Download miễn phí Đồ án Thiết kế mạch ổn định điện áp cho máy phát điện không máy phụ
Lời nói đầu 1
CHƯƠNG I 6
KHáI QUáT Về MáY PHáT ĐIệN XOAY CHIềU
I.1 Sơ lược về máy phát điện 6
I.1.1 Phân loại 6
I.1.2. Kết cấu 8
I.2 Máy phát điện xoay chiều 10
I.2.1 Khái niệm 10
I.2.2. Đồ thị vectơ và các đặc tính máy phát điện đồng bộ 11
I.2.3. Các đặc tính của máy phát đồng bộ 15
I.2.4 Chế độ thuận nghịch của máy phát điện 20
I.3 Các sơ đồ kích từ của máy phát điện đồng bộ 20
I.3.1. Khái niệm chung 20
I.3.2. Phân loại và đặc điểm của các hệ thống kích từ 21
I.3.3. Một số sơ đồ kích từ của máy phát đồng bộ tự kích 26
I.3.4. Điều kiện tự kích của máy phát điện đồng bộ 28
CHƯƠNG II 29
CáC PHƯƠNG PHáP ổn định điện áp máy phát điện
II.1. Điều chỉnh bằng điện trở than 29
II.2 Điều khiển nguồn chỉnh lưu 30
CHƯƠNG III 32
chỌN PHƯƠNG ÁN
III.1. Chỉnh lưu một nữa chu kì 32
III.2. Chỉnh lưu cầu một pha 32
III.3. Chỉnh lưu tia ba pha 33
III.4. Chỉnh lưu tia sáu pha 34
III.5. Chỉnh lưu cầu ba pha 35
III.5.1 Chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển đối xứng 35
III.5.2. Chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển không đối xứng 37
CHƯƠNG iv 40
THIếT Kế MạCH Động lực
IV.1. Tính chọn van động lực 41
IV.1.1. Sơ đồ chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển không đối xứng 42
IV.1.2. Xác định điện áp ngược trên van 42
IV.1.3. Dòng điện làm việc của van 42
IV.2. Tính toán máy biến áp 43
IV.2.1. Điện áp hỉnh lưu không tải 43
IV.2.2. Công suất tối đa của tải 44
IV.2.3. Công suất biến áp nguồn cấp 44
IV.2.4. Tính toán sơ bộ mạch từ 44
IV.2.5. Điện áp các cuộn dây 44
IV.2.6. Dòng điện các cuộn dây 45
IV.2.7. Số vòng dây mỗi cuộn 45
IV.2.8. Tiết diện dây quấn 45
IV.2.9. Các kích thước mạch từ 46
IV.2.10. Kết cấu dây quấn 47
IV.2.11. Khối lượng sắt sử dụng 49
IV.2.12. Khối lượng đồng sử dụng 49
IV.2.13. Lượng sụt áp bên trong máy biến áp 50
IV.2.14. Xác định góc mở để Ud = UKTđm = 150 ( V) 52
IV.2.15. Tổng trở ngắn mạch quy đổi về thứ cấp 52
IV.2.16. Điện áp ngắn mạch tác dụng phần trăm 52
IV.2.17. Điện áp ngắn mạch phản kháng phần trăm 52
IV.2.18. Điện áp ngắn mạch phần trăm 52
IV.2.19. Dòng điện ngắn mạch xác lập dây thứ cấp 52
IV.2.20. Dòng điện ngắn mạch tức thời cực đại của dây thứ cấp 52
IV.3. Tính chọn điện trở phụ 53
IV.4. Tính chọn các thiết bị bảo vệ cho mạch động lực 53
IV.4.1. Sơ đồ mạch động lực khi có thiết bị bảo vệ 53
IV.4.2. Bảo vệ quá nhiệt cho các van bán dẫn 54
IV.4.3. Bảo vệ quá dòng cho van 56
IV.4.4. Bảo vệ quá điện áp cho van 57
CHƯƠNG V 59
Thiết kế mạch điều khiển
V.1. Thiết kế mạch điều khiển theo nguyên tắc thẳng đứng 59
V.1.1. Nguyên lý điều khiển 59
V.1.2. Sơ đồ khối mạch điều khiển 60
V.2. Chọn các khâu đồng pha trong mạch điều khiển 60
V.2.1. Chọn khâu đồng pha 60
V.2.2. Chọn khâu so sánh 61
V.2.3. Chọn khâu khuếch đại tạo xung 62
V.2.4. Chọn khâu phản hồi 64
V.3. Hoạt động của mạch điều khiển 65
V.4. Tính toán thông số mạch điều khiển 70
V.4.1. Tính biến áp xung 70
V.4.2. Tính tầng khuếch đại cuối cùng 72
V.4.3. Chọn khuếch đại thuật toán 74
V.4.4. Tính chọn khâu so sánh 74
V.4.5. Chọn khâu đồng pha 74
V.4.6. tính điện áp điều khiển lúc làm việc định mức 76
V.4.7. Tính khâu phản hồi áp và dòng 76
V.4.8. Tạo nguồn nuôI IC, nguồn nuôi biến áp xung, biến áp đồng pha 82
V.5. Kết luận: 84

http://s1.luanvan.co/qYjQuXJz1boKCeiU9qAb3in9SJBEGxos/swf/2013/06/25/do_an_thiet_ke_mach_on_dinh_dien_ap_cho_may_phat_d.DlvhGBDPJm.swf luanvanco /luan-van/de-tai-ung-dung-tren-liketly-31621/
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:

ta nh»m môc ®Ých t¨ng c«ng suÊt kÝch tõ lín h¬n. Trong hÖ thèng ng­êi ta dïng mét m¸y ph¸t xoay chiÒu 3 pha quay cïng trôc víi m¸y ph¸t chÝnh lµm nguån cung cÊp.
M¸y ph¸t kÝch tõ xoay chiÒu cã kÕt cÊu ®Æc biÖt, cuén kÝch tõ ®Æt ë stato, cßn cuén d©y ba pha ®Æt ë r«to. Dßng xoay chiÒu ba pha t¹o ra ë m¸y ph¸t kÝch ®uîc chØnh l­u thµnh mét chiÒu nhê bé chØnh l­u c«ng suÊt lín. Cuén d©y kÝch tõ cña m¸y ph¸t chÝnh nhËn trùc tiÕp dßng mét chiÒu qua chØnh l­u kh«ng qua vµnh tr­ît vµ chæi than.
§Ó cung cÊp dßng mét chiÒu cho cuén d©y kÝch tõ cña m¸y ph¸t kÝch ng­êi ta dïng mét bé chØnh l­u cã ®iÒu khiÓn mµ nguån cung cÊp cña nã cã thÓ lÊy tõ mét m¸y ph¸t xoay chiÒu tÇn sè cao hoÆc tõ mét nguån cô thÓ kh¸c.
Bé T§K t¸c ®éng trùc tiÕp vµo bé chØnh l­u cã ®iÒu khiÓn. T§K nhËn tÝn hiÖu ë ®Çu cùc m¸y ph¸t qua bé BI vµ BU lµm thay ®æi dßng kÝch tõ cña m¸y ph¸t kÝch dÉn ®Õn lµm thay ®æi dßng ®iÖn kÝch tõ cña m¸y ph¸t chÝnh.
+ ¦u ®iÓm: M¸y ph¸t kÝch tõ cã c«ng suÊt lín, ®iÖn ¸p kÝch tõ giíi h¹n lín, h»ng sè thêi gian ®iÒu chØnh kÝch tõ nhá.
+ Nh­îc ®iÓm: kÕt cÊu cña m¸y ph¸t ®iÖn chÝnh phøc t¹p dÉn ®Õn gi¸ thµnh cao.
I.3.2.3. HÖ thèng kÝch tõ dïng chØnh l­u cã ®iÒu khiÓn:
§Ó cã ®iÖn ¸p kÝch tõ giíi h¹n lín th× tèc ®é t¨ng ®iÖn ¸p kÝch tõ cµng nhanh. Tøc lµ h»ng sè thêi gian cña hÖ thèng kÝch tõ nhá, h»ng sè nµy phô thuéc vµo tÝn hiÖu ra cña bé tù ®éng ®iÒu khiÓn kÝch tõ (T§K) vµ hÖ thèng kÝch tõ cô thÓ. V× vËy hÖ thèng kÝch tõ dïng chØnh l­u cã ®iÒu khiÓn lµ hîp lý h¬n c¶, xung ®iÒu khiÓn nhê t¸c ®éng cña T§K, bé nµy nhËn tÝn hiÖu tõ ®Çu ra cña m¸y ph¸t vµ t¸c ®éng trùc tiÕp vµo ®iÖn ¸p kÝch tõ cña m¸y ph¸t.
T§K
H×nh 1.21: S¬ ®å kÝch tõ dïng chØnh l­u cã ®iÒu khiÓn
Víi s¬ ®å nµy dßng mét chiÒu ®­îc cung cÊp cho cuén kÝch tõ ®­îc nhËn tõ mét nguån tõ m¸y ph¸t xoay chiÒu hoÆc lÊy ®iÖn ¸p ra ë ®Çu cùc m¸y ph¸t qua chØnh l­u cã ®iÒu khiÓn. ChØnh l­u nµy ®­îc dïng b»ng c¸c Tiristo hoÆc chØnh l­u thuû ng©n cã cùc ®iÒu khiÓn cã c«ng suÊt lín. Xung ®iÒu khiÓn ®­îc nhËn trùc tiÕp tõ bé T§K, bé nµy lÊy tÝn hiÖu tõ ®Çu ra cña m¸y ph¸t ®Ó lµm thay ®æi dßng, ¸p kÝch tõ cña m¸y ph¸t.
+ ¦u ®iÓm: hÖ thèng kÝch tõ ®¬n gi¶n, ®iÒu khiÓn rÊt nhanh, lµm viÖc tin cËy nªn ®­îc ¸p dông réng r·i trong c¸c m¸y cã c«ng suÊt lín.
I.3.3. Mét sè s¬ ®å kÝch tõ cña m¸y ph¸t ®ång bé tù kÝch:
T­¬ng tù nh­ m¸y ph¸t mét chiÒu, m¸y ph¸t ®ång bé còng cã thÓ tù kÝch. Tr­êng hîp nµy cuén d©y kÝch tõ cña m¸y ®ång bé ®­îc n¹p ®iÖn tõ phÇn øng cña m¸y ph¸t qua chØnh l­u. §Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh tù kÝch vµ æn ®Þnh ®iÖn ¸p ta dïng nguyªn t¾c khö hoÆc ho¹t ®éng theo nguyªn lý ®iÒu chØnh (gäi lµ bé ®iÒu chØnh phøc hîp pha). Khö ¶nh h­ëng cña t¶i lªn m¸y ph¸t b»ng c¸ch t¹o ra sù phô thuéc cña dßng kÝch tõ víi dßng t¶i c¶ vÒ gi¸ trÞ lÉn vÒ pha. Ta cã 2 ph­¬ng ph¸p t¹o ®iÖn ¸p n¹p cuén kÝch.
I.3.3.H×nh 1.22: S¬ ®å d©y nèi m¸y ph¸t tù kÝch ë hÖ thèng khö dßng t¶i thùc hiÖn céng nèi tiÕp
1. Thùc hiÖn céng nèi tiÕp t¸c dông cña m¹ch ¸p vµ dßng råi qua chØnh l­u kh«ng ®iÒu khiÓn:
I.3.3.H×nh 1.23: S¬ ®å d©y nèi m¸y ph¸t tù kÝch ë hÖ thèng khö dßng t¶i thùc hiÖn céng song song cã cuén c¶m
2. Thùc hiÖn céng song song t¸c dông cña m¹ch ¸p vµ dßng:
Nh÷ng bé phËn chÝnh cña 2 s¬ ®å trªn
D: cuén c¶m
PP: bé biÕn dßng
Cuén kh¸ng D ®Æt ë m¹ch ®iÖn ¸p cã nhiÖm vô lµ t¹o sù phô thuéc cña ®iÖn ¸p m¸y ph¸t víi gãc c«ng suÊt vµ sù gi¶m nhiÖt ®é cña cuén d©y lªn m¸y ph¸t.
Tõ hai nguyªn lý tæng qu¸t trªn, ®Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh æn ®Þnh ®iÖn ¸p cho m¸y ph¸t ta cã thÓ sö dông mét sè hÖ thèng phøc hîp pha nh­ sau:
a. HÖ thèng phøc hîp pha kh«ng ®iÒu chØnh:
HÖ thèng nµy ®¬n gi¶n, tin cËy, thêi gian trë vÒ cña ®iÖn ¸p æn ®Þnh phô thuéc vµo c¸c th«ng sè cña m¸y. Dßng æn ®Þnh cña hÖ thèng ®­îc x¸c ®Þnh b»ng tæng trë m¹ch ngoµi, ®Æc tÝnh ng¾n m¹ch vµ c¸c th«ng sè cña m¹ch ®iÒu chØnh.
b. HÖ thèng phøc hîp pha ®iÒu chØnh:
HÖ thèng nµy t¨ng ®é chÝnh x¸c æn ®Þnh ®iÖn ¸p m¸y ph¸t, hÖ thèng ®­îc kÕt hîp c¶ 2 ph­¬ng ph¸p lµ khö vµ ®iÒu chØnh. Kh¸c víi hÖ thèng phøc hîp pha kh«ng ®iÒu chØnh lµ ph¶n ¶nh lªn sù thay ®æi nhiÖt ®é vµ tèc ®é. TÝn hiÖu t¹o ra ë kh©u phô nµy tû lÖ víi sai sè vµ ®­îc dÉn tíi bé phËn phøc hîp cã ®iÒu khiÓn ho¹t ®éng theo h­íng lµm gi¶m sai sè. §é chÝnh x¸c cña hÖ thèng phô thuéc vµo tõng lo¹i hÖ thèng phô.
c. HÖ thèng cã ®iÒu chØnh (m¾c song song):
HÖ thèng nµy chØ cã ph¶n håi ®iÖn ¸p cña phÇn øng. B»ng c¸ch gi¶i quyÕt nµy ta ®¬n gi¶n ®i rÊt nhiÒu nªn hÖ thèng cã kÝch th­íc vµ träng l­îng nhá h¬n nhiÒu so víi bé phøc hîp pha.
I.3.4. §iÒu kiÖn tù kÝch cña m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé:
§iÒu kiÖn tù kÝch cña m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé lµ : cã l­îng tõ d­ ®ñ lín trong c¸c cùc tõ ®Ó khi r«to quay t¹o ra søc ®iÖn ®éng Ed­ trong d©y quÊn phÇn øng. NÕu m¸y míi sö dông lÇn ®Çu hoÆc mÊt tõ d­ th× ph¶i dïng nguån ngoµi (¾c quy...) ®Ó kÝch tõ l¹i.
Dßng kÝch tõ ph¶i t¹o ra tõ tr­êng cïng chiÒu víi tõ d­ trong m¸y. NÕu tõ tr­êng do dßng kÝch tõ t¹o ra ng­îc chiÒu víi tõ tr­êng do tõ d­ sinh ra th× sÏ bÞ khö tõ d­ vµ m¸y ph¸t sÏ kh«ng thÓ thµnh lËp ®­îc ®iÖn ¸p ë ®Çu cùc.
Cã ®iÖn trë m¹nh kÝch tõ nhá ®Ó ®¶m b¶o cho sù gia t¨ng cña dßng kÝch tõ. Lµm cho tõ tr­êng t¨ng lªn trong qu¸ tr×nh tù kÝch cho ®Õn khi ®¹t ®­îc ®iÖn ¸p ra æn ®Þnh.
Nh»m c¶i thiÖn ®iÒu kiÖn tù kÝch ng­êi ta dïng hai ph­¬ng ph¸p sau:
a. Dïng miÕng ®Öm b»ng nam ch©m vÜnh cöu t¹i c¸c cùc tõ:
b. T¨ng dßng kÝch tõ b»ng céng h­ëng, ta m¾c nèi tiÕp c¸c tô ®iÖn vµ c¸c cuén kh¸ng. §Ó ®¶m b¶o cho qu¸ tr×nh tù kÝch th×: Xc ³ XS vµ tÇn sè céng h­ëng ®­îc chän tõ 85% ®Õn 90% tÇn sè ®Þnh møc cña m¸y. Trong hÖ thèng phøc hîp pha cã ®iÒu chØnh th× kh«ng nªn dïng tô bëi v× lóc nµy tô ®iÖn cã ¶nh h­ëng ®Õn bé tù ®éng ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p (T§K) cña hÖ thèng.
Ngoµi nh÷ng biÖn ph¸p trªn, ®Ó cho qu¸ tr×nh tù kÝch ®­îc dÔ dµng ng­êi ta cßn sö dông:
+ Sö dông m¹ch phô n¹p tõ c¸c cùc cña m¸y ph¸t, m¹ch nµy sÏ tù ®éng ng¾t ra khi qu¸ tr×nh tù kÝch ®· kÕt thóc.
+ M¾c song song c¸c phÇn tö cã trong m¹ch ®iÖn ¸p mét ®iÖn trë nhá.
+ Dïng mét nguån ngoµi (¾c quy hoÆc m¸y ph¸t tèc) trong qu¸ tr×nh tù kÝch.
CH¦¥NG II
C¸C PH¦¥NG PH¸P æn ®Þnh ®iÖn ¸p m¸y ph¸t ®iÖn
§iÖn ¸p trªn ®Çu cùc m¸y ph¸t lu«n thay ®æi so víi gi¸ trÞ ®Þnh møc do nhiÒu nguyªn nh©n kh¸c nhau, nh­ c¾t mét ®­êng d©y t¶i lín, ®iÖn ¸p ®Çu cùc m¸y ph¸t sÏ t¨ng vät lªn, lóc x¶y ra ng¾n m¹ch ®iÖn ¸p ®Çu cùc bÞ gi¶m xuèng. Ngoµi ra mçi lÇn khëi ®éng trùc tiÕp ®éng c¬ c«ng suÊt lín, dßng ®iÖn t¨ng vät lµm cho m¸y ph¸t ®iÖn sôt ¸p g©y nhiÒu hËu qu¶ nghiªm träng:
- §éng c¬ kh«ng khëi ®éng ®­îc.
- C¸c ®éng c¬ kh¸c ®ang ho¹t ®éng quay chËm l¹i hoÆc ngõng h¼n.
- C¸c khëi ®éng tõ, r¬le ®iÖn ¸p tù nh¶ ra lµm ¶nh h­ëng ®Õn sù vËn hµnh b×nh th­êng c¸c thiÕt bÞ.
- HÖ thèng ¸nh s¸ng kh«ng æn ®Þnh.
V× vËy vÊn ®Ò tù ®éng æn ®Þnh ®iÖn ¸p ®Çu cùc m¸y ph¸t lµ mét vÊn ®Ò cÇn thiÕt ®èi víi mäi tæ m¸y ph¸t ®iÖn.
H×nh 2.1: Bé ®iÒu chØnh dïng biÕn trë than
Qua nghiªn cøu ë phÇn trªn, ta ®· biÕt ®Ó gi÷ sù æn ®Þnh ®iÖn ¸p ®Çu cùc m¸y ph¸t ta ph¶i thay ®æi t­¬ng øng dßng kÝch tõ r«to.
Sau ®©y lµ mét sè ph­¬ng ph¸p æn ®Þnh ®iÖn ¸p ®Çu cùc m¸y ph¸t.
II.1. §iÒu chØnh b»ng ®iÖn trë than:
Trong s¬ ®å nµy dïng hÖ thèng kÝch tõ lµ m¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu kÝch tõ song song. Nguyªn lý ho¹t ®éng nh­ sau:
Khi ®iÖn ¸p ®Çu cùc m¸y ph¸t b»n...

---