THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN MẠCH LỰC
I. Động cơ có:
U
dm
=440 V , n
dm
=1500v/p , P =30kW
Lựa chọn sơ đồ thiết kế
Sau khi phân tích đánh giá về chỉnh lưu và nghịch lưu từ các ưu điểm của các sơ
đồ chỉnh lưu với tải và các động cơ điện một chiều có công suất vừa phải thì ta
dùng chỉnh lưu cầu 3 pha điều khiển đối xứng là hợp lý hơn cả bởi lẽ ở công suất
này để tránh lệch tải điện áp , không thể thiết kế theo sơ đồ một pha, sơ đồ tia ba
pha sẽ làm mất đối xứng điện áp nguồn. Nên trong đồ án này ta chọn sơ đồ thiết
kế chọn là sơ đồ cầu ba pha.
- Các thông số cơ bản còn lại của động cơ
)(2,68
440
30000
A
U
P
I
dm
dm
===
U
2a
,U
2b
,U
2c

)().1.(5,0 Ω−=
udm
udm
u
I
U
R
η
L
ư
: điện cảm mạch phần ứng động cơ được tính theo công thức:
dmdm
dm
u
Inp
U
L
....2
60.
π
γ
=
II. Tính chọn Tiristo
Tính chọn dựa vào các yếu tố cơ bản của dòng tải , sơ đồ đã chọn , điều khiển toả
nhiệt , điện áp làm việc , các thông số cơ bản của van được tính như sau :
U
nmax
= (π/3). U
d
= (π/3) . 440 = 460,76(V)

Dòng điện làm việc của van được tính theo dòng điện dòng hiệu dụng:
)(36,39
3
18,68
3
. A
I
IkI
d
dhdlv
====
( trong sơ đồ cầu ba pha )
Chọn điều khiển làm việc của van là có cánh toả nhiệt và đầy đủ điện tích toả
nhiệt không có quạt đối lưu không khi với điều khiển đó Idmv từ các thông số
U
nv
, I
đmv
ta chọn 6 tiristor loại có thông số sau
điện áp ngược cực đại của van 1000(V)
dòng điện định mức của van 200(A)
đỉnh xung dòng điện 4000(A)
dòng điện của xung điều khiển 100mA
điện áp của xung điều khiển 3,0(V)
dòng điện rò 20mA
sụt áp lớn nhất của tiristor ở trạng thái dẫn ∆U = 1,6(V)
tốc độ biến thiên điện áp
)/(200 sV
dt
du


Chiều cao sơ bộ của trụ được tính theo công thức :
β
π
nT
l
.4.
=
β là hệ số cho biết hệ số quan hệ giữa chiều cao và chiều rộng thường lấy β
=1,3.
.
3,1
.4. nT
l
π
=
Chọn mạch từ hình chữ Ε được ghép từ những lá tôn Silic loại 310 có
Bề dày tôn : 0,35mm
Tổn hao là : 1,7 W/kg
Tỷ trọng : d = 7,8kg/dm
3
Tiết diện của trụ T=a.b
- Chọn MBA ba pha ba trụ sơ đồ đấu dây ∆ (làm mát bằng không khí tự nhiên)
- Tính các thông số cơ bản
a) Tính công suất biểu kiến của MBA:
S = K.P =1,05.P = 1,05 . 30000 = 31500(VA)
b) Điện áp pha sơ cấp của MBA
U
1
=380(V)

Chọn sơ bộ
∆U
ba
= 6%.Ud = 6% . 440 = 26,4(V)
Từ phương trình cân băng điện áp tải ta có:
)(84,476
18cos
4,2606,1.2440
18cos
.2
0
0
VU
UUUU
U
do
badnvd
do
=
+++
=
∆+∆+∆+
=
Điện áp pha thứ cấp :
)(86,203
63
84,476
2
V
k

ba
====
+ Tính sơ bộ mạch từ.
Tính tiết diện sơ bộ trụ:
fm
S
kQ
ba
qFe
.
.=
k
q
: Hệ số phụ thuộc vào phương thức làm mát k
q
= 6
m : số trụ của MBA = 3
f : tần số nguồn xoay chiều f = 50Hz
)(948,86
50.3
31500
.6
2
cmQ
Fe
==

Đường kính trụ:
)(52,10
948,86.4

U
w
(vòng)
Số vòng dây mỗi pha thứ cấp MBA:
5,1058,196.
380
86,203
.
1
1
2
2
=== w
U
U
w
(vòng)
w
2
= 106 (vòng)
- Chọn sơ bộ mật độ dòng điện trong MBA với dây dẫn bằng đồng MBA khô
chọn :
J
1
= J
2
= 2,75(A/mm
2
)
Tiết diện dây dẫn sơ cấp MBA:

86,29
2
1
1
1
mmA
S
I
J ===
Tiết diện dây dẫn thứ cấp MBA:
)(24,20
75,2
67,55
2
2
2
2
mm
J
I
S ===
Chọn dây dẫn tiết diện chữ nhật, cách điện cấp B . Chuẩn hoá tiết diện theo tiêu
chuẩn: S
2
= 20,30(mm
2
).
Kích thước dây có kể cách điện: S
2
= a

=
−
=
e
g
k
b
hh
w
(vòng)
Trong đó : k
e
= 0,95 hệ số ép chặt
h : chiều cao trụ
h
g
: khoảng cách từ gông đến cuộn dây sơ cấp
Chọn sơ bộ khoảng cách
h
g
=1,5 cm
- Tính sơ bộ lớp dây ở cuộn sơ cấp:
8,6
29
197
11
1
11
===
w

= D
fe
+ 2 . a
01
– 2 .S
01
= 11 + 2.1 - 2.0,1 = 12,8(cm)
Đường kính trong của cuộn sơ cấp
D
t1
= D
t
+ 2 . S
01
= 12,8 + 2 . 0,1 = 13(cm)
Chọn bề dầy cách điện giữa các lớp dày ở cuộn sơ cấp
cd
11
= 0,1(mm)
Bề dày cuộn sơ cấp
Bd
1
= (a
1
+ cd
11
) . n
11
= (1,56+0,1).7 = 11,62(mm) = 1,162(cm)
Đường kính ngoài của cuộn sơ cấp

1
= h
2
= 22,8(cm)
Tính sơ bộ số vòng dây trên 1 lớp:
(3795,0.
59,0
58,22
.
2
2
12
≈==
e
k
b
h
w
vòng)
Tính sơ bộ số lớp dây quấn trên cuộn thứ cấp :
9,2
37
106
12
2
12
===
w
w
n

2
+ cd
22
) .n
12
= (0,353+0,01) .3 = 1,089(cm)
Đường kính ngoài của cuộn thứ cấp:
D
n2
= D
t2
+ 2 .Bd2 = 17,324 + 2 . 1,089 = 19,502(cm)
Đường kính trung bình của cuộn thứ cấp :
D
tb2
= ( D
t2
+ D
n2
) / 2 = (17,324 + 19,502) / 2 = 18,413(cm)
Chiều dài dây quấn thứ cấp :
l
2
= π . w
2
. D
tb2
= π.106.18,413 = 61,32(m)
Đường kính trung bình các cuộn dây:
D

Tiết diện gông Q = a . b = 107,1(cm
2
)
Dựa vào m = h/a = 2,3/2,5
n = c/a= 0,5
l = b/a = 1:2,5 .
Trong đó h=25cm
Tiết diện hiệu quả của gông:
Qg = k
hq
. Q = 0,95 . 107,1 = 101,7(cm
2
)
Số lá thép dùng trong 1 gông:
hg = b/0,5 = 102/0,5 = 204 (lá thép)
Tính chính xác mật độ từ cảm trong trụ: