Đề tài: Điều Khiển Bộ Điều Áp Xoay Chiều Ba Pha
I- Các số liệu ban đầu:
- Công suất động cơ (P
đc
) : 80 KW.
- Điện áp định mức (U
đm
) : 380/220 V.
- Hệ số cosφ : 0,68 => θ = 47
0
.
- Tốc độ định mức (n) : 580 v/p.
- Hiệu suất (η) : 0,79
II- Giới thiệu chung:
1- Giới thiệu chung về công nghệ của động cơ không đồng bộ ba pha.
2- Giới thiệu về các phương pháp khởi động động cơ không đồng bộ.
III- Nội dung thiết kế:
1- Giới thiệu và thiết kế mạch lực.
2- Giới thiệu và tính toán mạch điều khiển.
- Nguyên tắc điều khiển.
- Khối đồng pha, dồng bộ.
- Khối tạo luật điều khiển.
- Khối so sánh.
- Khối tạo xung điều khiển và tách xung.
- Khối khuếch đại xung.
- Khối nguồn.
3- Bản vẽ sơ đồ nguyên lý tổng thể.
4- Kết luận.
ĐAXC 3 pha khởi động ĐC KĐB roto ngắn mạch Môn: Điện tử công suất
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU 3

a/ Phần khuếch đại xung: 16
b/ Biến áp xung: 16
7- Khối nguồn: 17
a/ Mạch cấp nguồn DC (W2): 18
b/ Biến thế nguồn: 18
8- Tổng hợp linh kiện và sơ đồ chi tiết mạch điều khiển: 21
a/ Bảng tổng hợp linh kiện: 21
b/ Sơ đồ chi tiết mạch điều khiển: 22
SVTH: Nguyễn Phúc Đoàn Trang 2 / 23
ĐAXC 3 pha khởi động ĐC KĐB roto ngắn mạch Môn: Điện tử công suất
LỜI MỞ ĐẦU
- Ngày nay, cùng với việc phát triển mạnh mẽ các ứng dụng của khoa học kỹ thuật trong
công nghiệp, đặc biệt là trong công nghiệp điện tử thì các thiết bị điện tử có công suất
lớn cũng được chế tạo ngày càng nhiều. Đặc biệt là các ứng dụng của nó vào các
ngành kinh tế quốc dân và đời sống hàng ngày đã và đang được phát triển hết sức
mạnh mẽ.
- Tuy nhiên, để đáp ứng được nhu cầu ngày càng nhiều và phức tạp của công nghiệp thì
ngành điện tử công suất phải luôn nghiên cứu để tìm ra giải pháp tối ưu nhất. Đặc biệt
với chủ trương công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước, các nhà máy, xí nghiệp cần
phải thay đổi, nâng cao công nghệ bằng cách đưa công nghệ điều khiển tự động vào
trong sản xuất. Do đó đòi hỏi phải có thiết bị và phương pháp điều khiển an toàn, chính
xác. Đó là nhiệm vụ mà nghành điện tử công suất cần phải giải quyết.
- Để giải quyết được vấn đề này, nhà nước ta cần có đội ngũ thiết kế đông đảo và đủ
năng lực. Sinh viên ngành Tự động hóa tương lai không xa sẽ đứng trong đội ngũ này,
do đó cần phải tự trang bị cho mình một trình độ và tầm hiểu biết sâu rộng. Chính vì vậy,
đồ án môn học Điện tử công suất là yêu cầu cấp thiết cho mỗi sinh viên tự động hóa. Đó
là bài kiểm tra khảo sát kiến thức tổng hợp của mỗi sinh viên và cũng là điều kiện cho
sinh viên tự tìm hiểu, nghiên cứu kiến thức về điện tử công suất.
- Mặc dù vậy, do kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên vẫn cần đến sự giúp đỡ và hướng
dẫn của thầy giáo. Qua đây, em xin được gởi lời cám ơn đến thầy Phạm Quốc Hải đã

theo mạch điện tương đương với công thức như sau:
2'
211
2'
211
1
)()( xCxrCr
U
I
k
+++
=
- Từ công thức trên, ta thấy dòng điện khởi động phụ thuộc vào cấu tạo của động cơ và phụ
thuộc nhiều vào điện áp lưới.
1- Các yêu cầu khởi động động cơ:
Đối với một động cơ, công việc mở máy cần đạt được các yêu cầu sau:
- Momentt mở máy càng lớn càng tốt hoặc đủ lớn để thích ứng với đặc tính cơ của tải.
- Dòng điện mở máy càng nhỏ càng tốt.
- Tổn hao công suất trong quá trình mở máy càng nhỏ càng tốt.
- Phương pháp mở máy và thiết bị cần dùng nên đơn giản, rẻ tiền, chắc chắn.
SVTH: Nguyễn Phúc Đoàn Trang 4 / 23
ĐAXC 3 pha khởi động ĐC KĐB roto ngắn mạch Môn: Điện tử công suất
2- Các phương pháp mở máy:
- Hiện nay có khá nhiều phướng pháp khởi động máy, nhưng có thể phân chia thành hai
phương pháp chính, đó là phương pháp khởi động cứng và phương pháp khởi động mềm.
a/ Phương pháp “Khởi động cứng”:
- Mở máy trực tiếp thông qua các thiết bị đóng cắt như: cầu dao, khởi động từ ….
- Hạ điện áp mở máy bằng biến áp tự ngẫu, phương pháp này giảm được dòng mở máy
nhưng đồng thời cũng làm giảm momentt mở máy. Với cách này, bên cao áp được nối với lưới
điện, bên hạ áp nối với động cơ, sau thời gian mở máy, biến áp được loại ra khỏi mạch điện.

1- Giới thiệu mạch lực:
- Các bộ điều áp xoay chiều (ĐAXC) dùng để đóng ngắt hay thay đổi điện áp xoay chiều ra
tải từ một nguồn xoay chiều cố định, trong đó tần số điện áp ra bằng tần số điện áp nguồn.
- ĐAXC dùng valve bán dẫn có đầy đủ ưu điểm của những mạch công suất sử dụng kỹ thuật
bán dẫn như: dễ điều chỉnh và tự động hóa, làm việc ổn định, phản ứng nhanh với các đột biến
điều khiển, độ tin cậy và tuổi thọ cao, kích thước gọn và dễ thay thế, thích hợp vớ quá trình
hiện đại hóa, tập trung hóa các quá trình công nghệ….
- Nhược điểm chung và cơ bản nhất của ĐAXC là điện áp ra tải không sin trong toàn dải
điều chỉnh, điều chỉnh càng sâu – càng giảm điện áp ra thì độ méo càng lớn, tức là thành phần
sóng hài bậc cao cũng càng lớn. Nhưng vì phạm vi của đề án này là khởi động động cơ, thời
gian khởi động chỉ trong khoảng 3 ÷ 30s và tải là động cơ bơm nên ta có thể chấp nhận được
phương án này.
- Do tải yêu cầu là dòng điện xoay chiều nên valve bán dẫn ở đây có thể dùng là:
• TRIAC, đây là valve bán dẫn duy nhất cho phép dòng điện chảy theo cả hai chiều. Tuy
nhiên loại valve này thường có công suất nhỏ và giá thành tương đối cao.
• Ghép hai valve chỉ cho phép dẫn một chiều bằng cách đấu song song ngược nhau, lúc đó
mỗi valve đảm nhận một chiều của dòng tải. Bằng cách này có thể ghép hai thyristor với
nhau hay một thyristor với một diode. Trong đề án này, ta chọn theo phương pháp là ghép
6 thyristor theo kiểu song song ngược và đây cũng là phương pháp thông dụng nhất hiện
nay.
- Nguyên tắc điều chỉnh của ĐAXC là điều chỉnh góc mở của valve bán dẫn. Các valve làm
việc với điện áp xoay chiều nên được khóa tự nhiên bằng điện áp nguồn và cũng chịu ảnh
hưởng của lưới điện đến valve, kiểu điều khiển valve là dịch pha điểm phát xung so với pha
nguồn xoay chiều, tức là sử dụng mạch điều khiển xung - pha.
2- Hoạt động của mạch:
- Mạch hoạt động theo quy luật chung:
• Trường hợp 3 valve dẫn: Mỗi pha có 1 valve dẫn => U
tải
= U
nguồn

