Download miễn phí Đồ án Thiết kế bộ nguồn cho mạ điện



MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
PHẦN I: TỔNG QUAN CÁC NGUỒN CHO MẠ ĐIỆN 4
I. Máy phát điện một chiều 4
II. Bộ chỉnh lưu có điều khiển 6
1. Điều khiển bằng điều chỉnh biến áp tự ngẫu 7
2. Điều khiển bằng điều áp xoay chiều 7
3. Điều khiển bằng Tiristor 8
III. Tổng quan về mạch chỉnh lưu có điều khiển 10
1. Chỉnh lưu cầu một pha có điều khiển 10
2. Chỉnh lưu tia ba pha có điều khiển 15
3. Chỉnh lưu tia sáu pha có cuộn kháng 18
4. Chỉnh lưu cầu ba pha có đối xứng 20
5. Chỉnh lưu tia ba pha có không đối xứng 24
PHẦN II: THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÀN MẠCH ĐỘNG LỰC 27
I. Chọn mạch động lực 27
II. Tính chọn sơ đồ mạch đọng lực 30
1. Điện áp ngược của van 30
2. Dòng điện làm việc của van 30
III. Tính toán máy biến áp chỉnh lưu 32
*) Tính sơ bộ mạch từ 34
*) Tính toán dây quấn 34
*) Kết cấu dây dẫn sơ cấp 36
*) Kết cấu dây dẫn thứ cấp 37
*) Tính toán mạch từ 38
*) Tính khối lượng của sắt và đồng 41
*) Tính các thông số của máy biến áp 43
IV. Tính toán cuộn kháng lọc 45
1. Xác định các thành phần sóng hài 45
2. Xác định cuộn kháng lọc 47
V. Tính toán thiết bị bảo vệ 48
1.Thiết bị đóng cắt từ xa 48
2. Bảo vệ quá nhiệt độ cho các van bán dẫn 48
3. Bảo vệ quá dòng cho các van bán dẫn 49
4. Bảo vệ quá điện áp cho các van bán dẫn 50
PHẦN III: THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN MẠCH ĐIỀU KHIỂN 52
I. Khái quát về điều khiển 52
II. Sơ đồ khối mạch điều khiển 52
III. Điều khiển theo nguyên tắc thẳng đứng tuyến tính 53
IV. Nguyên tắc điều khiển thẳng đứng arccos 55
V. Nguyên tắc điều khiển nằm ngang 56
VI. Lựa chọn sơ đồ các khâu 57
*) Chọn khâu đồng pha 57
1. Sơ đồ khâu đồng pha dùng Tranzito và tụ 57
2. Sơ đồ khâu đồng pha dùng bộ ghép quang 58
3. Sơ đồ khâu đồng pha dùng khuếch đại thuật toán 60
*) Chọn khâu so sánh 61
4. Sơ đồ khâu so sánh thực hiện bằng Tranzito 61
5. Sơ đồ khâu so sánh dùng khuếch đại thuật toán 63
*) Chọn sơ đồ khuếch đại tạo xung 65
6. Tầng khuếch đại được thiết kế bằng Tranzito công suất 65
7. Tầng khuếch tạo xung bằng sơ đồ Darlingtơn 66
8. Lựa chọn sơ đồ các khâu 68
VII. Tính toán các thông số mạch điều khiển 72
1. Tính toán biến áp xung 73
2. Tính các thông số của tầng khuếch đại cuối cùng 75
3. Chọn R10, R9, và tụ C2 76
4. Chọn IC thuật toán 76
5. Tính chọn bộ so sánh 77
6. Tính chọn khâu đồng pha 78
7. Sơ đồ mạch tạo xung 79
VIII. Đặc tính ngoài của bộ nguồn 80
1. Sơ đồ tương đương của mạch chỉnh lưu 80
2. Đường đặc tính ngoài của bộ nguồn 82
PHẦN IV: XÂY DỰNG BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ VỀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY BIẾN ÁP
84
KẾT LUẬN CHUNG
TÀI LIỆU THAM KHẢO
 
 


http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-11-30-do_an_thiet_ke_bo_nguon_cho_ma_dien.CWdjmpWOwo.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-48708/
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:

t
t
t
t
t
IT1
IT2
ID1
ID2
ID3
t1 t3 t5 t7 t9 t11
a b c
a
0
0
C
CC1
CC1
CC1
K
APT
.
.
K
0
Đ
D
M
K
K
C
B
A
H1.12b - Giản đồ đường cong dòng và áp tải
0
0
IT3
Thø tù më van
.
o
Trong trường hợp điện áp tải gián đoạn Tiristor được dẫn từ thời điểm có xung mở cho đến khi điện áp dây đổi dấu.
Các Điốt dẫn thông khi điện áp đặt lên chúng thuận chiều (D1 phân cực thuận trong khoảng thời gian t4 ữ t6 và nó sẽ bị khoá khi điện áp ở pha b âm hơn).
Dòmg, áp bị giãn đoạn còn tuỳ từng trường hợp vào góc mở a của các Tiristor. Qua phân tích ta thấy khi góc mở a của các van bán dẫn nhỏ hơn 600 thì cho điện áp liên tục, khi góc mở a tăng lên lớn hơn 600 và thành phần điện cảm của tải nhỏ, dòng điện và điện áp bị giãn đoạn.
Theo dạng sóng điện áp tải, trị số điện áp trung bình trên tải bằng không khi góc mở đạt tới 1800. Người ta có thể coi điện áp trung bình trên tải là kết quả của tổng hai điện áp tải chỉnh lưu tia ba pha.
Utb = U2(1 + cos a)
Như vậy việc kích mở các van điều khiển trong chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển không đối xứng dễ dàng hơn, sơ đồ điều khiển đơn giản, rẻ tiền (kinh tế). nếu tải thuần trở sẽ luôn cho dòng liên tục. Nhưng điện áp chỉnh lưu chứa nhiều thành phần sóng hài, các điều hoà bậc cao của tải và của nguồn lớn, cần lọc điện áp trước khi đưa tới tải.
So với chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển đối xứng thì việc kích mở các van đơn giản hơn, nó giống như điều khiển các van trong chỉnh lưu hình tia. Chỉnh lưu cầu ba pha không đối xứng cho chất lượng điện áp tốt nhất, hiệu suất sử dụng máy biến áp tốt Sba = 1,047Pd. Tuy nhiên đây cũng là sơ đồ phức tạp nhất, hai van cùng mở lên tổn hao công suất lớn.
PHẦN II:
THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN MẠCH ĐỘNG LỰC
CHỌN MẠCH ĐỘNG LỰC.
Điều quan trọng nhất trong công nghệ mạ là chất lượng sản phẩm mạ, chất lượng lớp mạ còn tuỳ từng trường hợp vào nhiều yếu tố. Điều khiển chất lượng mạ phải khống chế đồng thời cả dung dịch mạ lẫn cách thức mạ, nhưng quan trọng nhất vẫn là dải mật độ dồng điện thích hợp vì nó tạo điều kiện điện phân có phân cực lớn, do đó mầm tinh thể mới được sinh ra dễ dàng hơn. Lớp mạ là do vô vàn các tinh thể hợp lại, tinh thể càng nhỏ mịn thì lớp mạ càng tốt.
Mật độ dòng điện cao sẽ thu được lớp mạ có tinh thể nhỏ mịn, sít chặt đồng đều. Vậy để nâng cao chất lượng mạ đòi hỏi chất lượng dòng điện một chiều với mật độ cao, độ ổn định lớn và chất lượng điện áp tốt.
Nếu chọn chỉnh lưu cầu một pha, tuy chất lượng điện áp tương đối tốt nhưng mật độ không cao, biên độ đập mạch lớn, thành phần đa hoà bậc cao lớn, hiệu suất sử dụng máy biến áp xấu và công suất chỉnh lưu nhỏ nên không đáp ứng yêu cầu của mạ vậy không chọn sơ đồ này.
Chỉnh lưu tia ba pha không chọn vì máy biến áp sử dụng cho mạch này là biến áp ba pha ba trụ nên từ thông trong máy biến áp không đối xứng làm cho công suất máy biến áp lớn, dẫn đến hệ số sử dụng công suất của máy biến áp tồi, dòng điện trên dây trung tính lớn đúng bằng dòng qua tải.
Chỉnh lưu tia sáu pha cũng không chọn vì việc chế tạo máy biến áp với sáu pha thứ cấp có hai cuộn lệch nhau 1800 và cuộn kháng cân bằng là hết sức khó khăn.
Nếu chọn chỉnh lưu cầu ba pha không đối xứng, tuy sơ đồ này cho điện áp chỉnh lưu có chất lượng cao, nhưng điều phức tạp ở chỗ là điều khiển đồng thời cả hai van bán dẫn nên gây không ít khó khăn khi vận hành điều khiển và sửa chữa.
Vì thế mà em chọn sơ đồ cầu điều khiển không đối xứng là phù hợp nhất, sơ đồ này cho chất lượng điện áp tốt nhất, việc điều khiển đơn giản, sử dụng công suất của máy biến áp tốt, đáp ứng yêu cầu đòi hỏi của công nghệ mạ. Với máy biến áp nguồn là máy biến áp ba pha, phía sơ cấp đấu tam giác, còn phía thứ cấp đấu sao.
Sơ đồ mạch động lực:
C
R
R
R C
cc2 T1
R C
cc2 T2
R C
D1 cc2
R C
D3 cc2
R C
D2 cc2
C
R
.
.
.
R C
cc2 T1
cc3
cc3
Tải
L
H.2.1 - Sơ đồ mạch động lực
TÍNH CHỌN SƠ ĐỒ MẠCH ĐỘNG LỰC.
Hai thông số cần quan tâm nhất khi chọn van bán dẫn cho chỉnh lưu là điện áp và dòng điện. Các van động lực được lựa chọn dựa vào các yếu tố cơ bản là: dòng tải, sơ đồ đã chọn, điều kiện toả nhiệt, điện áp làm việc.
Các thông số cơ bản của van động lực được tính như sau:
Điện áp ngược của van:
(V). (2-1)
Trong đó:
Ulv, U2, Ud: Điện áp ngược của van, nguồn xoay chiều,của tải.
knv, ku: các hệ số điện áp ngược và điện áp tải. Các hệ số này tra từ bảng (8 -1)TL1:
- Để có thể chọn van theo điện áp hợp lý, thì điện áp ngược của van cần chọn phải lớn hơn điện áp làm việc được tính từ công thức (2 -1), qua một hệ số dự trữ kdtU.
Điện áp ngược của van cần chọn:
(V). (2-2)
kdtU thường được chọn trong khoảng(1,62). Chọn kdtU = 2.
Dòng điện làm việc của van:
Dòng điện làm việc của van được chọn theo dòng điện hiệu dụng chạy qua van Ilv = Ihd. Theo công thức (8-4)TL1 dòng điện hiệu dụng được tính:
(A). (2-3)
Trong đó:
Ihd, Id - Dòng điện hiệu dụng của van và dòng điện tải;
khd - Hệ số xác định dòng điện hiệu dụng tra bảng (8-2)TL1
(khi a<)
(khi a>) < 288,675 (A).
Chọn điều kiện làm việc của van là có cánh toả nhiệt và đầy đủ diện tích toả nhiệt, có quạt thông gió. Như vậy Iđmv cần chọn là:
Iđmv = ki.Ilv = 1,6.Ilv = 1,6. 288,675 = 462 (A).
Chọn ki = 1,6 (Ilv = 60%.Idm): Hệ số dự trữ dòng điện.
+) Từ các thông số Unv = 37,7 (V)và Iđmv = 462 (A) ta chọn:
Theo bảng (8-6)TL1 ta chọn 3 Diốt loại SH04C500 có:
Dòng điện định mức của van: Iđmv = 500 (A).
Điện áp ngược của van: Unv = 400 V).
Đỉnh xung dòng điện lớn nhất: Ipik = 5500 (A).
Dòng điện rò: Ir = 50 (mA).
Sụt áp trên van: (V).
Nhiệt độ cho phép: Tcp = 1800C.
Theo bảng (8-7)TL1 ta chọn 3 Tiristor loại TN433-04 có:
Dòng điện định mức của van: Iđmv = 500 (A).
Điện áp ngược của van: Unv = 400 V).
Đỉnh xung dòg điện lớn nhất: Ipik = 7200 (A).
Dòng điều khiển: Ig = 150 (mA).
Điện áp điều khiển: Ug = 3 (V).
Dòng điện rò: Ir = 75 (mA).
Sụt áp trên van: (V).
Tốc độ biến thiên của điện áp: = 500 (V/s).
Thời gian chuyển mạch: tcm= 100 (ms).
Nhiệt độ cho phép: Tcp = 1500C.
III. TÍNH TOÁN MÁY BIẾN ÁP CHỈNH LƯU.
Máy biến áp dùng cho mạch chỉnh lưu thường có độ dự trữ công suất lớn vì dòng thứ cấp rất lớn, cách điện phải đạt yêu cần, nhất là phải chú ý đến các vấn đề cách điện vì dòng thứ cấp rất lớn phát sinh ra nhiệt nhiều.
Đồng thời máy biến áp ta sử dụng trong việc mạ điện phải kín. Vì trong khi mạ hơi của các muối dùng để mạ, hay các chất phụ gia và chất xúc tác… có tính ôxy hoá cao do đó ta phải có vỏ để bảo vệ máy biến áp bằng cách thiết kế thùng dầu để cho máy biến áp vào.
Điện áp thứ cấp của máy biến áp:
Phương trình cân bằng điện áp khi có tải:
Trong đó:
amin = 100: Góc dự trữ khi có suy giảm điện áp lưới.
(V): Là tổng điện áp sụt trên van.
: Sụt áp trên điện trở và điện kháng của máy biến áp và ta chọn. 5% ữ 10% Ud
Chọn sơ bộ: 5% Ud = 5%.18 = 0,9 (V).
Ta đặt máy biến áp cách bể mạ khoản...

---