Đồ Án Xây dựng bộ điều khiển cho bộ biến đổi điều áp xoay chiều ba pha điều khiển động cơ xoay chiều ba pha

Đồ Án Xây dựng bộ điều khiển cho bộ biến đổi điều áp xoay chiều ba pha điều khiển động cơ xoay chiều ba pha Thông số động cơ ba pha TT Công suất (kW) Điện áp định mức (VAC) Dòng điện định mức (A) Tốc độ định mức (vphút) 6 2,2 380 5,09 1400 MỤC LỤC Đề bài 1 Lời cam đoan 1 Lời cảm ơn 1 Lời nói đầu 3 Chương 1 Tổng quan đối tượng nghiên cứu 6 1 1 Tổng quan động cơ xoay chiều ba pha 6 1 1 1 Tổng quan nguyên lý 10 1 1 2 Các phương pháp điều khiển tốc độ động cơ 10 1 1 2 a Điều chỉnh điện áp động cơ.

Đề số 8: Xây dựng điều khiển cho biến đổi điều áp xoay chiều ba pha điều khiển động xoay chiều ba pha Thông số động ba pha : TT Công suất (kW) 2,2 Điện áp định mức (VAC) 380 Dòng điện định mức (A) 5,09 Tốc độ định mức (v/phút) 1400 ĐAXC pha khởi động ĐC KĐB roto ngắn mạch Môn: Điện tử công suất MỤC LỤC Đề bài………………………………………………………………… Lời cam đoan………………………………………………………… Lời cảm ơn…………………………………………………………… Lời nói đầu…………………………………………………………… Chương 1: Tổng quan đối tượng nghiên cứu………………………… 1.1 Tổng quan động xoay chiều ba pha…………………………… 1.1.1 Tổng quan nguyên lý…………………………………………… 10 1.1.2 Các phương pháp điều khiển tốc độ động cơ…………………… 10 1.1.2.a Điều chỉnh điện áp động không đồng bộ…………………… 10 1.1.2.b Điều chỉnh điện trở rôto động không đồng bộ……………… 11 1.1.2.c Điều khiển công suất trượt…………………………………… 12 1.2 Bộ biến đổi điều áp xoay chiều ba pha…………………………… 13 1.2.1 Khái niệm………………………………………………………… 13 1.2.2.1 Các mạch phát xung điều khiển đơn giản 14 1.2.2.1a Mạch điều khiển dùng dioot-biến trở (D-R) 14 1.2.3 Sơ đồ mạch lực biến đổi 15 1.2.4 Các phương pháp điều khiển biến đổi………………………… 16 1.3 Đặt toán………………………………………………………… 17 Chương 2: Tính tốn, thiết kế mạch lực……………………………… 17 2.1 Tính tốn, thiết kế mạch lực………………………………………… 17 2.1.1 Tính tốn, thiết kế sơ đồ mạch lực………………………………… 21 2.1.2 Tính toán, lựa chọn phần tử mạch lực………………………… 22 2.2 Mơ mạch lực………………………………………………… 24 SVTH: Nguyễn Phúc Đồn Trang / 392 ĐAXC pha khởi động ĐC KĐB roto ngắn mạch Môn: Điện tử công suất 2.2.1 Xây dựng mơ hình mơ phỏng……………………………………… 24 2.2.2 Kết mơ phỏng………………………………………………… 26 Chương 3: Tính tốn thiết kế mạch điều khiển……………………… 27 3.1 Tính tốn, thiết kế mạch điều khiển………………………………… 27 3.1.1 Khâu đồng bộ……………………………………………………… 28 3.1.2 Khâu tạo điện áp cưa………………………………………… 30 3.1.3 Khâu so sánh……………………………………………………… 33 3.1.4 Khâu tách xung…………………………………………………… 34 3.1.5 Khâu khuếch đại xung khâu phân chia xung………………… 35 3.1.6 Khâu dao động tần số cao………………………………………… 37 3.1.7 Khâu tạo xung chùm……………………………………………… 37 3.1.8 Tính tốn, lựa chọn phần tử mạch điều khiển………… 38 3.2 Mô mạch điều khiển………………………………………… 39 3.2.1 Xây dựng sơ đồ mô phỏng………………………………………… 39 3.2.2 Kết mô phỏng………………………………………………… 41 Kết luận………………………………………………………………… 43 Tài liệu tham khảo……………………………………………………… 43 Nhận xét chữ ký……………………………………………………… 43 SVTH: Nguyễn Phúc Đoàn Trang / 393 ĐAXC pha khởi động ĐC KĐB roto ngắn mạch Môn: Điện tử công suất Chương 1: Tổng quan đối tượng nghiên cứu Trong kỹ thuật điện có nhiều trường hợp cần phải biến đổi điện áp xoay chiều giá trị không đổi thành điện áp xoay chiều có giá trị điều chỉnh Để biến đổi điện áp xoay chiều thành điện áp xoay chiều tần số có giá trị khác phổ biến dùng máy biến áp Máy biến áp có ưu điểm kết cấu gọn, làm việc tin cậy, độ bền cao điện nguồn có dạng hình sin điện áp có dạng hình sin Tuy máy biến áp có nhược điểm khó thực thay đổi trơn điện áp ra, trường hợp công suất trung bình lớn, điều hạn chế khả sử dụng máy biến áp số trường hợp Khi yêu cầu điều chỉnh trơn điện áp phạm vi rộng, đặc biệt công suất trung bình lớn người ta sử dụng BBĐ khác gọi BBĐ xoay chiều-xoay chiều hay BBĐ điện áp pha BBD xoay chiều-xoay chiều thiết bị biến đổi điện sử dụng dụng cụ bán dẫn có điều khiển Nguyên tắc hoạt động BBĐ sử dụng tính chất có điều khiển dụng cụ bán dẫn để cắt phần nửa chu kỳ điện áp nguồn xoay chiều hình sin làm cho điện áp có giá trị hiệu dụng nhỏ điện áp nguồn BBĐ có ưu điểm kết cấu gọn nhẹ, hiệu suất cao, làm việc tin cậy, có khả điều chỉnh trơn điện áp phạm vi rộng với cấp cơng suất Nhưng BBĐ có số nhược điểm độ tin cậy không máy biến áp, thiết bị điều khiển tương đối phức tạp, bị hạn chế công suất khả chịu dòng áp dụng cụ bán dẫn bị giới hạn, đặc biệt điện áp nguồn hình sin điện áp khơng cịn dạng hình sin Các BBĐ xoay chiều - xoay chiều ứng dụng số trường hợp sau: - Để điều khiển tốc độ động xoay chiều không đồng công suất nhỏ phương pháp thay đổi điện áp nguồn cung cấp cho mạch stato động - Khởi động động xoay chiều khơng đồng rơ to lồng xóc cơng suất trung bình lớn - Cung cấp cho cuộn sơ cấp máy biến áp tăng áp có yêu cầu điều chỉnh trơn điện áp ra, ví dụ máy biến áp cung cấp cho nắn điện cao áp cấp cho lò tần số dùng đèn phát điện tử loại cực 1.1 Tổng quan động xoay chiều ba pha *Khái niệm: - Máy điện không đồng (KĐB) loại máy điện xoay chiều, làm việc theo nguyên lý cảm biến điện từ có tốc độ quay rotor n khác với tốc độ quay từ trường (n1) Máy điện khơng đồng có hai dây quấn: dây quấn stator (sơ cấp) với lưới điện tần số khơng đổi, dây quấn rotor (thứ cấp) Dịng điện dây quấn rotor sinh nhờ sức điện động cảm ứng có tần số phụ phụ thuộc vào rotor, nghĩa phụ thuộc vào tải trục máy - Cũng máy điện khác, máy điện không đồng có tính thuận nghịch, có nghĩa làm việc chế độ động điện máy phát điện Có nhiều SVTH: Nguyễn Phúc Đồn Trang / 394 ĐAXC pha khởi động ĐC KĐB roto ngắn mạch