Mạch chỉnh lưu cầu một pha

Download miễn phí Đồ án Mạch chỉnh lưu cầu một pha

Tính chọn mạch động lực dùng trong sơ đồ với các thông số:
Điện áp một chiều của động cơ: Eưđm = 110 VDC
Dòng điện định mức: Iưđm = 2.35 A
Công suất động cơ: Pđm = 160W
Hệ số dự trữ dòng điện ( chọn) : Ku= 1,6.
Hệ số dự trữ điện áp ( chọn) : Ki=1,3. ( Ki = 1,1 1,6).
 


http://cloud.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-11-30-do_an_mach_chinh_luu_cau_mot_pha.nwPpww0Izj.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-48545/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Phần một:
TỔNG QUAN MẠCH CHỈNH LƯU CẦU MỘT PHA
1.Sơ đồ:
U2
U1
T3
T2
T4
T1
R
+
E
L
M
N
Chỉnh lưu cầu một pha.
2.Nguyên lý hoạt động:
Trong sơ đồ có 4 Tiristor đựơc điều khiển bằng các xung dòng tương ứng it1, it2, it3, it4.
Mạch chỉnh lưu dược cung cấp một điện áp xoay chiều qua máy biến áp với điện áp
U2 = U2msin ωt (v).
Các xung điều khiển này có cùng chu kỳ với u2 nhưng xuất hiện sau u2.
Các xung it1 và it3 xuất hiện sau u2 một góc α.
Các xung it2 và it4 xuất hiện sau u2 một góc π +α.
Các Trisisto này sẽ tự động khoá lại khi u2 =0.
Phụ tải được biểu diễn bằng một sức phản điện động E, điện trở R và điện cảm L.
Ta chỉ xét mạch này khi L rất lớn và E nhỏ hơn giá trị trung bình của điện áp chỉnh lưu. Trong trường hợp này, mạch làm việc ở chế độ cung cấp liên tục, dòng qua phụ tải hầu như không đổi và bằng giá trị trung bình của nó Id.
Tương ứng với góc mở ta có hai chế độ làm việc của mạch chỉnh lưu là:
Khi α < π /2 và E < 0 mạch làm việc ở chế độ chỉnh lưu.
Khi α > π /2 và E > 0 mạch làm việc chế độ nghịch lưu phụ thuộc.
Ta chỉ xét trường hợp mạch làm việc ở chế độ chỉnh lưu với góc điều khiển α 0.
*.Hoạt động:
Trong nửa chu kỳ đầu của điện áp chỉnh lưu (0 0, các Tiristor T1 và T3 phân cực thuận, ở trạng thái sẵn sàng mở.
Tại thời điểm α = θ1 = ωt1 ta cho xung điều khiển mở T1 và T3 : Ud = U2.
Dòng điện đi từ A qua T1 đến tải rồi qua T3 về B.
Điện áp chỉnh lưu (ở hai đầu phụ tải ) Ud = U2 = U2msin ωt (v).
Khi T1 và T3 mở cho dòng chảy qua ta có phương trình để xát định dòng điện qua tải:
Ldi/dt + R.id + E = U2 = U2msin ωt (v).
Tại lúc góc pha bằng π, U2 = 0 nhưng T1 và T3 vẫn chưa bị khóa vì dòng qua chúng vẫn còn lớn hơn 0.
Trong nửa chu kỳ sau của điện áp chỉnh lưu (π < ωt< 2π), U2 < 0 , các Tiristor T2 và T4 phân cực thuận, ở trạng thái sẵn sàng mở.
Tại thời điểm θ = θ2= ωt2 = π + α ta cho xung điều khiển mở T2 và T4 : Ud = -U2.
Dòng điện đi từ B qua T2 đến tải rồi qua T4 về A.
Điện áp chỉnh lưu (ở hai đầu phụ tải ) Ud = -U2 = -U2msin ωt (v).
Sự mở T2 và T4 làm cho UN = UB v à UM = UA . Do đó điện áp trên T1 và T3 là:
UT1 = UA – UM = UA - UB = U1 < 0.
