Download miễn phí Đồ án Tính toán và thiết kế bộ nguồn cấp cho động cơ điện một chiều có điều chỉnh tốc độ và đảo chiều quay
Mục lục
Phần I: Phân tích và lựa chọn phương án truyền động
I. Mục đích và ý nghĩa
II. Những yêu cầu công nghệ của phụ tải
1. Các phương án truyền động
1.1 Chọn hệ truyền động
1.2 Phân tích và lựa chọn loại động cơ truyền động
1.3 Giới thiệu động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập
2. Lựa chọn phương án điều chỉnh tốc độ cho động cơ
2.1 Điều chỉnh tốc độ bằng cách đưa điện trở phụ
vào mạch phần ứng động cơ
2.2 Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông
2.3 Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp mạch phần ứng
2.4 Nhận xét và kết luận phương án lựa chọn
3. Chọn bộ biến đổi
3.1 Hệ thống truyền đông F-Đ
3.2 Hệ thống truyền động V-Đ
3.3 Kết luận lựa chọn bộ biến đổi
Phần II: Chọn và phân tích mạch động lực
1. Giới thiệu chung
2. Chọn sơ đồ chỉnh lưu để cung cấp cho động cơ
3. Nhận xét và kết luận phương án lựa chọn
4. Chọn phương án đảo chiều quay
Phần III: Chọn và phân tích mạch điều khiển
1. Giới thiệu chung
2. Thiết kế mạch phát xung
3. Phân tích mạch điều khiển
4. Khâu phản hồi âm tốc độ
5. Khâu phản hồi âm dòng có ngắt
6. Thiết kế mạch tạo nguồn nuôi
7. Giản đồ mạch điều khiển và sơ đồ nguyên lí toàn mạch
Phần IV : Tính chọn thiết bị
1. Mục đích ý nghĩa
2. Tính chọn mạch động lực:
a) Chọn động cơ .
b) Chọn máy biến áp .
c) Chọn áp to mát đóng cắt mạch điện và bảo vệ mạch động lực .
d) Chọn các van chỉnh lưu .
e) Chọn cuộn kháng san bằng .
f) Chọn mạch R-C bảo vệ van .
g) Chọn biến áp xung .
h) Chọn điện trở hãm .
3. Tính chọn các thiết bị mạch điều khiển:
Phần V: Xây dựng đặc tính tĩnh và kiểm tra chất lượng tĩnh
1. Mục đích ý nghĩa .
2. Xây dựng đặc tính cơ cao nhất .
3. Xây dựng đặc tính cơ thấp nhất .
4. Kiểm tra chất lượng tĩnh .
Phần VI: Xây dựng mô hình toán học và mô phỏng MATLAB :
1.Thành lập sơ đồ cấu trúc và hàm truyền của hệ thống .
1.1 Sơ đồ cấu trúc của hệ thống.
1.2 Xác định hàm truyền các phần tử của hệ thống .
1.3 Kiểm tra tính ổn định của hệ thống .
2. Mô phỏng Matlab& Simulink .

http://s1.luanvan.co/qYjQuXJz1boKCeiU9qAb3in9SJBEGxos/swf/2013/07/11/do_an_tinh_toan_va_thiet_ke_bo_nguon_cap_cho_dong.mxQXJ4LFHj.swf luanvanco /luan-van/de-tai-ung-dung-tren-liketly-32354/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

dßng kÝch tõ cña MF th× ®iÒu chØnh ®­îc tèc ®é kh«ng t¶i cña hÖ thèng, cßn ®é cøng ®Æc tÝnh c¬ th× gi÷ nguyªn.
UF = U§
I
~
M
UK§
iK§
U§Kf
w
wF
§K
F
MS
§
iKF
U®ku
UKF
~
~
H×nh 1.8: S¬ ®å nguyªn lý hÖ m¸y ph¸t ®éng c¬
b) §Æc ®iÓm cña hÖ F- §
¦u ®iÓm:
- ¦u diÓm næi bËt cña hÖ F- § lµ sù chuyÓn ®æi tr¹ng th¸i lµm viÖc rÊt linh ho¹t, dï gi¶m tèc theo chiÒu d­¬ng hay chiÒu ©m ®Òu cã thÓ thùc hiÖn ph¶n håi .V× thÕ, hÖ thèng nµy lµ hÖ thèng cho phÐp m«men vËn hµnh c¶ 4 gãc to¹ ®é.
- Kh¶ n¨ng qu¸ t¶i lín, ®­îc sö dông ë c¸c m¸y khai th¸c trong c«ng nghiÖp má.
Nh­îc ®iÓm:
V× hÖ thèng nµy ®ßi hái dïng nhiÒu m¸y ®iÖn quay, Ýt nhÊt ph¶i bao gåm 2 m¸y ®iÖn quay t­¬ng ®­¬ng dung l­îng víi ®éng c¬ ®iÒu khiÓn tèc ®é, ngoµi ra cßn ph¶i dïng m¸y ph¸t kÝch thÝch tõ => thiÕt bÞ nhiÒu, kÝch th­¬c lín, kinh phÝ cao, hiÖu suÊt thÊp, vËn hµnh nhiÒu tiÕng ån. Ngoµi ra, do MF 1 chiÒu cã tõ d­, ®Æc tÝnh tõ ho¸ cã thÓ trÔ nªn khã ®iÒu chØnh s©u tèc ®é.
3.2-HÖ thèng truyÒn ®éng Van-§éng c¬.
a) Giíi thiÖu chung
Lµ hÖ thèng truyÒn ®éng ®iÖn gåm m¹ch chØnh l­u ®iÒu khiÓn vµ ®éng c¬ ®iÖn. Trong ®ã V lµ bé chØnh l­u Tiristor nã cã thÓ lµ d¹ng 1 pha, 2 pha, 3pha hoÆc nhiÒu h¬n, d¹ng nöa chu kú, toµn chu kú, ®iÒu khiÓn b¸n phÇn, toµn phÇn th«ng qua ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p khèng chÕ cña bé ph¸t xung ®Ó ®iÒu khiÓn vÞ trÝ ph¸t xung (gãc më ) lµ cã thÓ thay ®æi ®iÖn ¸p chØnh l­u tõ ®ã tiÕn hµnh ®iÒu chØnh tèc ®é cña ®éng c¬.
§éng c¬ cã thÓ lµ ®éng c¬ K§B 3 pha ,®éng c¬ 1 chiÒu….
b) S¬ ®å thay thÕ vµ ®Æc tÝnh.
U2c
U2b
U2a
T3
T2
T1
E
Z
Id
Ed
Ed
Ed0
p/2
p
a
H×nh 1.9: S¬ ®å thay thÕ vµ ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh
ChÕ ®é dßng ®iÖn liªn tôc: Dßng ®iÖn chØnh l­u I® chÝnh lµ dßng ®iÖn phÇn øng ®éng c¬ ®iÖn. Dùa vµo s¬ ®å thay thÕ cã thÓ viÕt ®­îc ph­¬ng tr×nh ®Æc tÝnh:
§é cøng ®Æc tÝnh c¬ :
cßn tèc ®é kh«ng t¶i lÝ t­ëng th× phô thuéc vµo gãc ®iÒu khiÓn :
Tõ ph­¬ng tr×nh ®Æc tÝnh c¬ cho thÊy tèc ®é cña ®éng c¬ phô thuéc vµo gãc më (cos).V× vËy ®Ó ®iÒu chØnh ®éng c¬ ta cã thÓ thay ®æi gãc më => thay ®æi ®­îc ®iÖn ¸p ®Æt lªn ®éng c¬ ®iÖn => tèc ®é sÏ thay ®æi.
c) NhËn xÐt vÒ ­u nh­îc ®iÓm cña hÖ thèng V- §
¦u ®iÓm:
¦u ®iÓm næi bËt lµ t¸c ®éng nhanh, cao, kh«ng g©y ån vµ dÔ tù ®éng ho¸ do c¸c van b¸n dÉn cã hÖ sè khuÕch ®¹i c«ng suÊt rÊt cao, ®iÒu ®ã thuËn tiÖn cho viÖc thiÕt lËp c¸c hÖ thèng tù ®éng ®iÒu chØnh nhiÒu vßng ®Ó n©ng cao chÊt l­îng c¸c ®Æc tÝnh tÜnh vµ c¸c ®Æc tÝnh ®éng cña hÖ thèng.
Nh­îc ®iÓm:
Do tÝnh dÉn ®iÖn 1 chiÒu cña b¸n dÉn ( kh«ng cho phÐp dßng ch¹y ng­îc chiÒu) nªn viÖc vËn hµnh ®¶o chiÒu gÆp nhiÒu khã kh¨n.
RÊt nh¹y víi trÞ sè ®Þnh møc cña c¸c ®¹i l­îng nh­ ®iÖn ¸p, dßng ®iÖn. Do ®ã b¾t buéc ph¶i cã ®ñ thiÕt bÞ b¶o vÖ tin cËy.
Do c¸c van b¸n dÉn cã tÝnh phi tuyÕn, d¹ng ®iÖn ¸p chØnh l­u ra cã biªn ®é ®Ëp m¹ch cao, g©y tæn thÊt trong m¸y ®iÖn, ë c¸c truyÒn ®éng cã c«ng suÊt lín cßn lµm xÊu d¹ng ®iÖn ¸p cña nguån vµ l­íi xoay chiÒu, hÖ sè cos thÊp.
3.3. KÕt luËn vÒ lùa chän bé biÕn ®æi:
Tuy hÖ thèng V- § ®· kh¾c phôc ®­îc nh÷ng nh­îc ®iÓm cña hÖ thèng F - § lµ: t¸c ®éng nhanh, æn ®Þnh cao, kh«ng g©y tiÕng ån. Söa ch÷a, thay thÕ ®¬n gi¶n, chi phÝ thÊp nh­ng hiÖu suÊt cao, kÝch th­íc nhá. V× vËy, viÖc sö dông hÖ thèng V - § trong thùc tÕ ®­îc sö dông nhiÒu h¬n so víi hÖ thèng F - §.
Víi yªu cÇu cña ®Ò tµi, ta nªn lùa chän hÖ thèng V- § ®Ó ®iÒu kiÓn ®éng c¬ ®iÖn 1 chiÒu.
PhÇn II
Chän vµ ph©n tÝch m¹ch ®éng lùc
1. Giíi thiÖu chung
ChØnh l­u lµ thiªt bÞ ®Ó biÕn ®æi nguån xoay chiÒu thanh nguån 1 chiÒu cung cÊp cho phô t¶i 1 chiÒu.
VD: Phô t¶i 1 chiÒu cã thÓ lµ ®éng c¬ ®iÖn 1 chiÒu, m¹ch kÝch tõ cña m¸y ®iÖn, 1sè thiÕt bÞ sö dông 1 nguån ®iÖn 1 chiÒu nh­ bÓ m¹, bÓ ®iÖn ph©n.
Tuú theo yªu cÇu cña nguån ®iÖn xoay chiÒu phÝa ®Çu vµo chØnh l­u lµ 1 pha, 3 pha, n pha mµ chØnh l­u cã thÓ lµ 1 pha, 3 pha , n pha.
2. Chän s¬ ®å chØnh l­u ®Ó cung cÊp cho ®éng c¬ ®iÖn.
Chóng ta sÏ t×m hiÓu chung vÒ c¸c s¬ ®å chØnh l­u cã thÓ lµ 1 pha, 3 pha .Víi c¸c s¬ ®å cã ®iÒu khiÓn, kh«ng cã ®iÒu khiÓn vÒ nguyªn lý th× gièng nhau nh­ng ë s¬ ®å cã ®iÒu khiÓn ta cã thÓ ®iÒu khiÓn gãc më tõ ®ã ®iÒu chØnh ®­îc ®iÖn ¸p sau chØnh l­u.
a. S¬ ®å chØnh l­u h×nh tia 3 pha :
A
B
C
BA
*
iT2
*
*
*
*
*
IT3
id
iT1
T3
T2
ic
T1
ib
ia
Rd
Ld
Ed
H×nh 2.0: S¬ ®å chØnh l­u tia ba pha
§Æc ®iÓm chung:
- Sè van chØnh l­u b»ng sè pha nguån xoay chiÒu.
- C¸c van cã mét ®iÖn cùc cïng tªn nèi chung (An«t hoÆc Cat«t), ®iÖn cùc cßn l¹i nèi víi nguån xoay chiÒu.
- HÖ thèng ®iÖn ¸p xoay chiÒu 3 pha ph¶i cã ®iÓm trung tÝnh, trung tÝnh nguån lµ ®iÖn cùc cßn l¹i cña ®iÖn ¸p chØnh l­u.
¦u ®iÓm:
TØ sè (U1 /Ud ) nhá cho ta thÊy ®iÖn ¸p ®Çu ra cña m¹ch chØnh l­u t­¬ng ®èi lín, ®iÒu nµy nãi lªn sù æn ®Þnh dßng, ¸p ë ®Çu ra lµ tèt, kh«ng nh÷ng t¹o ra ®­îc 1 ®iÖn ¸p vµ dßng chØnh l­u cã trÞ sè lín mµ tÝnh liªn tôc cßn cao.
§é gîn sãng cho ta biÕt thµnh phÇn xoay chiÒu ë ®Çu ra nh­ thÕ nµo? NÕu ®é gîn sãng nhá th× chÊt l­îng chØnh l­u tèt.ë m¹ch h×nh tia ®é gîn sãng nhá => ChÊt l­îng chØnh l­u tèt.
Nh­îc ®iÓm:
CÇn cã bé ®æi nguån 3 pha, yªu cÇu vÒ th«ng sè c¸c van phøc t¹p .
M¹ch ®iÒu khiÓn t­¬ng ®èi phøc t¹p ( v× cã 3 van ®iÒu khiÓn gãc më kh¸c nhau so víi cã ®iÒu khiÓn).
Trong chØnh l­u tia 3 pha, ph¶i sö dông MBA cã c«ng suÊt lín h¬n tõ 10%-15% (do hiÖn t­îng tõ ho¸ c­ìng bøc mét chiÒu). §Ó triÖt tiªu dßng tõ ho¸ ta cã thÓ ®Çu nèi d©y zic-z¾c .Tuy nhiªn, nã sÏ lµm cho tæn hao trong MBA t¨ng.
=>V× vËy m¹ch chØnh l­u h×nh tia 3 pha thÝch hîp cho c¸c chØnh l­u c«ng suÊt nhá.
b) S¬ ®å chØnh l­u cÇu 1 pha:
¦u ®iÓm:
- S¬ ®å m¹ch ®éng lùc, m¹ch ®iÒu khiÓn ®¬n gi¶n.
- Kh«ng cÇn sö dông bé ®æi nguån 3 pha.
- §iÖn ¸p ra sau chØnh l­u t­¬ng ®èi æn ®Þnh, cã tÝnh liªn tôc.
Nh­îc ®iÓm:
- §iÖn ¸p sau khi chØnh l­u nhá (U1 /Ud lín) .
- Sö dông kh«ng hiÖu qu¶ c«ng suÊt MBA.
- Sö dông c¸c m¹ch chØnh l­u c«ng suÊt nhá.
i1
BA
u1
u2
i2
ud
Ed
id
iT4
T4
T3
T2
T1
iT3
iT2
iT1
Ld
Rd
H×nh 2.2: S¬ ®å chØnh l­u cÇu mét pha
c) S¬ ®å chØnh l­u cÇu 3 pha:
A
B
C
BA
*
iT5
*
*
*
*
*
IT3
iT1
T5
T3
ic
T1
ib
ia
id
Rd
Ld
Ed
T4
T6
T2
iT2
iT6
iT4
K
A
H×nh 2.1: S¬ ®å chØnh l­u cÇu ba pha
§Æc ®iÓm chung:
- Sè van chØnh l­u trong s¬ ®å b»ng 2 lÇn sè pha.
- Mçi pha nguån xoay chiÒu nèi víi 2 van, 1 nhãm Kat«t chung, 1 nhãm Anèt chung.
- §iÓm nèi chung cña c¸c van nhãm Katèt chung, nhãm Anèt chung lµ 2 ®iÖn cùc cña ®iÖn ¸p ra.
¦u ®iÓm:
Cïng 1 ®iÖn ¸p th× ®iÖn ¸p chØnh l­u ë s¬ ®å cÇu 3 pha lín gÊp 2 lÇn so víi s¬ ®å tia 3 pha (v× chØnh l­u cÇu cã thÓ coi ®­îc cÊu t¹o tõ 2 s¬ ®å tia 3 pha m¾c nèi tiÕp)
Sè lÇn ®Ëp m¹ch trong mét chu kú lín gÊp 2 lÇn so víi h×nh tia 3 pha nªn chÊt l­îng cña m¹ch chØnh l­u cÇu 3 pha tèt h¬n h¼n h×nh tia 3 pha c¶ vÒ trÞ sè lÉn ®é æn ®Þnh.
Do sè van gÊp ®«i nªn thêi gian lµm viÖc cña van trong mét chu kú lµ nhá h¬n => Kh¶ n¨ng chÞu dßng cao, tuæi thä cña van còng nh­ m¹ch lín.
Sö dông c«ng suÊt MBA hiÖu qu¶.
Nh­îc ®iÓm:
Do sö dông nhiÒu van (®èi víi s¬ ®å cã ®iÒu khiÓn) nªn m¹ch ®iÒu khiÓn phøc t¹p
Xung ®iÒu khiÓn ph¶i lµ xung kÐp (xung chïm) nÕu lµ xung ng¾n th× s¬ ®å kh«ng thÓ khëi ®éng hoÆc kh«ng lµm viÖc ë chÕ ®é dßng bÞ gi¸n ®o¹n.
Sö dông trong c¸c m¹ch cã yªu cÇu c«ng suÊt cao.
3. NhËn xÐt vµ lùa chän.
C¸c s¬ ®å chØnh l­u ®Òu cã ®é lín æn ®Þnh vÒ ®iÖn ¸p ®Çu ra, víi s¬ ®å chØnh l­u cÇu 3 pha:
+ §iÖn ¸p ra lín, ...

---