thiết kế quấn dây máy ổn định điện áp xoay chiều 1 pha

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN 1D GVHD: Thầy Phạm Toàn Sinh Nhận Xét Của Giáo Viên Hướng Dẫn Nhận Xét Của Giáo Viên Giáo Viên Phản Biện Nhóm Sinh Viên Thực Hiện DHDI5B Page ĐỒ ÁN HỌC PHẦN 1D GVHD: Thầy Phạm Toàn Sinh Mục Lục Trang Lời Mở Đầu .3 Chương 1: Giới Thiệu Chung Ổn Áp Máy Biến Áp Tự Ngẫu 1.1 Giới Thiệu Ổn Áp Cấu Tạo Máy Biến Áp Tự Ngẫu 1.1.2 Giới Thiệu Chung Về Ổn Áp .4 1.1.3 Ổn Áp Làm Việc Theo Nguyên Tắc Biến Áp .5 1.1.4 Cấu Tạo Và Nguyên Lý Máy Biến Áp Tự Ngẫu Chương 2: Phương Pháp Tính Tốn Quấn Dây Máy Biến Áp Tự Ngẫu 2.1 Phương Pháp Tính Toán Quấn Dây Máy Biến Áp Tự Ngẫu 12 Chương 3: Tính Tốn Cụ Thể Cho Máy Biến Áp Tự Ngẫu 3.1 Tính Tốn Cụ Thể Đối Với Các Thông Số Đã Cho .22 Chương 4: Thiết Kế Mạch Điều Khiển Trong Máy Ổn Định Điện Áp 4.1 Thiết Kế Mạch Điều Khiển Động Cơ Servo 31 4.1.1 Giới Thiệu Chung Về Mạch Điều Khiển 31 4.1.2.Giới Thiệu Về Động Cơ Servo 31 4.1.3.Thiết Kế Mạch Điều Khiển Động Cơ Servo 38 4.1.4.Nguyên Lý Và Mạch Bảo Vệ Điện Áp Ngoài Dải Làm Việc 44 4.1.5 Mạch Điều Khiển Dùng IC Số 47 Kết Luận 51 Tài Liệu Tham Khảo 52 Nhóm Sinh Viên Thực Hiện DHDI5B Page ĐỒ ÁN HỌC PHẦN 1D GVHD: Thầy Phạm Toàn Sinh Ngày nay, cơng nghiệpcàng phát triển nhu cầu sử dụng điện đời sống sản xuất ngày đòi hỏi nhu cầu chất lượng điện cao, bên cạnh thiết bị điện phong phú đa dạng cũng nâng cao chất lượng sản phẩm với mạch điều khiển chất lượng cao, dễ dàng vận hành mang lại hiệu sử dụng ngành công nghiệp dân dụng, mà nhu cầu sử dụng điện lớn Một vấn đề cần giải người vận hành điện cũng hộ sử dụng điện có nguồn điện chất lượng cao, ổn định điện áp ,thời gian cung cấp điện tiêu chí quan trọng đặt lên hàng đầu… ổn định điện áp ảnh hưởng nhiều tới thông sô kĩ thuật,các tiêu kinh tế thiết bị điện Bằng kiến kiến thức học nhóm định nghiên cứu chọn đề tài đồ án: ‘ Thiết Kế Quấn Dây Máy Ổn Định Điện Áp Một Pha’ dựa nguyên tắc máy biến áp, với mạch tự động điều chỉnh điện áp dải làm việc nội dung trình bày sau: Chương 1: Giới Thiệu Chung Ổn Áp Máy Biến Áp Tự Ngẫu Chương 2: Phương Pháp Tính Tốn Quấn Dây Máy Biến Áp Tự Ngẫu Chương 3: Tính Tốn Cụ Thể Cho Máy Biến Áp Tự Ngẫu Chương 4: Thiết Kế Mạch Điều Khiển Trong Máy Ổn Định Điện Áp Trong trình thực đề tài, có nhiều vấn đề cần tìm hiểu thực cũng phương pháp thực cũng đa dạng song vấn đề thời gian có hạn, nên nhóm đưa những phương pháp tối ưu, cũng những vấn đề chú trọng, nhiều vấn đề chưa thực hiện, hoặc kế thừa phát triển, bổ sung để thực hoàn thiện đề tài Vả lại đồ án học phần 1D tảng kiến thức sở nhằm củng cố kiến thức chuyên ngành kinh nghiệm non kém nên khơng thể tránh khỏi sai sót, mong