Thiết kế bộ băm xung áp một chiều nối tiếp cấp điện cho phần ứng của động cơ một chiều kích từ độc lậpĐH Điện Lực

46 13 0
Thiết kế bộ băm xung áp một chiều nối tiếp cấp điện cho phần ứng của động cơ một chiều kích từ độc lậpĐH Điện Lực

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay cùng với việc phát triển mạnh mẽ các ứng dụng của khoa học kĩ thuật trong công nghiệp, đặc biệt là trong công nghiệp điện điện tử thì các thiết bị điện tử có công suất lớn cũng được chế tạo ngày càng nhiều Và đặc biệt các ứng dụng của nó vào các ngành kinh tế quốc dân và đời sống hàng ngày đã và đang được phát triển hết sức mạnh mẽ Tuy nhiên để đáp ứng được nhu cầu ngày càng nhiều và phức tạp của công nghiệp thì điện tử công suất luôn phải nghiên cứu để tìm ra giải pháp tối.

LỜI NÓI ĐẦU Ngày với việc phát triển mạnh mẽ ứng dụng khoa học kĩ thuật công nghiệp, đặc biệt công nghiệp điện - điện tử thiết bị điện tử có công suất lớn chế tạo ngày nhiều Và đặc biệt ứng dụng vào ngành kinh tế quốc dân đời sống hàng ngày phát triển mạnh mẽ Tuy nhiên để đáp ứng nhu cầu ngày nhiều phức tạp cơng nghiệp điện tử cơng suất ln phải nghiên cứu để tìm giải pháp tối ưu Đặc biệt với chủ trương công nghiệp hóa – đại hóa Nhà nước, nhà máy, xí nghiệp cần phải thay đổi, nâng cao để đưa công nghệ tự động điều khiển vào sản xuất Do địi hỏi phải có thiết bị phương pháp an tồn xác Đó nhiệm vụ điện tử công suất cần phải giải Để hiểu rõ vai trò thiết bi băm xung áp xoay chiều, qua đồ án môn học này, em phân công làm đề tài: Thiết kế băm xung áp chiều nối tiếp cấp điện cho phần ứng động chiều kích từ độc lập Qua cho em gửi lời cảm ơn tới Nguyễn tận tình dẫn, giúp em hồn thành tốt đồ án mơn học Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 03, năm 2022 Sinh viên thực Nguyễn MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG BIỂU Tên đề tài: Thiết kế băm xung áp chiều nối tiếp CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Giới thiệu chung động chiều kích từ độc lập Cấu tạo động điện chiều kích từ độc lập Hình 1.1: Cấu túc động chiều Giống máy điện quay khác gồm phần đứng im (stato) phần quay (rô to) Về chức máy điện chiều chia thành phần cảm (kích từ) phần ứng (phần biến đổi lượng) Khác với máy điện đồng máy điện chiều phần cảm phần tĩnh phần ứng roto Trên hình 1.2 biểu diễn cấu tạo động điện chiều gồm phận 1.1.1.1 Stato Stato máy điện chiều phần cảm, nơi tạo từ thơng máy Stato gồm chi tiết sau: Hình 1.2: Stator Tên đề tài: Thiết kế băm xung áp chiều nối tiếp • Cực từ Một cực từ gồm: Lõi cực làm thép điện kỹ thuật ghép lại, mặt cực có nhiệm vụ làm cho từ thơng dễ qua khe khí Cuộn dây kích từ đặt lõi cực cách điện với thân cực khuôn cuộn dây cách điện Cuộn dây kích từ làm dây đồng có tiết diện tròn, cuộn dây tẩm sơn cách điện nhằm chống thấm nước tăng độ dẫn nhiệt Để tản nhiệt tốt cuộn dây tách thành lớp, đặt cách rãnh làm mát • Cực từ phụ Cực từ phụ nằm cực từ chính, thơng thường số cực phụ ½ số cực Lõi thép cực phụ thường bột thép ghép lại, máy có tải thay đổi lõi thép cực phụ ghép thép Cuộn dây đặt lõi thép Khe khí cực từ phụ lớn khe khí cực từ • Gơng từ Gông từ dùng làm mạch từ nối liền cực từ, đồng thời làm vỏ máy Trong động điện nhỏ vừa thường dùng thép dày uốn hàn lại, máy điện lớn thường dùng thép đúc Có động điện nhỏ dùng gang làm vỏ máy • Cơ cấu chổi than Để đưa dịng điện từ phần quay Cơ cấu chổi than bao gồm có chổi than đặt hộp chổi than nhờ lị xo tì chặt lên cổ góp Hộp chổi than cố định giá chổi than cách điện với giá Giá chổi than quay để điều chỉnh vị trí chổi than cho chỗ, sau điều chỉnh xong dùng vít cố định lại 1.1.1.2 Rôto Rôto máy điện chiều phần ứng Ngày người ta dùng chủ yếu loại rơto hình trống có ghép lại thép điện kỹ thuật Ở máy cơng suất lớn người ta cịn làm rãnh làm mát theo bán kính (các thép ghép lại tệp, tệp cách rãnh làm mát) Tên đề tài: Thiết kế băm xung áp chiều nối tiếp Hình 1.3: Rotor • Lõi sắt phần ứng Dùng để dẫn từ, thường dùng thép kỹ thuật điện dày 0,5mm phủ cách điện mỏng hai mặt ép chặt lại để giảm tổn hao dịng điện xốy gây nên Trên thép có dập hình dạng rãnh để sau ép lại đặt dây quấn vào Trong động trung bình trở lên người ta cịn dập lỗ thơng gió để ép lại thành lõi sắt tạo lỗ thơng gió dọc trục Trong động điện lớn lõi sắt thường chia thành đoạn nhỏ, đoạn có để khe hở gọi khe hở thơng gió Khi máy làm việc gió thổi qua khe hở làm nguội dây quấn lõi sắt Trong động điện chiều nhỏ, lõi sắt phần ứng ép trực tiếp vào trục Trong động điện lớn, trục lõi sắt có đặt giá rơto Dùng giá rơto tiết kiệm thép kỹ thuật điện giảm nhẹ trọng lượng rơto • Cổ góp Cuộn dây rơto cuộn dây khép kín, cạnh nối với phiến góp Các phiến góp ghép cách điện với với trục hình thành cổ góp Phiến góp làm đồng, vừa có độ dẫn điện tốt vừa có độ bền học, chống mài mịn (hình 1.3) • Thiết bị chổi Để đưa dịng điện ngồi phải dùng thiết bị chổi gồm: chổi than làm than granit vừa đảm bảo độ dẫn điện tốt vừa có khả chống mài mòn, giữ chổi làm kim loại gắn vào stato, có lị so tạo áp lực chổi thiết bị phụ khác • Dây quấn phần ứng Tên đề tài: Thiết kế băm xung áp chiều nối tiếp Dây quấn phần ứng phần phát sinh suất điện động có dịng điện chạy qua Dây quấn phần ứng thường làm dây đồng có bọc cách điện Trong máy điện nhỏ có cơng suất vài kW thường dùng dây có tiết diện tròn Trong máy điện vừa lớn thường dung dây tiết diện chữ nhật Dây quấn cách điện cẩn thận với rãnh lõi thép Để tránh quay bị văng lực li tâm, miệng rãnh có dùng nệm để đè chặt đai chặt dây quấn Nệm thường làm tre, gỗ… Nguyên lý làm việc động chiều kích từ độc lập Khi cho điện áp chiều vào, dây quấn phần ứng có điện Các dẫn có dịng điện nằm từ trường chịu lực tác dụng làm rôto quay, chiều lực xác định quy tắc bàn tay trái Khi phần ứng quay nửa vịng, vị trí dẫn đổi chỗ cho Do có phiếu góp chiều dịng điện ngun làm cho chiều lực từ tác dụng không thay đổi Khi quay, dẫn cắt từ trường cảm ứng với suất điện động E chiều suất điện động xác định theo quy tắc bàn tay phải, động chiều suất điện động Eư ngược chiều dòng điện Iư nên Eư gọi sức phản điện động Đặc tính động điện chiều kích từ độc lập Động điện chiều kích từ độc lập có cấu tạo hai phần riêng biệt: phần bố trí phần tĩnh có cuộn dây kích từ sinh từ thơng Ф, phần ứng phần quay nối với điện áp lưới qua vành góp chổi than Tác động từ thơng Ф dịng điện phần ứng tạo nên momen quay động Khi động quay dẫn phần ứng cắt qua từ thông tạo nên sức điện động Sơ đồ nguyên lý động điện kích từ độc lập trình bày hình 1.7 Hình 1.4: Sơ đồ nguyên lý động điện chiều kích từ độc lập Tên đề tài: Thiết kế băm xung áp chiều nối tiếp Xây dựng phương trình đặc tính điện chiều kích từ độc lập Ta có phương trình cân điện áp mạch phần ứng sau: U u = Eu + ( Ru + R f ) I u (1.1) Trong đó: + + + + Uư: Điện áp phần ứng (V) Eư: Sức điện động phần ứng (V) Rư: Điện trở mạch phần ứng ( Ω ) Iư: Dòng điện mạch phần ứng (A) Với: Rư = rư + rcf + rb + rct + + + + rư: Điện trở cuộn dây phần ứng rcf: Điện trở cuộn dây cực từ phụ rb: Điện trở tiếp xúc cuộn bù rct: Điện trở tiếp súc chổi điện Sức điện động Eư phần ứng động xác định theo biểu thức: E= Trong đó: p.N Φ ω = K Φ ω 2π a (1.2) + + + + + p: Số đơi cực từ N: Số dẫn tác dụng cuộn dây phần ứng a: Số đôi mạch nhánh song song cuộn dây phần ứng Φ : Từ thơng kích từ cực từ ω : Tốc độ góc (rad/s) p.N + K = 2π a : Hệ số cấu tạo động Từ (1.1) (1.2) ta có: ω= U u Ru + R f − I u K Φ K Φ (1.3) Biểu thức phương trình đặc tính điện động Mặt khác, mơ men điện từ Mđt động xác định bởi: (1.4) M dt = K Φ.Iu Với Iu = M dt K Φ Thay giá trị Iư vào (1.3) ta có: Tên đề tài: Thiết kế băm xung áp chiều nối tiếp U u Ru + R f (1.5) − M dt K Φ ( K Φ ) Nếu bỏ qua tổn thất tổn thất thép mơmen trục động ω= mô men điện từ, ta ký hiệu M Nghĩa là: Mdt = Mcơ = M U u Ru + R f (1.6) − M K Φ ( K Φ ) Đây phương tình đặc tính động điện chiều kích từ độc lập ω= Giả thiết phần ứng bù đủ, từ thơng Φ = const, phương trình đặc tính điện (1.3) phương trình đặc tính (1.6) tuyến tính Đồ thị chúng biểu diễn hình 1.6 đường thẳng Hình 1.5: Đặc tính động điện chiều Theo đồ thị trên, Iư = M = ta có: ω= Uu = ω0 K Φ (1.7) ω gọi tốc độ không tải lý tưởng động Còn ω =0 ta có: Iu = U = I nm Ru + R f (1.8) (1.9) M = K Φ I nm = M nm Inm Mnm gọi dòng điện ngắn mạch mơ men ngắn mạch Ngồi phương trình đặc tính (1.3) (1.6) viết dạng: 10 Tên đề tài: Thiết kế băm xung áp chiều nối tiếp Chọn tải trở, với điện áp nguồn 310VDC giả sử điện trở tải 20Ω có giá trị hiệu dụng dịng tải lớn ta có tiêu chọn van theo điện áp sau: Chọn hệ số dự trữ van kUv = U ng max = × 310 = 438V (2.45) U v > K uv × U ngmax > × 438 > 876(V ) (2.46) Trong đó: + Kuv: hệ số dự trữ điện áp cho van, thường lấy từ 1.7 – 2.2 + Ungmax=×310=438 (V) Từ thơng số trên, tra bảng phụ lục sách “Hướng dẫn thiết kế biến đổi” Phạm Quốc Hải em chọn diode B50 Mosfet SML1001RBN • Thơng số diode cơng suất: B50 Bảng 2.1: Thông số Diode Ký hiệu Itb (A) Ihd (A) Uđm (V) Uv (V) B50 50 - 100 – 1200 0,6 Trong đó: + Itb: giá trị trung bình dòng điện cho phép chảy qua diode đk chuẩn + Ihd: giá trị hiệu dụng dòng điện cho phép chảy qua diode đk chuẩn + Uđm: giá trị cực đại điện áp cho phép đặt lên diode + Uv: giá trị trung bình sụt áp diode dẫn dịng điện • Thơng số van MOSET Bảng 2.2: Thông số MOSET Ký hiệu SML1001RB N ID (A) RDS (Ω) PD (W) UDS (V) UGSS (V) UGS(th) (V) 11 310 1000 30 ±30 2.3 Tính tốn mạch bảo vệ van R-C Để bảo vệ xung điện áp q trình đóng cắt van dùng mạch R-C mắc song song với van bán dẫn sơ đồ mạch lực : R1-C1 , R2-C2, 32 Tên đề tài: Thiết kế băm xung áp chiều nối tiếp R3-C3, R4-C4 Khi có chuyển mạch phóng điện từ van ngồi nên tạo xung điện áp bề mặt tiếp giáp van Ta chọn thông số R C sau: R=60 Ω, C=0, 4μF Bảng 2.3: Bảng liệt kê thiết bị mạch lưc Tên thiết bị Số lượng Thông số Tụ điện C= 0.4μF Điện trở R=60(Ω) Cuộn cảm L = 7(μH) Mosfet SML1001RBN Diode B50 33 Hãng Tên đề tài: Thiết kế băm xung áp chiều nối tiếp CHƯƠNG THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN 3.1 Xây dựng mạch điều khiển theo phương pháp PWM Mạch điều khiển phụ thuộc vào phương pháp điều khiển Phương pháp điều chỉnh độ rộng xung PWM thực băm xung với tần số không đổi f=const, điện áp tải thay đổi nhờ điều chỉnh độ rộng khoảng dẫn van t 0=var Để thực điều sử dụng sơ đồ cấu trúc hình 3.1 phía đồ thị minh họa nguyên lý hoạt động Hình 3.22: Sơ đồ cấu trúc đồ thị điều khiển băm xung chiều kiểu PWM Chức khâu là: + Khâu phát xung chủ đạo: nhằm tạo dạo động với tần số cố định nhằm đảm bảo điều kiện băm xung với tần số không đổi + Khâu tạo điện áp cưa theo tần số khâu phát xung chủ đạo, đồng thời đảm bảo phạm vi điều chỉnh tối đa tham số γ + Khâu so sánh tạo xung: so sánh điện áp cưa U rc với điện áp điều khiển Uđk, điểm cân chúng điểm t Do điện áp điều khiển thay đổi làm thay đổi t thay đổi tham số điều chỉnh γ Điện áp khâu có dang xung tương ứng với giai đoạn van lực Tr dẫn 34 Tên đề tài: Thiết kế băm xung áp chiều nối tiếp + Khâu khuếch đại công suất nhằm tăng công suất xung tạo khâu so sánh, đồng thời phải thực việc ghép nối với van lực theo tính chất điều khiển van lực 3.2 Thiết kế mạch điều khiển 10Phát xung chủ đạo tạo điện áp cưa Hình 3.23: Sơ đồ tạo xung tam giác hai cực tính • Ngun lý hoạt động Sơ đồ hình 3.3 cho phép tạo đầu KĐTT OA2 điện áp cưa cân có hình tam giác cân, đầu OA1 dao động điện áp xung hình chữ nhật OA1 mạch lật kiểu trigo Schmitt, đầu có hai trạng thái tối đa tương ứng hai giá trị cực đại ±U m Nếu dùng hai cụm diode ổn áp DZ1, DZ2 U m = ( U Dz + 0,7 ) V Cụm diode ổn áp có tác dụng chống bão hịa sâu cho OA để phản ứng nhanh thời gian giảm trễ lật trạng thái, cần dùng phải tạo dao động tần số cao OA3 mạch tích phân dảo dấu: U RC = − ±U m U iC dt + U C ( ) = dt +U C ( ) = U C ( ) µ m t ∫ ∫ C CR1 CR1 Sự biến thiên OA2 thơng qua điện trở R3 có tác động để cửa (+) OA1, điện cửa đến không làm trigo lật sang trạng thái đổi dấu điện áp 35 Tên đề tài: Thiết kế băm xung áp chiều nối tiếp đầu Lập tức tích phân đảo chiều biến thiên mạch bắt đầu qui trình ngược với giai đoạn trước Mức ngưỡng để tích phân đảo hướng có giá trị gọi điện áp ngưỡng: U nguong = ± R3 Um R2 Giá trị biên độ điện áp tam giác Răng cưa tam giác hai cực tính dùng để điều khiển BXMC có đảo chiều Ưu điểm dạng cịn chỗ khơng cần khoảng phục hồi, thời gian cưa lên xuống thời gian làm việc, cho phép đảm bảo phạm vi điều chỉnh tối đa γ = (0 ÷ 1) Do cần điều chỉnh vậy, BXMC không đảo chiều dùng cưa tam giác • Đồ thị điện áp Hình 3.24: Đồ thị khâu cưa • Tính tốn Chọn tần số điện áp tam giác 1kHz T= Chu kỳ làm việc băm xung: 1 = = 10 − s f 1000 Chọn điện áp nguồn E = ± 15V sử dụng cụm điôt ổn áp đấu nối tiếp đối đầu, với UOA = 12V, có điện áp đầu OA1 cực đại: 36 Tên đề tài: Thiết kế băm xung áp chiều nối tiếp Um = UOA+ UDZ = 12 + 0,7 = 12,7 V Để tạo cưa cực tính ta dùng đầu U ra1, để có biên độ 10V đầu khâu tạo điện áp hai cực tính có biên độ ±5V đó: Tính tốn cưa hai cực tính với biên độ ±5V Theo đồ thị hình 3.4, ta thấy khoảng thời gian chu kỳ điện áp cưa phải biến thiên giá trị hai lần điện áp tam giác U ng, × = 10 V Do từ (4.1) thể biến thiên điện áp ta rút ra: Um T U 12,7 −3 = 2U ng ⇒ CR1 = m T = 10 = 0,635.10 −3 CR1 4U ng 0,635.10 −3 R1 = = 6,35.10 Ω = 6,35kΩ −9 Chọn tụ C = 10 nF suy ra: , chọn biến 10.10 trở 10 kΩ vào vị trí R1 để hiệu chỉnh tần số băm xung R3 U ng = = = 0,394 ⇒ R3 = 0,394R2 R U 12 , Ta có: , tức R2 = 10 kΩ m R3 = 3,94kΩ Tuy nhiên ta chọn R2 = 10 kΩ R3 biến trở 5kΩ để chỉnh xuống giá trị cần thiết nhằm đảm bảo biên độ xung tam giác ±5V Bảng 3.4: Bảng lựa chọn thiết bị TT Tên thiết bị R1 R2 R3 C1 Z1, Z2 OA1, OA2 Thông số Biến trở 10 kΩ 10 kΩ biến trở 5kΩ 10 nF TL 084 11 Khâu so sánh Khâu so sánh băm áp chiều xác định thời điểm mở khoá van bán dẫn Đầu vào khâu gồm có hai tín hiệu, điện áp tựa (điện áp tam giác) điện áp chiều làm điện áp điều khiển Trong chu kì điện áp tựa có hai thời điểm điện áp tựa điện áp điều khiển Tại thời điểm đó, đầu khâu so sánh đổi dấu điện áp Tương ứng với 37 Tên đề tài: Thiết kế băm xung áp chiều nối tiếp thời điểm đột biến điện áp đầu khâu so sánh cần có lệnh mở khố van bán dẫn Mạch so sánh sử dụng IC khuếch đại thuật tốn, sơ đồ mạch hình 3.5 Hình 3.25: Khâu so sánh • Ngun lí hoạt động Điện áp đầu khâu tạo xung đưa vào đầu vào đảo KĐTT điện áp điều khiển đưa vào đầu không đảo KĐTT Nếu U RC > Uđk điện áp Ura = -E, URC < Uđk KĐTT lật trạng thái Ura= +E Hình 3.26: Tín hiêu xung sau khâu so sánh • Tính tốn thiết kế Chọn R3 = R5 = 10 kΩ Bảng 3.5: Bản lựa chọn thiết bị TT Tên thiết bị R4 R5 OA3 Thông số Biến trở 10 kΩ 10 kΩ TL 084 38 Tên đề tài: Thiết kế băm xung áp chiều nối tiếp 12Khâu khuếch đại cách ly quang Điện áp khỏi khâu so sánh đưa đến khâu khuếch đại Tại khâu điện áp khuếch đại lên đủ công suất cấp cho van Còn cách ly quang dùng để cách ly van lực với mạch điều khiển nhằm tránh điện áp cao xâm nhập vào mạch điều khiển Hình 3.27: Khâu khuếch đại cách ly quang Các phần tử quang mà ta sử dụng cho ghép nối khuếch đại xung van lực trình bay hình 3.6 Chúng có ưu điểm bật: đảm bảo độ cách ly giưa điều khiển lực (độ cách điện lên đến vài kV) truyền xung có độ rộng tùy ý Hiện công nghiệp chế tạo phần tử opto dạng IC thuận tiện cho mạch điều khiển Do Transistor công suất ko chịu điện áp lực, nên ta buộc phải thiết kế nguồn E độc lập, điều thường gặp thực tế Bóng bán dẫn Tr phải chọn theo điều kiện điện áp chịu trị số nguồn E độc lập + + + + Chọn transistor Tr loại 2N6547 điện áp cao Chọn điện trở R11 có trị số 200Ω điện trở khác có trị số 100Ω Chọn nguồn E độc lập 100V Chọn IC cách ly quang loại TLP250 Dưới thiết bị chọn khâu STT Linh kiện Số lượng Điện trở Transistor Nguồn độc lập 1 39 Thông số R11=200Ω, R8,9,10,12=100Ω 2N6547 100V Tên đề tài: Thiết kế băm xung áp chiều nối tiếp IC cách ly quang TLP250 13Khâu tạo điện áp điều khiển Khâu tạo điện áp điều khiển liên quan chặt chẽ đến hệ thống lực mạch phải đảm bảo đưa giá trị điện áp để tác động tới góc điều khiển thơng qua khâu so sánh khống chế lượng tải theo yêu cầu kỹ thuật cơng nghệ máy sản xuất Vì nên hệ thống tự động nói chung, khâu có ý nghĩa quan trọng thường khâu xử lý tín hiệu theo quy luật hay thuật tốn định trước Hình 3.28: Khâu tạo điện áp điều khiển Các tín hiệu cần thu nhận xử lý phải điện áp chuyển đổi thành điện áp chia thành hai loại: + Tín hiệu yêu cầu công nghệ sản xuất đưa tới, họi lượng đặt hay điện áp đặt + Thông tin thu thập từ tải gọi lượng phản hồi hay điện áp phản hồi Điện áp thường tỉ lệ theo đại lượng cần giám sát để xử lý (như dịng điện, điện áp, cơng suất, tốc độ, áp suất, …) Các hệ điều khiển chia thành hai loại hệ kín hệ hở: + Hệ thống hở hệ thống hồn tồn khơng có tín hiệu phản hồi mà có tín hiệu đặt, khâu tạo điện áp điều khiển không phức tạp Đơn giản biến trở để chiều chỉnh điện áp theo ý muốn người vận hành + Hệ kín hệ có tín hiệu phản hồi mức độ phức tạp hơn, tùy theo số lượng tín hiệu phản hồi luật xử lý chúng với điện áp đặt Mục đích hệ kín nhằm điều khiển hệ thống theo quy luật định trước, đặc tính mong muốn 40 Tên đề tài: Thiết kế băm xung áp chiều nối tiếp Do điều khiển vòng hở nên U đk lấy nguồn chiều đưa vào đầu khâu so sánh với điện áp 0-10V để dễ dàng điều chỉnh điện áp phù hợp với dải γ toán 41 Tên đề tài: Thiết kế băm xung áp chiều nối tiếp CHƯƠNG MÔ PHỎNG 4.1 Sơ đồ mô Mach dieu khien R3 R2 Z1 Z2 C1 R5 R1 Uss R6 R4 1 V V Ufx Urc V R8 R7 R10 R9 Udk Mach luc R13 310 C2 Ukd R12 gMosfet V C3 MOSFET E R11 L1 D1 Vtai Hình 4.29: Sơ đồ mơ tồn mạch 42 Tên đề tài: Thiết kế băm xung áp chiều nối tiếp 4.2 Kết mơ Hình 4.30: Đồ thị cưa hai cực tính Hình 4.31: Điện áp khâu so sánh Hình 4.32: Tín hiệu van Hình 4.33: Tín hiệu van SVTH: 43 Nguyễn Bá Tâm Tên đề tài: Thiết kế băm xung áp chiều nối tiếp Hình 4.34: Tín hiệu van Hình 4.35: Tín hiệu van Hình 4.36: Đồ thị điện áp qua tải Hình 4.37: Đồ thị dịng điện qua tải Nhận xét: Dạng điện áp qua van, đồ thị dịng -áp qua tải có dạng lý thuyết trình bày phương pháp điều khiển đối xứng SVTH: 44 Nguyễn Bá Tâm Tên đề tài: Thiết kế băm xung áp chiều nối tiếp KẾT LUẬN Trong nội dung đồ án: “Thiết kế băm xung áp chiều có đảo chiều cấp điện cho phần ứng động chiều kích từ độc lập”, em hoàn thành vấn đề sau: Phân tích nguyên lý hoạt động động chiều biến đổi băm xung áp đảo chiều, tải động chiều với phương pháp điều khiển đối xứng Tính tốn lựa chọn van thiết bị bảo vệ mạch động lưc Phân tích xây dựng cấu trúc điều khiển từ tính tốn lựa chọn linh kiện cho khâu Mơ phần mềm PSIM, có kết mô nội dung lý thuyết phân tích từ chương trước SVTH: 45 Nguyễn Bá Tâm Tên đề tài: Thiết kế băm xung áp chiều nối tiếp TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Sách Hướng dẫn thiết kết điện tử công suất – Phạm Quốc Hải – NXB Khoa học kỹ thuật [2] Giáo trình Điện tử cơng suất – Võ Minh Chính - NXB Khoa học kỹ thuật [3] Giáo trình Tính tốn thiết bị điện tử cơng suất – Trần Văn Tính [4] Đồ án mơn học Điện tử cơng suất – Lê Văn Nghĩa – Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng SVTH: 46 Nguyễn Bá Tâm ... Thiết kế băm xung áp chiều nối tiếp Phân tích sơ đồ băm xung chiều cấp tải phần ứng động chiều (R, L, E) Do yêu cầu đề nên em chọn sơ đồ băm xung áp chiều nối tiếp Dưới sơ đồ băm xung chiều nối. .. lý động điện chiều kích từ độc lập Tên đề tài: Thiết kế băm xung áp chiều nối tiếp Xây dựng phương trình đặc tính điện chiều kích từ độc lập Ta có phương trình cân điện áp mạch phần ứng sau:... tài: Thiết kế băm xung áp chiều nối tiếp CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Giới thiệu chung động chiều kích từ độc lập Cấu tạo động điện chiều kích từ độc lập Hình 1.1: Cấu túc động chiều Giống máy điện

Ngày đăng: 04/06/2022, 19:20

Hình ảnh liên quan

Hình 1.1: Cấu túc động cơ một chiều - Thiết kế bộ băm xung áp một chiều nối tiếp cấp điện cho phần ứng của động cơ một chiều kích từ độc lậpĐH Điện Lực

Hình 1.1.

Cấu túc động cơ một chiều Xem tại trang 5 của tài liệu.
Hình 1.2: Stator - Thiết kế bộ băm xung áp một chiều nối tiếp cấp điện cho phần ứng của động cơ một chiều kích từ độc lậpĐH Điện Lực

Hình 1.2.

Stator Xem tại trang 5 của tài liệu.
Hình 1.3: Rotor - Thiết kế bộ băm xung áp một chiều nối tiếp cấp điện cho phần ứng của động cơ một chiều kích từ độc lậpĐH Điện Lực

Hình 1.3.

Rotor Xem tại trang 7 của tài liệu.
Sơ đồ nguyên lý của động cơ điện kích từ độc lập được trình bày trên hình 1.7. - Thiết kế bộ băm xung áp một chiều nối tiếp cấp điện cho phần ứng của động cơ một chiều kích từ độc lậpĐH Điện Lực

Sơ đồ nguy.

ên lý của động cơ điện kích từ độc lập được trình bày trên hình 1.7 Xem tại trang 8 của tài liệu.
Hình 1.5: Đặc tính cơ của động cơ điện một chiều - Thiết kế bộ băm xung áp một chiều nối tiếp cấp điện cho phần ứng của động cơ một chiều kích từ độc lậpĐH Điện Lực

Hình 1.5.

Đặc tính cơ của động cơ điện một chiều Xem tại trang 10 của tài liệu.
Hình 1.6: Đặc tính cơ của động cơ khi thay đổi điện trở phụ Rf - Thiết kế bộ băm xung áp một chiều nối tiếp cấp điện cho phần ứng của động cơ một chiều kích từ độc lậpĐH Điện Lực

Hình 1.6.

Đặc tính cơ của động cơ khi thay đổi điện trở phụ Rf Xem tại trang 12 của tài liệu.
Hình 1.7: Đặc tính cơ của động cơ khi giảm từ thông Φ - Thiết kế bộ băm xung áp một chiều nối tiếp cấp điện cho phần ứng của động cơ một chiều kích từ độc lậpĐH Điện Lực

Hình 1.7.

Đặc tính cơ của động cơ khi giảm từ thông Φ Xem tại trang 13 của tài liệu.
Hình 1.9: Sơ đồ dùng bộ biến đổi điều khiển điện áp phần ứng - Thiết kế bộ băm xung áp một chiều nối tiếp cấp điện cho phần ứng của động cơ một chiều kích từ độc lậpĐH Điện Lực

Hình 1.9.

Sơ đồ dùng bộ biến đổi điều khiển điện áp phần ứng Xem tại trang 15 của tài liệu.
Hình 1.10: Đặc tính cơ của động cơ khi thay đổi điện áp phần ứng Uu - Thiết kế bộ băm xung áp một chiều nối tiếp cấp điện cho phần ứng của động cơ một chiều kích từ độc lậpĐH Điện Lực

Hình 1.10.

Đặc tính cơ của động cơ khi thay đổi điện áp phần ứng Uu Xem tại trang 16 của tài liệu.
Hình 1.11: Nguyên lý băm xung một chiều (BXMC) - Thiết kế bộ băm xung áp một chiều nối tiếp cấp điện cho phần ứng của động cơ một chiều kích từ độc lậpĐH Điện Lực

Hình 1.11.

Nguyên lý băm xung một chiều (BXMC) Xem tại trang 18 của tài liệu.
Hình 1.12: MOSFET. (a) Cấu trúc bán dẫn; (b) Ký hiệu. - Thiết kế bộ băm xung áp một chiều nối tiếp cấp điện cho phần ứng của động cơ một chiều kích từ độc lậpĐH Điện Lực

Hình 1.12.

MOSFET. (a) Cấu trúc bán dẫn; (b) Ký hiệu Xem tại trang 20 của tài liệu.
Hình 1.14: Đặc tính tĩnh của MOSFET - Thiết kế bộ băm xung áp một chiều nối tiếp cấp điện cho phần ứng của động cơ một chiều kích từ độc lậpĐH Điện Lực

Hình 1.14.

Đặc tính tĩnh của MOSFET Xem tại trang 21 của tài liệu.
Hình 1.13: Sự tạo thành kênh dẫn trong MOSFET. - Thiết kế bộ băm xung áp một chiều nối tiếp cấp điện cho phần ứng của động cơ một chiều kích từ độc lậpĐH Điện Lực

Hình 1.13.

Sự tạo thành kênh dẫn trong MOSFET Xem tại trang 21 của tài liệu.
Hình 1.15: Mô hình của một khoá MOSFET. (a) Các thành phần tụ ký sinh trong cấu trúc bán dẫn; (b) Mạch điện tương đương - Thiết kế bộ băm xung áp một chiều nối tiếp cấp điện cho phần ứng của động cơ một chiều kích từ độc lậpĐH Điện Lực

Hình 1.15.

Mô hình của một khoá MOSFET. (a) Các thành phần tụ ký sinh trong cấu trúc bán dẫn; (b) Mạch điện tương đương Xem tại trang 22 của tài liệu.
Hình 1.17: Mạch điều khiển mở MOSFET - Thiết kế bộ băm xung áp một chiều nối tiếp cấp điện cho phần ứng của động cơ một chiều kích từ độc lậpĐH Điện Lực

Hình 1.17.

Mạch điều khiển mở MOSFET Xem tại trang 23 của tài liệu.
Hình 1.16: Giá trị tụ ký sinh thay đổi theo điện áp. - Thiết kế bộ băm xung áp một chiều nối tiếp cấp điện cho phần ứng của động cơ một chiều kích từ độc lậpĐH Điện Lực

Hình 1.16.

Giá trị tụ ký sinh thay đổi theo điện áp Xem tại trang 23 của tài liệu.
Hình 1.18: Đồ thị dạng xung dòng điện, điện áp trên MOSFET. (a) Quá trình điều khiển mở; (b) Quá trình điều khiển khoá. - Thiết kế bộ băm xung áp một chiều nối tiếp cấp điện cho phần ứng của động cơ một chiều kích từ độc lậpĐH Điện Lực

Hình 1.18.

Đồ thị dạng xung dòng điện, điện áp trên MOSFET. (a) Quá trình điều khiển mở; (b) Quá trình điều khiển khoá Xem tại trang 24 của tài liệu.
Hình 1.20: Đồ thị dòng tuyến tính hóa - Thiết kế bộ băm xung áp một chiều nối tiếp cấp điện cho phần ứng của động cơ một chiều kích từ độc lậpĐH Điện Lực

Hình 1.20.

Đồ thị dòng tuyến tính hóa Xem tại trang 28 của tài liệu.
Hình 3.22: Sơ đồ cấu trúc và đồ thị điều khiển băm xung một chiều kiểu PWM - Thiết kế bộ băm xung áp một chiều nối tiếp cấp điện cho phần ứng của động cơ một chiều kích từ độc lậpĐH Điện Lực

Hình 3.22.

Sơ đồ cấu trúc và đồ thị điều khiển băm xung một chiều kiểu PWM Xem tại trang 34 của tài liệu.
Hình 3.24: Đồ thị khâu răng cưa - Thiết kế bộ băm xung áp một chiều nối tiếp cấp điện cho phần ứng của động cơ một chiều kích từ độc lậpĐH Điện Lực

Hình 3.24.

Đồ thị khâu răng cưa Xem tại trang 36 của tài liệu.
Theo đồ thị trên hình 3.4, ta thấy trong khoảng thời gian một nữa chu kỳ điện áp răng cưa phải biến thiên được giá trị bằng hai lần điện áp tam giác Ung , và bằng 2 × 5 = 10 V - Thiết kế bộ băm xung áp một chiều nối tiếp cấp điện cho phần ứng của động cơ một chiều kích từ độc lậpĐH Điện Lực

heo.

đồ thị trên hình 3.4, ta thấy trong khoảng thời gian một nữa chu kỳ điện áp răng cưa phải biến thiên được giá trị bằng hai lần điện áp tam giác Ung , và bằng 2 × 5 = 10 V Xem tại trang 37 của tài liệu.
Mạch so sánh sử dụng IC khuếch đại thuật toán, sơ đồ mạch như hình 3.5 - Thiết kế bộ băm xung áp một chiều nối tiếp cấp điện cho phần ứng của động cơ một chiều kích từ độc lậpĐH Điện Lực

ch.

so sánh sử dụng IC khuếch đại thuật toán, sơ đồ mạch như hình 3.5 Xem tại trang 38 của tài liệu.
Hình 3.25: Khâu so sánh - Thiết kế bộ băm xung áp một chiều nối tiếp cấp điện cho phần ứng của động cơ một chiều kích từ độc lậpĐH Điện Lực

Hình 3.25.

Khâu so sánh Xem tại trang 38 của tài liệu.
Hình 3.28: Khâu tạo điện áp điều khiển - Thiết kế bộ băm xung áp một chiều nối tiếp cấp điện cho phần ứng của động cơ một chiều kích từ độc lậpĐH Điện Lực

Hình 3.28.

Khâu tạo điện áp điều khiển Xem tại trang 40 của tài liệu.
Hình 4.29: Sơ đồ mô phỏng toàn mạch - Thiết kế bộ băm xung áp một chiều nối tiếp cấp điện cho phần ứng của động cơ một chiều kích từ độc lậpĐH Điện Lực

Hình 4.29.

Sơ đồ mô phỏng toàn mạch Xem tại trang 42 của tài liệu.
Hình 4.30: Đồ thị răng cưa hai cực tính - Thiết kế bộ băm xung áp một chiều nối tiếp cấp điện cho phần ứng của động cơ một chiều kích từ độc lậpĐH Điện Lực

Hình 4.30.

Đồ thị răng cưa hai cực tính Xem tại trang 43 của tài liệu.
Hình 4.34: Tín hiệu trên van 3 - Thiết kế bộ băm xung áp một chiều nối tiếp cấp điện cho phần ứng của động cơ một chiều kích từ độc lậpĐH Điện Lực

Hình 4.34.

Tín hiệu trên van 3 Xem tại trang 44 của tài liệu.

Trích đoạn

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan