Download miễn phí Đồ án Thiết kế hệ thống điều khiển động cơ không đông bộ roto dây quấn
MỤC LỤC 1
Lời mở đầu. 3
Chương I CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 4
I. Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ (KĐB). 4
1. Khái quát về máy điện KĐB. 4
2. Đặc tính cơ của động cơ KĐB. 4
II. Các nguyên tắc điều chỉnh tốc độ động cơ KĐB. 6
1. Điều khiển động cơ bằng điện trở phụ trong mạch rôto Rf. 7
2. Điều khiển động cơ bằng điện áp stato. 8
4. Điều khiển động cơ KĐB bằng thay đổi số đôi cực p. 9
5. Điều khiển động cơ KĐB bằng điện trở và điện kháng phụ mạch stato. 10
6. Điều khiển động cơ KĐB bằng cách thay đổi điện kháng rôto X2. 11
7. Điều khiển động cơ KĐB bằng sơ đồ tầng. 11
Chương 2 SƠ ĐỒ THIẾT KẾ 12
I. Khái quát sơ đồ tầng. 12
1.Sơ đồ tầng điện. 12
2.Sơ đồ tầng điện cơ. 13
II.Các sơ đồ nối tầng có thể sử dụng. 14
1.Sơ đồ nối tầng máy điện. 14
2.Sơ đồ nối tầng van- máy điện. 15
3.Sơ đồ nối tầng van. 16
III.Các số liệu dùng cho tính toán, thiết kế hệ thống. 18
1. Số liệu cho trước của động cơ. 18
2. Các số liệu cần cho tính toán thiết kế. 18
Chương 3 TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN CÁC PHẦN TỬ TRONG MẠCH LỰC 20
I.Tính toán Diod chỉnh lưu. 20
1.Điện áp ngược của van: 20
2. Dòng điện làm việc của diode : 21
3.Chọn diode: 21
II.Tính toán Tiristor nghịch lưu 22
1.Điện áp ngược lớn nhất mà Tiristor phải chịu. 22
2. Dòng điện làm việc của Tiristor. 22
3.Chọn van: 23
III.Tính toán máy biến áp nghịch lưu. 24
Chương 4 LẬP SƠ ĐỒ KHỐI MẠCH ĐIỀU KHIỂN NGHỊCH LƯU 45
I.Khái quát về các phương pháp điều khiển tiristor 45
1. Cấu tạo và hoạt động của tiristor. 45
2. Các nguyên tắc điều khiển Tiristor. 47
II.Lập sơ đồ khối của mạch điều khiển nghịch lưu 48
1. Lựa chọn khâu đồng pha. 49
2. Lựa chọn khâu so sánh: 51
3. Lựa chọn khâu tạo xung khuếch đại 52
4. chọn khâu tạo xung chùm cho điều khiển. 54
5. Sơ đồ điều khiển. 54
Chương 5 TÍNH TOÁN, CHỌN CÁC LINH KIỆN CỦA MẠCH ĐIỀU KHIỂN. 58
I. Các thông số cơ bản để tính toán mạch điều khiển. 58
II. Tính biến áp xung (MBAX). 58
III. Tính tầng khuếch đại cuối cùng. 61
IV. Chọn cổng AND. 62
V. Tính chọn bộ tạo xung chùm. 63
VI. Tính chọn khâu so sánh. 64
VII. Tính chọn khâu đồng pha. 65
Chương 6 TÍNH TOÁN VÀ DỰNG ĐẶC CƠ TÍNH CỦA ĐỘNG CƠ TƯƠNG ỨNG VỚI CÁC GÓC MỞ KHÁC NHAU CỦA TIRISTO. 72
I. Các biểu thức liên quan tới việc tính toán và dựng đặc tính cơ nhân tạo. 72
1.Mômen động cơ 72
2. Điện trở đẳng trị: 72
3. Độ trượt không tải lý tưởng s0 73
4. Quan hệ giữa độ trượt s và dòng điện I2 73
II. Đặc tính điều chỉnh của hệ khi n = 0,8nđm : 74
III. Đặc tính điều chỉnh của hệ khi n = 0,6nđm 76
IV. Đặc tính điều chỉnh của hệ khi n = 0,4nđm 78