không phụ thuộc vào góc điều khiển α.
- Valve trong cùng nhóm (chẳn hoặc lẽ) thay
nhau dẫn, valve sau mở thì valve trước mới
khóa lại. Lúc đó góc dẫn của valve λ = 120
o
.
- Điện áp ra tải không còn đoạn bằng điện áp
nguồn mà chỉ có thể = ½ điện áp dây.
• 90
o
> α > 150
o
:
- Trong vùng điều khiển này có 2 trạng thái thay
thế nhau là 2 valve dẫn và không valve nào
dẫn.
- Valve không dẫn liên tục mà dẫn thành 2 giai
đoạn xen giữa một khoản nghỉ.
- Valve ngắt dòng mỗi khi điện áp dây nguồn về
0V.
3- Tính toán mạch lực:
a/ Tính thông số valve:
- U
ng max
=
2
U
d
=
2

SVTH: Nguyễn Phúc Đoàn Trang 7 / 23
ĐAXC 3 pha khởi động ĐC KĐB roto ngắn mạch Môn: Điện tử công suất
b/ Điều kiện làm mát cho valve:
Qua thực nghiệm cho ta thấy:
- Ở điều kiện làm mát tự nhiên, valve làm việc tốt với 25% dòng điện định mức.
- Ở điều kiện làm mát cưỡng bức, valve làm việc với 30%-60% dòng điện định mức.
=> Ta chọn điều kiện làm mát cưỡng bức để valve có thể làm việc tốt với 40% dòng điện
định mức.
=>
)(565
4,0
226
%40
A
I
I
tbvan
tbvanthuc
===
- Chọn hệ số dự trữ điện áp cho valve: Chọn k
uv
= 1.6
U
ng valve
= k
uv
. U
ng max
= 1,6 . 537,4 = 860 (V)
- Theo điều kiện I

2
.1,05 . 220 = 326,7 (V)
- Xét quá trình quá độ trong mạch:
dt
di
LiRU
f
+=
- Tốc độ tăng dòng lớn nhất khi
L
U
dt
di
f
=
max
=> Chọn cuộn kháng L có trị số sao cho
van
dt
di
L
U
van
dt
di
dt
di
f
<⇒<
max

===
−
ππ
SVTH: Nguyễn Phúc Đoàn Trang 8 / 23
ĐAXC 3 pha khởi động ĐC KĐB roto ngắn mạch Môn: Điện tử công suất
► Bảo vệ quá áp:
- Gồm các phần tử là R và C tạo thành mạch RC mắc song song với valve. Thông số các
phần tử này được tính như sau:
)(10.1140
220.2.564,0
10.200
.564,0
3
6
max
0
s
Rad
U
dt
du
f
===
ω
- Do loại valve này có du/dt = 1000 V/µs, nhưng valve làm việc ở điều kiện không phải là lý
tưởng, vì vậy ta chỉ chọn thông số du/dt cho valve = 200 v/µs. Ta có:
)(10.256,0
10.1140.10.3
11
6

2
.12 = 0,007 (W).
- Tổn thất trên R khi valve mở:
)(012,0
2
311.10.25,0
22
26
2
max
2
max
1
Ws
CU
CU
WW
f
C
CR
=====
−
- Tổn thất khi valve khóa lại:
)(012,0
2
2
max
2
Ws
CU