quý thầy góp ý bổ sung thêm Xin chân thành cảm ơn! Trong trình thực đồ án nhóm xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến thầy Phạm Tồn Sinh người tận tình hướng dẫn suốt thực đề tài hoàn thiện đề tài đúng thời hạn, đồng thời nhóm xin cảm ơn thư viện Trường ĐH Công Nghiệp Tp.HCM cung cấp tài liệu, thơng tin cùng đóng góp ý kiến anh chị khóa trước suốt q trình học tập nghiên cứu hồn thành đồ án Nhóm Sinh Viên Thực Hiện DHDI5B Page ĐỒ ÁN HỌC PHẦN 1D GVHD: Thầy Phạm Toàn Sinh Chương 1: Giới Thiệu Chung Ổn Áp Máy Biến Áp Tự Ngẫu 1.1 Giới Thiệu Ổn Áp Cấu Tạo Máy Biến Áp Tự Ngẫu 1.1.2 Giới Thiệu Chung Về Ổn Áp: Do lưới điện dao động nhiều ảnh hưởng đến hoạt động thiết bị điện nên người ta chế tạo thiết bị tự động để ổn định điện áp ( gọi tắt ổn áp ) Ổn áp thiết bị tự động trì điện áp thay đổi phạm vi hẹp điện áp vào thay đổi phạm vi lớn Cùng với phát triển khoa học kĩ thuật, loại ổn áp cũng ngày cải tiến từ đơn giản đến phức tạp kèm theo chất lượng ngày cao Người ta đánh giá chất lượng ổn áp dựa tiêu chí sau: + Dải thay đổi điện áp đầu vào lớn tốt, điều chứng tỏ khả ổn định điện áp đầu ổn áp đầu vào thay đổi + Độ ổn định điện áp hay sai số điện áp thực tế so với mức điện áp mong muốn + Độ tác động nhanh ổn áp điện áp lưới thay đổi đột ngột nhằm giữ cho điện áp ổn áp ln ổn định + Độ méo dạng sóng điện áp Để đánh giá chất lượng ổn áp người ta đưa công thức sau: K= K: hệ số đánh giá chất lượng điện áp ∆Uv, Uv: Độ biến thiên điện áp vào, điện áp vào ∆Ur, Ur: Độ biên thiên điện áp ra, điện áp Như vậy, từ công thức ta thấy rằng muốn nâng cao chất lượng ổn áp ta phải giảm độ biến thiên điện áp Nhóm Sinh Viên Thực Hiện DHDI5B Page ĐỒ ÁN HỌC PHẦN 1D GVHD: Thầy Phạm Toàn Sinh 1.1.3 Ổn Áp Làm Việc Theo Nguyên Tắc Biến Áp Trong MBA, điện áp tỷ lệ với số vòng dây theo biểu thức: U1: Điện áp sơ cấp máy biến áp U2: Điện áp thứ cấp máy biến áp W1: Số vòng dây sơ cấp máy biến áp W2: Số vòng dây thứ cấp máy biến áp a Cấu Tạo: Ổn áp làm việc theo nguyên tắc máy biên áp cấu tạo đơn giản sau: + Máy biến áp ổn áp: máy biến áp tự ngẫu trượt chổi than + ĐSV: Động servo ( động chiều kích từ nam châm vĩnh cửu ) truyền động cho trượt máy biến áp tự ngẫu + Mạch điều khiển: lấy tín hiệu từ đầu ổn áp U2 so sánh với điện áp cần giữ ổn định b Nguyên Lý Hoạt Động Ổn áp làm việc theo nguyên tắc máy biến áp hoạt động theo nguyên lý điện áp đầu vào thay đổi mạch điều khiển sẽ phát tín hệu để động servo kéo chổi than làm thay đổi số vòng dây để tương ứng với điện áp vào cho điện áp đầu định mức dừng lại Mạch điều khiển cấp tín hiệu thơng qua máy biến áp tín hiệu Có hai phương pháp cấp điện áp cho MBA tín hiệu: 1) Ta nối cuộn sơ cấp máy biến áp tín hiệu với điện áp ổn áp Khi điện áp lưới thay đổi kéo theo điện áp cũng thay đổi, biến áp tín hiệu sẽ cấp tín hiệu cho mạch điều khiển để điều khiển cho động secvo kéo chổi than tới vị trí vịng dây tương ứng với điện áp vào ổn áp Nhóm Sinh Viên Thực Hiện DHDI5B Page ĐỒ ÁN HỌC PHẦN 1D GVHD: Thầy Phạm Toàn Sinh 2) Cấp thẳng điện áp lưới vào sơ cấp biến áp tín hiệu điện áp lưới thay đổi biến áp tín hiệu sẽ cấp tín hiệu cho mạch điều khiển để điều khiển động servo kéo chổi than tới vị trí vịng dây phù hợp với điện áp lưới Ta minh hoạ nguyên lý hoạt động cho máy ổn áp bằng hình ảnh sau: Uvào Ura ổđ c Ưu Nhược Của Ổn Áp Làm Việc Theo Nguyên Tắc Biến Áp + Ưu điểm : - Giá thành rẻ - Không cồng kềnh ,dễ chế tạo - Không méo dạng điện áp - Dải làm việc rộng + Nhược điểm : - Mạch điều khiển phức tạp - Độ tác động chậm - Bị giới hạn công suất lớn tiếp xúc chổi than - Khi thay đổi đầu vào đột ngột thi đầu cũng có sai số lớn ( sử dụng hệ khí tác động chậm ) sau có sai số nhỏ Do ưu điểm ổn áp với hoạt dộng dựa theo nguyên tắc MBA tự ngẫu dải làm việc rộng, không méo dạng điện áp nên ta sẽ tìm hiểu MBA tự ngẫu Nhóm Sinh Viên Thực Hiện DHDI5B Page ĐỒ ÁN HỌC PHẦN 1D GVHD: Thầy Phạm Toàn Sinh Việc ổn định điện áp ảnh hưởng nhiều tới thông số kĩ thuật, tiêu kinh tế thiết bị điện, cụ thể: + Đối với động không đồng điên áp giảm xuống 10% momen quay giảm 19%, hệ số trượt tăng 27.5%, dòng roto tăng 14%, dòng Stato tăng 10%, giảm tiếp 20% momen giảm 36% Ngược lại điện áp tăng lên 10% mơ men quay tăng lên 21%, hệ số trượt giảm xuống 20%, dịng điện Rơto giảm xuống 18%, dòng điện stato giảm xuốngcòn 10% + Đối với thiết bị chiếu sáng, điện áp giảm xuống 10% quang thơng 30% Điện áp giảm xuống 20% số đèn huỳnh quang khơng có khả phát sáng Khi điện áp tăng 10% quang thông đèn tăng lên 35%, tuổi thọ đèn giảm ba lần 1.1.4 Cấu Tạo Và Nguyên Lý Máy Biến Áp Tự Ngẫu Máy biến áp thiết bị điện từ đứng yên làm việc nguyên lí cảm ứng điện từ biến đổi hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp thành hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp khác với tần số khơng đổi Phía nối với nguồn gọi sơ cấp, kí hiệu:1 Phía nối với tải gọi thứ cấp, kí hiệu :2 Nếu U1/U2 < ta có máy biến áp tăng áp Nếu U1>U2 ta có máy biến áp giảm áp a Cấu tạo: Máy biến áp tự ngẫu máy biến áp có cấu tạo giống biến đổi áp variac cấu tạo gồm phần thứ cấp phần sơ cấp chung cuộn dây liên hệ trực tiếp với điện Ở ngõ vào chổi than di động đặt bám vòng dây đồng quấn lỏi sắt kĩ tḥt điện hình xuyến Bên phía cuộn dây thứ cấp ngồi dịng điện cảm ứng, cịn có dịng điện chạy trực tiếp từ phía sơ cấp sang phía thứ cấp Cuộn dây sơ cấp thứ cấp có đường kính khác Nhóm Sinh Viên Thực Hiện DHDI5B Page ĐỒ ÁN HỌC PHẦN 1D GVHD: Thầy Phạm Toàn Sinh Điểm khác biệt giữa ổn áp variac điện áp nguồn cung cấp cho ổn áp thay đổi, mạch điều khiển sẽ nhận tín hiệu thay đổi điều khiển động secvo chạy sẽ thay đổi vị trí chổi than làm thay đổi dây quấn ở ngõ vào (tương ưng với mức cao hay thấp) giữ cho áp ngõ khơng đổi Cịn variac ta dùng tay để di chuyển chổi than để thay đổi áp ở ngõ ngõ vào chọn hay hai mức điện áp tùy yêu cầu Sơ đồ nguyên lý cấu tạo MBA tự ngẫu: A I1 A’ a’ I2 a Uvao~ ( U1 ) Ura~ ( U2 ) X x’ x Trong đó: A’x’: cuộn sơ cấp có số vịng dây w1 a’x’: cuộn dây thứ cấp có số vịng dây w2 A’a’: cuộn nối tiếp MBA tự ngẫu b Nguyên lý làm việc: Nguyên lý làm việc MBA tự ngẩu khơng khác máy biến áp phổ thông, hoạt động tuân theo định luật cảm ứng điện từ Lúc cuộn thứ cấp không tải (tức tự ngẩu không tải), cuộn sơ cấp đấu vào nguồn điện có điện áp U1 sinh dịng điện I1 từ thơng Ф Nhóm Sinh Viên Thực Hiện DHDI5B Page ĐỒ ÁN HỌC PHẦN 1D GVHD: Thầy Phạm Toàn Sinh Cuộn thứ cuộn sơ cấp cùng quấn lỏi thép, nên cùng móc vịng với từ thông Ф Từ thông cũng giống máy biến áp phổ thông, cảm ứng cuộn sơ cấp sức điện động E1, cuộn thứ cấp sức điện động E2 và: E1 = 4,44f.w1.Фm E2 = 4,44f.w2.Фm Ta có tỷ số biến áp MBA tự ngẩu là: + Lúc cuộn thứ có tải bỏ qua điện áp giáng cuộn dây quấn ta viết: E1 ~ U1 E2 ~ U2 Lúc : c Tổn hao công suất MBA tự ngẩu: + Tổn hao sắt từ ( tổn hao không tải ): So sánh với MBA phổ thông cùng dung lượng, cùng điện áp điện áp, sức điện động cuộn thứ cấp, cũng giống MBA phổ thông tượng cảm ứng điện từ gây + Tổn hao đồng ( tổn hao ngắn mạch): Dòng điện I1 chạy qua phần của cuộn dây W1 vòng (đoạn nối tiếp) Dòng I chạy cuộn chung, cũng cuộn dây thứ cấp nhỏ dòng điện I đưa phụ tải : I = I2 – I1 Vì vậy tổn hao đồng MBA tự ngẩu nhỏ tổn hao đồng MBA hai cuộn dây cách ly cùng dung lượng điện áp Người ta chứng minh rằng: Tổn hao đồng MBA tự ngẩu nhỏ tổn hao đồng MBA phổ thông ( lần Điện áp ngắn mạch Uk MBA tự ngẩu cũng nhỏ U k MBA phổ Nhóm Sinh Viên Thực Hiện DHDI5B Page ĐỒ ÁN HỌC PHẦN 1D GVHD: Thầy Phạm Tồn Sinh thơng ( lần Tỷ số biến áp lớn, tổn hao đồng Uk lớn, mà Uk lớn tổng trở MBA lớn d Ưu nhược điểm máy biến áp tự ngẩu: - Ưu điểm: + Chi phí vật liệu thấp +Giá thành chế tạo thấp + Tổn hao cơng suất ít, hiệu suất cao + kích thước gọn, trọng lượng thấp + Nâng cao dung lượng giới hạn chế tạo Có thể chế tạo MBA tự ngẩu dung lượng lớn - Nhược điểm: +MBA tự ngẩu có điện áp ngắn mạch Uk% bé ( lần so với Uk% MBA phổ thơng + bố trí chỉnh điện áp khó khăn + Cuộn sơ cấp cuộn thứ cấp nối tiếp nên điện áp cao phía cao áp xâm nhập sang cuộn trung áp, khơng đảm bảo an toàn MBA cách ly +Vấn đề bảo vệ role cho MBA tự ngẩu phức tạp + Khi có sử cố áp ( hoặc dịng ) dễ làm hư phụ tải vậy có phận bảo vệ tải riêng Nhóm Sinh Viên Thực Hiện DHDI5B Page 10 ĐỒ ÁN HỌC PHẦN 1D GVHD: Thầy Phạm Toàn Sinh a Chức linh kiện mạch điều khiển - Tụ C1: lọc tín hiệu điều khiển - Tụ C2: mắc // R4, KĐT1 tạo thành khâu quán tính - Điện trở R1,R2 : điện trở hạn chế dịng phân áp tín hiệu điều khiển - R5, VR1: khâu so sánh tạo điện áp chuẩn - R3, R4, KĐT1 : khâu khếch đại bão hịa có đảo - R6, R8 : ở nối tầng nên R6, R8 có chức bảo vệ cho KĐT1 KĐT2 hoặc KĐT3 có bị chết khơng ảnh hưởng đến KĐT1 - R7, VR2, KĐT2 : khâu so sánh tạo ngưỡng - R9, VR3 : khâu so sánh tạo ngưỡng - R10, R11 : hạn chế dịng cho nhóm transistor - CL : cầu chỉnh lưu diot chỉnh lưu tín hiệu điện áp xoay chiều - ĐSV: động Servo kéo chổi than b Nguyên lý hoạt động mạch điều khiển : Khi điện áp lưới ở phạm vi: 217V đến 223V tín hiệu lấy từ biến áp tín hiệu đưa tới cổng đảo KĐT bằng tín hiệu đặt ở cổng khơng đảo KĐT Vậy điểm A = Khi điểm A = âm , tức tín hiệu đưa vào cổng khơng đảo âm tín hiệu đưa vào cổng đảo KĐT2 nên điện áp ở điểm B âm , điểm B âm Tr1 – Tr2 khóa, đồng thời dương , tín hiệu đưa vào cổng khơng đảo dương tín hiệu đưa vào cổng đảo KĐT 3, vậy điểm C dương đặt vào cực B Tr3 – Tr4, Tr3 – Tr4 khóa, động khơng cấp điện động Servo sẽ khơng quay Khi 80V ≤ U1< 217V tín hiệu điện áp lấy đưa vào cổng không đảo KĐT1 nhỏ tín hiệu đặt ở cổng vào KĐT nhờ VR1, vậy điểm A sẽ Nhóm Sinh Viên Thực Hiện DHDI5B Page 40 ĐỒ ÁN HỌC PHẦN 1D GVHD: Thầy Phạm Toàn Sinh dương dần, điểm A dương > tức tín hiệu đưa vào cổng đảo KĐT2 nhờ VR2 lớn tín hiệu đưa vào cổng không đảo KĐT2 nhờ VR2 Vì vậy tín hiệu ở điểm B âm, B âm Tr1 khóa,Tr2 khóa, đồng thời dương tức tín hiệu đưa vào cổng đảo KĐT nhờ VR3, tín hiệu ở điểm C âm Lúc có dịng I c qua Tr3, có dịng IB khố Tr4, vậy có dịng chạy từ GND qua động Servo quay theo chiều rút ngắn số vòng dây sơ cấp biến áp lực BL để giữ cho điện áp ổn định Khi U biến áp lực bằng Vơđ điểm A = 0, điểm B < 0, điểm C > 0, động Servo ngừng quay Khi 223V < U1 ≤ 240V, tín hiệu điện áp lấy từ biến áp tín hiệu sau cầu chỉnh lưu đưa cổng khơng đảo KĐT1 lớn tín hiệu đặt ở cổng không đảo KĐT1 nhờ VR1, điểm A sẽ âm dần Khi A âm, âm , tức tín hiệu đưa vào đảo âm tín hiệu đặt đưa vào cổng không đảo cua KĐT nhờ VR2, tín hiệu ở điểm B dương, Tr1 mở, có dịng IB cho Tr2, Tr2 mở cấp nguồn phần ứng +Uư cho ĐSV, làm ĐSV quay theo chiều tăng số vòng sơ cấp biến áp BL để giữ cho Ura BL bằng Uôđ, đồng thời lớn tức tín hiệu đưa vào cổng đảo âm tín hiệu đưa vào cổng khơng đảo KĐT3, điện áp điểm B dương Tr3 – Tr4 khóa Khi Tr3 – Tr4 mở ĐSV quay theo chiều tăng số vòng dây sơ cấp biến áp BL Khi Ura bằng đ điểm A = 0, điểm B < 0, điểm C > 0, U r1 – Tr2 khóa Tr3– Tr4 khóa ĐSV sẽ ngừng quay * Ta rút bảng trạng thái U1 Điểm A Điểm B Điểm C U1 = 220 V U1 = 217 V =0 >0 240 V Cịn điện áp lưới vượt ngồi phạm vi điện áp ở đầu mạch điều khiển ổn áp khơng cịn ổn định ở định mức nữa Như vậy, ta thấy cần bảo vệ hai ngưỡng điện áp phạm vi sau: + Khi U1< 80V động secvo làm việc, Ura khơng ổn áp + Khi U1> 240V cắt khơng cho động secvô làm việc, Urakhông ổn áp + Khi 80V < U1< 240 V động sec vô tự động làm việc, điện áp biến áp ổn áp Nhóm Sinh Viên Thực Hiện DHDI5B Page 45 ĐỒ ÁN HỌC PHẦN 1D GVHD: Thầy Phạm Tồn Sinh a Ngun lý hoạt đợng: Sơ đồ ngun lý mạch bảo vệ điện áp dải làm việc: 80V Khi điện áp lưới giảm xuống < 217V, theo nguyên lý làm việc mạch điều khiển, Tr3 Tr4 mở có dịng từ GND chạy qua động servo qua 2KH –U ư, động servo quay theo chiều giảm số vòng dây biến áp ổn định Khi điện áp vào biến áp ổn áp giảm xuống < 80V động servo sẽ tác động vào cơng tắc hành trình 2KH ngắt nguồn cấp cho động dẫn đến động ngừng hoạt động, ( điện áp vào nhỏ nên điện áp cũng nhỏ ) Tác dụng Đ2 để ngăn dịng từ GND chạy –U ư, dẫn dòng từ + Uư đến GND trường hợp cơng tắc hành trình 2KH bị tác động vậy trường hợp 2KH bị tác động điện áp đầu vào ổn áp tăng lên > 80V điện áp lớn điện áp ổn định, Tr1 Tr2 mạch điều khiển mở, dẫn dòng từ +Uư qua Đ2 đến động secvô GND Động servo quay theo chiều tăng số vịng dây tự động chạy khỏi cơng tắc hành trình 2KH dẫn đến mạch Reset lại quay trạng thái làm việc bình thường Tương tự vậy, điện áp vào biến áp ổn áp tăng lên lớn 223V, Tr1và Tr2 mạch điều khiển mở, dẫn dịng từ + U qua cơng tắc hành trình 1KH, 2KH Nhóm Sinh Viên Thực Hiện DHDI5B Page 46 ĐỒ ÁN HỌC PHẦN 1D GVHD: Thầy Phạm Toàn Sinh đến động GND Động servo quay theo chiều tăng số vòng dây biến áp ổn áp Trong trường hợp điện áp vào biến áp ổn áp lớn 240, động servo sẽ tác động vào cơng tắc hành trình 1KH ngắt nguồn cấp cho động cơ, động cơngừng hoạt động Tác dụng Đ1 để ngăn dòng từ + U cấp cho động trường hợp 1KH bị tác động dẫn dịng ngược lại từ GND qua KH +Uư Như vậy trường hợp KH bị tác động, điện áp đầu vào biến áp ổn áp giảm nhỏ 240V Tr3 tr4 mở dẫn dịng từ GND qua KH, qua Đ1 – Uư cấp nguồn cho động secvơ quay theo chiều giảm số vịng dây tự động chạy khỏi cơng tắc hành trình KH, mạch reset trở trạng thái hoạt động ban đầu Trong trường hợp có cố điện, động servo sẽ tự động quay theo chiều tăng số vịng dây, tránh trường hợp có điện trở lại (điện áp lúc lớn mà trước điện điện áp nhỏ) gây cố tải điện áp đầu vào tăng đột ngột Ta sử dụng tụ có dung lượng 4700 μ F, tiếp điểm thường đóng Rơle, diode Đ3 Khi mạch Reset hoạt động bình thường, tụ C nạp đầy để dự trữ Khi điện Rơle cũng điện, tiếp điểm thường đóng rơle đóng lại; tụ phóng điện qua cực dương tụ, qua động servo GND cực âm tụ, làm động servo quay trượt chổi than tăng số vịng dây (vị trí có số vịng dây an tồn) Nhóm Sinh Viên Thực Hiện DHDI5B Page 47 ĐỒ ÁN HỌC PHẦN 1D GVHD: Thầy Phạm Toàn Sinh 4.1.5 Mạch Điều Khiển Dùng IC số: Nhóm Sinh Viên Thực Hiện DHDI5B Page 48 ĐỒ ÁN HỌC PHẦN 1D GVHD: Thầy Phạm Tồn Sinh Ngun lý hoạt đợng: Nguồn cung cấp cho mạch lấy điện từ thứ cấp máy ổn áp qua cầu diod D2, D3, D4, D5 để tạo thành nguồn chiều cung cấp cho mạch hoạt động Tụ C3, C4 có tác dụng lọc ồn định điện áp cho mạch hoạt động Diod zener D1 có tác dụng tạo điện áp ngưỡng 5V IC LM324 có tác dụng so sánh điện áp ngưỡng ở đầu diod zener với điểm phân áp ở biến trở R7 điện trở R5 đưa tín hiệu ở chân 14 Sơ đồ tạo khối cấu bên IC LM324 Chức chân IC LM324 Các chân 2, 6, 9, 12 nối chung lại nối với điện áp ngưỡng D1 Chân 4, 11 cấp nguồn cho LM324 Chân 5, 10 lấy điện áp U1 U2 so sánh với D1 để xuất tín hiệu ở chân 7, Chân 7, cấp tín hiệu cho chân 13 để so sánh với chấn 2, 12 đưa tín hiệu ở chân 14 IC BA6209 nhận tín hiệu từ chân 14 LM324 cấp vào chân 5, làm cho động servo quay thuận hay nghịch để ổn định điện áp ra, động nhận tín hiệu từ chân số 2, 10 BA6209 Nhóm Sinh Viên Thực Hiện DHDI5B Page 49 ĐỒ ÁN HỌC PHẦN 1D GVHD: Thầy Phạm Toàn Sinh Cấu tạo bên bảng trạng thái hoạt động IC BA6209 Bảng Trạng Thái IC BA6209 Chân 4, 7, nối với nguồn dương, chân nối mass Khi điện áp ổn định 220V( tức 12V xoay chiều ờ ngõ cũng ổn định) ta chốt giá trị R7 cho tín hiệu ở ngỏ làm cho động servo ngưng hoạt động, điện áp hay đổi làm cho điện áp ở chân 5, 10 thay đổi nên tín hiệu làm cho động servo quay để ổn định điện áp Khi điện áp ổn định tín hiệu lại làm cho động ngưng hoạt động Hai công tắc SW1, SW2 đặt ở vị trí ngưỡng biên ổn áp để tới vị trí biên cơng tắc tác động làm cho tín hiệu xuống mức thấp động ngưng hoạt động Để bảo vệ điện áp cho máy ổn áp ta dùng rơ le điện áp Mạch bảo vệ điện áp: Nhóm Sinh Viên Thực Hiện DHDI5B Page 50 ĐỒ ÁN HỌC PHẦN 1D GVHD: Thầy Phạm Toàn Sinh Khi điện áp thấp trị số đặt role khơng đủ kích dẫn cho transistor làm cho rơ le ngưng hoạt động nên mạch ngắt khởi nguồn Khi điện áp đưa vào phần tử bảo vệ vượt trị số đặt nó, rơle sẽ tác động khép tiếp điểm đầu đưa tín hiệu làm việc bảo vệ điện áp đến cấu chấp hành hoặc cảnh báo tín hiệu Tín hiệu điện áp từ máy biến tín hiệu sau vào rơle sẽ biến đổi thành tín hiệu phù hợp hoặc lọc nhờ lọc, đưa vào cấu so sánh Ở sẽ so sánh tín hiệu nhận với ngưỡng đặt làm việc role, giá trị lớn ngưỡng đặt khối so sánh sẽ cho tín hiệu ở đầu đưa đến cấu tạo thời gian trễ bảo vệ Sau thời gian trễ kết thúc tín hiệu đầu phận tạo thời gian trễ sẽ tác động đến cấu trung gian (nếu có) cấu chấp hành Role sẽ ngắt mạch khởi động Nhóm Sinh Viên Thực Hiện DHDI5B Page 51 ĐỒ ÁN HỌC PHẦN 1D GVHD: Thầy Phạm Toàn Sinh Kết Luận Sau hai tháng thực đề tài nhóm chúng em hồn thành đề tài, thấy quay trò tầm quan trọng đồ án, qua củng cố phần kiến thức học, đặc biệt tìm hiểu qua thực tế, tiếp xúc với linh kiện thiết bị mà trước chưa có thời gian tìm hiểu Biết cách tính tốn thiết kế quấn dây thiết kế mạch điều khiển ổn áp, đồng thời cũng hiểu nguyên lý cách vận hành cũng ứng dụng động servo máy ổn áp Một vấn đề nữa biết đến tương quan giữa thực tiện lí thuyết tính tốn có kết lệch sở để đánh giá thực tiễn, lí thuyết xét ở điều kiện lí tưởng đối lại với thực tế khó xét ở điều kiện lí tượng Trong q trình thực đồ án, nhóm hiểu nguyên lý làm việc, cũng tính máy ổn áp, qua biết phương pháp vận hành cũng thiết kế máy biến áp Một lần nữa nhóm chúng em xin cảm ơn thầy Phạm Tồn Sinh, khoa điện trường DH Cơng Nghiệp Tp.HCM tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em thực đề án Song lượng thời gian có hạn nên sai sót kiến thức chắc chắn khơng thể tránh khỏi những sai sót nhỏ mong quý thầy góp ý bổ sung thêm để đề tài đồ án hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn! Nhóm Sinh Viên Thực Hiện DHDI5B Page 52 ĐỒ ÁN HỌC PHẦN 1D GVHD: Thầy Phạm Toàn Sinh Tài Liệu Tham Khảo [1] Kỹ Sư NGUYỄN THẾ KIỆT – Tính Tốn Sửa Chữa Dây Quấn Máy Điện – NXB Thống Kê – 2004 [2] ĐH Bách Khoa Tp.HCM – Phòng Thí Nghiệm Máy Điện & Thực Tập Điện – Tư – Tính Tốn Dây Quấn [3] TRẦN VĂN THỊNH – HÀ XUÂN HÒA – NGUYỄN VŨ THANH – Tự Động Hóa Và Điều Khiển Thiết Bị Điện – NXB Giáo Dục – 2010 [4] VŨ GIA HANH – TRẦN KHÁNH HÀ – NGUYỄN VĂN SÁU – Máy Điện – NXB Khoa Học Kĩ Thuật – Hà Nội 1981 [5] LÊ HỒNG SƠN – Bài Giảng Máy Điện Đặc Biệt – ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM – 2010 [6] NGŨN BÍNH – Giáo Trình Điện Tử Cơng Suất – NXB KHKT HÀ NỘI2001 [7] Khoa Điện - ĐH Cơng Nghiệp Tp.HCM – Giáo Trình Điện Tử Cơng Nghiệp – Lưu Hành Nội Bộ Nhóm Sinh Viên Thực Hiện DHDI5B Page 53 ... Sinh 1. 1.3 Ổn Áp Làm Việc Theo Nguyên Tắc Biến Áp Trong MBA, điện áp tỷ lệ với số vòng dây theo biểu thức: U1: Điện áp sơ cấp máy biến áp U2: Điện áp thứ cấp máy biến áp W1: Số vòng dây sơ... điều chứng tỏ khả ổn định điện áp đầu ổn áp đầu vào thay đổi + Độ ổn định điện áp hay sai số điện áp thực tế so với mức điện áp mong muốn + Độ tác động nhanh ổn áp điện áp lưới thay đổi đột... dụng máy biến áp tự ngẫu ổn áp Các Máy biến áp cần điều chỉnh, thay đổi điện áp Hình 2: Ứng dụng máy biến áp tự ngẫu variac 1. 1Máy biến áp ba dây quấn : Nhóm Sinh Viên Thực Hiện DHDI5B Page 11