Xây dựng bộ chỉnh lưu cầu một pha tiristor có công suất P = 1kW, điện áp U = 220V có bộ lọc điện

Download miễn phí Đề tài Xây dựng bộ chỉnh lưu cầu một pha tiristor có công suất P = 1kW, điện áp U = 220V có bộ lọc điện, cấp điện cho động cơ một chiều để điều chỉnh tốc độ
Xây dựng bộ chỉnh lưu cầu một pha tiristor có công suất P 1kW điện áp U 220V có bộ lọc điện cấp điện cho động cơ một chiều để điều chỉnh tốc độ bằng điện áp
Điện áp ngƣợc lớn nhất đặt trên van:
VUUng 311220.2.2 2max
.
Chọn Ungmax = 311 (V).
Điện áp ngƣợc mà van chịu đƣợc là:
Ungv = kdtU.Ungmax = 1,6 . 311 = 497 (V).
kdtU : Hệ số dự trữ điện áp chọn kdtU = 1,6.
Chọn Ungv = 500 (V).
Để cho van bán dẫn làm việc an toàn, nhiệt độ làm việc của van không
vƣợt quá trị số cho trƣớc, vì vậy cần có phƣơng thức làm mát cho van. Có ba
phƣơng pháp làm mát là:
Làm mát bằng gió tự nhiên:
- 21 -
Khi van bán dẫn đƣợc làm mắc vào cánh toả nhiệt bằng đồng hay bằng
nhôm, nhiệt độ của van đƣợc toả ra môi trƣờng xung quanh nhờ bề mặt của
cánh toả nhiệt. Sự toả nhiệt nhƣ trên là nhờ vào sự chênh lệch giữa cách tản
nhiệt với môi trƣờng xung quanh khi cách tản nhiệt nóng lên, nhiệt độ xung
quanh cánh tản nhiệt tăng lên làm cho tốc độ ra không khí bị chậm lại với
những lí do vì hạn chế của tốc độ dẫn nhiệt khi van bán dẫn đƣợc làm mát
bằng cánh toả nhiệt mà chỉ nên cho van làm việc với dòng điện.
Ilv = 25% iđm
Làm mát bằng thông gió cƣỡng bức:
Khi có quạt đối lƣu không khí thổi dọc theo khe của cánh tản nhiệt
nhiệt độ xung quanh cánh tản nhiệt thấp hơn tốc độ dẫn nhiệt ra môi trƣờng
tốt hơn, hiệu suất cao hơn. Do đó cho van làm việc với dòng điện.
Ilv = 35%iđm
Làm mát bằng nƣớc:
Khi làm mát bằng nƣớc hiệu suất trao đổi nhiệt tốt hơn, cho phép làm
việc với dòng điện Ilv = 90% iđm. Quá trình làm mát bằng nƣớc phải đảm bảo
xử lý nƣớc không dẫn điện. Bằng cách khử ion trong nƣớc hay giảm độ dẫn
điện của nƣớc ( tăng điện trở nƣớc) theo nguyên tắc c...
LỜI MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây cùng với sự phát triển ngày càng mạnh mẽ của các lĩnh vực khoa học, ứng dụng của điện tử công suất vào công nghiệp nói chung và công nghiệp điện tử nói riêng, các thiết bị điện tử có công suất lớn đã đƣợc chế tạo ngày càng nhiều, đặc biệt là ứng dụng của nó vào các ngành kinh tế quốc dân và đời sống, làm cho yêu cầu về sự hiểu biết và thiết kế các loại thiết bị này hết sức cần thiết đối với lại kỹ sƣ ngành điện. Điện áp một chiều là loại năng lƣợng đƣợc sử dụng rộng rãi trong các hệ thống truyền động điện và trang bị điện. Các thiết bị sử dụng điện áp một chiều đều có dải điều chỉnh rộng, trơn láng, đó là một yêu cầu lớn cần có trong các hệ thống tự động truyền động điện. Việc sản xuất điện một chiều sử dụng máy phát điện một chiều có nhiều tốn kém và phức tạp. Để đơn giản mà lại rất hiệu quả thì ta dùng các bộ chỉnh lƣu.
