Đồ án môn học điện tử công suất GVHD : Trần
Trọng Minh
lời nói 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 đợc chế tạo ngày càng nhiều. Và đặc biệt các ứng dụng
của nó vào các ngành kinh tế quốc dân và đời sống hàng ngày đã và đang đợc
phát triển hết sức mạnh mẽ.
Tuy nhiên để đáp ứng đợc nhu cầu ngày càng nhiều và phức tạp của công
nghiệp thì ngành điện tử công suất luôn phải nghiên cứu để tìm ra giải pháp tối u
nhất. Đặc biệt với chủ trơng công nghiệp hoá - hiện đại hoá của Nhà nớc, các
nhà máy, xí nghiệp cần phải thay đổi, nâng cao để đa công nghệ tự động điều
khiển vào trong sản xuất. Do đó đòi hỏi phải có thiết bị và phơng pháp điều khiển
an toàn, chính xác. Đó là nhiệm vụ của ngành điện tử công suất cần phải giải
quyết.
Để giải quyết đợc vấn đề này thì Nhà nớc ta cần phải có đội ngũ thiết kế đông
đảo và tài năng. Sinh viên ngành TĐH tơng lai không xa sẽ đứng trong độ ngũ
này, do đó mà cần phải tự trang bị cho mình có một trình độ và tầm hiểu biết sâu
rộng. Chính vì vậy đồ án môn học điện tử công suất là một yêu cầu cấp thiết cho
mỗi sinh viên TĐH. Nó là bài kiểm tra khảo sát kiến thức tổng hợp của mỗi sinh
viên, và cũng là điều kiện để cho sinh viên ngành TĐH tự tìm hiểu và nghiên cứu
kiến thức về điện tử công suất. Mặc dù vậy, với sinh viên năm thứ ba còn đang
ngồi trong ghế nhà trờng thì kinh nghiệm thực tế còn cha có nhiều, do đó cần phải
có sự hớng dẫn giúp đỡ của thầy giáo. Qua đây cho em đợc gửi lời cảm ơn tới
thầy Trần Trọng Minh đã tận tình chỉ dẫn, giúp em hoàn thành tốt đồ án môn học
này.
Đồ án này hoàn thành không những giúp em có đợc thêm nhiều kiến thức hơn
về môn học mà còn giúp em dợc tiép xúc với một phơng pháp làm việc mới chủ
động hơn,linh hoạt hơn và đặc biệt là sự quan trọng của phơng pháp làm việc
theo nhóm.Quá trình thực hiện đồ án là một thời gian thực sự bổ ích cho bản thân
em về nhiều mặt.

7. Tài liệu tham khảo
Sinh viên thực hiện : Nhóm 6 Tự động hóa 3 - K46
2
Đồ án môn học điện tử công suất GVHD : Trần
Trọng Minh
ch ơng I
giới thiệu chung về công nghệ lọc bụi
I. Giới thiệu chung về công nghệ lọc bụi .
Nền kinh tế ngày càng phát triển không ngừng dần đáp ứng đợc nhu cầu của con
ngời về vật chất và văn hoá nhng mặt trái của nó là kéo theo tình trạng ô nhiễm môi
trờng ngày càng trầm trọng.ở Việt Nam tại những vùng tập trung nhiều công nghiệp
tình trạng khói bụi ,khí độc hại thải ra môi trờng gây ô nhiễm là rất đáng lo ngại.Do
đó việc trang bị các hệ thống xử lí bụi cho các nhà máy xí nghiệp là thực sự cần
thiết và có vai trò ngày càng quan trọng.
Khi thiết kế hệ thống lọc bụi vấn đề đặt ra đối với các nhà máy là chọn hệ thống
lọc bụi nào cho phù hợp với nhà máy của mình trong số rất nhiều phơng pháp lọc
bụi hiện nay .Các phơng pháp lọc bụi thờng dợc sử dụng hiện nay là:
1.Lọc bụi sử dụng buồng lắng bụi.
2.Lọc bụi kiểu li tâm-xiclon
3.Lọc bụi kiểu quán tính
4. Lọc bụi bằng lới lọc vải,thép,giấy,..
5. Lọc bụi tĩnh điện
Trong đó phơng pháp lọc tĩnh điện là phơng pháp tơng đối hiệu quả đối với các
nhà máy công nghiệp có một lợng bụi lớn nh nhà máy xi măng , nhà máy phân bón
luyện kim,nghiền đá,công nghiệp gốm..v..v ..Nó có các u điểm cơ bản nh hiệu suất
thu bụi cao,chi phí năng lợng thấp,có thể làm việc với áp suất chân không hoặc áp
suất cao,và đặc biệt là có thể điều khiển và tự động hoá hoàn toàn.
II. Phân tích nguyên lý làm việc và yêu cầu công nghệ thiết bị lọc bụi tĩnh điện:
Khí thải cần lọc bụi đợc thổi qua một hệ thống hai điện cực.Giữa hai điện cực
này đợc thiết lập một điện thế một chiều tơng đối cao nên cờng độ điện trờng do

