intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Đồ án điện tử công suất - Vũ Thị Bích - 3

Chia sẻ: Le Nhu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:11

Thêm vào BST
Báo xấu
81
lượt xem 11
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Kết cấu dây quấn: Dây quấn được bố trí theo chiều dọc trụ, với mỗi cuộn dây được cuốn thành nhiều lớp dây, mỗi lớp dây được quấn liên tục, các vòng dây sát nhau. Các lớp dây cách điện với nhau bằng các bìa cách điện. Cách tính các thông số này như sau: + Số vòng dây trên mỗi lớp của cuộn sơ cấp. W11 = h − hg1 d l1 h − hg1 dl2 = 984 − 2.1,5 + Số vòng dây trên mỗi lớp của cuộn thứ cấp. W22 = = dl1 = d + 0,3 cachdien Với...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án điện tử công suất - Vũ Thị Bích - 3

  1. Đồ án điện tử công suất Qcs = h . c, suy ra a = 120, b = 96, c = 8, 67, h = 241, 92. Chiều rộng toàn bộ mạch từ C C = 2c + 3a = 532,22 mm. Chiều cao mạch từ H H = h + 2a = 483,84 mm. Hình dáng kết cấu: b h H a c a C f. Kết cấu dây quấn: Dây quấn được bố trí theo chiều dọc trụ, với mỗi cuộn dây được cuốn thành nhiều lớp dây, mỗi lớp dây được quấn liên tục, các vòng dây sát nhau. Các lớp dây cách điện với nhau bằng các bìa cách điện. Cách tính các thông số này như sau: + Số vòng dây trên mỗi lớp của cuộn sơ cấp. h − hg1 984 − 2.1,5 = W11 = d l1 + Số vòng dây trên mỗi lớp của cuộn thứ cấp. h − hg1 = W22 = dl2 0,3 dl1 = d + cachdien Với : h: chiều cao cửa sổ. dl1, dl2: đường kính dây quấn sơ, thứ cấp, kể cả cách điện. hg: khoảng cách điện với gông. Chọn hg1 = 2dn1 Chọn hg2 = 2dn2 Sinh Viên: Vũ Thị Bích- TĐH2-K46 23
  2. Đồ án điện tử công suất + Số lớp dây trong cửa sổ: W1 116 = = 2,69 Cuộn sơ cấp: Sdl1 = 3 W11 W2 21 = = 1,615 Cuộn thứ cấp: Sdl2 = W22 13 + Bề dày mỗi cuộn dây: Cuộn sơ cấp: Bd1 = d1 . Sdl1 + cd . Sld1 = 1,7135 cm Cuộn thứ cấp: Bd2 = d2 . Sdl2 + cd . Sld2 = 2,3902 cm Với cd: chiều dày của bìa cách điện, chọn bằng 0,3 mm. + Tổng bề dày các cuộn dây. Bd = Bd1 + Bd2 + Bd3 + ... + cdt + cdn cdt, cdn: bề dày cách điện trong cùng ngoài cùng. Bd = 4,1637, suy ra 2Bd = 8,3274 (cm). Trước khi tính khối lượng Fe và Cu, kiểm tra bè dàt các cuộn dây nhỏ hơn chiều rộng cửa sổ (2Bd < c). Kích thước hợp lí giữa cuộn dây và trụ. Δc = c – 2 . Bd trong khoảng (0,5 ÷ 2) cm khoảng cách này cần thiết để đảm bảo hoặc làm mát. g. Khối lượng Fe và Cu sử dụng: + Khối lượng Fe: MFe = VFe . mFe (kg) Với VFe: thể tích khối sắt (dm3). VFe = 3. a. b. h + 2. c. a. b = 13,097 dm3. = QFe. (3h + 2c) = 13096495,96 mm3. mFe = 7,85 kg/dm3, suy ra mFe = 102,81145 kg + Khối lượng Cu: MCu = VCu . mCu (kg). VCu : thể tích khối đồng của các cuộn dây (dm3). VCu = 3. (SCu1 . l1 + SCu2 . l2) = 3. (29. 