Những kiến thức năng lực đạt đƣợc trong quá trình học tập tại trƣờng sẽ đƣợc đánh giá qua đợt làm đồ án tốt nghiệp. Vì vậy em đã cố gắng tận dụng tất cả những kiến thức đã học ở trƣờng cùng với sự tìm tòi nghiên cứu để hoàn thành tốt nhiệm vụ đƣợc giao.
Qua thời gian học tập tại trƣờng em đƣợc giao đề tài: ‘‘Xây dựng bộ chỉnh lưu cầu một pha tiristor có công suất P = 1kW, điện áp U = 220V có bộ lọc điện, cấp điện cho động cơ một chiều để điều chỉnh tốc độ bằng điện áp.’’ với sự hƣớng dẫn của GS.TSKH.Thân Ngọc Hoàn, giảng viên bộ môn Điện tự động công nghiệp, trƣờng Đại Hoc Dân Lập Hải Phòng
Đề tài gồm những nội dung:
Chƣơng 1 : Các bộ chỉnh lƣu có điều khiển.
Chƣơng 2 : Thiết kế bộ chỉnh lƣu cầu một pha cho động cơ điện một chiều. Chƣơng 3 : Lắp ráp bộ chỉnh lƣu cầu một pha và kết quả thí nghiệm.
Những sản phẩm kết quả đạt đƣợc ngày hôm nay truy không lớn lao. Nhƣng đó là thành quả của sự cố gắng bốn năm học tập. Là thành công bƣớc đầu của em trƣớc khi ra trƣờng.
-1-
CHƢƠNG 1. CÁC BỘ CHỈNH LƢU CÓ ĐIỀU KHIỂN.
Để cấp nguồn cho tải một chiều, cần thiết kế các bộ chỉnh lƣu. Các bộ chỉnh lƣu biến đổi năng lƣơng điện xoay chiều thành một chiều. Các loại bộ biến đổi này có thể là chỉnh lƣu có điều khiển hay không điều khiển. Để giảm công suất vô công, ngƣời ta thƣờng mắc song song ngƣợc với tải một chiều một điốt ( loại sơ đồ này đƣợc gọi là sơ đồ có điốt ngƣợc). Trong các sơ đồ chỉnh lƣu có điốt ngƣợc, khi có và không có điều khiển năng lƣợng đƣợc truyền từ phía lƣới xoay chiều sang một chiều, nghĩa là các loại chỉnh lƣu đó chỉ có thể làm việc ở chế độ chỉnh lƣu nhận năng lƣợng từ lƣới. Các bộ chỉnh lƣu có điều khiển, không có điốt ngƣợc có thể trao đổi năng lƣợng theo cả hai chiều. Khi năng lƣợng truyền từ lƣới xoay chiều sang tải một chiều, bộ nguồn làm việc ở chế độ chỉnh lƣu nhận năng lƣợng từ lƣới, khi năng lƣợng truyền theo chiều ngƣợc lại (nghĩa là từ phía tải một chiều về lƣới xoay chiều) thì bộ nguồn làm việc ở chế độ nghịch lƣu trả năng lƣợng về lƣới.
Theo dạng xoay chiều cấp nguồn, có thể chia thành một hay ba pha. Các thông số quan trọng của sơ đồ chỉnh lƣu là: dòng điện và điện áp tải; dòng điện chạy trong cuộn dây thứ cấp của mày biến áp; số lần đập mạch trong một chu kỳ. Dòng điện chạy trong cuộn dây thứ cấp của mày biến áp có thể là một chiều hay xoay chiều, có thể phân loại thành sơ đồ có dòng điện biến áp một chiều hay xoay chiều. Số lần đập mạch trong một chu kỳ là quan hệ của tần số sóng hài thấp nhất của điện áp chỉnh lƣu với tần số điện áp xoay chiều.
Chỉnh lƣu có thể là loại có hay không có điều khiển, trong đề tài này em xin đi nghiên cứu sâu về loại chỉnh lƣu có điều khiển.
1.1. CHỈNH LƢU MỘT PHA. 1.1.1. Chỉnh lƣu một nửa chu kỳ.
Ở sơ đồ chỉnh lƣu một nửa chu kỳ hình 1.1, sóng điện áp ra một chiều sẽ bị gián đoạn trong một nửa chu kỳ, khi điện áp anot của van bán dẫn âm. Do vậy khi sử dụng sơ đồ chỉnh lƣu một nửa chu kỳ, chất lƣợng điện áp xấu, trị số điện áp tải trung bình lớn nhất(khi không điều khiển) đƣợc tính:
Udo = 0,45.U2
(1 - 1)
-2-

Chất lƣợng điện áp xấu và cũng cho hệ số sử dụng máy biến áp xâu:
Sba = 3,09.Ud.Id.
(1 - 2)
t
T
L
Ud
U1 U2
t1
Id t
R
Hình 1.1 Sơ đồ chỉnh lưu một nửa chu kỳ.
Đánh giá chung về loại chỉnh lƣu này có thể nhận thấy đây là loại chỉnh lƣu cơ bản, sơ đồ nguyên lý đơn giản. Tuy vậy các chất lƣợng kỹ thuật nhƣ: chất lƣợng điện áp một chiều; hiệu suất sử dụng máy biến áp quá xấu. Do đó loại chỉnh lƣu này ít đƣợc ứng dụng trong thực tế.
Khi cần chất lƣợng điện áp tốt hơn, ngƣời ta thƣờng sử dụng sơ đồ chỉnh lƣu cả chu kỳ theo các phƣơng án sau.
1.1.2. Chỉnh lƣu cả chu kì với biến áp có điểm trung tính.
T1
RL
U
U
2
1
U T2 2
Hình 1.2 Sơ đồ chỉnh lưu hai nửa chuy kỳ với biến áp có điểm trung tính.
Theo sơ đồ hình 1.2, biến áp phải có hai cuộn dây thứ cấp với thống số giống hệt nhau, có thể coi đây là hai sơ đồ chỉnh lƣu một nửa chu kỳ hình 1.1, hoạt động lệch pha nhau 1800. Ở mỗi nửa chu kỳ có một van dẫn cho dòng điện chạy qua. Cho nên ở cả hai nửa chu kỳ sóng điện áp tải trùng với điện áp cuộn dây có van dẫn. Điện áp tải đập mạch trong cả hai nửa chu kỳ, với tần số bằng 2 lần tần số điện áp xoay chiều (fđm = 2f1). Hình dạng các đƣờng cong
-3-
KẾT LUẬN
Sau ba tháng nghiên cứu và thực hiện đề tài dƣới sự hƣớng dẫn tận tình của GS.TSKH Thân Ngọc Hoàn cùng với sự cố gắng nỗ lực của bản thân, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình theo đúng kế hoạch đƣợc giao.
Qua thời gian làm đồ án tốt nghiệp em đã nắm vững hơn về cách phân tích một công việc thiết kế, cách đặt vấn đề cho bài toán thiết kế. Giúp cho em có cách xử lý sát thực hơn và biết cách kết hợp với những kiến thức đã đƣợc học để tính toán và chọn ra phƣơng án tối ƣu cho thiết kế.
Trong đề tài này em đã thực hiện đƣợc những vấn đề nhƣ sau:
Nghiên cứu tổng quan về các bộ chỉnh lƣu có điều khiển.
Tính toán và xây dựng thành công mô hình thực nghiệm bộ chỉnh lƣu
cầu một pha.
Ứng dụng và rèn luyện đƣợc kĩ năng vẽ mạch in bằng phần mềm Orcad
và rửa mạch in thủ công bằng tay.
Tuy nhiên, do thời gian và kinh nghiệm có hạn nên bên cạnh những kết
quả đã đạt đƣợc, đề tài chƣa thực hiện đƣợc một số vấn đề nhƣ sau :
Mạch đƣợc làm thủ công bằng tay do đó sẽ không thể tránh khỏi sai số,
linh kiện trên thực tế không thể đáp ứng đúng giá trị nhƣ trong tính toán. Mạch thiết kế và lắp ráp chƣa thật tối ƣu. Nếu tích hợp trên một vỉ mạch thì sản phẩm bộ ngƣợc lƣu sẽ gọn nhẹ, kinh tế, và có giá trị thẩm mỹ
cao hơn.
Dù đã cố gắng hoàn thành đồ án này với cƣờng độ làm việc cao, kỹ
lƣỡng và có sự hƣớng dẫn rất cụ thể của quý thầy cô nhƣng do hiểu biết còn hạn chế và chƣa có kinh nghiệm thực tiễn nên chắc chắn đồ án này còn có nhiều thiếu sót và bất cập. Vì vậy, em rất mong sự sửa chữa và đóng góp ý kiến của quý thầy cô và các bạn để em đƣợc rút kinh nghiệm và bổ sung thêm kiến thức.
- 54 -