các mạch chỉnh khác về hệ số sử dụng máy biến áp và điện áp ngợc đặt lên van - rất
phù hợp với đặc điểm của tải là điện áp cao và dòng tải nhỏ nên chỉnh lu cầu đợc
chọn.Chỉnh lu cầu 3 pha có u điểm hơn về hệ số sử dụng máy biến áp và chất lợng
điện áp 1 chiều đầu ra nhng để đơn giản hoá vấn đề điều khiển và xét đến giá thành
của hệ thống ta chọn sơ đồ cầu 1 pha có điều khiển.
Tuy nhiên vì điện áp đầu ra rất cao nên việc thoả mãn đợc điện áp ngợc đặt lên
van là một vấn đề quan trọng cần giải quyết.Ta xem xét đến hai phơng án mạch lực
sau:
- Phơng án 1:
Dùng một bộ chỉnh lu cầu 1 pha không điều chỉnh đợc đó là bộ chỉnh lu dùng
các điôt sau máy biến áp và một bộ điều áp xoay chiều trớc máy biến áp
- Phơng án 2:
Dùng một bộ chỉnh lu cầu 1 pha có thể điều chỉnh đợc góc mở dùng các
thyristor đặt sau máy biến áp.

Ph ơng án I : Sử dụng mạch điều áp bằng thyristor trớc máy biến áp :

Điện áp ngợc đặt lên mỗi thyristor là: U
ngmax
=U
1
=400(V)
Sinh viên thực hiện : Nhóm 6 Tự động hóa 3 - K46
5
Đồ án môn học điện tử công suất GVHD : Trần
Trọng Minh
Nh vậy là điện áp đặt lên mỗi thyristor là tơng đối nhỏ chính vì vậy rất dễ cho
việc chọn van và điều khiển và bảo vệ van , không chỉ vậy còn giảm đợc vốn đầu t
cho thiết kế hệ thống.
Ta tính dòng chảy qua mỗi thyrisstor:

1
= 400(V)
Tính hệ số biến áp m=
1
2
U
U
=
400
91040
228
=> I
1
=m.I
2
=228.2,1 = 478,8(A)
Ta thấy rằng dòng điện chảy qua thyristor là rất lớn và đây là nhợc điểm của ph-
ơng pháp này nhng không phải là nhợc điểm lớn, có thể vẫn chọn đợc van phù hợp.
Ph ơng án II : Sử dụng mạch chỉnh lu bằng thyristor sau máy biến áp:
Sinh viên thực hiện : Nhóm 6 Tự động hóa 3 - K46
6
Đồ án môn học điện tử công suất GVHD : Trần
Trọng Minh
Dòng điện chảy qua các thyristor là :
I
tb
=I
d
/2= 2,1/2=1,05(A) dòng điện này là rất nhỏ nên rất dễ chọn van theo điều
kiện dòng điện.Và so với phơng án 1 thì số lợng van ít hơn.

pha, sau đó đa ra cao áp lọc. Cụ thể sự hoạt động của các khâu nh sau:
1. Bộ điều áp xoay chiều ba pha :
a) Sơ đồ:
Sinh viên thực hiện : Nhóm 6 Tự động hóa 3 - K46
8
Đồ án môn học điện tử công suất GVHD : Trần
Trọng Minh
b) Nhiệm vụ:
Điều khiển điện áp hiệu dụng để đa vào sở cấp máy biến áp. Khoảng điện áp đa
vào sơ cấp có thể điều chỉnh nằm trong khoảng từ 0V->440V. Nhờ có khâu này mà
có thể điều chỉnh tự động đợc hệ thống.
c) Hoạt động:
Các thyristor đợc điều khiển với góc điều khiển là . Đện áp đa vào là điện áp
hình sin có U = 400(V). Sau khi qua bộ XAAC sẽ đợc giảm xuống mức cần thiết để
điều chỉnh ổn định điện áp làm việc.
Dạng điện áp ra của bộ điều áp phụ thuộc vào tải của nó và góc mở thyristor.
Xét tải thuần trở:
- Khi < < : T1 mở, T2 khoá
U
t
= U
XC
- Khi < < + : T1 đóng, T2 cha mở đợc do cha nhận đợc xung điều
khiển nên T2 vẫn khoá.
U
t
= 0
- Khi + < < 2 : T1 khoá, T2 mở
U
t





=

)sin(e)sin(
Z
U
i
Q
m
Điện áp hiệu dụng trên tải:

++
=
2
)22sin(2sin2
UU
hdt
với đợc xác định từ phơng trình:
0)sin(e)sin(
Q
=+

Trong đó :
R
X
arctg
L

Biến điện áp xoay chiều sau MBA lực thành điện áp một chiều có độ nhấp nhô
thấp để đa ra cao áp lọc.
Quan hệ giữa điện áp sau chỉnh lu U
d
,dòng I
d
và điện áp thứ cấp U
2
,dòng thứ cấp I
2

của MBA là:
U
2
= 1,11U
d
I
2
= 0,58I
d

Do điện áp đặt lên mỗi điốt D là rất lớn ,theo tính toán U
nmax
= 75 KV.Vì vậy cần nối
tiếp các điôt để sao cho điện áp đặt lên các điốt không vợt quá U
nmax
của mỗi điôt
Sinh viên thực hiện : Nhóm 6 Tự động hóa 3 - K46
11
Đồ án môn học điện tử công suất GVHD : Trần

chọn R1 = R3 nên điện áp đó đợc duy trì ở -UA.
Sinh viên thực hiện : Nhóm 6 Tự động hóa 3 - K46
12
Đồ án môn học điện tử công suất GVHD : Trần
Trọng Minh
Thời gian tụ C nạp đến -UA phụ thuộc vào VR, R2, C nên có thể điều khiển đợc
thông qua biến trở VR.
Điện áp ra ở UB âm qua A2 đợc đảo thành dơng. Vậy ta phải chọn R4 = R5 để
giá trị UD bằng giá trị UB nhng ngợc chiều.
2. Mạch tạo xung điều khiển thyristor:
a) Nhiệm vụ:
Tạo ra xung đièu khiển mở thyristor với góc mở giảm dần để tăng dần điện áp
tải đến điện áp phóng điện.
b) Sơ đồ nguyên lý:
Sử dụng vi mạch chuyên dụng TCA785:
Sơ đồ chân:
Chấn số Ký hiệu Chức năng
1 OS Chân nối đất
2 Q2 Đầu ra 2 đảo
Sinh viên thực hiện : Nhóm 6 Tự động hóa 3 - K46
13
Đồ án môn học điện tử công suất GVHD : Trần
Trọng Minh
3 QU Đầu ra U
4 Q1 Đầu ra 1 đảo
5 VSYNC Điện áp đồng bộ
6 I Tín hiệu cấm
7 QZ Đầu ra Z
8 V
REF

biểu
f=50HZ,
Vs=15V
Giá trị
lớn nhất
Đơn vị
Dòng tiêu thụ IS 4,5
6,5
10 mA
Điện áp vào điều khiển chân 11
Khoảng điện áp V11
Trở kháng vào
0,2
15
V10max V
k
Mạch tạo răng ca
Dòng nạp tụ I10
Biên độ của răng ca V10
Điện trở mạch nạp R9
Thời gian sờn ngắn của xung răng ca
tp
10
3
80
1000
Vs-2
300
àA
V

0,8
30
620
Vs - 1,0
2
40
760
V
V
àS
àS/nF
Điện áp điều khiển
Điện áp chuẩn Vref
Góc điều khiển ứng với điện áp
chuẩn ref
2,8 3,1
2 x 10
-4
3,4
5 x 10
-4
V
1/K
Tính toán các phần tử bên ngoài
Min Max
Tụ răng ca C
10
500pF 1àF
Thời điềm phát xung
K.V

18

Trích đoạn Máy biến áp xung

---