) = 0,007 + 2,4 = 2,407(W)
=> Chọn điện trở có công suất từ 3W đến 5W.
-Vậy giá trị các phần tử mạch bảo vệ valve là:
L = 3µH C = 0,25µF R = 12Ω/3W
II- GIỚI THIỆU VÀ THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN:
► Yêu cầu chung của mạch điều khiển:
- Phát xung điều khiển đến các valve lực theo đúng thứ tự pha và theo đúng góc điều khiển
α cần thiết.
- Đảm bảo phạm vi điều khiển α
min
÷ α
max
tương ứng với phạm vi thay đổi điện áp ra tải của
mạch lực.
- Cho phép bộ điều áp làm việc bình thường với các chế độ khác nhau do tải yêu cầu.
- Góc điều khiển mọi valve không được lệch quá (1 ÷ 3)
o
điện.
- Đảm bảo mạch hoạt động ổn định và tin cậy khi lưới điện xoay chiều dao động cả về giá trị
điện áp và tần số.
- Có khả năng chống nhiễu công nghiệp tốt.
- Độ tác động của mạch điều khiển nhanh, dưới 1ms.
- Đảm bảo xung điều khiển phát tới các valve phù hợp để mở chắc chắn valve.
► Sơ đồ khối mạch điều khiển:
- Nguyên tắc điều khiển dọc:
SVTH: Nguyễn Phúc Đoàn Trang 9 / 23
ĐB
U
tựa
SS

xung mở valve hay góc điều khiển thay đổi do sự thay đổi trị số của U
đk
.
1- Khâu đồng bộ:
a/ Đồng pha:
- Tại phần đồng pha này, ta có thể sử dụng theo cách đơn giản là sử dụng biến áp đồng pha.
Có thể dùng 3 biến áp 1 pha cho mỗi pha. Tuy nhiên, vì trong mạch điều khiển còn có những
khâu khác cũng cần dùng đến biến áp nên thường chỉ dùng chung một biến áp có nhiều cuộn
dây thứ cấp, mỗi cuộn thực hiện nột chức năng riêng trong đó có cuộn dành cho việc lấy tín
hiệu đồng pha.
- Khâu tạo điện áp đồng bộ cho bộ ĐAXC 3 pha để điều chỉnh 6 thyristor thường cần một hệ
điện áp 6 pha làm điện áp đồng bộ. Góc α được tính từ góc “0”. Hệ điện áp pha này bao gồm 6
điện áp đồng bộ hình sin lệch nhau một góc = π/3. Do đó ta cần phải đấu cuộn sơ cấp của biến
áp đồng pha với điện áp pha của nguồn lực, điểm trung tính được nối với điểm “0” của mạch
điều khiển. Các điện áp lấy ra từ thứ cấp a, a’, b, b’, c, c’ sau khi qua chỉnh lưu được dùng làm
điện áp đồng pha của các pha A, B, C tương ứng.
b/ Đồng bộ:
- Do kiểu sơ đồ đấu của valve, ta có góc điều khiển: 0
o
≤ α ≤ 150
o
.
- Chọn: • U
đp
= 10V • f = 50Hz • E = ±15V.
- Nhóm chỉnh lưu D1, D2 có điện áp đặt vào là điện áp đồng pha với U
hd
= 10V nên U
ngmax
đặt

VUU
o
đpng
===
α
Do có sụt áp trên diode chỉnh lưu nên U
ng
giảm đi khoảng 0,7V.
=> U
ngưỡng
= U
ng
– 0,7 = 3V.
- Chọn dòng i qua phân áp P1 + R4 là 1mA => tổng trở của cả bộ phân áp là:
)(1510.15
10.1
15
3
3
Ω====
−
Σ
K
i
E
R
=> Chọn R4 = 10K và P1 = 10K, điều chỉnh P1 = 5K.
- R
o
là điện trở tải của mạch chỉnh lưu, chọn R

ms
f
T
===
trong khi đó, tại mỗi ½ chu kỳ của điện áp lực ta phải tạo được 1
xung răng cưa
=> t
rc
= t
p
+ t
n
=10ms
- Thời gian tụ C1 phóng điện chính là thời gian tương ứng phạm vi điều chỉnh góc điều khiển
α, do đó, góc 150
o
được quy đổi thành thời gian là:
)(33,8
180
)(10.150
ms
ms
t
o
p
==
=>
)(67,133,810 mst
n
=−=