10-4 . 70 + 164,94. 10-4 20,172) = 1,607 (dm3) mCu = 8,9 kg/dm3. SCu: tiết diện dây dẫn (dm2). l: chiều dài các vòng dây. Suy ra: MCu = 14,3023 (kg). h. Tính các thông số của máy biến áp . Sinh Viên: Vũ Thị Bích- TĐH2-K46 24
  3. Đồ án điện tử công suất + Điện trở của cuộn sơ cấp máy biến áp ở 75 0 C . 70.10 3 l R1= ρ. 1 = 0,0000172 . = 0,0415 (Ω) 29 S1 + Điện trở cuộn thứ cấp máy biến áp ở 750C . 3 20,172.10 l = 0,0021 (Ω) R2= ρ. 2 = 0,0000172. 164,94 S2 + Điện trở của máy biến áp qui đổi về thứ cấp . 2 2 ⎞ ⎛ ⎛ 21 ⎞ RBA = R2 + R1 ⎜ W2 ⎟ = 0,0021 + 0,0415 -3 ⎟ =3,46 . 10 (Ω) ⎜ ⎜W ⎟ 116 ⎠ ⎝ ⎝ 1⎠ + Sụt áp trên điện trở máy biến áp . ΔUr = RBA.Id = 3,46 . 10-3. 555,556 = 1,922 (V) + Điện kháng máy biến áp qui đổi về thứ cấp . ⎛r ⎞⎛ ⎟.⎜ a12 + Bd1 + Bd 2 ⎞ .ω.10-7 XBA= 8 .π2.(W2)2. ⎜ ⎟ ⎜h ⎟⎝ ⎠ 3 ⎝ qd ⎠ 1,7135 + 1,392 ⎞ ⎛ 11,711 ⎞ ⎛ = 8 .π2.212. ⎜ -7 ⎟.⎜ 0,01 + ⎟ .314.10 ⎝ 241,92 ⎠ ⎝ 3 ⎠ = 0,073 (Ω) Dt 2 Trong đó: r = = 11,711 mm. 2 + Sụt áp trên điện kháng máy biến áp . 3 3 ΔUx = XBA.Id = 0,073 . 555,556 = 38,73 (V) π π 3 .XBA = 0,07 (Ω) Rdt = π + Sụt áp trên máy biến áp . ΔU r + ΔU x = 1,922 2 + 38,73 2 = 38,77 (V) 2 2 ΔUBA= + Tổng trở ngắn mạch qui đổi về thứ cấp . (3,46.10 ) ZBA = R BA + X BA = −3 2 2 2 + 0,073 2 = 0,07308 (Ω) + Điện áp ngắn mạch tác dụng . 3,46.10 −3.453,6 RBA .I 2 .100 = 2,31 % Unr= .100 = 67,86 U2 Sinh Viên: Vũ Thị Bích- TĐH2-K46 25
  4. Đồ án điện tử công suất + Điện áp ngắn mạch phản kháng . x BA .I 2 0,073.453,6 Unx = .100 = .100 = 8,4 % 67,86 U2 + Điện áp ngắn mạch phần trăm. U nr + U nx = 2,312 + 8,4 2 = 8,71 (V) 2 2 Un= + Dòng điện ngắn mạch xác lập . U2 67,86 I2nm= = = 928,57 (A) Z BA 0,07308 Sinh Viên: Vũ Thị Bích- TĐH2-K46 26
  5. Đồ án điện tử công suất CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ MẠCH ĐIỀU KHIỂN Sơ đồ một kênh điều khiển chỉnh lưu cầu 3 pha được thiết kế theo sơ đồ hình Việc tính toán mạch điều khiển thường được tiến hành từ tầng khuếch đại ngược trở lên. Mạch điều khiển được tính xuất phát từ yêu cầu về xung mở Tiristo. Các thông số cơ bản để tính mạch điều khiển. + Điện áp điều khiển Tiristo: Udk =3,0 (v) +Dòng điện điều khiển Tiristo: Idk =0,3 (A) + Thời gian mở Tiristo: tm =10 (μs) + Độ rộng xung điều khiển tx =167 (μs)- tương đương 3o điện + Tần số xung điều khiển: fx =10 (k Hz). U = ±12 (v ) + Điện áp nguồn nuôi mạch