h
t
tp://www.ebook.edu.vn
Đề b
à
i:
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
:
ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT
Thiết kế bộ nguồn cấp điện liên
t
ục UPS, phần chỉnh
l
ư
u với các tham số sau:
- Đ
i
ện áp nguồn: 220 VAC+10%,-10%, 50Hz.
- Công su
ất:
15KVA.
- Đ
i
ện áp ra
:
220 VAC+/-1%.
- Ắc quy: axist loại kín, thời gian
l
ư
u điện 10 phút.


y có thể gây ra những hậu quả khác nhau.
Về mặt lý thuyết
:
Hệ thống phân phối năng
l

ợng điện tạo ra mộ
t
điện áp hình sin
vơi biên độ v

tần số thích hợp để cung cấp cho thiết bị điện (400V-50Hz chẳng hạn).
Trong
t
hực tê, những sóng hình sin điện áp v

dòng điện cùng tần số bị ảnh h

ởng
trong phạm vi khác nhau bởi những sự cố có
t
hể xuất hiện trong hệ thống.
Đối với hệ thống cung cấp điện: Có thể bị sự cố hoặc g
i
án đoạn cung cấp điện
vì:

Hiện
t


m cho đ

ờng dây bị đứt

Những hiện
t

ợng ngẫu nhiên, chẳng hạn:
- C

nh cây rơi gây gắn mạch hoặc đứt dây
- Đứt cáp do đ

o đất
- Sự h

hỏng
t
rong hệ thống cung cấp
Những thiế
t
bị dùng điện có
t
hể ảnh h

ởng đến hệ thống cung cấp

Lăp đặt công nghiệp, chẳng hạn:
- Động cơ gây ra điện áp rơi v



Lệch điện áp

Ngừng hoạt động

Tăng đột ngột điện áp

Thay đổ
i
tần số

Xuất hiện sóng h

i

Nh
i
ễu tần số cao
Sự cố có
t
hể gây ra những hậu quả nghiêm
t
rọng, đặc biệt
l


l

m g
i

ế
t
bị, nh

x

ởng

Mục tiêu vận h

nh kinh tế
Từ đó phải tìm cách loại chúng ra. Có nhiều giải pháp kỹ thuật khác nhau cho vấn
đề n

y, những giải pháp n

y đ

ợc so sánh
t
rên cơ sở của ha
i
tiêu chuẩn sau để đánh giá:

Liên tục cung cấp điện

Chất
l

ợng cung cấp điện

(chẳng hạn: GALAXY-sai số cho phép của biên độ
0,5 %, tần số 1%)
UPS có
t
hể cung cấp điện áp tin cậy, độc lập v

liên tục thông qua các khâu
t
rung
gian: Acquy v

chuyển mạch
tĩ
nh.
II. ứng dụng của UPS trong thực tế
Hiện nay nhu cầu ứng dụng UPS trong các lĩnh vực tin học, viễn thông, ngân h

ng l

rất lớn. Số l

ợng UPS đ

ợc sử dụng gần bằng 1/3 số l

ợng máy tính đang đ

ợc sử dụng.
Có thể lấy một v



ơng II: tính toán v

lựa chọn bộ ắc quy cho nguồn UPS
I. Giới thiều chung về ắc quy.
II. Tính toán v

lựa chọn cho ắc quy.
Căn cứ v

o đầu ra của bộ chỉnh l

u độc lập nguồn dòng điện, ta có thể chọn đ

ợc
điện áp đầu v

o đặt lên ắcquy.
Dạng điện áp ra của bộ nghịch l

u độc lập nguồn dòng điện có dạng:
Ta có:
1

4


/

3

∫

(
3
)
dθ +
2π
∫

(
π

/

3
3
) d
θ

=0,47E
d
Với U=220V=> E
d
=220/0,47=468V.
Nếu sử dụng một nguồn lớn 468V có một

u điểm l

dòng tiêu thụ sẽ nhỏ nh


Tình toán dung l

ơng của ắc quy.
Với yêu cầu về công suất của UPS l

15KVA, U=220V ta cần sử dụng máy biến áp.
Nếu coi hiệu suất của máy biến áp l

95% thì hiệu suất phía sơ cấp của máy
biến áp nghịch l

u l

:
15
=
(KVA)
S
nghịch

l

u
=
0.95
15.8
Do tổn hao của các van công suất của bộ biến đổi l

không đáng kể do đó ta có thể
coi công suất đầu v


262A.h
Do trong bộ ắc quy có nội trở trong do đó điện áp đầu ra của bộ chỉnh l

u đ

ợc tính nh

sau:
Trong đó:
U
cl
=U
d
+U
t
U
cl
: điện áp đầu ra bộ chỉnh l

u.
U
d
: điện áp đặt trên hai đầu ắc quy. U
d
=120VDC
U
t
: điện áp tổn hao do nội trở của ắc quy.
Với loại ăcquy 12V ta tra đ


ơng pháp nạp ắc qui l

+ Ph

ơng pháp dòng điện.
+ Ph

ơng pháp điện áp.
+ Ph

ơng pháp dòng áp.
a) Ph

ơng pháp nạp ắc qui với dòng điện không đổi.
Đây l

ph

ơng pháp nạp cho phép chọn đ

ợc dòng nạp thích hợp với mỗi loại ắc qui,
bảo đảm cho ắc qui đ

ợc no. Đây l

ph

ơng pháp sử dụng trong các x


ợc
điểm thời gian nạp kéo d

i, ng

ời ta sử dụng ph

ơng pháp nạp với dòng điện nạp thay đổi
hai hay nhiều nấc
b) Ph

ơng pháp nạp với điện áp không đổi.
Ph

ơng pháp n

y yêu cầu các ắc qui đ

ợc mắc song song với nguồn nạp. Hiệu điện
thế của nguồn nạp không đổi. Ph

ơng pháp nạp với điện áp không đổi có thời gian nạp
ngắn, dòng nạp tự động giảm theo thời gian.Tuy nhiên dùng ph

ơng pháp n

y ắc
qui không đ

ợc nạp no. Vì vậy nạp với điện áp không đổi chỉ l


ợng ắcquy bằng
95% dung l
−
îng ®Þnh møc.
• Giai ®o¹n 2: n¹p víi ¸p kh«ng ®æi cho tíi khi ¾cquy no th× dõng.
Kết luận :
Vì ắc qui l

tải có tính chất dung kháng kèm theo sức phản điện động cho nên khi ắc
qui đói m

ta nạp theo ph

ơng pháp điện áp thì dòng điện trong ắc qui sẽ tự động dâng
nên không kiểm soát đ

ợc sẽ l

m sôi ắc qui dẫn đến hỏng hóc nhanh chóng. Vì vậy trong
vùng nạp chính ta phải tìm cách ổn định dòng nạp cho ắc qui.
Khi dung l

ợng của ắc qui dâng lên đến 90% lúc đó nếu ta cứ tiếp tục giữ ổn định
dòng nạp thì ắc qui sẽ sôi v

l

m cạn n



ợc chia l

m hai nhóm:
- Nhóm Katot chung : T1, T3, T5
- Nhóm Anot chung : T2, T4, T6
Góc mở đ

ợc tính từ giao điểm của các nửa hình sin
Giá trị trung bình của điện áp trên tải
5



+


6
6
3 6 U
U
d

=

2


+


125.
=

125.3,14
=

75,57
(V)
3

6.cos


3

6.cos

45
Nh

vậy ta phải sử dụng máy biến áp để hạ điện áp từ 380V xuống 76V.
Giá trị trung bình của dòng chạy qua 1 Tiristor l

:
I
TBV

max
=


1,05U
d

max

=
275V
S
ba
=



U
3
d

max
I
d

max
=



.262.131.10

3
3

U
d

1


U
d

2
Ud1 l

th

nh phần điện áp do nhóm Katot chung tạo nên
Ud2 l

th

nh phần điện áp do nhóm Anot chung tạo nên
11



3
6
3 6U
U

d1


cos


2
3
6
3 6U
U

d

2
=

2


7




6
2U

2
sin