em_style_lovely

New Member

Download miễn phí Thiết kề nguồn cấp điện cho động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập không đảo chiều​




MỤC LỤC 2
ĐỀ BÀI : 4
LỜI NÓI ĐẦU 5
CHƯƠNG 1 : 6
TÌM HIỂU VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU 6
I. CẤU TẠO ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU 6
1. Phần tĩnh hay stato 6
2. Phần quay hay rôto 7
II. CÁC THÔNG SỐ ẢNH HƯỞNG: 8
III. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU 8
IV. PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU 9
1. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở phần ứng 9
2. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông 9
3. Điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi điện áp phần ứng 10
CHƯƠNG 2 : 11
CHỌN PHƯƠNG ÁN 11
1. Mạch chỉnh lưu cầu một pha điều khiển đối xứng 11
2. Mạch chỉnh lưu hình tia ba pha điều khiển đối xứng 12
3. Mạch chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển đối xứng 13
CHƯƠNG 3 : 15
THIẾT KẾ MẠCH LỰC 15
I .SƠ ĐỒ MẠCH ĐỘNG LỰC 15
1. Sơ đồ 15
2.Nguyên lý hoạt động 16
II .TÍNH TOÁN CHỌN THIẾT BỊ: 16
1 . Tính toán chọn máy biến áp: 16
2. Tính chọn van 23
3. Tính toán bộ lọc. 23
4. Tính toán bảo van mạch lực. 26
CHƯƠNG 4 : 29
THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN 29
I. CÂÚ TRÚC MẠCH ĐIỀU KHIỂN 29
1. Cấu trúc điều khiển ngang. 29
2 .Cấu trúc điều khiển dọc. 30
3. Chức năng điều khiển. 30
II. SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỀU KHIỂN. 31
1.Nguyên lý hoạt động : 33
2.Dạng điện áp mạch điều khiển 33
III.TÍNH TOÁN MẠCH ĐIỀU KHIỂN. 35
1. Tính toán khâu đồng pha. 35
2. Khâu tạo điện áp răng cưa. 36
3. Khâu so sánh. 39
4 . Khâu phát xung chùm. 40
5 . Khâu khuếch đại xung và biến áp xung. 41
6. Khâu tạo nguồn nuôi. 44
7. Tính biến áp nguồn nuôi và đồng pha. 45
8 .Khâu phản hồi tốc độ. 47
CHƯƠNG 5: 49
MÔ PHỎNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN 49
KẾT LUẬN 50
TÀI LIỆU THAM KHẢO 5
độ động cơ cũng giảm ứng với một phụ tải nhất định. Do đó phương pháp này cũng được dùng để điều chỉnh tốc độ động cơ và hạn chế dòng điện khi khởi động.
w
w01
Udm(TN)
w03 U1
w04 U2
M(I)
U3
Chương 2 :
CHỌN PHƯƠNG ÁN
Nguồn điện một chiều cấp cho động cơ điện một chiều có thể lấy được từ nhiều cách khác nhau. Lấy trực tiếp từ máy phát điện một chiều hay có thể dùng bộ biến đổi một chiều. Trong thực tế, bộ biến đổi một chiều có thể dễ dàng thiết kế nhờ các mạch chỉnh lưu sử dụng các van bán dẫn. Hơn nữa, các mạch chỉnh lưu sử dụng van điều khiển còn có thể dễ dàng điều khiển được theo yêu cầu của từng loại tải. Do các ưu điểm đó, ta sẽ thiết kế nguồn một chiều thông qua các mạch chỉnh lưu điện áp xoay chiều lấy từ lưới điện. Dưới đây là một số mạch chỉnh lưu cơ bản và hay được sử dụng.
1. Mạch chỉnh lưu cầu một pha điều khiển đối xứng
Các van dẫn lần lượt theo từng cặp (T1, T2) và (T3, T4).
Góc mở van α, góc dẫn các van λ
0 – α : T1, T2 dẫn
α – α + λ : T3, T4 dẫn, đồng thời T1, T2 khóa lại
Công thức:
Udα = U2cosα = 0,9U2cosα
Idα =
Iv =
Sba = 1,23Pd
Ungmax = U2
I2 = 1,11Id
* Nhận xét:
Chỉnh lưu cầu một pha sử dụng rộng rãi trong thực tế, nhất là với cấp điện áp tải lớn hơn 10V. Dòng tải có thể lên tới 100A. Ưu điểm của nó là không nhất thiết phải có biến áp nguồn. Tuy nhiên do số lượng van gấp đôi hình tia nên sụt áp trong mạch van cũng tưng gấp đôi. Do đó nó không phù hợp với tải cần có dòng lớn nhưng điện áp nhỏ.
2. Mạch chỉnh lưu hình tia ba pha điều khiển đối xứng
Dòng điện id phẳng do Ld rất lớn.
Hoạt động của mạch với góc điều khiển α
θ : 00 – 30 + α : T3 dẫn
θ : 30 + α – 1500 + α : T1 dẫn
θ : 150 + α – 2700 + α : T2 dẫn
Các van hoạt động riêng, độc lập
Công thức:
Udα = U2cosα = 1,17U2cosα
Idα =
Iv =
Sba = 1,35Pd
Ungmax = U2
I2 = 0,58Id
* Nhận xét:
Chỉnh lưu tia 3 pha cần có biến áp nguồn để đưa điểm trung tính ra tải. Công suất máy biến áp này hơn công suât một chiều 1,35 lần, tuy nhiên sụt áp trong mạch van nhỏ nên thích hợp với phạm vi điện áp thấp. Vì sử dụng nguồn ba pha nên cho phép nâng công suất tải lên nhiều (đến vài trăm ampe), mặt khác độ đập mạch của điện áp ra sau mạch chỉnh lưu giảm đáng kể nên kích thước bộ lọc cũng nhỏ đi nhiều.
3. Mạch chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển đối xứng
- Hoạt động của mạch: các van nhóm lẻ thay nhau dẫn cho điện áp ở điểm katốt chung UKC, các van nhóm chẵn thay nhau dẫn cho điện áp ở điểm anốt chung UAC.
- Công thức:
Udα = Udocosα = U2cosα
id = Id =
Itbv =
Ungmax = U2
Sba = 1,05Pd
I2 = 0,816Id
* Nhận xét:
Chỉnh lưu 3 pha sơ đồ cầu là loại được sử dụng rộng rãi nhất trong thực tế vì nó có nhiều ưu điểm hơn cả. Nó cho phép có thể đấu thẳng vào lưới điện ba pha, độ đập mạch nhỏ 5%. Nếu có sử dụng máy biến áp thì gây méo lưới điện ít hơn các loại trên. Đồng thời, công suất mạch chỉnh lưu này có thể rất lớn đến hàng trăm kW. Nhược điểm của mạch này là sụt áp trên van gấp đôi sụt áp trên van trong mạch sơ đồ hình tia.
Chọn mạch van:
Theo yêu cầu của đề bài: Uđm = 220V, Iđm = 140A ta có công suất của động cơ là
Pđm = Uđm. Iđm = 220*140 = 30800 W = 30,8 kW
Công suất này khá lớn nên ta sử dụng mạch chỉnh lưu cầu 3 pha.
Mặt khác yêu cầu nguồn cung cấp cho động cơ phải điều chỉnh được điện áp, điện áp điều chỉnh phải trơn nên ta chọn van phải là van điều khiển.
Như vậy ta sẽ chọn mạch lực là mạch chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển đối xứng.
Ta sử dụng lưới điện ba pha có điện áp pha 220V, như vậy điện áp ra của mạch chỉnh lưu là: Udα = U2cosα = 2,34.220.cosα = 514,8cosα
Suy ra α = arccos
Theo đề bài: dải điều chỉnh của động cơ là 20:1, điện áp định mức của động cơ là 220V ứng với vận tốc định mức của động cơ. Như vậy điện áp ứng với vận tốc nhỏ nhất điều chỉnh được của động cơ là 220:20 = 11V.
Với Ud = 220V thì αmin = arccos = arccos = 64,70
Với Ud = 11V thì αmax = arccos = arccos = 88,80
(αmin - αmax ) nằm trong khoảng điều chỉnh được của góc mở α (khoảng nhỏ hơn 1500). Như vậy ta có thể sử dụng mạch chỉnh lưu này đấu trực tiếp vào lưới điện, không cần thông qua biến áp.Nhưng do góc điều khiển amin quá lớn nên cần dùng một biến áp nhằm tăng dài điều chỉnh .
Kết luận:
Qua xem xét và tính toán ở trên, ta chọn mạch lực là mạch chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển đối xứng và cần dùng biến áp nguồn
Chương 3 :
THIẾT KẾ MẠCH LỰC
I .SƠ ĐỒ MẠCH ĐỘNG LỰC
1. Sơ đồ
2.Nguyên lý hoạt động
Điện áp lưới sau khi qua Atômát và Rơle được đưa tới biến áp lực .Biến áp lực có nhiệm vụ thay đổi điện áp đến giá trị mong đợi ,từ đây điện áp được cung cấp cho hệ thông chỉnh lưu Thyristo cầu 3 pha đối xứng . Sau đó cung cấp động cơ làm việc với giá trị điện áp này .Động cơ hoạt động đươc là do một hệ thống kích từ độc lập . Khâu phát tốc dung để diều chỉnh diẹn áp làm việc của động cơ .
II .TÍNH TOÁN CHỌN THIẾT BỊ:
Thông qua phương án lựa chọn chỉnh lưu cầu 3 pha ở chương 2 cùng với sơ đồ mạch lực đã trình bày ở trên ta thấy cần tính toán các thiết bị sao cho thật phù hợp . Các thiết bị chính cần tính toán ở đây bao gồm : Máy biến áp ,van ,thiết bị bảo vệ ,cuộn cảm .
1 . Tính toán chọn máy biến áp:
Các đại lượng cần thiết cho tính toán một máy biến áp chỉnh lưu cầu 3 pha a. Điện áp chỉnh lưu không tải
Ud0 = Ud +∆Uba +∆Uv +∆Uck
Trong đó :
Ud0 : Điện áp chỉnh lưu không tải
Ud : Điện áp chỉnh lưu .
∆Uba : Sụt áp trên biến áp .
∆Uv : Sụt áp trên van .
∆Uck : Sụt áp trên cuộn kháng
Do theo yêu cầu của đề bài ,đối với sơ đồ cầu 3 pha ta có các thông số sau :
ku =2.34 ; ks =1.05 ; kγ =3/p ; m = 3 ;
Theo các giá trị sụt áp trên van ta tính được như sau :
Ud0 = (1)
Trong đó :
∆Uba =11 (V) ; ∆Uv = 1.15 (V) ; ∆Uck =11 (V) ; ∆U1 =0.05
a =
b =
Thay vào công thức 1 ta có :
Ud0 =
b . Xác định công suất tối đa của tải :
Pdmax = Ud0*Id =275*140 =38500 (W) =38.5(kW)
c . Công suất máy biến áp nguồn được tính
Sba =ks * Pdmax =1.05*38500 =40.425(VA) » 40(kVA)
d . Điện áp định mức phía thứ cấp :
U2đm =
Hệ số máy biến áp :
kba =
e . Tính toán sơ bộ mạch từ :
Tiết diện trụ QFe của lõi thép biến áp được tính từ công thức :
QFe =kQ
Trong đó : kQ : Hệ số phụ thuộc làm mát .
Chọn kQ = 5
Theo thực nghiệm sản suất thông thường :
QFe =5*
Đường kính trụ:
Chuẩn hoá đường kính trụ theo tiêu chuẩn d = 10(cm)
Chọn loại thép E330 các lá thép có độ dày 0,5 mm
f. Tính toán dây quấn máy biến áp .
* / Tính toán điện áp của các cuộn dây .
- Điện áp cuộn dây thứ cấp :
U2 =
- Điện áp cuộn dây sơ cấp U1 bằng điện áp nguồn cấp .
*/ Tinh dòng điện trong các cuộn dây .
Ta có :
I2 =
* / Tính vòng dây của mỗi cuộn dây ;
Ta có :
Số Vôn/vòng = 4.44*B*Q*f*10-4
B = 1.5 (T); Q=84(cm2); f = 50(Hz)
Thay số :
Số vòng dây của cuộn một :
Số Vôn/vòng = 4.44*1.5*84*50*10-4 =1.8648
W1 = ( Số Vôn/vòng)*U1 = 1.8648*220 = 410(vòng)
W2 =(Số Vôn/ vòng)*U2 = 1.8648*124 = 2...

Link Download bản DOC
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:

 
Last edited by a moderator:

Các chủ đề có liên quan khác

Top