điều khiển ΔUx = 0,1 + Mức sụt biên độ xung: 1. Tính biến áp xung: + Chọn vật liệu làm lõi là sắt Ferit HM. Lõi có dạng hình xuyến, làm việc trên một phần của đặc tính từ hoá có: ΔB = 0,2 (T), ΔH = 30 ( A/m ) [1], không có khe hở không khí. + Tỷ số biến áp xung : thường m = 2÷3, chọn m= 3 + Điện áp cuộn thứ cấp máy biến áp xung: U2 = Udk =3,0 (v) + Điện áp đặt lên cuộn sơ cấp máy biến áp xung: U1 = m. U2 = 3.3 = 9 (v) + Dòng điện thứ cấp biến áp xung: I2 = Idk =0,3 (A) + Dòng điện sơ cấp biến áp xung: I1 = I2 : m =0,3 : 3 = 0,1(A) + Tính toán kích thước tổng: Sinh Viên: Vũ Thị Bích- TĐH2-K46 27
  6. Đồ án điện tử công suất kba . U2 . I2 .tx . ΔUx V = ΔB . ΔH Thay số ta thu được 3 . 3 . 0,5 . 0,3 . 167. 10-6 . 0,1 V = 0,2 . 30 = 2,505 cm3 Tra bảng cho trường hợp từ hóa 1 phần chọn lõi thép loại 782E272 có thể tích là 3,79 cm3, diện tích cửa sổ là 0,968 cm2, diện tích lõi từ là 0,577 cm2. Số vòng cuộn sơ cấp: U1 . tx W1 = ΔB . Sba 9.167.10 −6 = 130,2 vòng = 0,2.0,0577.10 − 4 Lấy W1 = 130 vòng thì số vòng dây cuộn thứ cấp là W2 = 130 : 2 = 65 vòng 2. Tầng khuyếch đại cuối cùng: khuyếch đại xung ghép bằng biến áp xung. R7 +E c s C2 D3 T r3 R6 T r4 R 25 Phương pháp ghép này thông dụng hiện nay vì dễ dầng cách ly mạch điều khiển và mạch lực, tuy nhiên do tính chất vi phân của biến áp nên không nên cho phép truyền các xung rộng vài mili giây. Chính vì tính chất này mà người ta phải truyền xung rộng dưới dạng xung chùm để biến áp xung hoạt động bình thường. Để đơn giản mạch , đồng thời vẫn đảm bảo hệ số khuyếch đại dòng cần thiết , tầng khuyếch đại hay dấu kiểu Dalintơn. Tính chọn: P0 đã chọn biến áp xung có tỉ số các cuộn dây bằng 3, vậy tham số và dây điện cuộn sơ cấp: U1 = U . K = 3 . 3 =9. I1 = Iđk /k = 0,3 : 3 =0,1. Sinh Viên: Vũ Thị Bích- TĐH2-K46 28
  7. Đồ án điện tử công suất Nguồn công suất phải có trị số lớn hơn U1 để bù đắp sụt áp trên điện trở, vì vậy chọn Ecs = 15V. Từ Ecs và i1 chọn bóng T4 loại BD135 có tham số Uce =45V, Icmax = 1,5A, βmin = 40. Giá trị R7 thường chọn từ khả năng dẫn dòng tối đa cho phép của T4: E cs 15 = = 10 (Ω), suy ra chọn R = 12. R7 > I cp 1,5 Công suất điện trở này thường 2,5W do dòng qua nó lớn và khá thường xuyên, lớn nhất là khi góc điều khiển nhỏ nhất. Kiểm tra độ sụt áp trên điện trở này khi bóng dẫn dòng: Ur7 = I1 . R7 = 0,1 . 