= 1,67ms và điện áp bảo hòa của OA2 là:
U
bh
= E – 1,5 = 15 – 1,5 = 13,5 (v)
=>
)(73,8093
45,56795
15
10.67,1
10.10.22,0
7,05,13
.
7,0
3
6
3
2
Ω=
+
−
=
+
−
≤
−
−
R
E
t
UC

qua R5 vào B
T1
để khóa bóng này lại, cho phép tụ C2 tiến hành nạp điện, mặt khác đưa nguồn
–E vào cụm phân áp (R5 - P5) để tạo điện áp vào của OA3 với U
v
= const và mạch bắt đầu
hoạt động như mạch PI.
- Diode ổn áp Dz2 nhằm hạn chế điện áp điều khiển tối đa sao cho phù hợp với điện áp răng
cưa đã thiết kế.
- P4 dùng để chỉnh U
o
là điện áp khởi động ban đầu.
- P3 dùng điều chỉnh tốc độ tăng áp và chính là đặt thời gian khởi động.
- P5 dùng để đặt điện áp U
v
, thường điện áp đặt với giá trị thấp xấp xỉ 1V.
b/ Tính toán linh kiện:
- Chọn: • Biên độ điện áp răng cưa là 10V (U
rc max
= 10V).
• E = ±15V.
• Phạm vi điều chỉnh: U
o
= 20% ÷ 60%.
• Thời gian khởi động dài nhất là 25s.
- Vì U
rc max
= 10V => phạm vi điều chỉnh mức ban đầu là U
o
= (2 ÷ 6)V.

=⇒−=
.
- Chọn tụ C2 = 330µF (là tụ hóa).
=>
KP 19
10.330
25,6
6
3
==
−
=> Chọn P3 = 50K. (chỉnh P3 = 20K).
- Theo thành phần U
o
= a, ta có:
34
3
4
P
U
U
PU
P
P
U
v
o
vo
=⇒=
- Từ đó ta có phạm vi điều chỉnh biến trở P4 là:

)(66,466633,3335000)(3,333
15
1
10.5)(
5
3
555
Ω=−=⇒Ω==+= R
E
U
PRP
v
- Chọn R5 = 4,7K và P5 = 1K.
- Chọn transistor là loại C828, R6 = 20K và R7 = 4,7K.
- Chọn OA tương tự như phần trước là IC TL082. Trong đó, một vỏ được dùng là OA3 và 1
vỏ còn lại dùng cho mạch so sánh (phần sau).
T
Time (s)
0.00 10.00 20.00 30.00 40.00
Udk (V)
0.00
2.50
5.00
7.50
10.00
- Biểu đồ trên là kết quả mô phỏng của mạch PI. Các thông số linh kiện được chỉnh như sau:
• P5 được chỉnh với giá trị là 500Ω • R = 10K
• P4 được chỉnh với giá trị là 5K • P3 được chỉnh với giá trị là 5K
• Diode zener là loại 1N2816 (có BV/Break down voltage = 18V)
4- Khâu so sánh:

-
) với K
o
là hệ số khuếch đại của OA.
- Do đó ta được: U
ss
= U
ra
= K
o
(U
đk
– U
tựa
)
SVTH: Nguyễn Phúc Đoàn Trang 13 / 23
ĐAXC 3 pha khởi động ĐC KĐB roto ngắn mạch Môn: Điện tử công suất
5- Khâu tạo xung kép:
- Do đặc điểm: dòng điện cấp từ nguồn xoay chiều buộc phải đi qua hai valve lực trong mỗi
bán kỳ của điện áp lực nên mạch điều khiển phải phát đồng thời vào hai valve cần dẫn. Vì vậy,
để điều khiển mở cho valve lực cần có hai xung, xung thứ nhất là xung chính được phát động
theo góc điều khiển α, xung thứ hai là xung phụ nhằm đảm bảo có hai valve cùng dẫn. Việc
phát xung điều khiển như vậy được gọi là phát xung kép. Biểu đồ phát xung kép như sau:
- Dạng xung kép là hai xung đơn cách nhau 60
o
điện. Loại xung này chuyên dùng cho các sơ
đồ cầu ba pha hiện nay. Thực chất đây là khâu tạo xung đơn kết hợp với mạch tách xung để để
tạo ra xung đơn xuất hiện đúng thời điểm để mở valve, đồng thời kết hợp với xung mở valve
của valve kế tiếp tạo thành cặp xung kép nhờ mạch logic.
a/ Tạo xung đơn:

RmAe
R
E
tti
x
t
x
τ
τ
τ
=> Chọn R10 = 4,7K và Dz3 là loại 1N2808 có U
ngưỡng
= 10V.
- Từ hằng số thời gian của mạch τ = R.C, ta có:
8
3
6
10.18,1
10.7,4.8,1
10.100
.8,1
−
−
====
R
t
R
C
x
τ

-3.00
9.00
Uss
-20.00
20.00
b/ Tách xung:

- Để đầu vào (+) của OA = 1mA → R11 = R13 = 10K.
- Do OA được chọn là loại TL082 (có hai vỏ, dùng cho OA5 và OA6 trên sơ đồ) có E = ±15V
→ U
ra
= ±15V. Trong khi đó, IC logic chỉ làm việc ở mức +5V và dòng = 1mA.
=>
)(15
10.1
15
3
12
Ω==
−
KR
=> Chọn R12 = R14 = 15K.
- Ngoài ra, lắp thêm D4 và D5 để bảo vệ đầu vào của OA khỏi quá điện áp và R11 có tác
dụng hạn chế dòng qua các diode này khi chúng dẫn ở từng ½ chu kỳ điện áp đồng pha.
- Chọn D4 = D5 = D6 = D7 = D8 = D9 là loại N4001.
- IC logic AND chọn loại HC4081B và IC logic OR chọn loại CD4071B có sơ đồ chân như
sau:
SVTH: Nguyễn Phúc Đoàn Trang 15 / 23
ĐAXC 3 pha khởi động ĐC KĐB roto ngắn mạch Môn: Điện tử công suất
6- Khâu khuếch đại xung:

1
A
k
I
I
VkUU
đk
đk
===∗
===∗
- Nguồn công suất, ta lấy chung nguồn 15V sử dụng cấp cho mạch điều khiển, do đó ta chọn
bóng T2 là loại BD135 có các thông số sau:
• U
CE
= 45V • I
Cmax
= 1,5A • β
min
= 40.
- Tuy nhiên, để tiêu tán nhanh dòng điện qua BAX khi bóng T2 khóa, ta lắp thêm R16 nối tiếp
với cuộn sơ cấp để khi T2 khóa, dòng điện qua BAX sẽ chảy vòng qua D10-R16 và làm cho
năng lượng tiếu tán trên R16 này. Điều này tránh được tình trạng điểm làm việc của lõi biến áp
bị đẩy lên vùng bảo hòa.
)(10
5,1
15
max
16
Ω==>
C