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. GS.TSKH. Thân Ngọc Hoàn (2004), Điện tử công suất, Nhà xuất bản xây dựng.
[2]. Lê Văn Doanh –Nguyễn Thế Công –Trần Văn Thịnh (2005), Điện tử công suất, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật.
[3]. TS. Trần Văn Thịnh (2008), Tính toán thiết kế thiết bị điện tử công suất, Nhà xuất bản giáo dục.
[4]. Nguyễn Bính (2000), Điện tử công suất, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật.
[5]. Dƣơng Minh Trí (2007), Sơ đồ chân linh kiện bán dẫn, Nhà xuất bản trẻ.
[6]. TS. Đỗ xuân Thụ (2002), Kĩ thuật điện tử, Nhà xuất bản giáo dục.
[7]. Lê Văn Doanh (1997), Điện tử công suất và điều khiển động cơ điện,
Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật.
[8]. Diễn đàn Điện Tử Việt Nam ( ).
[9]. Diễn đàn Sinh viên Bách Khoa ( ).
[10]. Datasheet của các Linh kiện Điện tử ( ).
- 55 -

MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU ................................................................................................... 1 CHƢƠNG 1. CÁC BỘ CHỈNH LƢU CÓ ĐIỀU KHIỂN................................ 2
1.1. CHỈNH LƢU MỘT PHA....................................................................... 2 1.1.1. Chỉnh lƣu một nửa chu kỳ............................................................... 2 1.1.2. Chỉnh lƣu cả chu kì với biến áp có điểm trung tính........................ 3 1.1.3. Chỉnh lƣu cầu một pha đối xứng..................................................... 5 1.1.4. Chỉnh lƣu cầu một pha không đối xứng.......................................... 6
1.2. CHỈNH LƢU BA PHA. ......................................................................... 9 1.2.1. Chỉnh lƣu tia ba pha. ....................................................................... 9 1.2.2. Chỉnh lƣu cầu ba pha đối xứng. .................................................... 12 1.2.3. Chỉnh lƣu cầu 3 pha không đối xứng. ........................................... 15
1.3. CHỈNH LƢU KHI CÓ ĐIỐT NGƢỢC...............................................17
1.4. TỔNG KẾT CHƢƠNG 1. ................................................................... 19 CHƢƠNG 2. THIẾT KẾ BỘ CHỈNH LƢU CẦU MỘT PHA CHO ĐỘNG
CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU. ................................................................................ 20 2.1. THIẾT KẾ TÍNH TOÁN MẠCH ĐỘNG LỰC. ................................. 20 2.1.1. Tính toán van động lực. ................................................................ 20 2.2. TÍNH TOÁN CUỘN KHÁNG LỌC ĐIỆN......................................... 22 2.2.1. Xác định góc mở cực tiểu và cực đại. ........................................... 22 2.2.2. Xác định các thành phần của sóng hài. ......................................... 23 2.2.3. Xác định điện cảm của cuộn kháng. ............................................. 25 2.2.4. Thiết kế kết cấu cuộn kháng lọc.................................................... 26 2.3. TÍNH CHỌN THIẾT BỊ BẢO VỆ MẠCH ĐỘNG LỰC. .................. 30 2.3.1. Bảo vệ quá nhiệt độ cho các van bán dẫn. .................................... 30 2.3.2. Bảo vệ quá dòng điện cho các van bán dẫn. ................................ 31 2.3.2. Bảo vệ quá điện áp cho các van bán dẫn. ..................................... 32 2.4. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN. ............................... 33
- 56 -

2.4.1. Các yêu cầu đối với mạch điều khiển. .......................................... 34 2.4.2. Nguyên lý hoạt động của mạch. .................................................... 34 2.4.3. Lựa chọn khâu khuyếch đại và tạo xung....................................... 36 2.4.3. Lựa chọn khâu so sánh. ................................................................. 39 2.4.4. Lựa chọn khâu đồng pha và tạo điện áp răng cƣa......................... 41 2.4.6. Tính toán khối nguồn nuôi. ........................................................... 44
CHƢƠNG 3. LẮP RÁP BỘ CHỈNH LƢU CẦU MỘT PHA VÀ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM. ................................................................................................ 47 3.1. LỰA CHỌN LINH KIỆN .................................................................... 47 3.1.1. Linh kiện mạch điều khiển............................................................47 3.1.2. Linh kiện mạch động lực............................................................... 48 3.2. CHẾ TẠO MẠCH IN. ......................................................................... 49 3.3. LẮP RÁP HỆ THỐNG. ....................................................................... 50 3.4. KẾT QUẢ ĐO LƢỜNG ...................................................................... 52 3.5. NHẬT XÉT CHUNG........................................................................... 52 KẾT LUẬN ................................................................................................. 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................... 55

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:

có link tải không ạ

Trích dẫn từ thaivu12:

có link tải không ạ

Click to expand...

link moi update, moi ban xem lai link tren