12 = 1,2 V, suy ra điện áp còn lại trên biến áp xung là U1 = Ecs – Ur7 = 15 –12 =13,8V, suy ra đạt yêu cầu. Tuy nhiên để phát triển mạch xung kích cho van vẫn có thể dùng thêm tụ tăng cường áp C2: tần số xung chùm 3kHz tư với chu kỳ 1 xung là: 1 1 = 100 μs = Txc = f xc 10.10 3 Cho rằng 2 xung đối xứng thì khoảng nghỉ bằng khoảng xung, có nghĩa khoảng cách giữa 2 xung chùm là tn = 0,5Txc = 50 μs 50.10 −6 tn = = 0.138 μF Chọn C2 < 3.R 3.12 Chọn C2 = 0.1 μF. Bóng T3: dòng qua colectơ T3 chính là dòng qua bazơ T4, như vậy bóng T3 luôn nhỏ hơn T4 do chịu dòng nhỏ hơn nhiều. Chọn bóng T3 loại BC107 có Uce = 45V, Icmax = 0,1A, βmin = 110. Vậy điện trở đầu vào có trị số: β1 .β 2 .Ecs 40.110.15 = = 44 (kΩ), suy ra chọn R = 10kΩ R25 ≤ S .I 1 max 1,2.1,25 Ecs 15 = = 1,25 Với S = 1,2 I1max = R 12 3. Khâu AND. + Đầu ra của mạch AND là xung chùm có độ rộng xung dùng ở mạch so sánh. Sinh Viên: Vũ Thị Bích- TĐH2-K46 29
  8. Đồ án điện tử công suất + Chọn AND là vi mạhc CMOST085 của Nhật có nguồn cấp 15V. 4. Khâu so sánh: URC U®k Sử dụng khuyếch đại thuật toán, kiểu 2 cửa. ở đây so sánh điện áp điều khiển và điện áp tựa. Điện áp điều khiển đưa vào âm (-), còn điện áp tựa đưa vào cửa dương (+). U+ ≡ Ut, U- = Uđk thì điện áp ra theo qui luật Ura = k0 (U+ - U-) = k0 (U+ - Uđk) Do đó khi Uđk > U+ điện áp ra là âm bão hòa. Do đó khi Uđk < U+ điện áp ra là dương bão hòa. Đầu ra của A1 cso chuỗi xung vuông liên tiếp. Phần tử chính của khâu so sánh là A1 loại TL084 của hãng Texas intnuments chế tạo chọn R4 = R26 = 15 kΩ. 5. Tạo xung chùm. +E R 19 8 4 3 7 D8 6 5 R 20 2 1 C5 C6 Xung chùm thực chất là một chùm các xung có tấn số cao gấp nhiều lần lưới điện (fxe = 8 ÷ 12kHz) . Độ rộng của 1 chùm xung có thể được hạn chế trong khoảng 100 ÷ 300 độ điện, về nguyên tắc nó phải kết thúc khi điện áp trên van lực mà nó điều khiển đổi dấu sang âm. Nguyên tắc tạo xung xung chùm thường dùng là coi tín hiệu do bộ so sánh đưa ra như một tín hiệu cho phép hay cấm khâu khuyếch đại xung được nhận xung tấn số cao phát từ một bộ tạo dao động đa hài tới nó. Sinh Viên: Vũ Thị Bích- TĐH2-K46 30
  9. Đồ án điện tử công suất Ở đây sử dụng bộ tạo doa động dùng timer 555 Tính chọn như sau: Chu kỳ dao động T = 0,7 (R19 + R20) . C5 + 0,7 R20 .C5 = 100 ms. = 0,7. (R19 + R20) . C5 C5 = 22 nF, suy ra R19 + 2.R20 = 6.5 K Chọn tiếp R19 = 1,5 K thì R20 = 5 K Chân 1: nối với đất. 2E Chân 2: kích lật trạng thái khu U2 = thì U3 = 0. 3 Chân 3: cổng ra U3 (min) = 0,1 V. U3 (max) = E – 0,5V. I3min = 0 A. I3max = 0,2 A. Chân 4: khi U1 = 0 thì U3 = 0 nếu không cần khóa thì nối tiếp với 8. Chân 5: lọc nhiễu thường có tụ C = 0,01 μF. 2E Chân 6: ngưỡng lật U6 = thì U3 = 0. 3 Chân 7: chân phóng điện. Chân 8: nối với cực dương của nguồn E = 15V. Tiêu thụ dòng 0,7mA, 1V nguồn nuôi. 6. Tạo răng cưa tuyến tính, dùng tranzito. + Chọn điốt ổn áp Đz và Roa(R) Giá trị điện áp ổn áp giả thảo mãn điều kiện U0A < E - Ucmax – 1V. Ucmax < 70%E, chọn E = 15V, suy ra chọn U0A = 5V. Chọn điốt KC 139A của Liên Xô. Uổn áp = 3,9V. Pmax = 300 mW. Rd = 60Ω Sinh Viên: Vũ Thị Bích- TĐH2-K46 31
