Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
I. Tính chọn động cơ

I. Tính chọn động cơ

Tải bản đầy đủ - 0trang

§å ¸n tèt nghiƯp



kdt là hệ số dự trữ kể đến dòng mở máy, chọn kdt = 3.

Vậy:



Ia = 3.



5,7

= 5,7 (A)

3



Điện áp ngược đặt lên Thysistor là Ungmax = kv.kng.UH

Với kv là hệ số dự trữ, chọn kv = 1,5

kng là hệ số phụ của sơ đồ: kng = 2,09

Vậy Ungmax = 1,5.2,09.220 = 689 (V)

Từ giá trị của Ia và Ungmax tra sách “Điện tử công suất” ta chọn Thysistor

loại T-10 có các thơng số như sau:

Iđm



Ungmax



∆U



Toff



Iđk



Uđk



(A)



(V)



(V)



( µ s)



(A)



10



10000



1,4



600



1,2



di

dt



du

dt



(V)



(A/ µ s)



(V/ µ s)



2,5



100



100



Kiểu



T-10



III. Thiết kế máy MBA chỉnh lưu.

MBA chỉnh lưu để cung cấp điện áp xoay chiều cho bộ biến đổi. Tính

chọn máy biến áp chỉnh lưu theo các bước sau:

+ Sức điện động dây cuốn thứ cấp máy biến áp:

E2 = kv.ke.kα.Ud

Trong đó:

kv: Hệ số phụ thuộc vào sơ đồ bộ biến đổi. Với sơ đồ hình tia 3 pha ta

chọn: kv = 0,85.

ke: Hệ số dự trữ biến áp, chọn ke = 1,1.

kr: Hệ số kể đến sụt áp trên các điện trở cuộn dây thứ cấp MBA, trong quá

trình chuyển đổi kr = 1,05.

kα Hệ sổ kể đến sự dẫn dòng của van, kα = 1.

Thay các số liệu vào cơng thức ta được:

84



§å ¸n tèt nghiƯp



E2 = 1,1.1,2.1,05.0,85.220 = 260 (V)

Cơng suất tính tốn của MBA:

Stt = kU.kI.kd. kr.Utt. Itt .103

Trong đó:

Ku: Hệ số phụ thuộc sơ đồ, với sơ đồ hình tia 3 pha có ku = 1,17.

kI: Hệ số dự trữ dòng và xét đến sự khác nhau của đường cong dòng Anot

với dạng hình chữ nhật: kI = 1,1.

Vậy ta có:

Stt = 1,17.1,1.1,1.1,2.220.5,7.103 = 2130 (VA) = 2,13 (KVA)

Từ kết quả trên tra sách “Cung cấp điện - Tập 2” ta tìm được MBA có các

số liệu sau:

U1H(V)

220



U2H(V)

260



I1H(A)

5,27



I2H(A)

6,22



SH(KVA)

2,13



IV. Chọn cuộn kháng.

A. Chọn cuộn kháng cân bằng.

Công suất cuộn kháng cân bằng được chọn bằng 5% công suất chỉnh lưu:

SCK = 0,05.P = 0,05.220.5,7 = 62,7 (W) = 0,0627 (KW)

Điện cảm cuộn kháng được tính chọn:

LCB1 + LCB2 ≥



2U 2

3ωI CB



Trong đó ICB chọn là ICB = 0,6 (A)

Vậy: LCB1 + LCB2 ≥



2 .373,7

= 0,94 (H)

3.100.π .0,6



Chọn LCB1 = LCB2 = 0,47 (H)

B. Chọn cuộn kháng san bằng.

Ta có: L∑ = LCB1 + LCB 2 + LCB 3 ≥



2 .U12

m.ω .I 0



Trong đó: U12 là biên độ sóng hài cơ bản ca in ỏp chnh lu

85



Đồ án tốt nghiệp



1

.

U12 =





+

2



E



m



. cos ωtdωt



π

− +α

2



Thay các giá trị vào biểu thức tích phân trên với α = 1800 ta được:

I0 = (0,03 ÷ 0,05)IH = 0,05.5,7 = 0,285 (A)

Thay kết quả vào biểu thức:

L∑ ≥



2U12

2 .130

=

= 0,68( H )

m.I H .nH 3.100.π .0,285



Điện cảm phần ứng động cơ:

U



H

LĐ = γ . p.I .n

H H



Với động cơ đã chọn: γ = 5,5; p = 1; UH = 220 (V); IH = 5,7; nH = 1000

220



LĐ = 5,5.1.5,7.1000 = 0,21( H )

Vậy LCH ≥ L2 - LD = 0,68 - 0,21 = 0,47 (H). Chọn LCK = 0,47 (H).

V. Tính chọn mạch R_C bảo vệ cho Thysistor.

Mạch R_C mắc song song với các van, giá trị của chúng được tính theo cơng

thức:

10.I



a0

C = [U ] ( µF ); R =

ng



[ ] (kΩ)



10. U ng

I a0



Trong đó:

Ia0 là dòng qua van trước lúc chuyển đổi, thường lấy Ia0 = kqt. Kdt. Itt

kqt: Hệ số quá tải: kqt= 1,1 ÷ 1,2

ks: Hệ số sơ đồ: ks = 0,58

kdt: Hệ số dự trữ: kdt = 1,05

Vậy Ia0 = 1,2.0,58.1,05.5,7 = 4,16 (A)



86



Đồ án tốt nghiệp



Ia0 l dũng trung bình định mức của van: IH = 10 (A).

Thay vào biểu thức xác định R, C ta được:

C=



10.4,16

10.1000

= 0,04( µF ); R =

= 1000(Ω) = 1(kΩ)

1000

10



2. TÍNH CHỌN MẠCH ĐIỀU KHIỂN

Với loại Thysistor loại T-10 ta dùng điều khiển: U α = 8 (V); Iα = 1,2 (A), độ rộng

xung: 600 ( µ s).

I. Tính mạch khuyếch đại xung.

Trong hệ thống điều khiển xung người ta thường chọn máy biến áp xung

có tỉ số máy biến áp thường là từ 1 ÷ 3.

Gọi U1 là điện áp phía sơ cấp. Khi đó Ux là điện áp phía thứ cấp.

Chọn tỉ số máy biến áp xung m = 3. Khi đó ta có:

U1 = m.Ux = 3.8 = 24 (V)

Dòng sơ cấp biến áp xung:

I1 =



I 2 1,2

=

= 0,4( A)

m

3



Chọn Transistor T8 là loại



π 605 làm việc ở chế độ xung có:



β = 20 ÷ 60; UCE = 40 (V); Icmax = 1,5 (mA); Chọn Ic = 0,4 (mA) β = 20



Trong mạch điều khiển dòng Ic càng nhỏ thì các xung ít mất đối xứng. Vì vậy ta

chọn thêm tầng khuyếch đại trung gian với Transistor loại M π 25 có:

UCE = 40 (V); Icmax = 300 (mA); β = 13 ÷ 25.

Chọn Ic = 40 (A); β = 13.

IB2 =



40

= 3 (mA)

13



ở đây ta chọn một bộ khuyếch đại xung của 1 pha với một bộ chỉnh lưu,

các pha khỏc tớnh tng t.



87



Đồ án tốt nghiệp



II. Tớnh chn khâu so sánh.

Chọn IC so sánh chuyên dụng loại LM324. Các điện trở đầu vào hạn chế

chọn R9 = R10 = R11 = R21= R22 = 10(k Ω ).

III. Thiết kế biến ấp xung.

Chọn vật liệu sắt từ ∃ 330, lõi có dạng hình chữ E, làm việc trên một

phần của đặc tính từ hố.

∆ B = 0,7 (Tesla); ∆H = 50 (A/m) có khe hở là:

Từ thẩm của lõi sắt từ:

µ=



∆B

0,7

= −6

= 1,4.10 4

µ .∆H 10 .50



Vì mạch từ có khe hở nên ta phải tính từ thẩm trung bình. Sơ đồ chọn như

sau:

Chiều dài trung bình của đường sức từ là: l = 0,1(m), khoảng cách khe hở

là:

lkh = 10-5 (m).

Vậy:

µ=



l



=



1

lkh +

µ



0,1

0,1

10− 5 +

1,4.10



= 5,8.103



Thể tích của lõi sắt từ:

V = Q.L =



µTB .µ 0 .t x .s.u.I 2 3

(m )

∆B 2



trong đó:

Q là tiết diện lõi sắt từ.

I’2 là dòng điện thứ cấp quy đổi về sơ cấp.

V =



5,8.103.10−6.6.10−4.0,15.20.0,4 3

(m ) = 10,3(cm3 )

2

0,7



Vậy ta chọn: V= 16,35 (cm3)

Tra bảng BII.2 chọn được kích thước lõi sắt t:



88



Đồ án tốt nghiệp



Q = 1,63(cm2)



c = 1,2 (cm)



l = 10,03 (cm)



C = 4,8 (cm)



a = 1,2 (cm)



H = 4,2 (cm)



h =3 (cm)



B = (cm)



Ký hiệu lõi sắt từ như hình vẽ:



H



c



h



a

C



B



Hình 3.1

Số vòng dây cuộn sơ cấp biến áp xung:

W1 =



U .t x

∆B.Q.k



trong đó:

tx: tính bằng giây (s)

B: Tesla

Q: tính bằng m2

K = 0,76 là hệ số lấp đầy.

Vậy:



89



§å ¸n tèt nghiƯp



Wk =



24.6.10 −4

= 116 (vòng)

0,7.1,63.10− 4.0,76



Số vòng thứ cấp cuộn biến áp xung:

W2 =



8.116

= 56

24

(vòng)



IV. Chọn các cổng NAND và AND.

Nguồn ni có giá trị ± 15(V) nên ta chọn loại cổng logic kiểu CMOS là

IC 4LS01 và IC 74LS08.

V. Tính chọn khâu tạo điện áp răng cưa.

Dùng khuyếch đại thuật toán A4 loại LM324 cùng với tụ C và điện trở R.

Hình 3.2



Tr



_ C 1 +

5

_

A



R



7



R



8



+



4



Từ dạng điện áp răng cưa ta có:

Urc = tgg = Urcmax / tx

Urcmax = (Urcmax / tx)2 P ft

Tx = 175: chiều dài xung răng cưa.

Urcmax = 8 (V): biên độ điện áp xung răng cưa cực đại.

Xét mạch A4 khi Tr5 khoỏ:



90



Đồ án tốt nghiệp



U rc =



U cc

t

R8 .C1



Vi Ucc = -15 (V)

→R8C1 =



− U cc

15

=

= 0,018

2πftx 2π .50.8



Ucc



U rcmax

0

tx =175°

Hình 3.3

Chọn C1 = 0,22 ( µ F)

0,018



Vậy: R8 = 0,22.10− 6 = 82,8(kΩ)

Vậy chọn R8 = 88 (k Ω )

Chọn Tr5 kí hiệu: KT315 có Ucc = 20 (V), Iccmax = 100(mA), β = 70 ÷ 350

Dòng Ib cũng chính là dòng Ic của Transistor

Ib = Ic = 15/88 = 0,179 (mA).

Để Transistor bão hoà lấy độ dự trữ 10 lần. Tức là dòng cực gốc: I b = 1,7

(mA).

Điện trở R6 = 15/1,7 = 8,8 (k Ω ).

Chn R6 = 10 (k ).



91



Đồ án tốt nghiệp



R7 được tính từ điều kiện khố tức là: R7 < R8 do đó lấy R7 = 47 (k Ω )

VI. Tính chọn khâu đồng bộ hố.

1. Biên độ của điện áp đồng bộ.

Độ dài của xung răng cưa là 175 0 điện nên khoảng thời gian mà Tr 5 mở là

50 điện. Từ giản đồ xung ta thấy biên độ của điện áp đồng bộ Um phải thoả mãn:

Umsin ω t = Ungưỡng = 0,4 (V).

Với ngưỡng mở của Transistor ω t = 5/2 = 2,50 điện.

Vậy suy ra: Um = 0,4/sin2,5 = 9,1 (V).

2. Chọn linh kiện khâu đồng bộ hoá.

Các Tr1, Tr2, Tr3, Tr4 ký hiệu là KT3155 có: Ucc = 20 (V), Iccmax = 100

(mA), β = 70 ÷ 350. Chọn dòng làm việc của các Transistor: Ic = 1,5 (mA).

Các điện trở hạn chế R5 = R2 = R3 = R4 = U c /Ic = 15/1,5 = 10 (kΩ).

Lấy β = 70 → IB = IC/β = 1,5/70 = 0,021 (mA).

Transistor cần mở bão hoà với UB = 0,4 (V).

Vậy R3 = 0,4/0,021 = 18,6 (kΩ). Chọn R3 = 17 (kΩ)

VII. Tính chọn khâu sửa xung.

Chọn Transistor Tr6 có ký hiệu KT3155 có Iccmax = 100 (mA), β = 70 ÷

350. Vì phần lớn làm việc ở trạng thái mở nên tổn hao không lớn lắm, lấy I c =

1,5 (mA).

⇒ R13 = 15/1,5 = 10 (kΩ).

Điện trở thiên áp R12 có xét tới độ dữ trữ 10 lần.

U cc

U

70.15

= cc =

= 70( kΩ).

R12 = 10 I B 10. I c 10.1,5

β

− tx

16 c 2



Điện áp trên tụ C2 biến thiên theo quy luật: Uc = -U + 2U. e R



− tx

16 c 2



Khi Uc = 0 thì Tr6 mở. Độ rộng xung được tính như sau: 0 = -U + 2U. e R

⇒ tx= C2.R16.ln2 = 0,693.C2.R11



92



Đồ án tốt nghiệp



Ta chn C2 = 0,022 ( µ F) và tx = 600 ( µ s) thì tính được:

R11.(600.10-6)/0,693.0,022.10-6 = 13 (kΩ)



3. TÍNH HỆ SỐ KHUYẾCH ĐẠI CỦA TOÀN HỆ THỐNG.



I. Xây dựng quan hệ: Ud = f(α).

Vì mạch có điện cảm nên: L∑ = LCK + LCB1 + LCB2 + LưĐ + Lng.

Nên dòng điện là liên tục:

Ud = Udo.cosα =



3. 6

U 2cosα = 304cosα.





Ta có quan hệ Ud(α) sau:

α

ỉng



0

304



15

294



30

263



45

214



60

152



75

79



90

0



dụng

II. Xây dựng đặc tính quan hệ: Uđk = f(α)

Ta có cơng thức:

α=π



U 0 − U dk

Um



U0 = 5 (V)

Trong đó Um = 10 (V) là biên độ của xung răng cưa xác định U đk tương

ứng với các giá trị của α ta có quan hệ:

α

Uđk



0

5



15

4,17



30

3,33



45

2,5



60

1,67



75

0,83



90

0



III. Xây dựng quan hệ: Ud = f(Uđk)

Từ quan hệ: Ud = f(α); Uđk = f(α) với cùng các giá trị biến thiên của X i ta

lập được quan hệ Ud = f(Uk).



93



Đồ án tốt nghiệp



Uk

Ud



5

304



4,17

294



3,33

263



2,5

214



1,67

152



0,83

79



0

0



L ng cong phi tuyn như hình vẽ sau:



300

250

200

150

100

50





k

1



2



3



5



4



Hình 3.4

Hệ số khuyếch đại kπ của bộ biến đổi xác định bằng hệ số góc của đường

cong.

Để đơn giản cho việc tính tốn ta tuyến tính hố đoạn đặc tính làm việc AB như

sau:



Ud

B

294



k



A

0

4,17



94



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

I. Tính chọn động cơ

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×