THIẾT KẾ BỘ CHỈNH LƯU HÌNH TIA BA PHA ĐỂ ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ BỘ CHỈNH LƯU HÌNH TIA BA PHA ĐỂ ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP Đà 2022 Nẵng, GVHD : ThS VÕ KHÁNH THOẠI SVTH : Hà Tiến Đạt LHP : 221DADTCS2002 MSV : 1911505510210 tháng 06 năm Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Khoa Điện – Điện tử CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc -o0o - NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Họ tên sinh viên: Hà Tiến Đạt Lớp: 19TDH2 GVHD: Võ Khánh Thoại 1.Tên đề tài: Thiết kế chỉnh lưu tia ba pha để điều khiển tốc độ động điện chiều kích từ độc lập Các số liệu ban đầu: Nguồn điện lưới xoay chiều pha 220/380V Động điện chiều kích từ độc lập: Pđm= 13 KW; Uđm=220 V; nđm= 1400 vg/ph; ηđm= 0,84 ; J=… 0,54… kgm2 Hệ số dự trữ điện áp: Ku= 1,5 ÷ 1,8 Hệ số dự trữ dịng điện: Ki= 1,1 ÷ 1,4 Nội dung Chương 1: Tổng quan động điện chiều kích từ độc lập phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ; phương pháp điều chỉnh tôc độ động cách thay đổi điện áp phần ứng Chương 2: Lý thuyết chỉnh lưu tia ba pha Chương 3: Thiết kế tính chọn phần tử mạch động lực Chương 4: Thiết kế tính chọn phần tử mạch điều khiển Chương 5: Mạch bảo vệ kết luận Chương 6: Mô mạch Matlab/Simulink Bản vẽ: (A1) Bản vẽ tổng thể gồm sơ đồ nguyên lý mạch động lực, mạch điều khiển bảo vệ Tài liệu tham khảo: Các tài liệu môn học Kiểm tra tiến độ đồ án (Giáo viên HD ký lần SV đến gặp thông qua đồ án) Đà Nẵng, ngày 26 tháng 02 năm 2022 Giảng viên hướng dẫn Võ Khánh Thoại ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: ThS VÕ KHÁNH THOẠI LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, điện tử công suất đóng vai trị quan trọng q trình cơng nghiệp hố đất nước Sử dụng ứng dụng điện tử công suất hệ thống truyền động điện lớn nhỏ gọn phần tử bán dẫn việc dễ dàng tự động hố cho q trình sản xuất Các hệ thống truyền động điều khiển điện tử công suất đem lại hiệu suất cao Kích thước, diện tích lắp đặt giảm nhiều so với hệ truyền động thông thường như: khuếch đại từ, máy phát - động Và để đáp ứng nhu cầu ngày khắc khe cơng nghiệp điện tử công suất phải nghiên cứu, phát triển để giải pháp tối ưu Đặc biệt cách mạng cơng nghệ 4.0 tự động hóa cơng nghiệp có vai trị hết sức quan trọng Do nhà máy, phân xưởng cần phải có thiết bị tự động đòi hỏi bền bỉ, độ an tồn, xác cao Đó nhiệm vụ điện tử công suất cần phải giải quyết Trong công nghiệp đại ngày nay, động điện chiều coi loại máy điện quan trọng Mặc dù động điện xoay chiều có tính ưu việt cấu tạo giản đơn, công suất lớn… Nhưng khơng thể hồn tồn thay thế động điện chiều Đặc biệt thiết bị cần điều chỉnh tốc độ quay liên tục phạm vi rộng máy cán thép, máy công cụ lớn đầu máy điện Vì việc điều khiển động điện chiều cách ổn định, xác nhiệm vụ điện tử công suất Ở đồ án này, em xin trình bày phương pháp điều khiển động điện chiều Đó “Thiết kế chỉnh lưu tia ba pha để điều khiển tốc độ động điện chiều kích từ độc lập” SVTH: HÀ TIẾN ĐẠT ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: ThS VÕ KHÁNH THOẠI LỜI CẢM ƠN Là sinh viên ngành Tự động hóa, việc trang bị cho kiến thức điện tử công suất điều cần thiết Đồ án môn học điện tử công suất công cụ hữu hiệu để em bổ sung, mở rộng tổng kết kiến thức điện công suất Qua đồ án môn học Điện tử công suất với đề tài: "Thiết kế chỉnh lưu hình tia ba pha điều khiển động điện chiều kích từ độc lập", giúp em hiểu rõ về: động điện chiều, Thyristor, chỉnh lưu hình tia ba pha, khâu điều khiển, vi mạch TCA780, mạch bảo vệ,…cũng cách tính tốn thơng số linh kiện mạch Với hướng dẫn thầy: “ThS.Võ Khánh Thoại” em tiến hành nghiên cứu thiết kế đề tài Mặc dù vậy, trình thực đồ án chắn không tránh khỏi thiếu sót Nếu có sai sót kính mong thầy bạn góp ý để em hồn thiện có hội bổ sung vào vốn kiến thức Em xin chân thành cảm ơn!!! SVTH: HÀ TIẾN ĐẠT ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: ThS VÕ KHÁNH THOẠI LỜI CAM ĐOAN Đề tài sinh viên tự thực dựa vào việc tham khảo số tài liệu không chép tài liệu hay cơng trình có trước Nếu có lận xin chịu trách nhiệm nội dung đồ án Sinh viên thực Hà Tiến Đạt SVTH: HÀ TIẾN ĐẠT ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: ThS VÕ KHÁNH THOẠI MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH SVTH: HÀ TIẾN ĐẠT ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT SVTH: HÀ TIẾN ĐẠT GVHD: ThS VÕ KHÁNH THOẠI ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: ThS VÕ KHÁNH THOẠI CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP - CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TÔC ĐỘ ĐỘNG CƠ PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ BẰNG CÁCH THAY ĐỔI ĐIỆN ÁP PHẦN ỨNG Tổng quan động điện chiều kích từ độc lập  Giới thiệu động điện chiều - Khái niệm + Là loại máy điện quay sử dụng điện chiều Động điện chiều thiết bị biến đổi điện thành Máy điện chiều làm việc chế độ động E < U, lúc dịng điện Iư ngược chiều với E + Động chiều dùng phổ biến công nghiệp, ngành giao thông vận tải nơi có yêu cầu điều chỉnh tốc độ quay liên tục phạm vi rộng Trong phân tích hệ thống truyền động, thường biết trước đặc tính Mc(ω) máy sản xuất Đạt trạng thái làm việc với thông số yêu cầu tốc độ, mơ men, dịng điện động cơ,…cần phải tạo đặc tính nhân tạo động tương ứng Mỗi động có đặc tính tự nhiên xác định số liệu định mức sử dụng loạt số liệu cho trước + Phương trình đặc tính động điện viết theo dạng thuận M = f(ω) hay dạng ngược ω = f(M) + Động điện chiều dùng phổ biến công nghiệp, giao thông vận tải nói chung thiết bị cần điều chỉnh tốc độ quay liên tục phạm vi rộng Máy điện chiều làm việc hai chế độ máy phát động Khi máy làm việc chế độ máy phát công suất đầu vào cơng suất cịn cơng suất đầu công suất điện Động quay roto máy phát điện chiều turbine gas, động điesel động điện Khi máy điện chiều làm việc chế độ động cơ, công suất đầu vào cơng suất điện cịn cơng suất đầu công suất Cả hai chế độ làm việc, dây quấn đông điện chiều quay từ trường có dịng điện chạy qua - Mơmen điện từ tính theo cơng thức: M = kMIư - Phương trình cân điện áp động cơ: U = Eư + R * I - SĐĐ phần ứng động điện chiều tính theo công thức: Eư = kEn = kM SVTH: HÀ TIẾN ĐẠT ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: ThS VÕ KHÁNH THOẠI Cấu tạo hoạt động máy điện chiều  Cấu tạo - Phần tĩnh Stato phần đứng yên máy Phần tĩnh gồm phận tĩnh sau: + Cực từ chính: Cực từ phận sinh từ trường gồm có lõi sắt cực từ dây quấn kích từ lồng lõi sắt cực từ Lõi sắt cục từ làm thép kỹ thuật điện hay thép cácbon dày 0,5 đến 1mm ép lại tán chặt Trong máy điện nhỏ làm thép khối Cực từ gắn chặt vào vỏ máy nhờ bulơng Dây quấn kích từ quấn dây đồng cách điện cuộn dây bọc cách điện kỹ thành khối tẩm sơn cách điện trước đặt cực từ Các cuộn dây kích từ đặt cực từ nối nối tiếp với + Cực từ phụ: Cực từ phụ đặt cực từ dùng để cải thiện đổi chiều Lõi thép cực từ phụ thường làm thép khối thân cực từ phụ có đặt dây quấn mà cấu tạo giống dây quấn cực từ Cực từ phụ gắn vào vỏ nhờ bulông + Gông từ: Gông từ dùng để làm mạch từ nối liền cực từ, đồng thời làm vỏ máy Trong máy điện nhỏ vừa thường dùng thép dày uốn hàn lại Trong máy điện lớn thường dùng thép đúc Có máy điện nhỏ dùng gang làm vỏ máy + Các phận khác gồm có: + Nắp máy: Để bảo vệ máy khỏi bị vật rơi vào làm hư hỏng dây quấn hay an toàn cho người khỏi chạm phải điện Trong máy điện nhỏ vừa, nắp máy cịn có tác dụng làm giá đở ổ bi Trong trường hợp nắp máy thường làm gang + Cơ cấu chổi than: Để đưa dịng điện từ phần quay ngồi + Cơ cấu chổi than 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 chổ Sau điều chỉnh xong dùng vít cố định chặt lại - Phần quay rotor: Phần quay gồm có phận sau: + Lõi sắt phần ứng: SVTH: HÀ TIẾN ĐẠT ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: ThS VÕ KHÁNH THOẠI Lõi sắt phần ứng dùng để dẫn từ Thường dùng thép kỷ thuật điện (thép hợp kim silic) dày 0,5 mm phủ cách điện mỏng hai mặt ép chặt lại để giảm hao tổn dòng điện xốy gây nên Trên thép có dập hình dạng rãnh để sau ép lại đặt dây quấn vào + Dây quấn phần ứng: Dây quấn phần ứng phần sinh sức điện động có dòng điện chạy qua Dây quấn phần ứng thường làm dây đồng có bọc cách điện Trong máy điện nhỏ (cơng suất vài kW) thường dùng dây có tiết diện tròn Trong máy điện vừa lớn, thường dùng dây tiết diện hình chữ nhật Dây quấn cách điện cẩn thận với rảnh lõi thép + Cổ góp: (cịn gọi vành góp hay vành đổi chiều) dùng để đổi chiều dòng điện xoay chiều thành dòng điện chiều Các phận khác: + Cánh quạt: Dùng để quạt gió làm nguội máy + Trục máy: Trên đặt lõi sắt phần ứng, cổ góp cánh quạt ổ bi + Trục máy thường làm thép cacbon tốt Hình 1.1 Cấu tạo động điện chiều - Nguyên lý hoạt động + Khi ta cho dòng điện chiều vào chổi than dịng điện vào dẫn cực N dẫn cực S nên tác dụng từ trường sinh moment có chiều khơng đổi làm quay máy Chiều lực điện từ xác định theo qui tắc bàn tay trái + Bộ phận chỉnh lưu (chổi than cổ góp) đảo chiều dịng điện sau nửa vòng quay Kết phần bên trái cuộn dây dịng điện ln phía sau phần bên phải cuộn dây dịng điện ln phía trước nên moment lực tạo ln hướng chiều quay SVTH: HÀ TIẾN ĐẠT 10 ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: ThS VÕ KHÁNH THOẠI Chọn m = Vậy điện áp sơ cấp biến áp xung là: U1 = m *UX = *(7 + 0,6) = 15,2 (V) Với UX = Uq + ∆Up = (7 + 0,6) (V) Dòng điện sơ cấp biến áp xung: Mạch từ: Chọn vật liệu sắt từ ∃330, lõi sắt từ có dạng hình chữ nhật, làm việc phần đặc tính từ hố tún tính BS = 2,2 T, ∆B = 1,7 T làm việc f = 50 Hz, có khe ∆H = 50 A/m Từ thẩm lõi thép từ: Vì mạch từ có khe hở nên phải tính từ thẩm trung bình Sơ ta chọn chiều dài trung bình đường sức: L = 0,1 m; khe hở lkh = 10-5 Thể tích lõi sắt từ: = 1,02 *10-6 (m) = 1,02 (cm3) Chọn thể tích (cm3) Chọn số liệu thiết kế: l = (cm), a = =1,5 (cm) Số vòng dây cuộn sơ cấp biến áp xung: Số vòng dây cuộn thứ cấp biến áp xung: SVTH: HÀ TIẾN ĐẠT 53 ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: ThS VÕ KHÁNH THOẠI Sơ đồ hệ thống hoàn chỉnh SVTH: HÀ TIẾN ĐẠT 54 ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: ThS VÕ KHÁNH THOẠI - Nguyên lý hoạt động sơ đồ Với sơ đồ nguyên lý trên, Thyristor nối theo nhóm catot chung nên phần tử chỉnh lưu có đặc điểm sau: Thyristor dẫn điện Thyristor có anot nối với điện áp cao phải kích xung đồng pha với điện áp pha Thyristor dẫn điện gánh trọn dịng điện tải Khi có Thyristor dẫn điện hai Thyristor cịn lại khơng dẫn (nếu ta xét bỏ qua chuyển mạch) Để tiến hành điều chỉnh tốc độ động cơ, người ta thay đổi góc kích α Thyristor thay đổi điện áp chỉnh lưu, làm cho điện áp đặt lên phần ứng động thay đổi Xét hai trường hợp: + Khi α = 0: Ta kích Thyristor thời điểm chuyển mạch tự nhiên làm cho điện áp trung bình cực đại: Udo = Udmax Trong đó: + Udo : Điện áp chỉnh lưu thời điểm α = + m : Số pha chỉnh lưu (m = ) + U2f : Điện áp pha thứ cấp máy biến áp + Khi α ≠ 0: Ud = Udmaxcosα + Khi < α < 30o: Dòng chỉnh lưu liên tục Trong khoảng thời gian t1t2 điện áp Ua có giá trị lớn nhất, đồng thời thời điểm t1 kích xung cho T1 T1 nhận xung kích nên dẫn điện, mở cho dòng điện chạy qua hai van T2 T3 bị khóa Sau thời điểm t trở Ub có giá trị lớn Tại t 2, kích xung cho T2 nên T2 dẫn Lúc ta có Ua < Ub nên anốt T1 có điện thế thấp so với katốt nó, T1 bị khóa Tương tự, thời điểm t3, T3 dẫn cịn T1 T2 bị khóa Như Thyristor cho dịng chạy qua khoảng thời gian 1200 điện giá trị trung bình điện áp chỉnh lưu Thyristor: Điện áp ngược đặt lên Thyristor hiệu số điện thế anốt katốt Thyristor Khi T2 dẫn: SVTH: HÀ TIẾN ĐẠT 55 ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: ThS VÕ KHÁNH THOẠI Khi T3 dẫn: Điểm cực trị điện áp ngược đặt lên T1 là: Dòng điện chỉnh lưu san có giá trị: Giá trị trung bình dòng điện chạy qua Thyristor là: + Khi 300 < α < 900: Điện áp tức thời âm số khoảng + Khi α = 900: Điện áp trung bình Udtb = Ta nhận thấy: Trong khoảng < α < 900, biến đổi làm việc chế độ chỉnh lưu với điện áp Ud > Và khoảng 900 < α < 1800, biến đổi làm việc chế độ nghịch lưu với Ud < Mối quan hệ U d = f ( α ) chỉnh lưu Thyristor biểu diễn sau: Hình 4.12 Đặc tính điều chỉnh Ud = f (α ) SVTH: HÀ TIẾN ĐẠT 56 ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: ThS VÕ KHÁNH THOẠI CHƯƠNG MẠCH BẢO VỆ VÀ KẾT LUẬN Tính chọn thiết bị bảo vệ mạch động lực 3.1.1 Giới thiệu Các phần tử bán dẫn công suất sử dụng ngày rộng rãi, có nhiều ưu điểm như: gọn nhẹ, làm việc với độ tin cậy cao, tác động nhanh, hiệu suất cao, dễ dàng tự động hoá… Tuy nhiên phần tử bán dẫn cơng suất khó tính tốn hay bị hư hỏng nhiều nguyên nhân khác Do cần phải bảo vệ Thyristor, cần phải tôn trọng tỉ số giới hạn sử dụng nhà chế tạo định với phần tử - Điện áp ngược lớn - Giá trị trung bình lớn dịng điện - Nhiệt độ lớn thiết bị - Tốc độ tăng trưởng lớn dòng điện - Thời gian khố toff - Thời gian mở ton - Dịng điện kích thích - Điện áp kích Các phần tử bán dẫn công suất cần bảo vệ chống nhiều cố bất ngờ xảy gây nhiễu loạn nguy hiểm như: ngắn mạch tải, điện áp dòng điện 3.1.2 Bảo vệ nhiệt độ cho van bán dẫn Khi van bán dẫn làm việc, có dịng điện chạy qua, van có sụt áp ∆U, có tổn hao cơng suất ∆p Tổn hao sinh nhiệt ,đốt nóng van bán dẫn Mặc khác, van bán dẫn phép làm việc nhiệt độ cho phép (T cp), nếu nhiệt độ cho phép van bị phá hỏng Để van bán dẫn hoạt động an tồn, khơng bị chọc thủng nhiệt, chọn thiết kế hệ thống tỏa nhiệt hợp lý Tính tốn cánh tỏa nhiệt: Thơng số cần có: + Tổn thất công suất Thyristor: ∆p = ∆U*Ilv = 1,8*40,61 = 73,1 (W) + Diện tích bề mặt tỏa nhiệt: Trong đó: ∆p tổn hao cơng suất W τ độ chênh nhiệt độ so với môi trường Chọn nhiệt độ môi trường Tmt = C) Nhiệt độ làm việc cho phép Thyristor Tcp = C) Chọn nhiệt độ cánh tỏa nhiệt Tlv = C) τ = Tlv − Tmt C) Km: Hệ số tỏa nhiệt đối lưu xạ Chọn Vậy SM = = 0,23 (m2) SVTH: HÀ TIẾN ĐẠT 57 ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: ThS VÕ KHÁNH THOẠI Chọn loại cánh tỏa nhiệt có 12 cánh ,kích thước cánh: b =10×10(cm×cm) Tổng diện tích tỏa nhiệt cánh STN = 12*2*10*10 = 2400 (cm2) Hình 5.1 Hình dáng kích thước giới hạn cánh tỏa nhiệt van bán dẫn 3.1.3 Bảo vệ dòng điện cho van - Aptomat dùng để đóng cắt mạch động lực, tự động cắt mạch tải ngắn mạch Thyristor, ngắn mạch đầu biến đổi, ngắn mạch thứ cấp MBA ngắn mạch chế độ nghịch lưu + Chọn aptomat có: Dịng điện làm việc chạy qua aptomat: Ilv = Dòng điện aptomat cần chọn: Idm= 1,1*Ilv = 1,1*24,7 = 27,14 (A) ,Udm = 380(V) Có tiếp điểm chính, đóng cắt tay nam châm điện Chỉnh định dòng ngắn mạch: Inm = 2,5*Ilv = 2,5*24,7 = 72,1 (A) Dòng tải : Iqt =1,5*Ilv = 1,5*24,7 = 37,05 (A) Từ thông số chọn aptomat + Chọn cầu dao có dịng định mức: Iqt =1,1*Ilv =1,1*24,7 = 27,14 (A) = 28 (A) Cầu dao dùng để tạo khe hở an toàn sửa chữa hệ thống truyền động dùng để đóng cắt nguồn chỉnh lưu khoảng cách từ nguồn cấp tới chỉnh lưu đáng kể + Dùng dây chảy: tác động nhanh để bảo vệ ngắn mạch Thyristor, ngắn mạch đầu chỉnh lưu - Nhóm 1cc: dịng điện định mức dây chảy nhóm 1cc: I1cc = 1,1*I2 = 1,1*57,43 = 63,2 (A)  Chọn 1cc loại 70 (A) Trong đó: I2 dịng điện hiệu dụng thứ cấp MBA - Nhóm 2cc: dịng điện định mức dây chảy nhóm 2cc: I2cc = 1,1*Ihd = 1,1*40,61 = 44,7 (A)  Chọn 2cc loại 50 (A) SVTH: HÀ TIẾN ĐẠT 58 ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: ThS VÕ KHÁNH THOẠI Trong đó: Ihd dịng điện làm việc van Ihd = Ilv (vì Ilv đc tính theo Ihd) - Nhóm 3cc: dịng điện định mức dây chảy nhóm 3cc: I3cc = 1,1*Id = 1,1*70,34 = 77,4 (A)  Chọn 3cc loại 80 A Trong đó: Id dịng qua tải phần tính chọn Thyristor 3.1.4 Bảo vệ điện áp cho van Bảo vệ điện áp cho trình đóng cắt Thyristor thực cách mắc R-C song song với Thyristor Khi có chuyển mạch, điện tích tích tụ lớp bán dẫn phóng ngồi tạo dịng điện ngược khoảng thời gian ngắn, biến thiên nhanh chóng dịng điện ngược gây suất điện động cảm ứng lớn điện cảm làm cho điện áp Anot Ktot Thyristor Khi có mạch mắc R-C song song với Thyristor tạo mạch vịng phóng điện tích q trình chuyển mạch nên Thyristor khơng bị q điện áp Thơng thường : R1 =(5÷30) (Ω); C1 = (0,25ữ4) (àF) Theo ti liu : R1 =5,1 (); C1 = 0,25(µF) Bảo vệ xung điều khiển từ lưới điện ta mắc mạch R-C (Hình 2.9) nhờ có mạch lọc mà đỉnh xung gần nằm lại hoàn toàn điện trở đường dây Trị số R-C chọn : R2 =12,5 (Ω) ; C2 = (µF) Hình 5.2 Mạch R-C bảo vệ điện áp chuyển mạch SVTH: HÀ TIẾN ĐẠT 59 ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: ThS VÕ KHÁNH THOẠI Hình 5.3 Mạch R-C bảo vệ điện áp từ lưới 10 Sơ đồ mạch động lực có thiết bị bảo vệ Hình 5.4 Sơ đồ nguyên lý mạch động lực SVTH: HÀ TIẾN ĐẠT 60 ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: ThS VÕ KHÁNH THOẠI 11 Kết luận Với mục tiêu đồ án, qua trình tìm hiểu nghiên cứu với hướng dẫn tận tình thầy”ThS Võ Khánh Thoại”, giúp đỡ bạn lớp em hoàn thành đề tài “Thiết kế chỉnh lưu tia ba pha để điều khiển tốc độ động điện chiều kích từ độc lập”, rút kết luận sau: - Đề tài giới thiệu tổng quan động điện chiều phương pháp điều chỉnh tốc độ động kích từ độc lập - Giới thiệu Thyristor ngun lý chỉnh lưu hình tia ba pha có điều khiển sử dụng Thyristor - Thiết kế, tính tốn phần tử, thông số mạch động lực, mạch điều khiển mạch bảo vệ giải thích nguyên lý điều khiển chỉnh lưu tia ba pha Đồ án giúp em cố kiến thức học động điện chiều, Thyristor, nguyên ly chỉnh lưu Và hiểu bước thiết kế chỉnh lưu, việc tính tốn thơng số linh kiện chọn mạch Trong trình thực hiện, chắn khơng thể tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận ý kiến đóng góp thầy, cô hội đồng để đồ án hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! SVTH: HÀ TIẾN ĐẠT 61 ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: ThS VÕ KHÁNH THOẠI CHƯƠNG MÔ PHỎNG MẠCH TRÊN MATLAB/SIMULINK 12 Mô chỉnh lưu pha tia dùng THYRISTOR Hình 6.1 Sơ đồ nguyên lý chỉnh lưu tia pha Thyristor Simulink Với thông số: Rư = 0.25 (Ω), Lư = 1,777 (H), E = 30 (V), anpha = 30º, T = 0,06 (s) SVTH: HÀ TIẾN ĐẠT 62 ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: ThS VÕ KHÁNH THOẠI Ta dạng sóng: Hình 6.2 Dạng sóng chỉnh lưu tia pha Thyristor Simulink  Nhận xét: Ta thấy, thí nghiệm với tải trở dịng áp dẫn trung bình lần chu kỳ + Khi góc anpha lớn dần ta thấy gián đoạn điện áp biểu thị áp đo + Khi ta cho thí nghiệm thêm với tải cảm ta thấy dẫn áp tải khác biệt so với tải trở điện áp dần đạt giá trị xuống biên âm (-) SVTH: HÀ TIẾN ĐẠT 63 ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CƠNG ŚT 13 GVHD: ThS VÕ KHÁNH THOẠI Mơ động DC Hình 6.3 Mơ hình động động chiều kích từ độc lập với từ thơng kích từ khơng đổi Hình 6.4 Chương trình mfile Matlab SVTH: HÀ TIẾN ĐẠT 64 ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CƠNG ŚT GVHD: ThS VÕ KHÁNH THOẠI Hình 6.5 Chạy chương trình ta kết mfile Hình 6.6 Mơ hình động DC Simulink SVTH: HÀ TIẾN ĐẠT 65 ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: ThS VÕ KHÁNH THOẠI Hình 6.7 Mơ hình động chiều kích từ độc lập Simulink Với T = 100(s), ta được: Hình 6.8 Kết dạng sóng SVTH: HÀ TIẾN ĐẠT 66 ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT GVHD: ThS VÕ KHÁNH THOẠI TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Phụ lục 1: Điện tử công suất - Nguyễn Bính Phụ lục 2: Điện tử cơng suất lý thuyết thiết kế ứng dụng - Lê Văn Doanh Phụ lục 3: Tính tốn thiết kế thiết bị điện tử công suất - Trần Văn Thịnh Phụ lục 4: Thiết kế máy biến áp điện lực - Phan Tử Thụ SVTH: HÀ TIẾN ĐẠT 67