  10. Đồ án điện tử công suất Imax = 70mA. Sai số điện áp ±10%. Tính điện trở R0A: R0A nhằm đảm bảo điểm làm việc của điốt ổn áp nằm trong vùng điện áp ổn định theo đặc tính VA của nó. E −U0A E − U oA ≤ R0 A ≤ chọn I0Amin = 8mA. I 0 A min I 0 A max Thay số: 15 − 3,9 15 − 3,9 ≤ R0 A ≤ −3 8.10 −3 70.10 158,8 ≤ R0 A ≤ 1387,5. → ROA = R2 = 1 K Để tránh tổn thất công suất trên điện trở R0A cũng như trên Đ2 quá lớn. + Tụ C: chọn C = 0,66 μF. + Tính R3: dựa vào biểu thức tính điện áp trên tụ C ở thời điểm T/2 thì bằng Uc,max, có: U − 0,7 T T ) = Ucmax = 0 A . Uc (t = 2 R3 C 2 Tấn số lưới = 50Hz suy ra T = 20ms. T U OA − 0,7 20.10 −3 3.9 − 0,7 ⇒ R3 = = = 12,006 K .Vậy chọn R3 = 12 K. . . 3,9.0,68.10 −6 2 C.U c max 2 Thỏa mãn, đảm bảo tránh ảnh hưởng của dòng điện nhiệt. Dòng nạp cho tụ: U OA − 0,7 Ic = = 0,267 m R3 + Chọn Tranzito T2. Chọn dựa theo: Ic = 0,267 mA Uce = E = 15V Suy ra, chọn bóng ngược n-p-n loại BC108 có Icmax = 0,1A Pcmax = 0,3W Ucemax = 20V. Ucbmax = 30V βmin = 110. fT = 300MHz Với Tr1 chọn cùng cỡ với Tr2 nhưng là bóng thuận BC178. Icmax = 0,1A Ucbmax = -30V. Sinh Viên: Vũ Thị Bích- TĐH2-K46 32
  11. Đồ án điện tử công suất βmin = 125 Pcmax = 0,3W Ucemax = -25V fT = 200MHz. 7. Chọn máy phát tốc. R 17 + FT C4 - VR2 Yêu cầu đối với máy phát tốc một chiều là điện áp một chiều có chứa ít thành phần xoay chiều tần số cao và tỉ lệ với tốc độ động cơ, không bị trễ nhiều về giá trị và dấu so với biến đổi đại lượng đo. Ngoài ra còn có yêu cầu là điện áp một chiều phát ra không phụ thuộc vào tải, vào nhiệt độ. Khi tốc độ điều khiển vào đồng bộ thì điện áp phát ra của nó là 10V. Điện áp trên biến trở VR2 = 8V. Chọn R17 = 100Ω có công suất là 1W (sai số ±5%). Suy ra, sụt áp trên R17 là: ΔUR17 = p.R17 = 1.100 = 10 (V). Chọn VR2 = 150Ω có công suất là 0,25W (sai số ±10%) Sụt áp ΔUVR2 = 150.0,125 = 4,33 (V). Để Ura là 8V thì sụt áp trên αVR2 là U1 = 10 – 8 = 2(V). U 12 22 Vậy α. VR2 = = =32Ω PVR 2 0,125 Chọn tụ Cu = 0,47μF 8. Bộ tạo trễ: R 23 R 22 8 4 3 7 C8 6 5 1 2 C9 Sinh Viên: Vũ Thị Bích- TĐH2-K46 33
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2418 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2