Download miễn phí Đồ án Thiết kế hệ thống điều khiển động cơ không đông bộ roto đây quấn
MỤC LỤC
MỤC LỤC1
Lời mở đầu.3
Chương I CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ4
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 LỰC20
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 LƯU45
I.Khái quát về các phương pháp điều khiển tiristor45
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 đại52
4. chọn khâu tạo xung chùm cho điều khiển.54
5. Sơ đồ điều khiển.54
Chương 5TÍNH 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 s073
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 = 0,6nđm76
IV. Đặc tính điều chỉnh của hệ khi n = 0,4nđm78
IV. Đặc tính điều chỉnh của hệ khi n = 0,2nđm80
IV. Đặc tính điều chỉnh của hệ khi81
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 KHẢO102
http://s1.luanvan.co/qYjQuXJz1boKCeiU9qAb3in9SJBEGxos/swf/2013/06/23/do_an_thiet_ke_he_thong_dieu_khien_dong_co_khong_d.3tmRg7egTG.swf luanvanco /luan-van/de-tai-ung-dung-tren-liketly-31855/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:
ử dụng.
LK=W.ltb=48.337,24=16187,52(mm)=16,2 (m).
25. Điện trở dây quấn ở nhiệt độ 75 oC.
(Ω)
Với ρ=0,02133 () là điện trở suất của đồng ở 75 oC.
Như vậy điện trở cuộn dây rất nhỏ do đó có thể bỏ qua như nhận xét ban đầu.
26. Thể tích sắt.
VFe =2.a.b.h+2.a/2.b.C =2.25.40.75+2.25/2.40.212 =362000 (mm3)=0,362 (dm3).
27.Khối lượng sắt.
MFe = VFe.mFe
Trong đó: mFe là khối lượng riêng của thép dùng để chế tạo mạch từ.
mFe=7,85 Kg/dm3.
MFe=0,362.7,85=2,84 (Kg).
Thể tích đồng.
VCu=SK.lK=88,74.16187,5=1436478,75 (mm3)=1,436 (dm3).
29. Khối lượng đồng.
MCu = VCu.mCu
Trong đó: MCu: Khối lượng đồng.
mCu: Khối lượng riêng của đồng.
mCu=8,9 Kg/dm3.
MCu = 1,436.8,9 = 12,78 (Kg).
30. Tổng khối lượng sắt và đồng.
M = MFe + MCu = 2,84+12,78 =15,71 (Kg).
Tính toán các thiết bị bảo vệ
Bảo vệ quá nhiệt cho van
Khi làm việc có dòng chạy qua , trên van có sụt áp nên có tổn hao công suất ΔP. Để van làm việc an toàn phải chọn và thiết kế hệ thống toả nhiệt hợp lý. Như phần tính chọn van đã nói: Để đảm bảo an toàn cho van khi làm việc ta chọn điều kiện toả nhiệt của van ta chọn điều kiện làm việc của van là có cánh tản nhiệt trong với đầy đủ diện tích bề mặt cho phép, có quạt đối lưu.
Tính toán cánh tản nhiệt
a. Tổn thất công suất trên một van
Tổn thất trên 1 diode: ΔP = ΔUD.Ilv = 1,4.138,85 = 194,4 (W)
Tổn thất trên 1 tiristo: ΔP = ΔUT.Ilv = 1,6.138,85 = 222 (W).
Do diode và tiríto có tổn hao nhiệt tương đương nhau do đó ta chọn cùng loại bảo vệ.Chọn hệ thống cánh tản nhiệt kết hợp với quạt gió đối lưu cưỡng bức
b. Diện tích bề mặt toả nhiệt
(m2)
Trong đó : τ là độ chênh lệch nhiệt độ làm việc trên cánh tản nhiệt và môi trường. Chọn nhiệt độ trên cánh là Tlv = 80 oC (khi Tcp= 125 oC) , nhiệt độ môi trường là Tmt = 40 oC , do đó τ = Tlv – Tmt = 80 – 40 = 40 oC
km là hệ số toả nhiệt bằng đối lưu cưỡng bức . Chọn km = 25 (W/m2.oC)
c. Chọn cánh tản nhiệt có các kích thước:
chọn kích mỗi cánh như sau: axb=10x10 (cm2)
c=0,3 cm. h=0,5 cm. z=0,6cm
Số cánh : (cánh) , chọn số cánh là 12
- Vật liệu làm cánh tản nhiệt là nhôm
- Dùng quạt đối lưu quạt gió dọc theo
các khe của cánh tản nhiệt.
Hình 4.1 Cánh tản nhiệt bảo vệ van bán dẫn
Bảo vệ quá dòng cho van
Chọn Aptomat
Aptomat dùng để đóng cắt mạch động lực, tự động cắt mạch khi quá tải và ngắn mạch van , ngắn mạch đầu ra …
- Chọn Aptomat có : Iđm = 1,1.I1đm = 1,1.275 = 302,5 (A)
Có 3 tiếp điểm chính , đóng cắt bằng tay hay tự động .
- Chỉnh định dòng ngắn mạch :
Inm = 2,5.I1đm = 3,5.275 = 963 (A
- Chỉnh định dòng quá tải
Iqt = 1,5.I1đm = 1,5.275 = 412,5 (A)
-Điện áp định mức atm : Uđm = 220 (V)
Chọn cầu dao
Cầu dao dùng để tạo khe hở an toàn khi sửa chữa hệ thống
- Dòng điện định mức của cầu dao :
Iđmcd = 1,1. (A)
- Điện áp định mức cầu dao : Uđm = 220 (V)
Chọn cầu chì
Cầu chì dùng dây chảy tác động nhanh để bảo vên ngắn mạch các van.
- Nhóm 1 : Icc1 = Ikđ /k=5.I2/2=5.196/2 = 490 (A)
- Nhóm 2 : Icc2 = 1,1.Ihd = 1,1.138,85 = 1153 (A)
Chọn dây chảy ICC1 loại 490 A, ICC2 loại 120 A.
Bảo vệ quá điện áp cho van
Bảo vệ quá điện áp do quá trình đóng cắt Tiristor được thực hiện bằng cách mắc mạch R-C song song với T . Khi có sự chuyển mạch , các điện tích tích tụ trong các lớp bán dẫn phóng ra ngoài tạo ra dòng điện ngược trong khoảng thời gian ngắn . Sự biến thiên nhanh chóng của dòng điện ngược này gây ra sức điện động cảm ứng rất lớn .
- Theo kinh nghiệm : R = 5 ÷ 30 Ω
C = 0,25 ÷ 4 μF
Chọn R = 10 Ω
C =0,3 μF Hình4.2 Mạch R-c bảo vệ quá điện áp cho van
- Bảo vệ xung điện áp từ lưới ta mắc mạch R-C như hình vẽ
Nhờ có mạch lọc này mà đỉnh xung gần như nằm lại hoàn toàn trên điện trở đường dây .
Trị số của R,C được chọn : R2 = 12,5 (Ω) C2 = 4 (μF)
Hình 4.3 Mạch R-C bảo vệ xung điện áp từ lưới và mạch bảo vệ van do cắt đột ngột biến áp khi non tải
- Bảo vệ van do cắt đột ngột biến áp khinon tải bằng cách mắc mạch R-C ở đầu ra
của mạch chỉnh lưu cầu 3 pha phụ thuộc bằng các Diod công suất bé .
C3 = 10 μF, R3 = 470 Ω, R 4 = 1400 Ω
Chương 4
LẬP SƠ ĐỒ KHỐI MẠCH ĐIỀU KHIỂN NGHỊCH LƯU
I.Khái quát về các phương pháp điều khiển tiristor
1. Cấu tạo và hoạt động của tiristor.
a. Cấu trúc và ký hiệu:
Tiristor là một thiết bị gồm bốn lớp bán dẫn P1, N1, P2, N2 liên tiếp và tạo thành ba cực : Anốt A, catốt K, và cực điều khiển G.
Hình4.1 : Cấu trúc và ký hiệu tiristo
b. Nguyên lý làm việc:
Khi đặt tiristor dưới điện áp một chiều, anốt nối vào cực dương, catốt nối vào cực âm của nguồn điện áp, J1 và J3 phân cực thuận, J2 phân cực ngược. Gần như toàn bộ điện áp nguồn đặt lên mặt ghép J2.. Điện trường nội tại Ei của J2 có chiệu từ N1 hướng về P2. Điện trường ngoài tác động cùng chiều với Ei, vùng chuyển tiếp cũng là vùng cách điện càng mở rồng ra không có dòng điện chảy qua mặc dù nó bị đặt dưới điện áp.
Nếu cho một xung điện áp dương Ug tác động vào cực G( Dương so vói K), các điện tử từ N2 chạy sang P2, đến đây một số ít trong chúng chảy vào nguồn Ug và hình thành dòng Ig, phần lớn điện tử chịu sức hút của điện trường tại bề mặt J2, lao vào vùng chuyển tiếp này, chúng tăng tốc , động năng lớn lên bẻ gãy các liên kết của giữa các nguyên tử silíc, tạo nên những điện tử tự do mới. Số điện tử tự do này lại tiếp tục bắn phá các nguyên tử Si trong vùng chuyển tiếp kết quả là hình thành ngày càng nhiều các điện tử nhảy vào N1 qua P1 và đến cực dương của nguồn gây nên hiện tượng dẫn điện . J2 trở thành mặt ghép dẫn điện. Điện trở của tiristor từ khoảng 100 khi ở trạng thái khóa trở thành 0,01 khi dẫn.
Một tiristor đang ở trạng thái dẫn thì sự hiện diện của tín hiệu điều khiển Ig không còn cần thiết. Để khóa tiristor có hai phương pháp:
Giảm dòng điện làm việc I xuống dưới giá trị duy trì.
Đặt một điện áp ngược lên tiristor.
c. Đặc tính vôn-ampe của tiristor.
Đặc tính vôn ampe của T gồm có bốn đoạn :
Hình 4.2 Đặc tính vôn-ampe của Tiristor
Đoạn 1 tương ứng với trạng thái khóa của T, chỉ có dong rò chạy qua T. Khi tăng U đến Uch(Điện áp chuyển trạng thái ), bắt đầu quả trình tăng nhanh chóng của dòng điện, T chuyên sang trạng thái mở .
Đoạn 2 tương ứng với giai đoạn phân cực thuận của J2, giai đoạn này mỗi một lượng tăng nhỏ của dòng điện ứng với một lượng tưng lớn của điện áp đặt lên T.
Đoạn 3 ứng với trạng thái mở của T, cả 3 mặt tiếp giáp đã trở thành dẫn điện.
Đoạn 4 tương ứng với khi T bị đặt điện áp ngược . dòng điện ngược rất nhỏ, vài chục mA. Nếu tăng U đến Uz thì dòng điện ngược tăng lên mãnh liệt, chọc thủng mặt tiếp giáp. T bị hỏng.
Bằng cách chọn dòng điều khiển Ig > 0 khác nhau ta có họ đặc tính Vôn- Ampe như hình vẽ.
2. Các nguyên tắc điều khiển Tiristor.
Trong thực tế người ta thường dùng hai nguyên tắc điều khiển: thẳng đứng tuyến tính và thẳng đứng “arccos” để thực hiện điều chỉnh vị trí xung trong nửa chu kỳ dương của điện áp đặt trên T.
Nguyên tắc điều khiển thẳng đứng tuyến tính.
Theo nguyên tắc này người ta dùng hai điện áp:
Điệ áp đồng bộ, ký hiệu là us...
