BỘ CÔNG THƯƠNG
ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
Số :5
Họ và tên HS-SV :
1. Vũ Mạnh Dũng
2. Vũ Trung Dũng
3. Tô Mạnh Duy
4. Đỗ Thanh Hà
5. Hoàng Hữu Hải
Khoá : 5 Khoa : Điện
Giáo viên hướng dẫn : Th.s Nguyễn Hữu Hải
Nội dung
Nghiên cứu thiết kế hệ truyền động điện T-Đ có đảo chiều .
Cho động cơ 1 chiều kích từ độc lập có số liệu:P
đm
= 22Kw; U
ưđm
= 400V;
I
đm
= 65A; n
đm
=750 vòng/phút; U
ktđm
=200V; I
ktđm
= 5A. Bộ biến đổi dùng chỉnh lưu cầu 3
pha đối xứng.
cho nên một số thiết bị khi có vấn đề sự cố phải nhờ đến chuyên gia nước ngoài . Về việc
thay thế và điều khiển từng bước để hội nhập cùng với sự phát triển chung của khoa học
kỹ thuật.
Trong quá trình nghiên cứu không thể tránh khỏi thiếu sót kính mong quý thầy cô
chỉ bảo để em được hiểu thêm , có kiến thức nhất định để phục vụ cho chuyên nghành
của mình sau này .
Em xin chân thành cảm ơn sự tận tình giúp đỡ của thầy Ths. Nguyễn Hữu Hải và
các thầy cô tự động hoá và đo lường đã hướng dẫn , giúp đỡ , tạo điều kiện thuận lợi cho
em hoàn thành đề tài này .
2
GVHD: Ths. Nguyễn Hữu Hải
Đồ án môn học: Điện tử Công suất – Truyền động điện
Em xin chân thành cảm ơn !
Hà nội , ngày …… tháng 8 năm 2013 .
Sinh viên thực hiện
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU HỆ TRUYỀN ĐỘNG
CHỈNH LƯU – ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU
1.1. Giới thiệu Tiristor
Tiristor là linh kiện gồm 4 lớp bán dẫn gồm pnpn liên tiếp nhau tạo nên Anôt, Katôt
và cực điều khiển G (hình vẽ).
Hình 1.1 Cấu tạo và ký hiệu của Tiristor.
Nguyên lý làm việc của Tiristor:
Khi đặt Tiristor dưới điện áp một chiều, anôt vào cực dương, katôt vào cực âm của
nguồn điện áp, J
1
và J
3
được phân cực thuận, J
2
bị phân cực ngược. Gần như toàn bộ điện
3
-K-G, còn phần lớn điện tử, chịu sức hút
của điện trường tổng hợp của mặt ghép J
2
, lao vào vùng chuyển tiếp này, chúng được
tăng tốc độ, động năng lớn lên , bẻ gãy các liên kết giữa các nguyên tử silic, tạo nên
những điện tử tự do mới. Số điện tử mới được giải phóng này lại tham gia bắn phá các
nguyên tử Si trong vùng chuyển tiếp. Kết quả của phản ứng dây chuyền này làm xuất
hiện ngày càng nhiều điện tử chảy vào N
1
, qua P
1
và đến cực dương của nguồn điện
ngoài, gây nên hiện tượng dẫn điện ào ạt. J
2
trở thành mặt ghép dẫn điện, bắt đầu từ một
điểm nào đó ở xung quanh cực G rồi phát triển ra toàn bộ mặt ghép với tốc độ khoảng 1
cm/100
s
µ
. Thời gian mở Tiristor kéo dài khoảng 10
s
µ
.
Khóa Tiristor:
Một khi Tiristor đã mở thì sự hiện diện của tín hiệu điều khiển I
g
không còn là cần
thiết nữa. Để khóa Tiristor có 2 cách:
- Giảm dòng điện làm việc I xuống dưới giá trị dòng điện duy trì I
, dòng điện ngược khá lớn, sau đó J
1
rồi J
3
trở
nên cách điện. Còn lại một ít điện tử bị giữ lại giữa hai mặt ghép J
1
và J
3
, hiện tượng
khuếch tán sẽ làm chúng ít dần đi cho đến hết và J
2
khôi phục lại tính chất của mặt ghép
điều khiển.
