Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
thiết kế bộ điều khiển kích từ cho máy phát điện xoay chiều có tham số sau u=400v,i=300a,ukt=48v,ikt=3,5a
Chương 1. Tổng quan về công nghệ thiết kế bộ điều khiển kích
từ cho máy phát điện
1.1 Tổng quan về công nghệ thiết kế bộ điều khiển kích từ cho máy
phát điện xoay chiều
Như ta đã biết để điều chỉnh điện áp phát ra của máy phát người ta
thường điều chỉnh dòng kích từ nhờ một bộ điều chỉnh bằng tay hay tự
động hệ thống kích từ. Trong chế độ làm việc bình thường điều chỉnh dòng
kích từ sẽ điều chỉnh được điện áp đầu cực máy phát thay đổi được lượng
công suất phản kháng phát vào lưới.Bộ điều khiển kích từ làm việc
nhằm giữ điện áp không thay đổi (với độ chính xác nào đó) khi phụ tải biến
động. Ngoài ra thiết bị tự động điều chỉnh kích từ còn nhằm mục đích nâng
cao giới hạn công suất truyền tải từ máy phát điện vào hệ thống, đảm bảo sự
ổn định tĩnh, nâng cao sự ổn định động.Trong thực tế người ta có 4 hệ thống
kích từ một cách tự động đó là các phương pháp sau:
+ Hệ thống kích từ dùng máy phát điện một chiều.
+ Hệ thống kích từ dùng các máy phát điện xoay chiều có vành góp.
+ Hệ thống kích từ dùng các máy phát điện xoay chiều không vành
góp.
+ Hệ thống kích từ xoay chiều dùng nguồn chỉnh lưu có điều khiển.
1.2 Yêu cầu về công nghệ
Để cung cấp một cách tin cậy dòng một chiều cho cuộn dây kích từ
của máy phát điện đồng bộ, cần có một hệ thống kích từ thích hợp với
công suất định mức đủ lớn.Thông thường đòi hỏi công suất định mức của hệ
thống kích từ bằng (0,2 – 0,6%) công suất định mức máy phát điện.
Dòng điện kích từ chạy trong các cuộn dây rôto của máy phát điện đồng bộ
là dòng điện một chiều vì vậy cần có hệ thống nguồn cung cấp riêng. Hệ
thống kích từ, điều chỉnh dòng kích từ trong quá trình làm việc là thiết bị tự
động điều chỉnh kích từ. Đặc tính của hệ thống kích từ và cấu trúc thiết bị
điều chỉnh kích từ có ý nghĩa quyết định không những đối với chất lượng
điều chỉnh điện áp mà còn đến tính ổn định hệ thống.
1.3 Phạm vi ứng dụng của công nghệ
1) Hệ thống kích từ dùng máy phát điện một chiều
Ở các máy phát điện công suất nhỏ hệ thống kích từ là các máy phát điện
một chiều.Máy phát điện một chiều làm nhiệm vụ kích thích này (còn gọi là
máy phát điện kích thích) có thể được kích thích độc lập hay song song
cuộn dây kích thích của nó có thể chia làm nhiều cuộn dây cùng làm việc
2) Hệ thống kích từ dùng máy phát điện xoay chiều tần số cao chỉnh lưu.
Đối với các máy phát từ 100MW trở lên hiện nay đều sử dụng hệ thống
nguồn xoay chiều chỉnh lưu. Trước hết phải kể đến hệ thống kích từ
dùng máy phát điện tần số cao chỉnh lưu.
3) Hệ thống kích từ dùng máy phát kích từ xoay chiều không vành trượt:
Một trong các phương pháp được sử dụng rộng rãi hiện nay là
phương pháp dùng máy phát điện xoay chiều không vành trượt (hệ thống
kích từ không vành trượt).Trong hệ thống kích từ này người ta dùng một
máy phát điện xoay chiều 3 pha quay cùng trục với máy phát điện chính làm
nguồn cung cấp. Máy phát xoay chiều kích từ có kết cấu đặc biệt.
4) Hệ thống kích từ xoay chiều dùng nguồn chỉnh lưu có điều khiển.
Hệ thống này cho phép tạo ra hằng số có quán tính rất nhỏ 0,02 – 0,04s nhờ
khả năng điều chỉnh trực tiếp dòng kích từ (chạy qua các Thyristor) đi vào
cuộn dây roto máy phát điện đồng bộ. Hiện nay tại các nhà máy phát điện
chủ yếu sử dụng loại hệ thống kích từ này. Hằng số quán tính nhỏ là điều
kiện quan trọng cho phép nâng cao chất lượng điều chỉnh điện áp và tính ổn
định.
Sinh viên thực hiện :
Nguyễn Đức Hoàng
Chương 2. Tính chọn van công suất
2.1. Giới thiệu các mạch công suất
Trước đây khi đảo chiều người ta thường sử dụng hai công tắc tơ để
đảo chiều dòng điện. Nhược điểm của việc sử dụng công tắc tơ để đảo chiều
là thời gian chuyển mạch chậm. Muốn thời gian đảo chiều nhanh người ta
thiết kế bộ chỉnh lưu có đảo chiều. Sau đây là các mạch công suất của bộ
chỉnh lưu có đảo chiều.
2.1.1. Chỉnh lưu cầu 3 pha điều khiển đối xứng
a.Nguyên lý hoạt động.
Mỗi Tiristor được phát 2 xung điều khiển:
- Xung thứ nhất xác định góc mở .
- Xung thứ 2 đảm bảo thông mạch tải.
b.Một số công thức cơ bản.
-Điện áp trên tải: Ud= U
d0cosα
= 2,34U
2cosα
-Dòng điện trên tải: I
d
= .
-Dòng điện trung bình qua van: I
T
=
-Điện áp ngượcđặt lên van: U
ng
=2,45U
2
-Dòng điện phía thứ cấp: I
2
= 0,816I
d
-Dòng điện phía sơ cấp: I
1
= 0,816I
d
.K
ba
-Công suất máy biến áp: S
ba
= 1,05P
d
-Công suất tải: P
d
= U
do
.I
o
Sơ đồ chỉnh lưu cầu 3 pha điều khiển đối xứng
-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 cácloại 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
2.1.2. Chỉnh lưu cầu 3 pha điều khiển không đối xứng
Một số công thức cơ bản:
-Điện áp trên tải: U
d
= (1+ )
-Dòng điện trên tải: I
d
= .
-Dòng điện trung bình qua van: I
T
=
-Điện áp ngượcđặt lên van: U
ng
=2,45U
2
-Công suất máy biến áp: S
ba
= 1,05P
d
-Công suất tải: P
d
= U
do
.I
o
Sơ đồ chỉnh lưu cầu 3 pha điều khiển không đối xứng
Nhận xét :Tuy điện áp chỉnh lưu chứa nhiều sóng hài nhưng chỉnh lưu cầu 3
pha không đối xứng có quá trình điều chỉnh đơn giản ,kích thước gọn nhẹ
hơn
2.2. Phân tích các ưu nhược điểm của các mạch công suất
So sánh giữa các phương án điều khiển ta thấy:
- Đỉnh âm của máy điện áp chỉnh lưu bị cắt đỡ nhấp nhô hơn
- Không thể làm việc ở chế độ nghịch lưu
- Hiệu suất bộ biến đổi cao hơn
Sau khi phân tích đánh giá về chỉnh lưu, từ các ưu nhược điểm của
các sơ đồ chỉnh lưu, thì sơ đồ chỉnh lưu cầu 3 pha điều khiển đối xứng là
hợp lý hơn cả. Bởi lẽ ở công suất này để tránh mất đối xứng biến áp, nên sơ
đồ thiết kế chọn là sơ đồ cầu 3 pha có điều khiển đối xứng như hình vẽ sau:
2.3. Tính chọn van công suất
Khi tính toán van động lực ta cần dựa vào các yếu tố cơ ban sau: dòng tải, sơ
đồ đã chọn, điều kiện tản nhiệt, điện áp làm việc.
- Điện áp ngược của van
U
lv
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:
thiết kế bộ điều khiển kích từ cho máy phát điện xoay chiều có tham số sau u=400v,i=300a,ukt=48v,ikt=3,5a
Chương 1. Tổng quan về công nghệ thiết kế bộ điều khiển kích
từ cho máy phát điện
1.1 Tổng quan về công nghệ thiết kế bộ điều khiển kích từ cho máy
phát điện xoay chiều
Như ta đã biết để điều chỉnh điện áp phát ra của máy phát người ta
thường điều chỉnh dòng kích từ nhờ một bộ điều chỉnh bằng tay hay tự
động hệ thống kích từ. Trong chế độ làm việc bình thường điều chỉnh dòng
kích từ sẽ điều chỉnh được điện áp đầu cực máy phát thay đổi được lượng
công suất phản kháng phát vào lưới.Bộ điều khiển kích từ làm việc
nhằm giữ điện áp không thay đổi (với độ chính xác nào đó) khi phụ tải biến
động. Ngoài ra thiết bị tự động điều chỉnh kích từ còn nhằm mục đích nâng
cao giới hạn công suất truyền tải từ máy phát điện vào hệ thống, đảm bảo sự
ổn định tĩnh, nâng cao sự ổn định động.Trong thực tế người ta có 4 hệ thống
kích từ một cách tự động đó là các phương pháp sau:
+ Hệ thống kích từ dùng máy phát điện một chiều.
+ Hệ thống kích từ dùng các máy phát điện xoay chiều có vành góp.
+ Hệ thống kích từ dùng các máy phát điện xoay chiều không vành
góp.
+ Hệ thống kích từ xoay chiều dùng nguồn chỉnh lưu có điều khiển.
1.2 Yêu cầu về công nghệ
Để cung cấp một cách tin cậy dòng một chiều cho cuộn dây kích từ
của máy phát điện đồng bộ, cần có một hệ thống kích từ thích hợp với
công suất định mức đủ lớn.Thông thường đòi hỏi công suất định mức của hệ
thống kích từ bằng (0,2 – 0,6%) công suất định mức máy phát điện.
Dòng điện kích từ chạy trong các cuộn dây rôto của máy phát điện đồng bộ
là dòng điện một chiều vì vậy cần có hệ thống nguồn cung cấp riêng. Hệ
thống kích từ, điều chỉnh dòng kích từ trong quá trình làm việc là thiết bị tự
động điều chỉnh kích từ. Đặc tính của hệ thống kích từ và cấu trúc thiết bị
điều chỉnh kích từ có ý nghĩa quyết định không những đối với chất lượng
điều chỉnh điện áp mà còn đến tính ổn định hệ thống.
1.3 Phạm vi ứng dụng của công nghệ
1) Hệ thống kích từ dùng máy phát điện một chiều
Ở các máy phát điện công suất nhỏ hệ thống kích từ là các máy phát điện
một chiều.Máy phát điện một chiều làm nhiệm vụ kích thích này (còn gọi là
máy phát điện kích thích) có thể được kích thích độc lập hay song song
cuộn dây kích thích của nó có thể chia làm nhiều cuộn dây cùng làm việc
2) Hệ thống kích từ dùng máy phát điện xoay chiều tần số cao chỉnh lưu.
Đối với các máy phát từ 100MW trở lên hiện nay đều sử dụng hệ thống
nguồn xoay chiều chỉnh lưu. Trước hết phải kể đến hệ thống kích từ
dùng máy phát điện tần số cao chỉnh lưu.
3) Hệ thống kích từ dùng máy phát kích từ xoay chiều không vành trượt:
Một trong các phương pháp được sử dụng rộng rãi hiện nay là
phương pháp dùng máy phát điện xoay chiều không vành trượt (hệ thống
kích từ không vành trượt).Trong hệ thống kích từ này người ta dùng một
máy phát điện xoay chiều 3 pha quay cùng trục với máy phát điện chính làm
nguồn cung cấp. Máy phát xoay chiều kích từ có kết cấu đặc biệt.
4) Hệ thống kích từ xoay chiều dùng nguồn chỉnh lưu có điều khiển.
Hệ thống này cho phép tạo ra hằng số có quán tính rất nhỏ 0,02 – 0,04s nhờ
khả năng điều chỉnh trực tiếp dòng kích từ (chạy qua các Thyristor) đi vào
cuộn dây roto máy phát điện đồng bộ. Hiện nay tại các nhà máy phát điện
chủ yếu sử dụng loại hệ thống kích từ này. Hằng số quán tính nhỏ là điều
kiện quan trọng cho phép nâng cao chất lượng điều chỉnh điện áp và tính ổn
định.
Sinh viên thực hiện :
Nguyễn Đức Hoàng
Chương 2. Tính chọn van công suất
2.1. Giới thiệu các mạch công suất
Trước đây khi đảo chiều người ta thường sử dụng hai công tắc tơ để
đảo chiều dòng điện. Nhược điểm của việc sử dụng công tắc tơ để đảo chiều
là thời gian chuyển mạch chậm. Muốn thời gian đảo chiều nhanh người ta
thiết kế bộ chỉnh lưu có đảo chiều. Sau đây là các mạch công suất của bộ
chỉnh lưu có đảo chiều.
2.1.1. Chỉnh lưu cầu 3 pha điều khiển đối xứng
a.Nguyên lý hoạt động.
Mỗi Tiristor được phát 2 xung điều khiển:
- Xung thứ nhất xác định góc mở .
- Xung thứ 2 đảm bảo thông mạch tải.
b.Một số công thức cơ bản.
-Điện áp trên tải: Ud= U
d0cosα
= 2,34U
2cosα
-Dòng điện trên tải: I
d
= .
-Dòng điện trung bình qua van: I
T
=
-Điện áp ngượcđặt lên van: U
ng
=2,45U
2
-Dòng điện phía thứ cấp: I
2
= 0,816I
d
-Dòng điện phía sơ cấp: I
1
= 0,816I
d
.K
ba
-Công suất máy biến áp: S
ba
= 1,05P
d
-Công suất tải: P
d
= U
do
.I
o
Sơ đồ chỉnh lưu cầu 3 pha điều khiển đối xứng
-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 cácloại 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
2.1.2. Chỉnh lưu cầu 3 pha điều khiển không đối xứng
Một số công thức cơ bản:
-Điện áp trên tải: U
d
= (1+ )
-Dòng điện trên tải: I
d
= .
-Dòng điện trung bình qua van: I
T
=
-Điện áp ngượcđặt lên van: U
ng
=2,45U
2
-Công suất máy biến áp: S
ba
= 1,05P
d
-Công suất tải: P
d
= U
do
.I
o
Sơ đồ chỉnh lưu cầu 3 pha điều khiển không đối xứng
Nhận xét :Tuy điện áp chỉnh lưu chứa nhiều sóng hài nhưng chỉnh lưu cầu 3
pha không đối xứng có quá trình điều chỉnh đơn giản ,kích thước gọn nhẹ
hơn
2.2. Phân tích các ưu nhược điểm của các mạch công suất
So sánh giữa các phương án điều khiển ta thấy:
- Đỉnh âm của máy điện áp chỉnh lưu bị cắt đỡ nhấp nhô hơn
- Không thể làm việc ở chế độ nghịch lưu
- Hiệu suất bộ biến đổi cao hơn
Sau khi phân tích đánh giá về chỉnh lưu, từ các ưu nhược điểm của
các sơ đồ chỉnh lưu, thì sơ đồ chỉnh lưu cầu 3 pha điều khiển đối xứng là
hợp lý hơn cả. Bởi lẽ ở công suất này để tránh mất đối xứng biến áp, nên sơ
đồ thiết kế chọn là sơ đồ cầu 3 pha có điều khiển đối xứng như hình vẽ sau:
2.3. Tính chọn van công suất
Khi tính toán van động lực ta cần dựa vào các yếu tố cơ ban sau: dòng tải, sơ
đồ đã chọn, điều kiện tản nhiệt, điện áp làm việc.
- Điện áp ngược của van
U
lv
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:
You must be registered for see links