. Bảo vệ ngắn mạchvà quá tải về dòng điện:
Ta chọn cầu chì với I
bv
=1,2.I
lv
.
3. bảo vệ quá nhiệt
Diện tích toả nhiệt đ-ợc tính:
2
4
444
10.9.8
32
.
cm
k
P

S
m
m





s
m
:diện tích bề mặt toả nhiệt.

P:tổn hao công suất(w).
T: độ chênh nhiệt so với môi tr-ờng.
`
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.

100mm
100mm
50mm
7mm
32mm
I. Cánh toả nhiệt
của Tristor

III. Tính toán máy biến áp
1.Các đại l-ợng ban đầu:
Điện áp chỉnh l-u không tải
U
do
= U
d
+ U
v
+ U
ba
+ U
dn
Trong đó: U
d
- điện áp chỉnh l-u;


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 l-u xác
định
P
dmax
= U
do
. I

d
= 111,55.30 = 3346 (W)
Công suất biến áp nguồn cấp đ-ợc 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 đ-ợc tính từ công suất:

Trong đó :
S

ba
- công suất biến áp tính bằng [W];
k
Q
- hệ số phụ thuộc ph-ơng 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 đ-ợc 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 l-u bảng1=
1,17.
)(73,38
3
4500
2
cm
m
S
Q
ba
Fe