Trong các sơ đồ chỉnh lưu trên, giá trị điện áp trung bình một chiều ra tải phụ
thuộc vào góc điều khiển mở của Tiristor: U
d
= U
d0
.cos
α
Do đó, khi thay đổi góc điều khiển
α
thì ta sẽ thay đổi được giá trị điện áp trung
bình ra tải. Nếu tăng giá trị góc điều khiển
α
thì điện áp trung bình sẽ giảm, ngược lại,
giảm
α
thì điện áp trung bình sẽ tăng. Giá trị lớn nhất của điện áp trung bình ra tải là U
Do động cơ điện một chiều có nhiều ưu điểm như khả năng điều chỉnh tốc độ rất
tốt, khả năng mở máy lớn và đặc biệt là khả năng quá tải. Chính vì vậy mà động cơ một
chiều được dùng nhiều trong các nghành công nghiệp có yêu cầu cao về điều chỉnh tốc
độ như cán thép, hầm mỏ, giao thông vận tải,các nghành công nghiệp hay đòi hỏi dùng
nguồn điện một chiều
Bên cạnh đó, động cơ điện một chiều cũng có những nhược điểm nhất định của nó
như so với máy điện xoay chiều thì giá thành đắt hơn chế tạo và bảo quản cổ góp điện
phức tạp hơn (dễ phát sinh tia lửa điện) nhưng do những ưu điểm nổi trội của nó nên
động cơ điện một chiều vẫn có một tầm quan trọng nhất định trong sản suất.
1.2.1 Cấu tạo của động cơ điện một chiều
Động cơ điện một chiều có thể phân thành hai phần chính: phần tĩnh và phần
động.
1.2.1.1. Phần tĩnh
Đây là đứng yên của máy, bao gồm các bộ phận chính sau:
+ Cực từ chính: là bộ phận sinh ra từ trường gồm có lõi sắt cực từ và dây quấn
kích từ lồng ngoài lõi sắt cực từ. Lõi sắt cực từ làm bằng những lá thép kỹ thuật điện hay
thép cacbon dày 0,5 đến 1mm ép lại và tán chặt. Trong động cơ điện nhỏ có thể dùng
thép khối. Cực từ được gắn chặt vào vỏ máy nhờ các bulông. Dây quấn kích từ được
4
GVHD: Ths. Nguyễn Hữu Hải
Đồ án môn học: Điện tử Công suất – Truyền động điện
quấn bằng dây đồng bọc cách điện và mỗi cuộn dây đều được bọc cách điện kỹ thành một
khối tẩm sơn cách điện trước khi đặt trên các cực từ. Các cuộn dây kích từ được đặt trên
các cực từ này được nối tiếp với nhau.
+ Cực từ phụ: Cực từ phụ được đặt trên các cực từ chính và dùng để cải thiện đổi
chiều. Lõi thép của cực từ phụ thường làm bằng thép khối và trên thân cực từ phụ có đặt
dây quấn mà cấu rạo giống như dây quấn cực từ chính. Cực từ phụ được gắn vào vỏ máy
nhờ những bulông.
+ Gông từ: Gông từ dùng làm mạch từ nối liền các cực từ, đồng thời làm vỏ máy.
Trong động cơ điện nhỏ và vừa thường dùng thép dày uốn và hàn lại. Trong máy điện lớn
+ Cổ góp: dùng để đổi chiều dòng điẹn xoay chiều thành một chiều. Cổ góp gồm
nhiều phiến đồng có được mạ cách điện với nhau bằng lớp mica dày từ 0,4 đến 1,2mm và
hợp thành một hình trục tròn. Hai đầu trục tròn dùng hai hình ốp hình chữ V ép chặt lại.
Giữa vành ốp và trụ tròn cũng cách điện bằng mica. Đuôi vành góp có cao lên một ít để
hàn các đầu dây của các phần tử dây quấn và các phiến góp được dễ dàng.
+ Các bộ phận khác:
- Cánh quạt: dùng để quạt gió làm nguội máy. Máy điện một chiều thường chế tạo
theo kiểu bảo vệ. Ở hai đầu nắp máy có lỗ thông gió. Cánh quạt lắp trên trục máy , khi
5
GVHD: Ths. Nguyễn Hữu Hải
Đồ án môn học: Điện tử Công suất – Truyền động điện
động cơ quay cánh quạt hút gió từ ngoài vào động cơ. Gió đi qua vành góp, cực từ lõi sắt
và dây quấn rồi qua quạt gió ra ngoài làm nguội máy.
- Trục máy: trên đó đặt lõi sắt phần ứng, cổ góp, cánh quạt và ổ bi. Trục máy
thường làm bằng thép cacbon tốt.
6
GVHD: Ths. Nguyễn Hữu Hải
Uu
I
IKT
Đồ án môn học: Điện tử Công suất – Truyền động điện
1.2.2 Động cơ một chiều kích từ độc lập
1.2.2.1 Sơ đồ nguyên lý:
Hình 1.2: Sơ đồ nguyên lý động cơ một chiều kích từ độc lập
Ta có phương trình đặc tính cơ:
( )
M
K
RR
K
=
Const
K
U
dm
dm
=
Φ
Độ cứng đặc tính cơ:
β =
Var
RR
KM
fu
=
+
Φ
−=
∆
∆
2
)(
ω
Khi R
f
càng lớn,
β
càng nhỏ nghĩa là đặc tính cơ càng dốc. Ứng với R
f
= 0
KT
D
R
KT
U
KT
_
+
Đồ án môn học: Điện tử Công suất – Truyền động điện
người ta thường sử dụng phương pháp này để hạn chế dòng điện và điều chỉnh tốc độ
động cơ phía dưới tốc độ cơ bản.
Hình 1.3: Các đặc tính của động cơ một chiều kích từ độc lập
khi thay đổi điện trở phụ mạch phần ứng
1.2.2.3 Ảnh hưởng của điện áp phần ứng:
Giả thiết : Φ = Φ
dm
= const
R
ư
= const
Khi thay đổi điện áp phần ứng : U
ư
<U
đm
ta có:
Tốc độ không tải lý tưởng :
Var
K
U
dm
đm
= const
R
ư
= const
Khi ta thay đổi từ thông tức là ta thay đổi dòng kích từ (I
kt
) động cơ.
8
GVHD: Ths. Nguyễn Hữu Hải
Đồ án môn học: Điện tử Công suất – Truyền động điện
Tốc độ không tải lý tưởng:
var
0
=
Φ
=
x
dm
x
K
U
ω
Độ cứng đặc tính cơ:
var
)(
2
=−=
u
= KΦ
x
I
nm
= var
Các đặc tính cơ điện và đặc tính cơ của động cơ khi giảm từ thông được biểu diễn trên
hình 1.6.
Với dạng mômen phụ tải M
c
thích hợp với chế độ làm việc của động cơ thì khi
giảm từ thông tốc độ động cơ tăng lên (Hình 1.6 b)
1.3. Hệ truyền động chỉnh lưu – động cơ một chiều
1.3.1 Khái niệm chung về hệ truyền động chỉnh lưu – động cơ một chiều
Là bộ chỉnh lưu liên hệ nguồn xoay chiều với tải một chiều, nghĩa là đổi điện áp
xoay chiều của nguồn thành điện áp một chiều trên phụ tải.
Điện áp một chiều trên tải không được lý tưởng như điện áp của ắc quy mà có
chứa các thành phần xoay chiều cùng với một chiều.
Đầu ra của các sơ đồ chỉnh lưu được coi là một chiều nhưng thực sự là điện áp đập
mạch. Trị số điện áp một chiều, hiệu áp suất ảnh hưởng của chúng do nguồn xoay chiều
rất khác nhau.
Bộ biến đổi Thyristor với chuyển mạch tự nhiên có điện áp (dòng điện) ra là 1
chiều là các thiết bị biến nguồn điện xoay chiều 3 pha thành điện áp 1 chiều điều khiển
ngược.
9
GVHD: Ths. Nguyễn Hữu Hải
Đồ án môn học: Điện tử Công suất – Truyền động điện
Hoạt động của mạch do nguồn điện xoay chiều quyết định vì nhờ đó mà có thể
thực hiện được các chuyện mạch dòng điện giữa các phần tử lực.
Việc phân loại chỉnh lưu phụ thuộc nhiều yếu tố:
- Theo số pha có: Chỉnh lưu 1 pha, chỉnh lưu 3 pha
Trong quá trình làm việc, nếu vì một nguyên nhân nào đó làm cho tốc độ động cơ
giảm thì qua biểu thức : U
ĐK
= U
đ
- ϒn.
khi n giảm →U
ĐK
tăng →α giảm →U
d
tăng → n tăng về điểm làm việc yêu cầu. Khi n
tăng quá mức cho phép thì quá trình diễn ra ngược lại. Đây là nguyên lý ổn định tốc độ.
* Đặc tính cơ của hệ thống truyền động:
Chế độ dòng điện liên tục:
Dòng điện chỉnh lưu I
d
chính là dòng phần ứng.
10
GVHD: Ths. Nguyễn Hữu Hải
Đồ án môn học: Điện tử Công suất – Truyền động điện
Dựa vào sơ đồ thay thế (hình 2.2) viết được sơ đồ đặc tính.
I
K
XR
K
E
n
dm
K
dm
K
+
=
2
)(
φ
β
X
k
: Đặc trưng cho sụt áp do chuyển mạch giữa các van.
Thay đổi góc điều khiển:
+ Khi
πα
÷=
0
sđđ chỉnh lưu biến thiên từ E
do
đến - E
do
và ta được một họ đặc
tính song song nhau nằm ở nửa bên phải mặt phẳng toạ độ
[ ]
M,
ω
do các van không cho
dòng điện phần ứng đổi chiều.
Các đặc tính cơ của hệ T - Đ mềm hơn các đặc tính cơ của hệ F - Đ bởi thành
phần sụt áp
k
U
I
K
XR
K
E
dm
K
dm
do
.
cos.
φφ
β
ω
+
+=
- Chế độ dòng điện gián đoạn:
Trong thực tế tính toán hệ T - Đ chỉ cần xác định biên giới vùng dòng điện
gián đoạn, là đường phân cách giữa vùng dòng điện liên tục và dòng điện gián đoạn.
Trạng thái biên liên tục là trạng thái mà góc dẫn
λ
=
π
2
/p và góc chuyển mạch
0
=
µ
.
Đường biên liên tục gần là đường elip.
.
Phương pháp điều khiển kiểu tuyến tính : α
1
+ α
2
= π
Lúc này cả hai mạch chỉnh lưu cùng được phát xung điều khiển , nhưng luôn khác
chế độ nhau : một mạch ở chế độ chỉnh lưu ( xác định dấu của điện áp một chiều ra tải
cũng là chiều quay đang cần có ) còn mạch kia ở chế độ nghịch lưu . Vì hai mạch cùng
dấu cho một tải nên giá trị trung bình của chúng phải bằng nhau .
U
t
= U
d1
= U
d2
;
(2-21)
Nếu dòng điện liên tục ta có : U
d1
= U
d0
.cosα
1
;
U
d2
= U
d0
.cosα
Hay : cosα
1
+ cosα
2
= 0 ; suy ra α
1
+ α
2
= 180
0
;
Nếu α
1
là góc mở đối với G
1
, α
2
là góc mở đối với G
2
thì sự phối hợp giá trị α
1
và α
2
phải được thực hiện theo quan hệ :
α
1
+ α
2
= 180
cos α
1
> 0 ;
U
d2
= U
0
cos α
2
< 0 ;
Cả hai điện áp U
d1
và U
d2
đều đặc lên phần ứng của động cơ M . Động cơ chỉ có thể
“nghe theo” U
d1
và quay thuận . Động cơ từ chối U
d2
vì các thyristor không thể cho dòng
chảy từ catôt đến anôt .
Khi α
1
= α
1
= 90
0
, thì U
d1
= U
d2
= -
2
3
U
0
;
G
1
làm việc ở chế độ chỉnh lưu còn G
2
chuẩn bị sẵn sàng để làm việc ở chế độ
nghịch lưu . Nếu bây giờ cần giảm tốc độ động cơ , ta cho u
c
= u
c2
, các góc mở :
13
GVHD: Ths. Nguyễn Hữu Hải
Đồ án môn học: Điện tử Công suất – Truyền động điện
α
1
= 60
0
, α
2
= 180
0
- α
1
năng lượng tích luỷ trong động cơ về nguồn điện xoay chiều . Dòng điện phần ứng đổi
dấu , chảy từ M vào G
2
động cơ bị hãm tái sinh , tốc độ giảm xuống đến giá trị ứng với
U
’
d1
.
Nếu cho điện áp điều khiển u
c
< 0 thì G
2
sẽ làm việc ở chế độ chỉnh lưu , còn G
1
sẽ
làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc .
Vậy bằng cách thay đổi điện áp điều khiển u
c
( u
c
> 0 hoặc u
c
< 0 ) ta sẽ thay đổi
được góc mở α
1
và α
2
:
+ Nếu u
c
nghịch lưu phụ thuộc , còn bộ biến đổi G
2
làm việc ở chế độ chỉnh lưu , kết quả là làm
cho động cơ quay theo chiều ngược ω
N
.
14
GVHD: Ths. Nguyễn Hữu Hải
G1
G2
Đồ án môn học: Điện tử Công suất – Truyền động điện
Hình 2-11 : Sơ đồ chỉnh lưu cầu ba pha dùng phương pháp điều khiển chung .
Đặc điểm của chế độ đảo dòng đang xét là có một dòng điện lúc thì chảy từ G
1
vào
G
2
, lúc thì chảy từ G
2
vào G
1
mà không qua mạch tải . Người ta gọi dòng điện này là “
dòng điện tuần hoàn ” .
Dòng điện tuần hoàn làm cho máy biến áp và các thyristor làm việc nặng nề hơn .
Để hạn chế dòng điện tuần hoàn người ta dùng bốn điện cảm L
c
(như hình 2-12) . Như
thế sẽ làm tăng công suất đặt và giá thành hệ thống . Tuy nhiên phương pháp điều khiển
chung cho phép điều chỉnh nhanh tối đa .
- Xác định dòng điện tuần hoàn i
và α
2
.
Xét truờng hợp α
1
= 30
0
, α
2
= 180
0
- α
1
= 150
0
, như hình 2-13. Trong khoảng θ
1
đến
θ
3
: có T
1
và T
6’
, T
2
và T
5’
dẫn dòng ,nhưng anôt T
5’
, ta có :
u
cc12
= -
6
U
2
sinθ = 2.X
c
θ
d
di
cc12
;
i
cc12
=
c
X
U
2
.6
2
.cosθ + C ;
Khi θ = α
1
, i
cc12
= 0 , ta có :
0dm
dm
a )
0dm
0dm
dm
Id
α1min
0dm
0dm
dm
α2max
0dm
0dm
dm
ω0dm
0dm
0dm
dm
-ω0dm
0dm
0dm
dm
α1max
0dm
0dm
dm
α2min
0dm
0dm
vào G
2
, và ba xung dòng điện tuần hoàn i
cc12
chảy từ G
2
vào G
1
.
Trị trung bình của dòng điện tuần hoàn :
I
cc
=
π
2
3
∫
−
1
1
.2
.6
2
α
α
c
X
U
(cosθ - cosα
1
2
một cách phi tuyến .
Hình 2-13 : a ) Sơ đồ điều khiển chung phối hợp kiểu tuyến tính .
b ) Sơ đồ điều khiển chung phối hợp kiểu phi tuyến .
1.4.3. Phương pháp điều khiển riêng :
Hai mạch chỉnh lưu hoạt động riêng biệt . Mạch này hoạt động (được phát xung
điều khiển ) thì mạch kia hoàn toàn nghỉ ( bị ngắt xung điều khiển ) . Vì vậy loại trừ được
17
GVHD: Ths. Nguyễn Hữu Hải
u2a
u2b
u2c
G1
G2
Đồ án môn học: Điện tử Công suất – Truyền động điện
dòng điện tuần hoàn và không cần cuôn kháng cân bằng L
c
. Song trong quá trình đảo
chiều cần có “ thời gian chết ” ( nhỏ nhất là vài ms ) để cho van của mạch phải ngừng
hoạt động kịp phục hồi tính chất khoá rồi mới bắt đầu phát xung cho mạch kia hoạt
động . Vì vậy cần một khối logic điều khiển đảo chiều tin cậy và phức tạp .
Để thay đổi trạng thái làm việc của các bộ chỉnh lưu thì phải dùng thiết bị đặc biệt
để chuyển các tín hiệu điều khiển từ bộ chỉnh lưu này sang bộ chỉnh lưu kia . Bởi vậy ,
khi điều khiển riêng , các dặc tính cơ sẽ bị gián đoạn ở tại trục tung . Như vậy , khi thực
hiện thay đổi chế độ làm việc của hệ sẽ khó khăn hơn và hệ có tính linh hoạt kém hơn khi
điều chỉnh tốc độ .
Trong phương pháp điều khiển riêng cũng có phối hợp điều khiển kiểu tuyến tính và
phi tuyến .
Hình 2-14 : Sơ đồ cầu chỉnh lưu cầu ba pha có đảo chiều
18
VÀ MẠCH ĐIỀU KHIỂN HỆ T-Đ
I. Tính chọn mạch động lực.
1. Sơ đồ mạch động lực hệ chỉnh lưu cầu ba pha thyristor.
Trong phần này ta chọn bộ truyền động dùng hai bộ biến đổi nối song song ngược
điều khiển chung , bởi nó dùng cho dãi công suất vừa và lớn có tần số đảo chiều cao và
thực hiện đảo chiều êm hơn .Trong sơ đồ này động cơ không những đảo chiều được mà
còn có thể hãm tái sinh .
19
GVHD: Ths. Nguyễn Hữu Hải
u2c
C
B
A
Đồ án môn học: Điện tử Công suất – Truyền động điện
20
GVHD: Ths. Nguyễn Hữu Hải
L
u2a
2c
u2b
Đồ án môn học: Điện tử Công suất – Truyền động điện
Hình 3-1 : Sơ đồ mạch động lực của hệ chỉnh lưu cấu ba pha thyristor hệ T-Đ .
2. Các thông số của động cơ.
- Động cơ một chiều kích từ độc lập có các thông số sau:
P
dm
= 22 Kw U
dm
= 400 V
I
d
U
=
3
π
.400 = 418.89 V ;
Trong đó : K
nv
=
6
; K
u
=
π
63
;
- Điện áp ngược của van cần chọn :
U
nv
= K
dtu
.U
nmax
= 1,8 .418,89 = 754 V ;
Trong đó : K
dtu
: Hệ số dự trữ điện áp , thường chọn K
dtu
= 1,8 ;
21
chọn :
I
dm
= k
i
.I
lv
= 3,2 . 37,53 = 120,1 A ;
k
i
: Hệ số dự trữ dòng điện , chọn k
i
= 3,2 .
Để chọn thyristor làm việc với các tham số định mức cơ bản trên , ta tra bảng thông
số van , chọn các van có thông số điện áp ngược , dòng điện định mức lớn hơn gần nhất
với thông số đã tính . Vậy ta chọn thyristor cho mạch động lực loại
TF440-06X có các thông số sau :
- Dòng điện định mức của van: I
dm
= 400 (A) ;
- Điện áp ngược cực đại của van: U
nT
= 600 (V) ;
- Đỉnh xung dòng điện : I
pk
= 4000 (A) ;
- Độ sụt áp trên thyrisor : ∆U
T
= 2,0 (V) ;
- Dòng điện của xung điều khiển : I
u2b
u2c
Đồ án môn học: Điện tử Công suất – Truyền động điện
Chọn máy biến áp ba pha ba trụ có sơ đồ nối dây ∆/Y , làm mát tự nhiên bằng
không khí .
Máy biến áp là một bộ phận quan trọng của hệ thống điện , thực hiện các chức năng
sau .
- Biến đổi điện áp nguồn cho phù hợp với yêu cầu sơ đồ phụ tải .
- Bảo đảm sự cách ly giữa phụ tải với lưới điện để vận hành an toàn và thuận tiện
- Biến đổi số pha cho phù hợp với số pha của sơ đồ phụ tải .
- Tạo điểm trung tính cho sơ đồ hình tia .
- Hạn chế dòng điện ngắn mạch trong chỉnh lưu và hạn chế mức tăng dòng Anốt để
bảo vệ van .
- Cải thiện hình dáng sóng điện lưới làm cho nó đỡ biến dạng so với hình sin , do
đó nâng cao chất lượng điện áp lưới .
* Tính các thông số cơ bản :
- Tính công suất biểu kiến của máy biến áp :
S
BA
= K
s
.P
dm
= 1,05.22000 = 23100 (VA) ;
- Điện áp pha sơ cấp máy biến áp :
U
1
= 380 V ;
- Điện áp pha thứ cấp máy biến áp :
Phương trình cân bằng điện áp khi có tải :
x
là sụt áp trên điện trở và điện kháng trên máy biến áp;
Chọn sơ bộ :
∆U
BA
= 6%.U
d
= 0,06. 400 = 24 V ;
Từ phương trình cân bằng điện áp khi có tải ta có :
U
d0
=
min
cos
22
α
BAVd
UUU ∆+∆+
=
0
0
24.221.2400
Cos
++
= 490 V ;
Điện áp pha thứ cấp máy biến áp :
23
GVHD: Ths. Nguyễn Hữu Hải
u2a
Đồ án môn học: Điện tử Công suất – Truyền động điện
2
=
1
2
U
U
.I
2
=
380
209
.53 = 29,15 A ;
* Xác định kích thước của mạch từ .
- Tiết điện sơ bộ trụ .
Q
Fe
= k
Q
.
fm
S
BA
.
;
Trong đó : k
Q
: Hệ số phụ thuộc phương thức làm mát , lấy k
Q
= 6 .
m : Số trụ của máy biến áp , m = 3 .
Đồ án môn học: Điện tử Công suất – Truyền động điện
( Thông thường m = 2 ÷ 2,5 ) .
Chọn chiều cao trụ h = 25 cm .
* Tính toán dây quấn .
- Số vòng dây mổi pha sơ cấp máy biến áp :
W
1
=
0,1.10.5,74.50.44,4
380
44,4
4
1
−
=
TFe
BQf
U
= 230 vòng .
Lấy W
1
= 230 vòng .
- Số vòng dây mổi pha thứ cấp máy biến áp :
W
2
=
1
2
U
U
.
Chọn dây dẫn thiết diện hình chũ nhật , cách điện cấp B .
Chuẩn hoá tiết diện theo tiêu chuẩn : S
1
= 14,2 mm
2
.
Kích thước của dây có kể đến cách điện là : S
1cd
= a
1
× b
1
=
1,68 × 8,6 mm .
- Tính lại mật độ dòng điện trong cuôn sơ cấp :
J
1
=
1
1
S
I
=
2,14
15,29
= 2,053 A/mm
2
.