UT3 = UN – UB = UA - UB = U2 < 0.
Do đó làm cho T1 và T3 tắt một cách tự nhiên.
3. Biểu thức xác định dòng và áp:
Do điện cảm có giá tri rất lớn nên dòng qua tải id là dòng liên tục, id = Id.
Giá trị trung bình của điện áp chỉnh lưu:
Do α < π /2 nên Ud luôn dương.
Hay: Ud = R.Id + E.
Giá trị trung bình dòng qua tải ( dòng chỉnh lưu):
Id =
4. Dạng đường cong điện áp và dòng chỉnh lưu:
Ud
θ
2π
π
Ud
θ1
θ2
π
2π
α
π+α
θ
θ
θ
θ
θ
θ
θ
θ
θ
Id
Id
Id
Id
Id
Id
IT1,3
IT2,4
i2
id
id
IT2,4
IT1,3
Chỉnh lưu
Nghịch lưu phụ thuộc
5. Hiện tượng trùng dẫn:
Thực tế khi xét đến điện cảm Lc ( trên cuộn dây thứ cấp MBA), ta có thể biểu diễn mạch như sau:
N
eL
T3
T2
T4
T1
1
R
1
L
1
+
E
Lc
M
Do có điện cảm Lc, nên tại góc α, khi ta cho xung điều khiển mở T2 và T4 dòng điện qua T1 và T3 l à it1, it3 không thể giảm đột ngột từ Id xuống 0, và dòng qua T2 và T4 cũng không thể tăng đột ngột từ 0 đến Id . Hiện tượng mở đồng thời cả bốn Tiristor như vậy gọi là hiện tượng trùng dẫn.
Lúc này cả 4 Tiristor đều mở cho dòng chảy qua, phụ tải bị ngắn mạch, Ud = 0, nguồn e2 cũng bị ngắn mạch sinh ra dòng ngắn mạch ic.
Ta có phương trình:
- Hiện tượng trùng dẫn làm cho điện thế tại hai điển M và N bằng nhau và dòng chỉnh lưu id = 0
- Hiện tượng trùng dẫn bắt dầu từ góc α và kéo dài đến khi iT1,3 giảm đến 0 tại π+α
Đặt ic = ic1+ic2 với ic1 = ic2 = ic/2
ic1 làm tăng dòng trong T4 và làm giảm dòng trong T3
ic2 làm tăng dòng trong T2 và làm giảm dòng trong T1
(A)
Khi kết thúc giai đoạn trùng dẫn, tức là khi θ=μ, iT1,3 = 0, phương trình chuyển mạch có dạng: (1)
Xát định sụt ápchỉnh lưu trung bình ΔUμ do hiện tượng trùng dẫn gây ra:
(2)
Thay (2) vào phương trình (2) ta có được:
Giá trị trung bình của điện áp chỉnh lưu khi kể đến hiện tượng trùng dẫn:
U’d = Ud – Δuμ
Trong đó:
Dạng đường cong dòng và áp khi trùng dẫn:
θ
θ
Ud
θ1
θ2
2π
μ
Id
id
iT1
iT2
Phần hai:
TÍNH CHỌN MẠCH ĐỘNG LỰC.
Tính chọn mạch động lực dùng trong sơ đồ với các thông số:
Điện áp một chiều của động cơ: Eưđm = 110 VDC
Dòng điện định mức: Iưđm = 2.35 A
Công suất động cơ: Pđm = 160W
Hệ số dự trữ dòng điện ( chọn) : Ku= 1,6.
Hệ số dự trữ điện áp ( chọn) : Ki=1,3. ( Ki = 1,1 ¸1,6).
Mạch động lực
1Tính chọn bộ biến đổi:
Xát định điện áp chỉnh lưu không tải:
Bộ biến đổi điện áp chỉnh lưu Thysisto cần có giá trị điện áp không tải đảm bảo cung cấp cho phần ứng của động cơ một chiều hoạt động.
a. Điện áp chỉnh lưu không tải được tính như sau:
Udo = (Udm + 4%Udm + 1,5%Udm + 0,8%Udm + ∆Urt) (1)
Trong đó:
Udm : điện áp chỉnh lưu cực đại. Udm = Eưdm = 110 V
4%Udm : sụt áp trên điện trở MBA.
1,5%Udm : sụt áp trên điện kháng MBA.
∆Urt : sụt áp trên 2 Tiristor nối tiếp ∆Ur » 2 V.
Thay các trị số vào phương trình (1) ta được:
Ud = (110 + 0,04.110 + 0,015.10 + 0,08.110 + 2) = 118,93 V
Vậy điện áp chỉnh lưu không tải Ud = 118,93 V.
b.Giá trị hiệu dụng điện áp pha thứ cấp MBA.
Ta có:
với α = 0.
Suy ra
Do đó tỉ số MBA là: m = U2/U1= 132,1/220 = 0,6
d. Điện áp ngược lớn nhất mỗi Tiristor phải chịu:
2. Xát định dòng chỉnh lưu và dòng trong mỗi pha của MBA :
a. Dòng chỉnh lưu trung bình:
Dòng điện chỉnh lưu trung bình cũng chính là dòng trong phần ứng của động cơ điện:
Id = Iư = 2,35 A
b. Dòngđiện chỉnh lưu trung bình chảy trong mỗi Tiristor:
Io = Id/2 = 2,35/2 = 1,175 A
c. Giá trị hiệu dụng của dòng điện chảy trong pha thứ cấp MBA:
I2 = Id = 2,35 A
d. Giá trị hiệu dụng của dòng điện chảy trong pha sơ cấp MBA:
I1 = mI2 = 0,6.2,35 = 1,41 A
2.Chọn Tiristor:
Dựa vào các thông số:
Hệ số dự trữ điện áp : Ku = 1,6.
Hệ số dự trữ dòng điện: Ki = 1,3.
Yêu cầu về mặt kỹ thuật các Tiristor phải chịu được :
Điện áp ngược lớn nhất : Ung = Ku.Uim =1,6.186,8 = 299 V
Dòng điện trung bình Itb = Ki.I0 = 1,3.1,175 = 1,5275 A
Theo bảng I.3 ĐTCS ta chọn loại Tiristor có các thông số sau:
Mã hiệu
Itb (A)
Uim (KV)
ΔU (V)
toff
(μs)
Ig
(A)
Ug
(V)
di/dt (A /μs)
du/dt
(μs/μs)
KY(2Y)-201KЛ
2
0,3
2
35
0,35
5,3
40
50
3. Tính chọn máy biến áp:
a. Mạch từ:
- Công suất biểu kiến của MBA:
S = U.I = 132,1.2,35 = 310,4 W.
MBA một pha, ta chọn mạch từ 1 trụ: c = 1, tần số : f = 50Hz.
-Tiết diện trụ tính toán theo công thức kinh nghiệm:
Máy biến áp khô nên k = 6.
Do đó:
Dựa vào bảng “ Máy biến áp công suất nhỏ” ta chọn MBA có công suất 390 W - 50Hz Với các thông số sau:
_ Bề dày lá thép: 0,35 mm
_ Chiều dài trung bình đường sức: 27,4 cm
_ Thể tích thép từ: 510cm2
_ Trọng lượng thép từ: 4040g = 4,04 kg
_ Số lượng lá thép: 160 lá.
Mạch từ có dạng như hình vẽ với các kích thước như sau:
a(mm)
h(mm)
c(mm)
C(mm)
H(mm)
B(mm)
32
80
32
128
112
64
c
B
C
a
a/2
c
h
H
tiết diện trụ
các kích thước cơ bản
Trụ :
_Tiết diện thô = cxB = 3,2.6,4 = 20,48 cm2.
_ Tiết diện hiệu quả = 0,95.20,48 = 19,5 cm
_ Trọng lượng trụ = 7,5.0,195.1,2 = 1,75 kg
Quy lat ( Quylass):
_ Tiết diện th