Mơn: Điện tử cơng suất tiêu chí để phân loại máy điện không đồng bộ: Theo kết cấu máy, máy điện KĐB chia thành kiểu sau: kiểu hở, kiểu bảo vệ, kiểu kín, kiểu phịng nổ Theo kết cấu rotor, máy điện KĐB chia thành hai loại: Loại rotor kiểu dây quấn, loại rotor kiểu lồng sóc Theo số pha dây quấn stator: Một pha, hai pha ba pha *Cấu tạo: hình1.1Cấu tạo động khơng đồng * Phần tĩnh (stator) - Stator gồm hai phận lõi thép dây quấn, ngồi cịn có vỏ máy nắp máy Hình 1.1aStator máy điện không đồng a, Lõi thép: Lõi thép stator có dạng hình trụ (hình1.1a), làm thép kỹ thuật điện, dập rãnh bên (hình 1.1a) ghép lại với tạo thành rãnh theo hướng trục Lõi thép ép vào vỏ máy b Dây quấn stator: Dây quấn stator thường làm dây đồng có bọc cách điện đặt rãnh lõi thép Dòng điện xoay chiều ba pha chạy dây quấn ba pha stator tạo nên từ trường quay SVTH: Nguyễn Phúc Đoàn Trang / 395 ĐAXC pha khởi động ĐC KĐB roto ngắn mạch Mơn: Điện tử cơng suất hình1.1b: Dây quấn stator c Vỏ máy: Vỏ máy gồm có thân nắp, thường làm gang (Hình1.1c) Có tác dụng bảo vệ cố định phận bên dây quấn, trục máy, rotor Hình1.1c:vỏ máy * Phần quay (Rotor) - Rotor phần quay gồm lõi thép, dây quấn trục máy Rotor phần quay gồm lõi thép, dây quấn trục máy a Lõi thép: Lõi thép rotor gồm thép kỹ thuật điện lấy từ phần bên lõi thép stator ghép lại, mặt ngồi dập rãnh (hình 1.1d) đẽ đặt dây quấn, có dập lỗ để lắp trục SVTH: Nguyễn Phúc Đoàn Trang / 396 ĐAXC pha khởi động ĐC KĐB roto ngắn mạch Môn: Điện tử cơng suất Hình1.1d: Lõi thép rotor b Trục Trục máy điện khơng đồng làm thép, gắn lõi thép rotor c Dây quấn rotor Dây quấn rotor máy điện khơng đồng có hai kiểu: rotor ngắn mạch cịn gọi rotor lồng sóc rotor dây quấn Hình1.1e: Rotor lồng sóc - Rotor lồng sóc (hình 1.1e) gồm đồng nhơm đặt rãnh bị ngắn mạch bổi hai vành ngắn mạch hai đầu Với động nhỏ, dây quấn rotor đúc nguyên khối gồm dẫn, vòng ngắn mạch, cánh tản nhiệt cánh quạt làm mát Các động công suất 100kW dẫn làm đồng đặt vào rãnh rotor gắn chặt vào vành ngắn mạch Rotor dây quấn (hình1.1e) quấn giống dây quấn ba pha stator có số cực từ dây quấn stator Dây quấn kiểu ln ln đấu (Y) có ba đầu đấu vào ba vành trượt, gắn vào trục quay rotor cách điện với trục Ba chổi than cố định tỳ vành trượt để dẫn điện vào biến trở nối nằm động để khởi động điều chỉnh tốc độ SVTH: Nguyễn Phúc Đoàn Trang / 397 ĐAXC pha khởi động ĐC KĐB roto ngắn mạch Môn: Điện tử công suất 1.1.1 Tổng quan nguyên lý Khi đặt điện áp xoay chiều ba pha có tần số f1 vào dây quấn stator, dây quấn stator có hệ thống dịng pha chạy qua, dịng điện tạo từ trường quay p đôi cực, quay với tốc độ n1 = 60f1/p Từ trường quay quét qua dẫn dây quấn rotor, cảm ứng dây quấn sức điện động Dây quấn rotor khép kín mạch (ngắnmạch) nên sức điện động cảm ứng sinh dòng điện chạy dẫn rotor Lực điện từ trường quay máy tác động vào dòng điện chạy dẫn rotor, kéo rôto quay với tốc độ n chiều với từ trường quay n < n1 Từ trường quay tốc độ n1 có chiều thuận kim đồng hồ Thanh dẫn chuyển động tương từ trường tốc độ n1 ngược chiều kim đồng hồ Theo qui tắc bàn tay phải, xác định chiều sức điện động cảm ứng dẫn Mạch rotor nối tắt, dẫn có dịng điện trùng chiều với sức điện động Theo qui tắc bàn tay trái, xác định chiều lực điện từ, tác động vào dẫn (hình 5.11) Lực điện từ chiều với chiều quay từ trường, rotor quay theo từ trường với tốc độ n Tốc độ rotor máy n nhỏ tốc độ từ trường quay n1, tốc độ khơng có chuyển động tương đối, dây quấn rotor khơng có sức điện động dòng điện cảm ứng, nên lực điện từ không Độ chênh lệch tốc độ từ trường quay tốc độ rotor gọi tốc độ trượt n2: n2 = n1 – n (vg/ph) Hệ số trượt tốc độ là: Ω1 = 2πn1 Ω = 2πn tốc độ góc từ trường quay rotor Khi rotor đứng yên, tốc độ n = 0, hệ số trượt s = 1; rotor quay định mức s = 0,02 ~ 0,05 Tốc độ động là: n = n1(1-s) = 60f1/p (1-s) vg/ph 1.1.2 Các phương pháp điều khiển tốc độ động 1.1.2.a Điều chỉnh điện áp động không đồng Kết phân tích cho thấy ảnh hưởng điện áp stato U1 đến thông số đầu động dịng điện I1, I2, mơmen, tốc độ dạng đặc tính điều chỉnh Vì từ biểu thức động KĐB ta thấy dòng điện động phụ thuộc tỷ lệ với điện áp U1, mơmen tỉ lệ bình phương với U1, cịn độ trượt tới hạn khơng thay đổi điều chỉnh điện áp: Dòng điện ngắn mạch: Inm.U = Inm.U1 * Mômen ngắn mạch (khởi động): Mnm.U = Mnm.U1 *2 Mômen tới hạn: Mth.U = Mth.U1 *2 Độ trượt tới hạn: Sth = const Trong đó, U1 * = U1/Uđm giá trị tương đối điện áp stato; Inm, Mnm, Mth thông số tương ứng với đặc tính tự nhiên động SVTH: Nguyễn Phúc Đoàn Trang / 398 ĐAXC pha khởi động ĐC KĐB roto ngắn mạch Môn: Điện tử cơng suất Hình 1.1.2aĐiều khiển động khơng đồng điện áp stato: a) Sơ đồ nguyên lý; b) họ đặc tính R0 = (động rơto lồng sóc); c) Họ đặc tính R0 ≠ (động rôto dây quấn) 1.1.2.b Điều chỉnh điện trở rơto động khơng đồng Có thể nêu nhận xét tổng quát rằng: phương pháp điều khiển động không đồng rôto dây quấn điện trở phụ mạch rơto hồn tồn tương đồng với phương pháp điều khiển động điện chiều kích từ độc lập điện trở phụ mạch phần ứng dạng sơ đồ nối dây, họ đặc tính, tiêu chất lượng ứng dụng a Sơ đồ nguyên lý: - Một hệ điều khiển cấp điện trở phụ họ đặc tính hình 1.1.2b Theo kết phân tích phần Rf thay đổi ta có: Mơmen tới hạn động cơ: Độ trượt tới hạn: Tốc độ không tải lý tưởng: (2 f ) / p const ω = π = ; R2t = R2+Rf điện trở mạch rơto Hình1.1.2b1:Điều khiển động khơng đồng rôto dây quấn điện trở phụ mạch rơto; a) sơ đồ ngun lý; b) họ đặc tính - Nếu truyến tính hóa đoạn đặc tính cơng tác phạm vi phụ tải từ ÷ Mc= Mđm, ta có biểu thức gần đúng: SVTH: Nguyễn Phúc Đoàn Trang / 399 ĐAXC pha khởi động ĐC KĐB roto ngắn mạch Môn: Điện tử công suất đó, sc độ trượt Mc = Mđm độ sụt tốc tương đối ∆ ωc * đường đặc tính xét với Mc = Mđm - Lúc đó, đặc tính động khơng đồng Rf = var hồn tồn trùng hợp với họ đặc tính động điện chiều kích từ độc lập điều chỉnh Rfư, với độ cứng đặc tính nhân tạo: Khi tăng điện trở phụ Rf, độ cứng đặc tính βR giảm, điều chỉnh tốc độ làm việc mômen ngắn mạch động b Điều chỉnh tốc độ Do độ cứng đặc tính điều chỉnh thấp, nên sai số tốc độ lớn, mômen tải nhỏ dải điều chỉnh thường không vượt q 2:1 Đặc tính mơmen q tải cho phép Mt.cp= f( ω ) phương pháp điều chỉnh tốc độ xác định chọn I2 = I2đm ta có: Như đặc tính tương tự động chiều điều khiển điện trở phụ phần ứng, nghĩa phương pháp điều chỉnh xét tích hợp với loại phụ tải cần trục (mc = const) Để tăng chất lượng điều chỉnh, người ta sử dụng loại biến trở xung loại biến trở tự động điều khiển nhờ khóa đóng cắt điện tử Tuy nhiên sơ đồ gốc hình 1.1.2b1 ứng dụng để điều khiển động rôto dây quấn 1.1.2.c Điều khiển công suất trượt Trong trường hợp điều chỉnh tốc độ động KĐB ba pha cách làm mềm đặc tính để nguyên tốc độ khơng tải lý tưởng cơng suất trượt ΔPs = s.Pđt tiêu tán điện trở mạch rôto Ở hệ thống TĐĐ điện tử công suất lớn, tổn hao đáng kể Vì để vừa điều chỉnh tốc độ truyền động, vừa tận dụng công suất trượt người ta sử dụng sơ đồ điều chỉnh công suất trượt, gọi tắt sơ đồ nối tầng Có nhiều phương pháp xây dựng hệ nối tầng, trình bày phương pháp nối tầng điện dùng thyristor hình 3.21a) Theo cách tính tổn thất điều chỉnh thì: Giản đồ lượng bỏ qua tổn hao rotor biểu diễn hình 1.1.2c Pbđ cơng suất trả lưới điện, ΔPbđ tổn hao mạch biến đỏi cơng suất trượt thành cơng suất điện có tần số điện áp lưới SVTH: Nguyễn Phúc Đoàn Trang 10 / 3910 ĐAXC pha khởi động ĐC KĐB roto ngắn mạch Môn: Điện tử công suất Tuy nhiên hai phương pháp sau dùng, nên trình bày hai phương pháp Trong mạch điều khiển chỉnh lưu dùng dạng cửa lên cho quan hệ điện áp cưa góc điều khiển α tỉ lệ thuận: điện áp lớn góc α lớn Mặt khác ta biết quan hệ góc điều khiển α điện áp chỉnh lưu nhận tải lại tuân theo quy luật tỷ lệ nghịch (ví dụ: Ud=Ud0cosα) dẫn đến α tăng Ud lại giảm Như tương ứng việc tăng điện áp điều khiển dẫn đến giảm điện áp chỉnh lưu, điều nhiều không thuận lợi cho mạch điều chỉnh tự động Để quan hệ thuận, nghĩa tương ứng giá trị điện áp điều khiển lớn điện áp chỉnh lưu lớn, cần phải tạo cưa có dạng lên Khâu tạo điện áp cưa *Mạch tạo cưa tuyến tính hai nửa chu kỳ sử dụng khuếch đại thuật toán Nhược điểm chung mạch tạo cưa dùng transistor phụ thuộc rõ thời điểm mở khóa bóng vào điện áp đồng pha, điện áp cưa nhiều bị biến động theo điện áp lưới điện xoay chiều Điều làm ảnh hưởng tới góc điều khiển α phạm vi điều chỉnh Mặt khác độ tuyến tính cưa khơng thật cao Hiện mạch tạo cưa sử dụng OA ngày ứng dụng nhiều hơn, khắc phục nhược điểm *Tạo cửa tuyến tính sườn lên: Để tạo cưa tuyến tính sườn lên OA, thực cách: SVTH: Nguyễn Phúc Đoàn Trang 28 / 3928 ĐAXC pha khởi động ĐC KĐB roto ngắn mạch Môn: Điện tử công suất Sử dụng bóng transistor T đấu song song với tụ C để làm nhiệm vụ phóng tụ điện, kiểu cho phép thời gian hồi phục điện áp cưa nhanh tụ phóng ngắn mạch qua bóng bán dẫn mở bão hịa - Chọn loại transitor bóng ngược npn 2N3904 Với thông số : Uceomax = 40 -chọn • E = ± 15V • f = 50Hz T= -Do 1 = = 20(ms) f 50 đó, nửa chu kì điẹn áp lực ta phải tạo xung rang cưa => trc = + tn =10 ms -Thời gian tụ C1phóng điện thời gian tương ứng phạm vi điều chỉnh góc điều khiển , góc quy đổi thành thời gian là: = 30.10(ms) = 1,6( ms) 180 o => t n = 10 − 1,6 = 8,4(ms) -Chọn tụ C1= 330nF - Với = 1,6ms, ta có: R3 = E.t p C1 = 15.1,6.10 −3 = 72727(Ω) 0,33.10 −6 -Cụm điện trở R3 dùng để chỉnh thời gian phóng tụ - Với tn = 8,4ms điện áp bảo hòa OA2 là: Ubh = E – 1,5 = 15 – 1,5 = 13,5 (v) R ≤ => U bh − 0,7 13,5 − 0,7 = = 54759(Ω) C.U tran E 0,33.10 −6.0,7 15 + + tn R3 72727 8,4.10 −3 SVTH: Nguyễn Phúc Đoàn Trang 29 / 3929 ĐAXC pha khởi động ĐC KĐB roto ngắn mạch Môn: Điện tử công suất Kết mô khâu tạo xung cưa với thơng số tính tốn 3.1.3 khâu so sánh Khâu so sánh - R5 R6 khơng cần dùng thực tế nay, OA có ∆U max = 18V nên khơng cần hai điện trở Tuy nhiên để an toàn, ta đặt R5 = R6 = 6K để bảo vệ ngõ vào OA - Điều kiện làm việc OA: • Các điện áp đưa vào so sánh (U tựa Uđk) phải dấu (cùng “-“ “+”) có tượng thay đổi trạng thái đầu (Uss) • Độ chênh lệch tối đa hai cửa làm việc không vượt giới hạn cho phép OA SVTH: Nguyễn Phúc Đoàn Trang 30 / 3930 ĐAXC pha khởi động ĐC KĐB roto ngắn mạch Môn: Điện tử công suất d, khâu tạo xung kép: - Do đặc điểm: dòng điện cấp từ nguồn xoay chiều buộc phải qua hai valve lực bán kỳ điện áp lực nên mạch điều khiển phải phát đồng thời vào hai valve cần dẫn Vì vậy, để điều khiển mở cho valve lực cần có hai xung, xung thứ xung phát động theo góc điều khiển α, xung thứ hai xung phụ nhằm đảm bảo có hai valve dẫn Việc phát xung điều khiển gọi phát xung kép Biểu đồ phát xung kép sau: - Dạng xung kép hai xung đơn cách 30o điện Thực chất khâu tạo xung đơn kết hợp với mạch tách xung để để tạo xung đơn xuất thời điểm để mở van, đồng thời kết hợp với xung mở van van tạo thành cặp xung kép nhờ mạch logic 3.1.4 Khâu tách xung Trong mạch điều khiển chỉnh lưu, điện áp tựa tạo hai nửa chu kỳ mạch Lúc khâu so sánh xác định góc điều khiển cho hai van thuộc pha mạch lực: van làm việc nửa chu kỳ SVTH: Nguyễn Phúc Đoàn Trang 31 / 3931 ĐAXC pha khởi động ĐC KĐB roto ngắn mạch Môn: Điện tử công suất dương, van nửa chu kỳ âm lưới điện xoay chiều Như sau khâu tạo dạng xung (DX) ta nhận hai xung điều khiển hai nửa chu kỳ Tuy nhiên việc phát xung điều khiển cho van điện áp van âm khơng mong muốn Để tránh điều cần có thêm khâu tách xung (cịn gọi phân phối xung), lúc van lực nhận xung điều khiển giai đoạn điện áp dương uAK>0 Thực tế có nhiều sơ đồ khác thực nhiệm vụ Nhưng tốt cho mạch tách xung dùng OA comparator để phân biệt xác hai nửa chu kỳ điện áp lưới qua điểm khơng Mạch tách xung OA theo sơ đồ nguyên lý bên có độ xác cao đảm bảo tính tách xung cho toàn nửa chu kỳ 3.1.5 Khâu khuếch đại xung khâu phân chia xung - Khuếch đại xung có nhiệm vụ tăng cơng suất khâu tạo dạng xung DX hình thành đến mức đủ mạnh để mở valve lực Đa số thyristor mở chắn xung điều khiển có giá trị UGK = (5 ÷ 10)V IGK = (0,3 ÷ 1)A thời gian khoảng 100μs - Thực chất, nhiệm vụ KĐX khuếch đại dòng điện Với cỡ dòng điện I G cần phải dùng transistor làm chức khuếch đại, transistor thơng dụng SVTH: Nguyễn Phúc Đoàn Trang 32 / 3932 ĐAXC pha khởi động ĐC KĐB roto ngắn mạch Môn: Điện tử công suất cỡ dịng 1A có hệ số β < 100 nên KĐX thường gồm tầng khuếch đại Phương pháp thơng dụng dễ dàng cách ly phần điều khiển phần lực Tuy nhiên tính chất vi phân biến áp nên không cho phép truyền xung rộng vài mili giây Để đơn giản mạch, đồng thời đảm bảo hệ số khuếch đại dòng cần thiết, tầng khuếch đại thường đấu theo kiểu Dalinton - Các thơng số ban đầu: • Valve lực loại T588N • IG = 250mA • UG = 2,2V a/ Phần khuếch đại xung: - Chọn biến áp xung (BAX) có tỷ số k = 2, ta có tham số dòng điện sơ cấp sau: ∗ U1 = U đk k = 2,2.2 = 4,4(V ) ∗ I1 = I đk 0,25 = = 0,125( A) k - Nguồn công suất, ta lấy chung nguồn 15V sử dụng cấp cho mạch điều khiển, ta chọn bóng T2 loại BD135 có thơng số sau: • UCE = 45V • ICmax = 1,5A • βmin = 40 - Tuy nhiên, để tiêu tán nhanh dịng điện qua BAX bóng T2 khóa, ta lắp thêm R16 nối tiếp với cuộn sơ cấp để T2 khóa, dịng điện qua BAX chảy vịng qua D10-R16 làm cho lượng tiếu tán R16 Điều tránh tình trạng điểm làm việc lõi biến áp bị đẩy lên vùng bảo hòa R16 > ECS 15 = = 10(Ω) I C max 1,5 I1max = => 15 = 1,5( A) 10 - Do dòng qua điện trở thường xuyên lớn => chọn R16 = 10Ω/2W - Bóng T3 chọn loại BC107 có thơng số sau: • UCE = 45V • ICmax = 0,1A • βmin = 110.R - Vậy R15 điện trở đầu vào có trị số là: R15 ≤ β1 β ECS 40.110 15 = = 36666,6(Ω) S I1max 1,2.1,5 => Chọn R15 = 15K 3.1.6 Khâu dao động tần số cao SVTH: Nguyễn Phúc Đoàn Trang 33 / 3933 ĐAXC pha khởi động ĐC KĐB roto ngắn mạch Môn: Điện tử công suất -Nguyên lý hoạt động: OA sử dụng so sánh hai cửa Tụ C liên tục phóng – nạp làm cho OA đảo trạng thái lần điện áp tụ đạt trị số chia điện áp R1,R2 Tổng trở phận áp (R1+R2) khoảng 20KΩ ,điện trở R1 thường lấy nhỏ R2 để giảm độ chênh lệch hai đầu vào OA có tham số tốc độ tăng áp lớn - Chọn tụ C = 2n - Ta có : R2=2R1 chọn R2 = 10 kΩ R1 = kΩ - Chu kì dao động : T=2RC.ln(1+2R1/R2) - ta có đc R = kΩ Đồ thị khâu dao động tần số cao 3.1.7 Khâu tạo xung chùm SVTH: Nguyễn Phúc Đoàn Trang 34 / 3934 ĐAXC pha khởi động ĐC KĐB roto ngắn mạch Môn: Điện tử công suất Để giảm công suất cho tầng khuyếch đại tăng số lượng xung kích mở, nhằm đảm bảo thyristor mở cách chắn, ta dùng phát xung chùm cho thyristor Chùm xung thu đưa tới cổng AND với tín hiệu nhận từ khâu so sánh Tín hiệu đầu đưa tới khâu khuyếch đại xung Đồ thị xung chum xung chum 3.1.8: Tính tốn, lựa chọn phần tử mạch điều khiển LINH KIỆN 1- Mạch lực - Valve lực - Các phần tử bảo vệ THÔNG SỐ T588N L = 3µH/7vịng C = 0,33µF R = 12Ω/3W 3- Khâu tạo điện áp cưa - Transistor NPN14 - D3 1N4002 - C1 330nF - R2 47K - R3 57K - P2 100K/chỉnh = 50K 5- Khâu So sánh - R8, R9 6K 6- Khâu Tạo dạng xung - C3 1nF - R10 4,7K SVTH: Nguyễn Phúc Đồn LINH KIỆN THƠNG SỐ 2- Khâu Đồng - D1, D2 1N4002 - OA TL082 - R0 10K - R1 15K - R4 10K - P1 10K/chỉnh = 5K 4- Khâu Tạo luật điều khiển - T1 C828 - C2 330μF (tụ hóa) -R 10K - R5 4,7K - R6 20K - R7 4,7K - P3 50K/chỉnh = 20K - P4 10K/chỉnh = 5K - P5 1K/chỉnh = 500Ω 7- Khâu Tách xung - IC Logic AND HC4081B Trang 35 / 3935 ĐAXC pha khởi động ĐC KĐB roto ngắn mạch 8- Khâu Khuếch đại xung - T2 BD135 - T3 BC107 - R15 15K - R16 10Ω/2W Lõi E = 814E250 - Biến áp xung W1 = 110 vịng W2 = 55 vịng Mơn: Điện tử cơng suất - D4, D5, D6 N4001 - R11 10K - R12 15K 9- Mạch cấp nguồn DC - IC ổn áp +15V LM7815 - IC ổn áp -15V LM7915 - C01, C02 1000µF - C03, C04 100µF - C05, C06 0,1µF - D01 → D06 1N4002 3.2: mơ mạch điều khiển 3.2.1: xây dựng sơ đồ mô SVTH: Nguyễn Phúc Đoàn Trang 36 / 3936 ĐAXC pha khởi động ĐC KĐB roto ngắn mạch Môn: Điện tử công suất Sơ đồ mô kênh mạch điều khiển Psim SVTH: Nguyễn Phúc Đoàn Trang 37 / 3937 ĐAXC pha khởi động ĐC KĐB roto ngắn mạch Môn: Điện tử công suất Sơ đồ mô kênh matlab 3.2.2: kết mô Kết mơ Psim SVTH: Nguyễn Phúc Đồn Trang 38 / 3938 ĐAXC pha khởi động ĐC KĐB roto ngắn mạch Môn: Điện tử công suất Kết mơ matlab SVTH: Nguyễn Phúc Đồn Trang 39 / 3939 ... yêu cầu chì cần khởi động mềm cho động 1.3 Đặt toán -Xây dựng điều khiển cho biến đổi điều áp xoay chiều pha điều khiển động động xoay chiều pha Biết công xuất P=1,5 Kw, điện áp định mức Ud=380... điện áp điện kháng lọc L 1.2 Bộ biến đổi điều áp xoay chiều ba pha 1.2.1.Kái niệm: Cũng BBĐ xoay chiều- một chiều, BBĐ xoay chiều -xoay chiều ta SVTH: Nguyễn Phúc Đoàn Trang 11 / 3911 ĐAXC pha khởi... pha để phát xung điều khiển cho BBĐ xoay chiều -xoay chiều pha, và mạch điều khiển cho sơ đồ chỉnh lưu cầu pha dùng để phát xung điều khiển cho BBĐ xoay chiều -xoay chiều pha. Tuy nhiên cần lưu ý: Đối