E
R
CS
ββ
=> Chọn R15 = 15K.
b/ Biến áp xung:
- Nhiệm vụ của BAX gồm:
• Cách ly mạch lực và mạch điều khiển.
• Phối hợp trở kháng giữa tầng KĐX và cực điều khiển của valve lực.
- Do BAX phải làm việc với tần số cao nên lõi thép biến áp cho tần số lưới điện 50Hz không
đáp ứng được. Lõi dẫn từ trường cho BAX thường dùng nhất hiện nay là lõi ferit dạng xuyến,
hình trụ hay có tiết diện kiểu chữ E. Tuy nhiên do tổn thất trong biến áp tăng mạnh theo tần số
nên cường độ từ cảm cũng giảm đáng kể so với tần số 50Hz. Đồ thị “Đặc tính từ hóa lõi ferit
tần số cao đến 30kHz” cho thấy khi biến áp làm việc theo trạng thái từ hóa một phần thì giá trị
SVTH: Nguyễn Phúc Đoàn Trang 16 / 23
ĐAXC 3 pha khởi động ĐC KĐB roto ngắn mạch Môn: Điện tử công suất
∆B không được vượt quá 0,25 Tesla, tương ứng ∆H phải dưới 40A/m. Trường hợp biến áp làm
việc theo đường từ hóa toàn phần thì sẽ tăng được gấp đôi các trị số trên.
B
H
20
240
oC
100
16080
0
0,2
0,4
oC
Đặc tính từ hóa lõi ferit tần số cao đến 30kHz

mmm
HB
UtIUk
V
xxba
===
∆∆
∆
=
−
−−
- Tra theo bảng, ta chọn loại lõi chữ E có mã hiệu là 814E250 có diện tích lõi từ là 0,202 cm
2
và diện tích cửa sổ là 0,171cm
2
.
- Số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp là:
•
)(9,108
10.202,0.2,0
10.100.4,4
.
.
4
6
1
1
vòng
SB
tU

- Cấu tạo của biến thế nguồn như sau:
SVTH: Nguyễn Phúc Đoàn Trang 17 / 23
ĐAXC 3 pha khởi động ĐC KĐB roto ngắn mạch Môn: Điện tử công suất
a/ Mạch cấp nguồn DC (W2):
- Đa số mạch điều khiển đòi hỏi nguồn cung cấp là điện áp một chiều, trị số điện áp và độ ổn
định tùy thuộc từng khâu trong mạch. Năng lược cấp cho nguồn này thông thường vẫn lấy từ
lưới điện nhờ biến áp điều khiển. Cấu trúc thông thường của bộ nguồn cho mạch điều khiển
như sau:
- Trong các phần tính toán trước, ta đã chọn nguồn cung cấp cho các khâu với mức điện áp
là ±15VDC, do đó tại mạch cấp nguồn một chiều này, ta chọn nguồn cung cấp là ±15V được ổn
áp bởi hai vi mạch là LM7815 ổn áp nguồn +15V và LM7915 ổn áp nguồn -15V.
- Sơ đồ mạch cấp nguồn một chiều như sau:
- Chọn thông số các linh kiện:
• C01 = C02 = 1000µF là tụ có nhiệm vụ san bằng điện áp chỉnh lưu.
• C03 = C04 = 100µF là tụ có nhiệm vụ lọc phẳng.
• C05 = C06 = 0,1µF là tụ lọc nhiễu.
• D01=D02=D03=D04=D05=D06 là loại 1N4002 có thông số: I
tb
= 1mA và U
ng max
= 100V.
b/ Biến thế nguồn:
- W1 là cuộn sơ cấp được nối với nguồn xoay chiều 3 pha 220/380V.
- W2 là cuộn thứ cấp thực hiện chức năng cung cấp U
2
cho mạch cấp nguồn một chiều.
- W3 là cuộn thứ cấp thực hiện chức năng là lấy tín hiệu đồng pha cấp cho khâu đồng bộ.
► W2:
- Cấp nguồn cho mạch điều khiển và cho khâu KĐX.
+ Nguồn cho mạch điều khiển:

===⇒=∗
SVTH: Nguyễn Phúc Đoàn Trang 18 / 23
U
2~
BIẾN ÁP
ĐIỀU KHIỂN
U
đp~
±E
ch
U
1~
±U
do
±E
CS
±E
C
C
CHỈNH LƯU
DIODE
LỌC
ĐIỆN DUNG
ỔN ÁP 1
ỔN ÁP 2
ĐAXC 3 pha khởi động ĐC KĐB roto ngắn mạch Môn: Điện tử công suất
+ Nguồn cấp cho khâu khuếch đại xung:
- Để cấp nguồn cho khâu này, ta lấy nguồn trước ổn áp => U
d
= ± 20V.

A
I
I
d
tbvalve
==
+
==
- Điện áp rơi trên diode chỉnh lưu là 0,7V => tổn hao công suất trên diode là:
P
t hao
= 0,7 . 0,67 = 0,469 (W).
- Vì ta dùng chỉnh lưu là cầu 3 pha 6 diode, do đó:
P
thực
= 0,469 . 6 = 2,814 (W).
► W3:
- Chọn U
2
= U
đp
= 10V (theo thiết kế tại khâu đồng pha).
- Sơ đồ chỉnh lưu là hình tia 1 pha.
=> U
d
= 0,9.U
2
= 0,9 . 10 = 9(V).
- Chọn I
d

ba
+ P
th W2
+ P
th W3
= 52,5 + 4 + 2,814 + 0,21 = 59,424(VA).
- Theo bảng tra “Các tham số tính toán cho biến áp công suất nhỏ” (Trang 159 - Tài liệu
hướng dẫn thiết kế Điện tử công suất), ta chọn sơ bộ:
85,0
1
2
==
S
S
η
.
- Vậy:
VAVAS
baW
70)(9,69
85,0
424,59
1
≈==
.
- Từ công thức:
csth
ba
csth
kkBf

= 80 • V
t
= 125
• G
t
= 990(g) • S
(50Hz)
= 70VA • S
(400Hz)
= 400VA.
SVTH: Nguyễn Phúc Đoàn Trang 19 / 23
ĐAXC 3 pha khởi động ĐC KĐB roto ngắn mạch Môn: Điện tử công suất
H
b
a
a/2
a/2
h
c
b = (1 - 1,5
)a
c = (0,6
:
0
,
8
)a
h = (2
:
3

100
q (VAR/kg)
B(T)
Hình a Hình b
Đồ thị tổn thất riêng trong lõi thép
- Theo “Đồ thị tổn thất riêng trong lõi thép – hình a”, ta có: G
th
= 990 tương ứng với p
th
= 0,9.
=> P
th
= p
th
. G
th
= 0,9 . 0,99 = 0,891 (W).
+ Xác định thành phần dòng từ hóa:
)(015,0
891,0424,59
891,0
A
S
P
I
ba
th
xa
=
+

=> Đạt yêu cầu.
+ Tính số vòng các cuộn dây:
- Ta có các giá trị:
• E
1
= U
1
(1 – 0,01. ΔU
1
%) = 380(1 – 0,01 . 5) = 361(V).
• E
2W2
= U
2
(1 + 0,01. ΔU
2
%) = 17,1(1 + 0,01 . 9,5) = 18,7245(V).
• E
2W3
= U
2
(1 + 0,01. ΔU
2
%) = 10(1 + 0,01 . 9,5) = 10,95(V).
- Từ đó ta có số vòng dây của biến áp là:
SVTH: Nguyễn Phúc Đoàn Trang 20 / 23
ĐAXC 3 pha khởi động ĐC KĐB roto ngắn mạch Môn: Điện tử công suất
•
)(6,1551
8.31,1.50.44,4

th
W
===
=> Chọn W2 có 85 vòng.
•
)(065,47
8.31,1.50.44,4
10.95,10
44,4
10.
3
4
max
4
32
vòng
SBf
E
W
th
W
===
=> Chọn W3 có 50 vòng.
- W3 gồm 3 cuộn dây bằng nhau và mỗi cuộn có số vòng dây quấn là 50 vòng.
8- Tổng hợp linh kiện và sơ đồ chi tiết mạch điều khiển:
a/ Bảng tổng hợp linh kiện:
LINH KIỆN THÔNG SỐ LINH KIỆN THÔNG SỐ
1- Mạch lực 2- Khâu Đồng bộ
- Valve lực T588N - D1, D2 1N4002
- Các phần tử bảo vệ

SVTH: Nguyễn Phúc Đoàn Trang 21 / 23
b/ Sơ đồ chi tiết mạch điều khiển: