Đồ án điện tử công suất
Thiết kế mạch điện tử công suất
Đề tài: Thiết kế bộ nguồn chỉnh lưu thyristor cầu 3 pha đối xứng cấp điện
cho động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập.
Thông số động cơ: U
dm
= 600 (V); n
dm
= 980 (v/p); P = 7.2 (Kw);
η = 0.85; số đôi cực p = 2.
I. Phân tích chọn mạch chỉnh lưu:
- Động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập có công suất nhỏ (P = 7.2
kW) vì vậy sơ đồ chỉnh lưu cầu 3 pha đối xứng là phù hợp hơn cả. Ta có
sơ đồ thiết kế (hình 1.1):
Hình 1.1: Sơ đồ nguyên lý mạch chỉnh lưu thyristor
cầu 3 pha đối xứng.
- Tính toán các thống số còn lại của động cơ:
14,12
0,85.600
7,2.10
η.U
P
I
3
dm
udm
===
(A)
U
2a
; U












+=








+=
1
2
12ba
2
1
2
12ba
W
W

I.n.p 2
60.U
.R
dmdm
dm
u
=
π
=
π
γ=
Trong đó
25,0=γ
là hệ số lấy cho động cơ có cuộn bù.
II. Tính chọn thyristor:
Tính chọn thyristor theo các thông số cơ bản:
1. Điện áp ngược lớn nhất mà dòng phải chịu:
628
π
63
600
.6
K
U
.K.UKU
u
dm
nv2nvnm
====
(V)

===
(A)
Trong đó: K
i
là hệ số dự trữ dòng điện. Chọn K
i
= 3,2.
3. Chọn Thyristor: Từ các thông số U
im
; I
T
ta chọn loại Thyristor
Điện áp ngược cưc đại của van: U
n
= ………
Dòng điện định mức của van: I
m
= ……… (A)
Đỉnh xung dòng điện I
pik
= …………. (A)
Dòng điện của xung điều khiển: I
dk
= ……… (A)
Điện áp của xung điều khiển: U
dk
= ………. (V)
Dòng điện dò: I
r
= ………. (mA)

sds
==
η
==
(VA)
2. Điện áp sơ cấp máy biến áp:
U
1
= 380 (V)
3. Điện áp pha thứ nhất của máy biến áp:
Phương trình cân bằng điện áp khi có tải:
badnvdmindo
UUU.2Ucos.U ∆+∆+∆+=α
Trong đó:
min
α
= 10º là góc dự trữ khi có sự suy giảm điện áp.
∆U
v
= 1,6 V là sụt áp trên Thyristor.
∆U
dn
= 0 là sụt áp trên dây nối.
∆U
ba
= ∆U
r
+ ∆U
l
là sụt áp trên điện trở và điện kháng máy

U
u
0d
2
===
(V)
4. Dòng điện hiệu dụng thứ cấp của máy biến áp:
53,1112,14.
3
2
I.
3
2
I
dm2
===
(A)
5. Dòng điện hiệu dụng sơ cấp máy biến áp:
4,853,11.
380
38,277
I.
U
U
I.KI
2
1
2
2ba1
====

I
dm
= 1,1. I
1v
= 1,1 . 13,51 = 14,86 (A)
U
dm
= 380 (V)
Aptomat có 3 tiếp điểm chính, có thể đóng ngắt bằng tay hoặc
đóng ngắt tự động bằng nam châm điện.
Từ các thông số trên ta chon aptomat phù hợp, đồng thới sử dụng
dây chảy tác dụng nhanh để bảo vệ ngắn mạch thyristor và ngắn mạch
đầu ra của bộ chỉnh lưu.
4. Bảo vệ điện áp cho van :
- Bảo vệ điện áp do quá trình đóng cắt Thyristor được thực hiện
bằng cách mắc R-C song song với thyristor. Khi có sự chuyển mạch, các
điện tích tích tụ trong các lớp bán dẫn phóng ra ngoài tạo ra dọng điện
ngược trong khoảng thời gian rất ngắn, sự biến thiên nhanh chóng của
dòng điện ngược gây ra sức điện động cảm ứng rất lớn trong các điện
cảm gây nên hiện tượng quá điện áp giữa anod và catod của thyristor. Khi
có mạch R-C mắc song song với thyristor sẽ tạo ra mạch vòng phóng điện
tích trong quá trình chuyển mạch nên thyristor không bị quá điện áp.
Thông thường nên chọn :
R
1
= (5 ÷ 30) Ω ; C
1
= (0,25 ÷ 4) μF.
Ta chọn : R
1