Đồ án điện tử công suất và thiết bị điều khiển
Mục lục
Lời nói đầu...................................................................................................................2
Chơng I...........................................................................................................................3
Hệ chỉnh lu điều khiển động cơ một chiều (CL-Đ)..................................................3
I. Sơ đồ nguyên lý hệ CL - Đ ..................................................................................... 3
II. Tính toán và dựng đặc tính cơ tự nhiên của động cơ ............................................ 4
III. Tính toán bộ nguồn chỉnh l u ................................................................................ 5
1. Tính toán máy biến áp chỉnh lu.........................................................................5
Tính chọn van động lực........................................................................................6
Tính cuộn kháng lọc.............................................................................................8
IV. Tính toán và dựng đặc tính cơ của hệ CL - Đ ...................................................... 9
Chơng II.......................................................................................................................11
Hệ tự động hạn chế dòng điện khởi động....................................................................11
I. Sơ đồ nguyên lý .................................................................................................... 11
II. Lập sơ đồ cấu trúc, xác định hàm truyền của các khâu và của hệ ...................... 12
1. Lập sơ đồ cấu trúc............................................................................................12
Xác định hàm truyền của các khâu và của hệ....................................................15
III. Xây dựng đặc tính cơ của hệ tự động ................................................................ 18
IV. Tính thời gian khởi động động cơ ..................................................................... 19
Nguyen huu duc - 1 - Lớp k40ddk
Đồ án điện tử công suất và thiết bị điều khiển
Lời nói đầu
Ngày nay ,không chỉ ở các nớc phát triển ,ngay ở nớc ta các thiết bị bán dẫn đã và
đang thâm nhập vào các ngành công nghiệp và cả trong sinh hoat gia đình .các xí
nghiệp và nhà máy nh xi măng ,thuỷ điện giáy ,đờng ,dệt ,sợi ,đóng tàu là những
minh chứng.
Nhờ chủ trơng mở cửa ngày càng có thêm nhiều xí nghiệp mới dây trruyền sản
xuất mới ,đòi hỏi cán bộ kỹ thuật và kỹ s điện những kiến thức về điện tử công suất
về vi mạch và vi xử lý .Xuất phát từ yêu cầu thực tế và tầm quan trọng của bộ môn
điện tử công suất và thiết bị điều khiển các thầy đã cho chúng em từng bớc tiếp xúc

2b
U
CL
Đồ án điện tử công suất và thiết bị điều khiển
Chơng I
Hệ chỉnh lu điều khiển động cơ một chiều (CL-Đ)
I. Sơ đồ nguyên lý hệ CL - Đ
Hình 1
Hình 1 là sơ đồ nguyên lý của hệ CL - Đ, gồm bộ chỉnh lu ba pha có các van
tiristo T
1
, T
2
, T
3
nối hình tia, máy biến áp nối Y/Y và cuộn kháng lọc KL cấp điện cho
phần ứng của động cơ kích từ độc lập Đ. Bộ chỉnh lu chỉ tạo ra điện áp một chiều U
d
có cực tính không đổi nh hình vẽ, dòng điện phần ứng I cũng chỉ có thể chảy theo
một chiều ( thuận chiều van bán dẫn )
Nh ta đã biết khi dặt điện áp nguồn xoay chiều vào biến áp, các điện áp pha thứ
cấp U
2a
, U
2b
, U
2c
xoay chiều hình sin đặt lên anôt của các tiristo T
1
, T

Tốc độ định mức :
110
60
1050..2
60
n..2
m
m
=

=

=
( rad/s )
Trong đó
n
m
= 1050 ( Vg/Ph ) là tốc độ địng mức động cơ
Mômen định mức :
7,122
110
1000.5,131000.P
M
m
m
m
==

=
( Nm )

= 0,12 ( ) l in tr mch phn ng ng c.
Tc không ti lý tng :
6,114
92,1
220
.K
U
m
udm
0
==

=
( rad/s )
Nguyen huu duc - 4 - Lớp k40ddk
Đồ án điện tử công suất và thiết bị điều khiển
Ta c im th hai ca c tính [0 ; 114,6] v d ng c ng c tính c t
nhiên nh sau
N hận xét
ụ sut tục khi co tai inh mc ( so vi tục ụ khụng tai ly tng ) :
%4%100.
6,114
1106,114
%100.
o
mo
c
=

=

10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
M ( N.m )
Đồ án điện tử công suất và thiết bị điều khiển
201
.2
6.3
235
K
U
U
u
do
m2
=

==
( V )

201
I.
U
U
I
m2
m1
m2
m1
===
( A )
Điện kháng X
BA
của dây quấn máy biến áp
38,0
63,42
201
.
100
8
I
U
.
100
%U
X
m2
m2
nm
BA

R
m2
m2m
BA
=

=
( )
Công suất biểu kiến S
BA
của máy biến áp
S
BA
= K
s
.P
dmax
= K
s
.U
uđm
.I
uđm
Trong đó
K
s
= 1,34 là hệ số công suất theo sơ đồ mạch động lực
P
dmax
là công suất cực đại của động cơ

u
do
f2
K
U
U =
. Thay vào biểu thức trên ta có
u
do
v
nmaxn
K
U
.KU =
Trong đó U
do
, U
2f
, U
nmax
: là điện áp tải, nguồn xoay chiều, ngợc lớn nhất của
van
6K
nv
=
: hệ số điện áp ngợc

=
.2
6.3

= I
hd
= K
hd
. I
d
Trong đó với sơ đồ chỉnh lu tia ba pha thì K
hd
= 0,58
I
lv
= 0,58.73,5 = 42,63( A )
Chọn điều khiển làm việc của van là có cánh toả nhiệt và đầy đủ điện tích toả
nhiệt không có quạt đối lu không khi với điều khiển đó dòng điện định mức của van
I
đmv
cần chọn là
I
đmv
= K
i
. I
lv
Trong đó Ki là hệ số dự trữ dòng điện và chọn K
i
= 3,2
I
đmv
= 3,2 . 42,63 = 136,4( A )
Từ các thông số U

( V/às )
Thời gian chuyển mạch: t
cm
= 40( às )
Nhiệt độ làm việc cực đại cho phép: T
max
= 125 (
o
C )
Tính cuộn kháng lọc
Chọn dải điều chỉnh tốc độ của động cơ D = 10:1.
Tốc độ lớn nhất trong dải điều chỉnh
max
=
đm
= 110 ( rad/s ).
Tốc độ nhỏ nhất trong dải điều chỉnh là
11
10
110
D
max
min
==

=
( rad/s )
Sức điện động của bộ chỉnh lu tơng ứng với
min
là

R
BA
: điện trở của dây quấn máy biến áp, gồm điện trở cuộn thứ cấp
và điện trở cuộn sơ cấp quy đổi về mạch thứ cấp.
R
BA
= 0,1 ( )
R
KL
: điện trở cuộn kháng lọc ( thờng rất nhỏ R
KL
0 )
R
cm
: điện trở đẳng trị xét đến phần sụt áp do hiện tợng chuyển mạch
giữa các tiristo
18,038,0.
2
3
X.
2
m
R
BAcm
=

=

=
( )