Đồ án điện tử công suất thiết kế bộ nạp acquy 24v

Đồ án môn học :Điện tử công suất CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ 1.1 Gới thiệu về ắc quy Ắc quy là nguồn hoá hoạt động trên cơ sở hai điện cực có điện thế khác nhau, nó cung cấp dòng điện một chiều cho các thiết bị điện trong công nghiệp cũng như trong dân dụng. Khi ắc quy phóng hết dung lượng ta tiến hành nạp điện cho nó và sau đó ắc quy lại tiếp tục phóng điện được. Acquy có thể thực hiện nhiều chu kỳ phóng nạp nên ta có thể sử dụng được lâu dài. Trong thực tế kĩ thuật có nhiều loại ắc quy nhưng phổ biến và thường dùng nhất là hai loại ắc quy: ắc quy axit (ắc quy chì ) và ắc quy kiềm. Tuy nhiên trong thực tế thông dụng nhất từ trước tới nay vẫn là ắc quy axit vì so với ắc quy kiềm thì ắc quy axit có một vài tính năng tốt hơn như: + Sức điện động cao (với ắc quy axit là 2V, ắc quy kiềm là 1,2V ). + Trong quá trình phóng, sự sụt áp của ắc quy axit nhỏ hơn so với ắc quy kiềm. + Giá thành của acqui axit rẻ hơn so với ắc quy kiềm. + Điện trở trong của acqui axit nhỏ hơn so với ắc quy kiềm. Vì vậy trong đồ án này em chọn loại ắc quy axit để nghiện cứu công nghệ và thiết kế nguồn nạp ắc quy tự động. 1.2 Phạm vi ứng dụng của ắc quy Dùng trong xe máy,ô tô các động cơ công suất vừa và nhỏ Dùng trong công nghiệp hàng không hàng hải 1.3 Cấu tạo của ắc quy: Bình ắc quy axit thông thường gồm vỏ bình;các bản cực, các tấm ngăn và dung dịch điện phân. 1. Vỏ bình: Vỏ bình ắc quy axit hiện nay được chế tạo bằng nhựa êbônit hoặc anphantơpéc hay cao su nhựa cứng. Để tăng độ bền và khả năng chịu axit cho bình, khi chế tạo người ta ép vào bên trong bình một lớp lót chịu axit là polyclovinyl lớp lót này dày khoảng 0,6 mm. Nhờ lớp lót này mà tuổi thọ của bình ắc quy tăng lên từ 2 ÷ 3 lần Phía trong vỏ bình tuỳ theo điện áp danh định của ắc quy mà chia thành các ngăn riêng biệt và các vách ngăn này được ngăn cách bởi các ngăn kín và chắc. Mỗi ngăn được gọi là một ngăn ắc quy đơn, trong đồ án này, nhiệm vụ nghiên cứu là ắc quy chì với điện áp danh định là 24V nên ta có 12 ngăn ắc quy đơn. Ở đáy các ngăn có các sống đỡ khối bản cực tạo thành khoảng trống giữa đáy bình và mặt dưới của khối bản cực, nhờ đó mà tránh được hiện tượng chập mạch giữa các bản cực do chất tác dụng bong ra rơi xuống đáy gây nên. Bên ngoài vỏ bình được đúc hình dạng gân chịu lực để tăng độ bền cơ và có thể được gắn các quai xách để việc di chuyển được dễ dàng hơn. 1 Đồ án môn học :Điện tử công suất 2. Bản cực, phân khối bản cực và khối bản cực: Phân khối bản cực gồm có: phân khối bản cực dương v à phân khối bản cực âm. Phân khối bản cực do các bản cực cùng tên ghép lại với nhau. Cấu tạo của một bản cực trong ắc qui gồm có phần khung xương và chất tác dụng trát lên nó. Khung xương của bản cực dương và âm có cấu tạo giống nhau, chúng được đúc từ chì có pha thêm 5÷ 8% antimon (Sb) và tạo hình dạng mặt lưới. Phụ gia Sb thêm vào chì sẽ làm tăng thêm độ dẫn điện và cải thiện tính đúc. Trong thành phần của chất tác dụng còn có thêm khoảng 3% chất nở (các muối hữu cơ ) để tăng độ xốp, độ bền của lớp chất tác dụng. Nhờ tăng độ xốp, dung dịch điện phân dễ thấm sâu vào trong lòng bản cực, đồng thời điện tích thực tế tham gia phản ứng hoá học của các bản cực cũng được tăng thêm. Phần đầu mỗi bản cực có vấu, các bản cực dương của mỗi ắc qui đơn được hàn với nhau tạo thành phần khối bản cực dương, các bản cực âm hàn với nhau tạo thành phân khối bản cực âm. Số lượng các cặp bản cực trong mỗi ắc quy đơn thường từ 5 ÷ 8, bề dầy tấm bản cực dương của các ắc qui trước đây khoảng 2mm ngày nay với các công nghệ tiên tiến đã giảm xuống còn từ 1,3÷ 1,5 mm, bản cực âm thường mỏng hơn 0,2÷ 0,3 mm. Số bản cực âm trong ắc qui đơn nhiều hơn số bản cực dương một bản nhằm tận dụng triệt để diện tích tham gia phản ứng của các bản cực dương. Các bản sau khi được trát đày chất tác dụng được ép lại, sấy khô và thực hiện quá trình tạo cực, tức là chúng được ngâm vào dung dịch axit sunfuric loãng và nạp với dòng điện một chiều với trị số nhỏ. Sau quá trình như vậy chất tác dụng ở các bản cực dương hoàn toàn trở thành PbO 2 ( màu gạch sẫm). Sau đó các bản cực dương được đem rửa, sấy khô và lắp ráp. Những phân khối bản cực cùng tên trong một ắc quy được hàn với nhau tạo thành các khối bản cực và được hàn nối ra các vấu cực làm bằng chì hình côn để nối ra tải tiêu thụ. Với chú ý rằng, nếu ta muốn tăng dung lượng của ắc quy thì ta phải tăng số tấm bản cực mắc song song trong một ắc quy đơn.Thường người ta lấy từ 5 ÷8 tấm. Còn muốn tăng điện áp danh định của ắc quy thì ta phải tăng số tấm bản cực mắc nối tiếp. 3. Tấm ngăn: Các bản cực âm và dương được lắp xen kẽ với nhau và cách điện nhau bởi các tấm ngăn và để đảm bảo cách điện tốt nhất các tấm ngăn được làm rộng hơn so với các bản cực. Các tấm ngăn có tác dụng chống chập mạch giữa các bản cựa bản âm và dương, đồng thời để đỡ các tấm bản cực khỏi bị bong rơi ra khi sử dụng ắc quy . Các tấm ngăn ở đây phải là chất cách điện tốt, bền, dẻo, chịu được axit và có độ xốp thích hợp để không ngăn cản chất điện phân thấm đến các bản cực. Các tấm ngăn hiện nay được chế tạo từ vật liệu polyvinyl xốp, mịn, dày khoảng từ 0,8÷1,2 mm và có dạng mặt phẳng hướng về phía bản cực âm còn một mặt có hình sóng hoặc gồ hướng về phía bản cực dương nhằm tạo điều kiện cho dung dịch điện phân dễ luân chuyển hơn đến các bản cực dương và dung dịch lưu thông tốt hơn. 2 Điện trở dung dịch điện phân E aq Đồ án môn học :Điện tử công suất 4. Dung dịch điện phân: Dung dịch điện phân trong bình ắc quy là loại dung dịch axit sunfric (H 2 SO 4 ) được pha chế từ axit nguyên chất với nước cất theo nồng độ qui định tuỳ thuộc vào điều kiện khí hậu mùa và vật liệu làm tấm ngăn. Nồng độ dụng dịch axit sunfric γ = (1,1 ÷ 1,3) g/ cm 3 . Nồng độ dung dịch điện phân có ảnh hưởng lớn đến sức điện động của ắc quy V/ngăn Ω/cm3 2.5 5 - 2.0 4 - 1.5 3 - 1.0 2 - 0.5 1 - 0.0 0 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 Nhiệt độ môi trường có ảnh hưởng lớn đến nồng độ dung dịch điện phân với các nước ở trong vùng xích đạo nồng độ dung dịch điện phân quy định không quá 1,1g/cm 3 . Với các nước lạnh (vùng cực), nồng độ dung dịch điện phân cho phép tới 1,3g/cm 3 . Trong điều kiện khí hậu nước ta thì mùa hè nên chọn nồng độ dung dịch khoảng (1,25 ÷ 1,26) g/cm 3 , mùa đông ta nên chọn nồng độ khoảng 1,27g/cm 3 Cần nhớ rằng : nồng độ quá cao sẽ làm chóng hỏng tấm ngăn, chóng hỏng bản cực, dễ bị sunfat hoá trong các bản cực nên tuổi thọ của ắc quy cũng giảm đi rất nhanh. Nồng độ quá thấp thì điện dung và điện áp định mức của ắc quy giảm và ở các nước xứ lạnh thì dung dịch vào mùa đông dễ bị đóng băng. Những chú ý khi pha chế dung dịch điện phân cho ắc quy - Không được dùng axit có thành phần tạp chất cao như loại kỹ thuật thông thường và nước không phải là nước cất vì dung dịch như vậy sẽ làm tăng cường độ quá trình tự phóng điện của ắc quy - Các dụng cụ pha chế phải làm bằng thuỷ tinh, chất dẻo chịu axit. Chúng phải sạch, không chứa các muối khoáng, dầu mỡ hoặc chất bẩn . . . - Để đảm bảo an toàn trong khi pha chế, tuyệt đối không được đổ nước vào axit đặc mà phải đổ từ từ axit vào nước và dùng que thuỷ tinh khuấy đều. 5.Nắp và nút cầu nối: Nắp được làm bằng nhựa êbônit hoặc bằng bakelit. Nắp có hai loại: + Từng nắp riêng cho mỗi ngăn. + Nắp chung cho cả bình - loại này kết cấu phức tạp nhưng độ kín tốt. 3 Đồ án môn học :Điện tử công suất Trên nắp có lỗ để đổ dung dịch điện phân vào các ngăn và kiểm tra mức dung dịch điện phân, nhiệt độ và nồng độ dung dịch trong ắc quy . Lỗ đổ được đậy kín bằng nút có ren để giữ cho dung dịch điện phân không bị bẩn và sánh ra ngoài. Ở nút có lỗ nhỏ để thông khí từ trong bình ra ngoài lúc nạp ắc quy . Nắp một số loại ắc quy có lỗ thông khí riêng nằm sát lỗ đổ, kết cấu như vậy rất thuận tịên cho việc điều chỉnh mức dung dịch trong bình ắc quy . Trong trường hợp này, ở nút không có lỗ thông khí nữa. Cấu nối thường làm bằng chì, dùng để nối các ngăn ắc quy đơn với nhau. 1.4 Các thông số cơ bản của ắc quy: Sức điện động của ắc quy chì và ắc quy axit phụ thuộc vào nồng độ dung dịch điện phân. Người ta thường sử dụng công thức kinh nghiệm Eo = 0,85 + ρ ( V ) trong đó: Eo - sức điện động tĩnh của ắc quy ( V ) ρ - nồng độ dung dịch điện phân ở 15 °C ( g/cm 3 ) Trong quá trình phóng điện sức điện động của ắc quy được tính theo công thức : Ep = Up + Ip.r b trong đó : Ep - sức điện động của ắc quy khi phóng điện ( V ) Ip - dòng điện phóng ( A ) Up - điện áp đo trên các cực của ắc quy khi phóng điện (V) r b - điện trở trong của ắc quy khi phóng điện ( Ω ) Trong quá trình nạp sức điện động En của ắc quy được tính theo công thức : En = Un - In.r b trong đó : En - sức điện động của ắc quy khi nạp điện ( V ) In - dòng điện nạp ( A ) Un - điện áp đo trên các cực của ắc quy khi nạp điện ( V ) r b - điện trở trong của ắc quy khi nạp điện ( Ω ) Dung lượng phóng của ắc quy là đại lượng đánh giá khả năng cung cấp năng lượng của ắc quy cho phụ tải, và được tính theo công thức : Cp = Ip.tp trong đó : Cp - dung dịch thu được trong quá trình phóng ( Ah ) Ip - dòng điện phóng ổn định trong thời gian phóng điện tp ( A ) tp - thời gian phóng điện ( h ). Dung lượng nạp của ắc quy là đại lượng đánh giá khả năng tích trữ năng lượng của ắc quy và được tính theo công thức : Cn = In.tn trong đó : Cn - dung dịch thu được trong quá trình nạp ( Ah ) In - dòng điện nạp ổn định trong thời gian nạp tn ( A ) tn - thời gian nạp điện ( h ). 4 Đồ án môn học :Điện tử công suất 1.5 Quá trình phóng nạp của ăc quy : 1.Đặc tính phóng của ắc quy Đặc tính phóng của ắc quy là đồ thị biểu diễn quan hệ phụ thuộc của sức điện động, điện áp ắc quy và nồng độ dung dịch điện phân theo thời gian phóng khi dòng điện phóng không thay đổi . Từ đặc tính phóng của ắc quy như trên hình vẽ ta có nhận xét sau: - Trong khoảng thời gian phóng từ tp = 0 đến tp = tgh, sức điện động điện áp, nồng độ dung dịch điện phân giảm dần, tuy nhiên trong khoảng thời gian này độ dốc của các đồ thị không lớn, ta gọi đó là giai đoạn phóng ổn định hay thời gian phóng điện cho phép tương ứng với mỗi chế độ phóng điện của ắc quy ( dòng điện phóng ). - Từ thời gian tgh trở đi độ dốc của đồ thị thay đổi đột ngột .Nếu ta tiếp tục cho ắc quy phóng điện sau tgh thì sức điện động ,điện áp của ắc quy sẽ giảm rất nhanh Mặt khác các tinh thể sun phát chì (PbSO 4 ) tạo thành trong phản ứng sẽ có dạng thô rắn rất khó hoà tan ( biến đổi hoá học) trong quá trình nạp điện trở lại cho ắc quy sau này. Thời điểm tgh gọi là giới hạn phóng điện cho phép của ắc quy, các giá trị Ep, Up, ρ tại tgh được gọi là các giá trị giới hạn phóng điện của ắc quy, ắc quy không được phóng điện khi dung lượng còn khoảng 80%. 5 Đồ án môn học :Điện tử công suất - Sau khi đã ngắt mạch phóng một khoảng thời gian nào, các giá trị sức điện động, điện áp của ắc quy, nồng độ dung dịch điện phân lại tăng lên, ta gọi đây là thời gian hồi phục hay khoảng nghỉ của ắc quy. Thời gian hồi phục này phụ thuộc vào chế độ phóng điện của ắc quy ( dòng điện phóng và thời gian phóng ). 2. Đặc tính nạp của ắc quy. Đặc tính nạp của ắc quy là đồ thị biểu diễn quan hệ phụ thuộc giữa sức điện động , điện áp và nồng độ dung dịch điện phân theo thời gian nạp khi trị số dòng điện nạp không thay đổi . Từ đồ thị đặc tính nạp ta có các nhận xét sau : - Trong khoảng thời gian từ t n = 0 đến tn = t gh thì sức điện động, điện áp , nồng độ dung dịch điện phân tăng dần. - Tới thời điểm ts trên bề mặt các bản cực âm xuất hiện các bọt khí (còn gọi là hiện tượng" sôi " ) lúc này hiệu điện thế giữa các bản cực của ắc quy đơn tăng đến 2,4 V . Nếu vẫn tiếp tục nạp giá trị này nhanh chóng tăng tới 2,7 V và giữ nguyên. Thời gian này gọi là thời gian nạp no, nó có tác dụng cho phần các chất tác dụng ở sâu trong lòng các bản cực được biến đổi tuần hoàn, nhờ đó sẽ làm tăng thêm dung lượng phóng điện của ắc quy. - Trong sử dụng thời gian nạp no cho ắc quy kéo dài từ 2 ÷ 3 h trong suốt thời gian đó hiệu điện thế trên các bản cực của ắc quy và nồng độ dung dịch điện phân 6 Đồ án môn học :Điện tử công suất không thay đổi . Như vậy dung lượng thu được khi ắc quy phóng điện luôn nhỏ hơn dung lượng cần thiết để nạp no ắc quy. - Sau khi ngắt mạch nạp, điện áp, sức điện động của ắc quy, nồng độ dung dịch điện phân giảm xuống và ổn định. Thời gian này cũng gọi là khoảng nghỉ của ắc quy sau khi nạp. - Trị số dòng điện nạp ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng và tuổi thọ của ắc quy. Dòng điện nạp định mức đối với ắc qui là In = 0,1C 10 . Trong đó C10 là dung lượng của ắc quy mà với chế độ nạp với dòng điện định mức là In = 0,1C 10 thì sau 10 giờ ắc quy sẽ đầy. Ví dụ với ắc quy C = 180 Ah thì nếu ta nạp ổn dòng với dòng điện bằng 10% dung lượng ( tức In = 18 A ) thì sau 10 giờ ắc quy sẽ đầy. 1.6 Các phương pháp nạp ắc quy 1.phương pháp nạp ắc quy với dòng không đổi Đây là phương pháp nạp cho phép chọn được dòng nạp thích hợp với mỗi loại ắc quy, bảo đảm cho ắc quy được no. Đây là phương pháp sử dụng trong các xưởng bảo dưỡng sửa chữa để nạp điện cho ắc quy hoặc nạp sửa chữa cho các ắc quy bị Sunfat hoá. Với phương pháp này ắc quy được mắc nối tiếp nhau và phải thoả mãn điều kiện : U n ≥ 2,7.N aq Trong đó: U n - điện áp nạp N aq - số ngăn ắc quy đơn mắc trong mạch Trong quá trình nạp sức điện động của ắc quy tăng dần lên, để duy trì dòng điện nạp không đổi ta phải bố trí trong mạch nạp biến trở R. Trị số giới hạn của biến trở được xác định theo công thức : n aqn I NU R 0,2 − = Nhược điểm của phương pháp nạp với dòng điện không đổi là thời gian nạp kéo dài và yêu cầu các ắc quy đưa vào nạp có cùng dung lượng định mức. Để khắc phục nhược điểm thời gian nạp kéo dài, người ta sử dụng phương pháp nạp với dòng điện nạp thay đổi hai hay nhiều nấc. Trong trường hợp hai nấc, dòng điện nạp ở nấc thứ nhất chọn bằng ( 0,3 ÷ 0,6 )C 10 tức là nạp cưỡng bức và kết thúc ở nấc một khi ắc quy bắt đầu sôi. Dòng điện nạp ở nấc thứ hai là 0,1C 10 2. phương pháp nạp với áp không đổi Phương pháp này yêu cầu các ắc quy được mắc song song với nguồn nạp. Hiệu điện thế của nguồn nạp không đổi và được tính bằng ( 2,3 ÷ 2,5 ) V cho mỗi ngăn đơn. Phương pháp nạp với điện áp không đổi có thời gian nạp ngắn, dòng nạp tự động giảm theo thời gian.Tuy nhiên dùng phương pháp này ắc quy không được nạp no. Vì vậy nạp với điện áp không đổi chỉ là phương pháp nạp bổ xung cho ắc quy trong quá trình sử dụng. 3. phương pháp nạp dòng áp 7 Đồ án môn học :Điện tử công suất Đây là phương pháp tổng hợp của hai phương pháp trên. Nó tận dụng được những ưu điểm của mỗi phương pháp. Đối với yêu cầu của đề bài là nạp ắc quy tự động tức là trong quá trình nạp mọi quá trình biến đổi và chuyển hoá được tự động diễn ra theo một trình tự đã đặt sẵn thì ta chọn phương án nạp ắc quy là phương pháp dòng áp. - Đối với ắc quy axit: Để bảo đảm thời gian nạp cũng như hiệu suất nạp thì trong khoản thời gian t n = 8h tương ứng với 75÷80 % dung lượng ắc quy ta nạp với dòng điện không đổi là In = 0,1C 10 . Vì theo đặc tính nạp của ắc quy trong đoạn nạp chính thì khi dòng điện không đổi thì điện áp, sức điện động tải ít thay đổi, do đó bảo đảm tính đồng đều về tải cho thiết bị nạp. Sau thời gian 8 h ắc quy bắt đầu sôi lúc đó ta chuyển sang nạp ở chế độ ổn áp. Khi thời gian nạp được 10 h thì ắc quy bắt đầu no, ta nạp bổ xung thêm 2 ÷ 3 h. - Đối với ắc quy kiềm : Trình tự nạp cũng giống như ắc quy axit nhưng do khả năng quá tải của ắc quy kiềm lớn nên lúc ổn dòng ta có thể nạp với dòng nạp In = 0,2C 10 hoặc nạp cưỡng bức để tiết kiệm thời gian với dòng nạp In = 0,5C 10 . Các quá trình nạp ắc quy tự động kết thúc khi bị cắt nguồn nạp hoặc khi nạp ổn áp với điện áp bằng điện áp trên 2 cực của ắc quy, lúc đó dòng nạp sẽ từ từ giảm về không. 8 Đồ án môn học :Điện tử công suất CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MẠCH CÔNG SUẤT 2.1 Nhận xét chung Bộ chỉnh lưu là thiết bị dựng để biến đổi nguồn điện xoay chiều thành nguồn điện một chiều nhằm cung cấp cho phụ tải điện một chiều. Trong kĩ thuật có nhiều phương án chỉnh lưu như: chỉnh lưu không điều khiển (chỉnh lưu điôt); chỉnh lưu điều khiển (chỉnh lưu thyristor); chỉnh lưu một pha; ba pha; sáu pha. Tuỳ thuộc vào yêu cầu cụ thể mà ta lựa chọn phương án chỉnh lưu thích hợp nhất nhằm đáp ứng được các chỉ tiêu về mặt kĩ thuật và kinh tế . 2.2 Các phương án thiết kế mạch chỉnh lưu 1.Chỉnh lưu điều khiển cầu 3 pha đối xứng 1.1 Sơ đồ nguyên lý Sơ đồ gồm 6 Tiristor được chia làm hai nhóm: - Nhóm Katot chung : T1, T3, T5 - Nhóm Anot chung : T2, T4, T6 9 Đồ án môn học :Điện tử công suất +Góc mở α được tính từ giao điểm của các nửa hình sin +Giá trị trung bình của điện áp trên tải α π θθ π α π α π cos 63 sin2 2 6 2 6 5 6 2 U dUU d == ∫ + + +Từ công thức trên ta thấy maxdd UU = khi 1cos = α +Khi đó ta có 63 max 2 d U U π = +Thay giá trị VU d 8,64 max = ta có 68,27 2 = U V +Điên áp các pha thứ cấp của máy biến áp là: ) 3 2 sin(39 ) 3 2 sin(39 sin39 π θ π θ θ += −= = c b a U U U +Giá trị trung bình của dòng thứ cấp máy biến áp. maxmax2 3 2 d II = +Từ số liệu ban đầu thay AI d 90 max = có AI 5,73 max2 = +Giá trị trung bình của dòng chạy qua 1 Tiristor là: A I I d TBV 30 3 max max == +Giá trị điện áp ngược mà Tiristor phải chịu VUUUU ddng 04,6805,1 3 6 maxmax2max ==== π +Công suất biến áp kVAIUS ddba 1,610.90.8,64. 33 3 maxmax === − ππ *Nhận xét : Với sơ đồ chỉnh lưu cầu 3 pha có điều khiển thì điện áp ra U d ít đập mạch ( trong một chu kì đập mạch 6 lần ) do đó vấn đề lọc rất đơn giản, điện áp ngược lên mỗi van nhỏ, công suất biến áp nhỏ nhưng mạch phức tạp nhiều kênh điều khiển. 10 [...]... mạch nạp ắc quy tự động Phương án này vừa đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật vừa bảo đảm cho việc thiết kế 2.3 Tính toán mạch công suất 2.3.1 Sơ đồ mạch lực 17 Đồ án môn học :Điện tử công suất 2.3.2 Các phần tử trên mạch công suất và tính toán mạch công suất 1 Van công suất - Chỉ tiêu điện áp + Van phải chịu điện áp nặng nề khi các ắc quy được nạp no Mỗi ngăn ắc quy có điện áp là 2V Để có ắc quy 24V ta... được nạp điện trở lại 4 Bộ điều chế(BĐC) Bộ điều chế (hình 3.6) gồm bộ tạo xung cưa hay còn gọi điện áp tựa U tựa và bộ so sánh(SS), tín hiệu đồng bộ U đk sẽ đồng bộ quá trình làm việc của máy phát xung răng cưa Xung răng cưa đươc so sánh với tín hiệu điều khiển trong bộ so sánh Uđk URC UR SS C t Uđ k t Hình 3.6 Bộ điều chế 29 Đồ án môn học :Điện tử công suất Tại thời điểm Urc= Uđk thì bộ so sánh sẽ... 0,9.12 = 10,8V π Ta chọn 2 Diot D3 và D4 là diot 1N4007 26 Đồ án môn học :Điện tử công suất 2 Khâu tạo xung đồng bộ +E R3 R3 _ OA2 R5 2 1 U0 + R4 D11 R4 Hình3.2 Khâu tạo xung đồng bộ u u1 u0 0 t urs s 0 t u2 t 0 Hình3.3 Dạng điện áp khâu tạo xung đồng bộ Điện áp U1 được so sánh với điện áp U 0 để tạo ra các tín hiệu tương ứng với thời điểm điện áp nguồn đi qua điểm không U0 càng nhỏ thì xung U2 càng.. .Đồ án môn học :Điện tử công suất 1.2 Đường đặc tính 2 Chỉnh lưu điều khiển cầu 3 pha không đối xứng 2.1 Sơ đồ nguyên lý 11 Đồ án môn học :Điện tử công suất *Trong sơ đồ này sử dụng 3 Tiristor ở nhóm Katot chung và 3 Diot ở nhóm Anot chung +Giá trị trung bình của điện áp trên tải U d =U d 1 −U d 2 Trong đó : Ud1 là thành phần điện áp do nhóm Katot chung tạo nên Ud2 là thành phần điện áp do... dùng hai điện áp: - Điện áp đồng bộ (ur), đồng bộ với điện áp dặt trên cực A – K của thyristor thường đặt vào đầu đảo của khâu so sánh - Điện áp điều khiển (uc) - điện áp một chiều có thể điều chỉnh được biên độ, thường đặt vào đầu không đảo của khâu so sánh Bấy giờ hiệu điện thế đầu vào của khâu so sánh là: ud= uc- ur Mỗi khi uc= ur thì khâu so sánh lật trạng thái, ta nhận được “ sườn xuống” của điện. .. max = 64,8.90.10 −3 = 6,1kVA 3 3 *Nhận xét :Tuy điện áp chỉnh lưu chứa nhiều sóng hài nhưng chỉnh lưu cầu 3 pha không đối xứng có quá trình điều chỉnh đơn giản , kích thước gọn nhẹ hơn 13 Đồ án môn học :Điện tử công suất 2.2 Đường đặc tính 14 Đồ án môn học :Điện tử công suất 3 Chỉnh lưu điều khiển cầu 1 pha không đối xứng 3.1 Sơ đồ nguyên lý +Trong sơ đồ này, góc dẫn dòng chảy của Tiristor và của điốt... chỉnh càng lớn Chức năng riêng biệt, trong đó sử dụng cuộn có điện áp 0V-12V -24V dùng cho khâu đồng bộ Mạch tạo xung đồng bộ được lấy từ điện áp lưới U = 220V, 27 Đồ án môn học :Điện tử công suất f=50Hz, trùng pha với điện áp đặt nên cuộn sơ cấp của biến áp động lực Hai Diôt D3 và D4 làm nhiệm vụ chỉnh lưu tạo ra tín hiệu U 1 làm ngưỡng để so sánh với tín hiệu một chiều Từ phương trình 3.1 ta có U 0 =... mạch tải 3.2 SƠ ĐỒ KHỐI VÀ NGUYÊN TẮC ĐIỀU KHIỂN 3.2.1 SƠ ĐỒ KHỐI Dựa vào nguyên tắc điều khiển và yêu cầu của công nghệ ta thiết lập được sơ đồ khối của bộ điều khiển: 23 Đồ án môn học :Điện tử công suất Un g ĐF BĐC Utựa KĐX Uđ k BĐK BAX Up h Ud Trong đó: Ung: Điện áp nguồn Uđk: Điện áp điều khiển 3.2.2.NGUYÊN TẮC ĐIỀU KHIỂN Để điều chỉnh góc mở của các thyristor trong nửa chu kì điện áp dương ta... cấp máy biến áp I2 = 1 π π ∫α 2 I d dθ = I d 1 − α π *Nhận xét : Sơ đồ chỉnh lưu điều khiển 1 pha không đối xứng có cấu tạo đơn giản, gọn nhẹ , dễ điều khiển , tiết kiệm van Thích hợp cho các máy có công suất nhỏ và vừa 3.2 Đường đặc tính 16 Đồ án môn học :Điện tử công suất 4.Chọn phương án thiết kế phù hợp Cả hai phương án dùng sơ đồ chỉnh lưu đối xứng cầu ba pha và chỉnh lưu không đối xứng cầu ba... lực tăng dẫn đến dòng điện tăng tới giá trị đặt 31 Đồ án môn học :Điện tử công suất B Khâu phản hồi điện áp R27 R26 R31 R28 Rf 4066 OA8 OA9 +E VR2 Hình 3.9.Khâu phản hồi điện áp Tín hiệu phản hồi điện áp được lấy trên điện trở phản hồi Rf Khuếch đại thuật toán OA8 đóng vai trò là khâu lặp tín hiệu, với hệ số khuyếch đại là k = R17 = 1 R16 Mạch phản hồi điện áp làm nhiệm vụ ổn định điện áp khi dung lượng . mạch lực. 17 Đồ án môn học :Điện tử công suất 2.3.2 Các phần tử trên mạch công suất và tính toán mạch công suất 1. Van công suất . - Chỉ tiêu điện áp +. án môn học :Điện tử công suất 2.2 Đường đặc tính 14 Đồ án môn học :Điện tử công suất 3. Chỉnh lưu điều khiển cầu 1 pha không đối xứng 3.1 Sơ đồ nguyên