Thiet ke bo thuc hanh on ap xoay chieu theo 206984

Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội Khoa điện o0o Cộng hoà xà hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập - tự - hạnh phúc o0o ` Nhiệm Vụ Thiết kế đồ án tốt nhgiệp Họ tên : Sinh viên: Khoa : §Ị tµi thiÕt kÕ: “ThiÕt kÕ bé thùc hµnh ỉn áp xoay chiều theo nguyên tắc biến áp 2.Các số liệu ban đầu: *Công suất : KVA *Dải điện áp đầu vào từ 160v đến 240v *Sai số đầu cho phép : +3v -3v 3.Nội dung phần thuyết minh tính toán: 4.Các vẽ đồ thị(ghi rõ loại vẽ kích thớc: ……………………………………………………………………………………… C¸n bé híng dÉn: Giáo viên : Lu Đức Dũng -Thiết kế thực hành ổn áp xoay chiều Ngày giao nhiệm vụ thiÕt kÕ:……………………………………………… Ngµy hoµn thµnh nhiƯm vơ:………………………………………………… Đồ án tốt nghiệp Kết điểm đánh giá: - Quá trình thiết kế - Điểm duyệt - Bản vẽ thiết kế Ngày tháng năm 200 Chủ nhiệm khoa (ký ghi rõ họ tên) Cán hớng dẫn thiết kế (ký ghi rõ họ tên) Sinh viên thực nộp thiết kế cho khoa Ngày tháng năm 200 (Chữ ký) Nhận xét giáo viên híng dÉn ………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… Đồ án tốt nghiÖp ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Nhận xét giáo viên duyệt ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Đồ án tốt nghiệp Mục Lục Chơng I : Tổng quan loại ổn áp xoay chiều I Giới thiệu chung II Tìm hiểu nguyên lý hoạt động loại ổn áp thông dụng Chơng II :Thiết kế tính toán mạch lực thực hành ổn áp xoay chiều theo nguyên tắc biến áp I Cấu trúc mô hình thực hành II Tính toán ,lựa chọn phần tử mô hình thực hành Chơng III : Thiết kế chế tạo mạch điều khiển I Thiết kế mạch điều khiển động secvô II Thiết kế nguồn cho mạch điều khiển Chơng IV: Thiết kế mạch bảo vệ cho thực hành ỉn ¸p I Giíi thiƯu chung II ThiÕt kÕ chế tạo mạch bảo vệ điện áp dải làm việc III Nguyên lý làm việc mạch bảo vệ điện áp IV.Chọn linh kiện V Một số thiết bị bảo vệ khác Chơng V: Lắp ráp chế tạo thực hành ổn áp I.Lắp ráp mạch điều khiển động secvô II.Lắp ráp mạch bảo vệ điện áp dải làm việc III Lắp ráp nguồn nuôi mạch điều khiển Đồ án tốt nghiệp IV Lựa chọn biến áp tín hiệu biến áp nguồn nuôi V Lựa chọn biến áp tự ngẫu biến áp ổn áp VI Lắp ráp khối động lực VII Lắp ráp khối modul điều khiển Chơng VI : Tài liệu hớng dẫn thực hành Kết luận chung Lời Nói Đầu Ngày công nghiệp phát triển nhu cầu sử dụng điện đời sống sản xuất chiếm vị trí vô quan trọng Nguồn lợng điện với u nguồn lợng dễ sử dụng , không gây ô nhiễm môi trờng ngời sản xuất đợc Bởi điện dần thay lợng khác nh than , dầu mỏ, khí đốt Hiện nay, nhu cầu sử dụng điện lớn Một vấn đề cần đợc giải ngời vận hành điện nh hộ sử dụng điện có nguồn điện chất lợng cao, thể tính nh :Sự ổn định điện áp ,thời gian cung cấp điện ổn định điện áp ảnh hởng nhiều tới thông sô kĩ thuật ,các tiêu kinh tế thiết bị điện Nhóm em đà chọn ®Ị tµi ” ThiÕt kÕ bé thùc hµnh ngn ỉn áp xoay chiều theo nguyên tắc biến áp làm đề tài tốt nghiệp với mong muốn để bạn sinh viên khoá sau đợc thực hành nắm kiến thức hoàn chỉnh nguồn ổn áp, để từ thiết kế máy ổn áp dân dụng hay máy ổn áp công nghiệp Qua năm học tập Khoa Điện Trờng Đại Học Bách Khoa , chúng em đà đợc học tập tìm hiểu nhiều kiến thức chuyên ngành Đợc giúp đỡ tận tình thầy Lu Đức Dũng anh trung tâm Nghiên cứu phát triển công Đồ án tốt nghiệp nghệ tự động - Hà Nội, chúng em đà hoàn thành đồ án tốt nghiệp cách nghiêm túc thời hạn Tuy nhiên ,vì thời gian có hạn khối lợng kiến thức đà đợc học tập , chúng em không tránh khỏi sai sót thc hiƯn,v× vËy chóng em rÊt mong sù góp ý, bảo tận tình thầy cô để đồ án thiết kế hoàn thiện Chơng I Giới Thiệu Về Các Loại ổn áp Xoay Chiều ổn định điện áp ảnh hởng nhiều tới thông số kĩ thuật,các tiêu kinh tế thiết bị điện, cụ thể: Đối với động không đồng điên áp giảm xuống 10% momen quay giảm 19%, hệ số trợt tăng 27.5%, dòng roto tăng 14%, dòng Stato tăng 10%, giảm tiếp 20% momen giảm 36%.Ngợc lại điện áp tăng lên 10% mô men quay tăng lên 21% ,hệ số trợt giảm xuống 20%, dòng điện Rôto giảm xuống 18% ,dòng điện stato giảm xuống 10% Đối với thiết bị chiếu sáng,khi điện áp giảm xuống 10%thì quang thông 30% điện áp giảm xuống 20% số đèn huỳnh quang khả phát sáng Khi điện áp tăng 10% quang thông đèn tăng lên 35%, tuổi thọ đèn giảm ba lần Nguồn ổn áp đặc biệt quan trọng thiết bị đợc điều khiển tự động hoá cao, dây chuyền sản xuất, vi xử lý Do để có dòng điện ổn định đáp ứng tốt cho nhu cầu sản xuất dân sinh yêu cầu vô cấp thiết Cho đến với phát triển khoa học kü tht cho phÐp thiÕt kÕ bé ngn ỉn ¸p theo nhiều phơng pháp nh: - ổn áp sắt từ có tụ ổn áp sắt từ không tụ ổn áp dùng khuếch đại từ ổn áp dùng máy biến áp kêt hợp điều khiển tự động ổn áp kiểu bù Đồ án tốt nghiệp phơng án có u ,nhợc điểm đặc trng riêng thông số kĩ tht ,chØ tiªu kinh tÕ I Giíi thiƯu chung : Do lới điện dao động nhiều ảnh hởng không tốt đến hoạt động thiết bị điện nên ngời ta đà chế tạo thiết bị tự động ổn định điện áp (gọi tắt ổn áp) ổn áp thiết bị tự động trì điện áp thay đổi trọng phạm vi nhỏ điện áp vào thay đổi phạm vi lín Cïng víi sù ph¸t triĨn cđa khoa häc kÜ thuật, loại ổn áp ngaỳ đợc cải tiến từ đơn giản đến phức tạp chất lợng ngày tốt sau: Để đánh giá đợc chất lợng ổn áp dựa tiêu chí + 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 ®iƯn ¸p hay sai sè cđa ®iƯn ¸p thực tế so với mức điện áp mong muốn + Độ tác động nhanh ổn áp điện áp lới thay đổi đột ngột nhằm giữ cho điện áp ổn áp ổn định + Độ méo dạng sóng điện áp II Tìm hiểu nguyên lý hoạt động loại ổn áp thông dụng II.1 ổn áp sắt từ không tụ : II.1.1Nguyên lý làm việc : ổn áp sắt từ không tụ làm việc dựa theo nguyên lý bÃo hoà từ sơ đồ nguyên lý làm việc ổn áp sắt từ không tụ đợc trình bày dới đây: Đồ án tốt nghiệp Hình 1.1 II.1.2.Cấu tạo : ổn áp loại gồm hai cuộn dây W1 cuộn dây W2 quấn hai lõi thép - Cuộn dây W1 cuén tuyÕn tÝnh ( cã khe hë kh«ng khÝ mạch từ) - Cuộn dây W2 cuộn bÃo hoà - Điện áp vào UV đặt lên hai cuộn W1 W2 điện áp lấy cuộn bÃo hoà W2 II.1.3 Nguyên lý làm việc: Với cấu tạo nh thấy : UV = U1 + U2 Và bỏ qua tổn hao hai cuộn kháng ta có: UV = U1 + UR Đặc tính V A phần tử đợc thể hình 1.2 dới đây: Đồ án tốt nghiệp Hình 1.2 Từ đờng đặc tính chóng ta nhËn thÊy r»ng víi mét sù thay ®ỉi lớn điện áp vào đầu ổn áp thay đổi Tuy dao động điện áp tơng đối lớn đặc tính V-A cuộn kháng bÃo hoà nằm song song với trục hoành đợc II.1.4 Ưu nhợc điểm ổn áp sắt từ không tụ: *Ưu điểm : - Có cấu tạo đơn giản - Dễ thiết kế, chế tạo *Nhợc điểm : - II.2 ổn áp Điện áp bị méo dạng Dòng tổn hao lớn Hiệu suất thấp Chất lợng ổn áp không cao sắt từ có tụ: II 2.1 Cấu tạo : Đồ án tốt nghiệp Hình 1.3 ổn áp sắt từ cã tơ cịng gåm hai cn kh¸ng : Cn W1 vµ cn W2 Cn W1 lµ cn lµm viƯc chế độ tuyến tính, cuộn W2 làm việc chế độ bÃo hoà Hai cuộn đơc mắc nối tiếp Điện áp đầu vào đơc đặt lên hai cuộn Điện áp đơc lấy hai đầu cuộn W2 tụ C Tụ C đợc mắc song song với cuộn bÃo hoà W2 Mục đích để giảm nhỏ dòng chạy cuộn W1 Việc mắc thêm tụ điên mạch tạo tơng cộng hởng ổn ap săt từc có tụ gọi cổng hởng II.2.2 Nguyên lý hoạt động: Tụ C đợc tính toán cho điện áp vào UV = Uđm IC = , lúc mạch điện trạng thái cộng hởng dòng điện Đặc tính V A Hình 1.4 Khi vào đờng đặc tÝnh trªn chóng ta thÊy r»ng : - Khi UR < UCH : mạch có tính điện dung