IV. Đặc tính điều chỉnh của hệ khi n = 0,2nđm 80
IV. Đặc tính điều chỉnh của hệ khi 81
Chương7 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ ĐIỀU CHỈNH TỰ ĐỘNG VÀ ĐẮC TÍNH ĐIỀU CHỈNH CỦA HỆ KÍN. 83
I, Sơ đồ nguyên lý điều chỉnh tự động tốc độ động cơ. 83
II.Xác định hệ số phản hồi tốc độ để đảm bảo sai số điều chỉnh tốc độ S%cp=10%. 84
III. Sơ đồ hệ kín điều chỉnh tốc độ động cơ. 87
1. Nguyên lý chung xây dựng một hệ điều khiển tối ưu. 87
2. Tính toán thiết kế mạch vòng dòng điện 90
3. Mô tả mạch vòng điều chỉnh tốc độ 93
III.Đánh giá chất lượng hệ tự động điều chỉnh. 97
1.Xét hệ hở. 97
2.Xét hệ kín 99
LỜI KẾT 101
TÀI LIỆU THAM KHẢO 102
http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-02-20-do_an_thiet_ke_he_thong_dieu_khien_dong_co_khong_d.YPmOSf3iJa.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-3056/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:
59. Chiều rộng mạch từ
C = 2.c + 3.dFe = 2.14,26 + 3.16 = 76,52 (cm).
60. Chiều cao của mạch từ.
H=h+2ag=32+2.12=56 (cm).
Tính toán khối lượng sắt và đồng.
60. Thể tích trụ25 = 8022
VT = 3QT.h = 3.174,325.32 =16735 (cm3).
61. Thể tích gông
Vg = 2Qg.C = 2.178,89.76,25 = 27280,7 (cm3).
62. Khối lượng trụ
MT = VT.mFe
Trong đó: MT: Khối lượng trụ.
mFe: Khối lượng riêng của thép dùng để chế tạo mạch từ.
mFe=7,85 Kg/dm3.
MT=16735.7,85.10-3=131,37 (Kg).
63. Khối lượng gông
Mg = Vg.mFe = 27280,7.7,85 = 214,1 (Kg)
64. Tổng khối lượng sắt.
MFe = MT + Mg = 131,37 + 214,1 =345,5 (Kg)
65. Thể tích đồng.
VCu = 3.(S1.l1 + S2.l2)
Trong đó: S1, S2 là tiết diện dây quấn sơ cấp, thứ cấp.
l1, l2 là chiều dài dây quấn sơ cấp và thứ cấp.
VCu = 3.(43,83.10-4.53,14.10 + 72,94.10-4.41,7.10)=16,1 (dm3)
66. Khối lượng đồng
MCu = VCu.mCu
Trong đó: MCu: Khối lượng đồng.
mCu: Khối lượng riêng của đồng.
mCu=8,9 Kg/dm3.
MCu = 16,1.8,9 = 143,4 (Kg)
67. Tổng khối lượng sắt và đồng.
M = MFe + MCu = 345,5+143,4 =488,9 (Kg).
Tính toán các thông số cơ bản của máy biến áp.
68. Điện trở cuộn sơ cấp của MBA ở nhiệt độ 75 oC.
(Ω)
Với ρ=0,02133 () là điện trở suất của đồng ở 75 oC
69. Điện trở cuộn thứ cấp
(Ω)
70. Điện trở của MBA quy đổi về thứ cấp
(Ω)
71. Sụt áp trên điện trở MBA
(V)
Trong đó : (A)
là hệ số sơ đồ chỉnh lưu
72. Điện kháng MBA quy đổi về thứ cấp
Trong đó : W2= 51 vòng là số vòng dây của cuộn thứ cấp
Rbk= Dt2/2=23,82/2=11,91(cm) là bán kính trong của cuộn thứ cấp
h = 21,21 cm là chiều cao cuộn thứ cấp.
Bd1 = 1,91 cm=0,0191 m là bề dày cuộn sơ cấp
Bd2 = 2,22 cm=0,0222 m là bề dày cuộn thứ cấp
cd12 = 1 cm =0,01m là bề dày cách điện giữa cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp
73. Điện cảm của MBA quy đổi về thứ cấp.
(H) = 0,273 (mH).
74. Sụt áp trên điện kháng MBA.
(V)
75. Sụt áp trên MBA
(V)
76. Tổng trở ngắn mạch quy đổi về thứ cấp
(Ω)
77. Tổng tổn hao ngắn mạch trong MBA
(W)
78. Tổn hao có tải có kể đến 15% tổn hao phụ.
Trong đó: nf=1,15 hệ số kể đến 15% tổn hao phụ.
MT=131,4 Kg là khối lượng trụ.
Mg=214,1 Kg là khối lượng gông.
BT=1,155 T, BG=1,1255 T.
Vậy
79. Điện áp ngắn mạch tác dụng
80. Điện áp ngắn mạch phản kháng
Điện áp ngắn mạch phần trăm
Khi thiết kế máy biến áp cho chỉnh lưu thường tính toán sao cho Un% lớn hơn 7% để đảm bảo việc mở các Tiristo. .
82. Dòng điện ngắn mạch xác lập
(A)
83. Dòng điện ngắn mạch tức thời cực đại
(A)
Nhận thấy : Inmax = 4398,5 (A) < Ipik = 8000 (A) nên máy biến áp đạt yêu cầu.
Hình 3.1Kết cấu máy biến áp
Tinh toán cuộn kháng lọc.
* Tính thông số cơ bản của cuộn kháng.
Sự đập mạch của điện áp chỉnh lưu làm cho dòng điện tải cũng đập mạch theo làm xấu đi chất lượng của dòng điện một chiều. Do vậy cần thiết kết kháng lọc KL để đảm bảo chất lượng của dòng điện một chiều.
Trị số điện cảm của cuộn kháng lọc thành phần dòng điện đập mạch được tính theo biểu thức:
Trong đó: Iđđm=240,5 A: Dòng điện định mức sau chỉnh lưu.
=314: Tần số góc.
M: Số lần đập mạch trong mỗi chu kỳ. Với sơ đồ cầu 3 pha ta có m=6. I1*%: Trị số hiệu dụng của dòng điện sóng hài cơ bản lấy theo dòng điện định mức của chỉnh lưu. Để hạn chế sự đập mạch này ta cọn cuộn kháng sao cho : I1*%10%. Chọn I1*%=10%
K: Bội số sóng hài.
Với sơ đồ chỉnh lưu, thành phần sớng hài bậc 1 (K=1) có biên độ lớn nhất do đó ta chỉ cần tính cuộn kháng theo thành phần hài bậc nhất (K=1).
Udmax: Biên độ thành phần sóng hài của điện áp chỉnh lưu.
Udmax được xác định theo biểu thức với góc mở .
Trong đó Ud0 là điện áp chỉnh lưu cực đại.
Ud0=Ud+2UD+2UT+Udn+2Uba.
Trong đó: Ud=2,34.E2nm=2,34.214,77=502 V. Điện áp sau chỉnh lưu. UD=1,4 V Tổn thất điện áp trên một diode.
UT=1,6 V Tổn thất điện áp trên một Tiristo.
Udn Tổn thất điện áp trên dây nối(bỏ qua).
Uba =19,68 V Tổn thất điện áp trên máy biến áp.
Ud0=502+2.1,4+2.1,6+19,68=527,68 (V).
Đối với sơ đồ chỉnh lưu cầu ba pha không điều khiển ta tính cuộn kháng theo thành phàn sóng hài bậc một (K=1) tại góc điều khiển .Tra đồ thị 1.35 trang 55TL2 :
Theo đồ thị trên ta có =0,24.
Vậy ta có giá trị điện cảm cần có để lọc thành phần bậc một:
=1,98 (mH).
Điện cảm của máy biến áp là LBA=0,14 mH.
Vậy điện cảm của cuộn kháng cần tính toán là:
LK=LL-2.LBA=1,98-2.0,14=1,44 (mH).
Như vậy kháng lọc cần thiết kế có các thông số như sau:
Điện cảm yêu cầu thiết kế: LK=1,44 (mH).
Dòng điện định mức đi qua kháng lọc: Iđm=240,5 (A).
Biên độ dòng xoay chiều bậc một: I1m=10%Iđm=24 (A).
* Thiết kế cuộn kháng.
1. Tổng trở cuộn kháng.
Dòng điện qua cuộn kháng lớn cà điện trở của cuộn kháng nhỏ do đó ta có thể coi tổng trở của cuộn kháng xấp sỉ bằng điện kháng của cuộn kháng.
ZK = XCKL = w’. LCKL = 2pf.m.LK= 2.3,14.6.50.1,44.10-3= 2,71 (W)
Trong đó: f=50 Hz.:Tần số nguồn cấp.
M=6. Số lần đập mạch trong một chu kỳ.
Điện áp xoay chiều rơi trên cuộn kháng.
DUK =
Công suất của kháng lọc.
SK = .
4. Tiết diện cực từ chính của cuộn kháng.
.
Trong đó: QFe: Tiết diện cực từ chính.
K: Hệ số phụ thuộc vào cách làm mát. Chọn điều kiện làm mát bằng không khí tự nhiên cho cuộn kháng ta có k=5.
=8,06 (cm2).
Chọn kết cấu chuẩn theo phụ lục 7 trang 688TL5 ta có kích thước lõi thép:
a=25 mm b=40 mm. QFe=9,1 cm2.
5. Chọn lá thép.
Chọn loại thép , độ dày mỗi tấm là 3,5 mm. Sơ bộ mật độ từ cảm trong trụ BT=0,8 T.
6. Số vòng dây cuộn kháng.
Khi có thành phần dòng xoay chiều bậc nhất chạy qua cuộn kháng thỉ trong cuộn kháng sẽ xuất hiện 1 sức điện động:
EK = 4,44.W.f’.f= 4,44.W.f’.B.QFe.
Trong đó: W - Số vòng dây cuộn kháng.
f’ =6.50. Tần số thành phần bậc nhất.
B Mật độ từ cảm trông lõi. B = 0,8T
QFe Tiết diện trụ.
Vậy số vòng dây cuộn kháng:
(vòng)
7. Dòng điện chạy qua kháng lọc.
Dòng hiệu dụng qua cuộn kháng:
8. Chọn dây quấn.
Chọn mật độ dòng điện qua cuộn kháng J=2,75 A/mm2.
Tiết diện sơ bộ của dây dẫn :
Do tiết diện khá lớn nên ta chọn dây dẫn hình chữ nhật cách điện cấp B.
Tra bảng VI.2 trang 624TL3 ta có loại dây dẫn sau: aK=5,6 mm.
bK=16 mm.
SK=88,74 mm2.
9. Chọn hệ số lấp đầy.
Klđ ==0,7 Trong đó: Sdq là tiết diện mắt cắt cuộn dây.
Qcs là diện tích cửa sổ mạch từ .
10. Diện tích cửa sổ mạch từ.
11. Tính kích thước mạch từ.
Qcs=c.h.
Trong đó c: chiều rộng cửa sổ mạch từ.
h: Chiều cao cửa sổ mạch từ.
Chọn tỷ số m=
.
12. Chiều cao mạch từ.
H=h+a=75+25=100(mm)=10 (cm).
13. Chiều dài mạch từ.
C=2.c+2.a=2.81,1+2.25=212 (mm).
14. Chọn khoảng cách từ gông tới cuộn dây.
hg=2,5 (mm).
15. Số vòng dây trên mỗi lớp dây.
W1=
Chọn mỗi lớp có 5 vòng dây.
16.Số lớp dây
n= . Chọn n=10 lớp.
Chọn 8 lớp đầu mỗi lớp có 5 vòng và 2 lớp sau mỗi lớp có 4 vòng.
17.Tính lại mật độ từ cảm trong trụ.
18.Chọn khoảng cách cách điện giữa dây quấn với trụ a01=3(mm).
Khoảng cách cách điện giữa các lớp dây cd1=0,1(mm).
19.Bề dầy cuộn dây
Bd=(aK+cd1).n=(5,6+0,1).10=57 (mm).
20.Tổng bề dày cuộn kháng.
Bd=Bd+a01=57+3=60 (mm).
21.Chiều dài vòng dây trong cùng.
l1=2.(a+b)+2.3,14.a01=2.(25+40)+2.3,14.3=148,84 (mm).
22.Chiều dài vòng dây trong cùng.
l2=2.(a+b)+2.3,14.(a01+Bd)=2.(25+40)+2.3,14.(3+60)=525,64 (mm).
23.Chi
