PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN MÔN HỌC 3 2 NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN 3 MỤC LỤC 4 LỜI CẢM ƠN 9 LỜI NÓI ĐẦU 10 MỞ ĐẦU 11 1. Tính cấp thiết của đề tài 11 2. Mục đích của đề tài 11 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu đề tài 11 4. Tóm tắt nội dung của đề tài 11 5. Phương pháp nghiên cứu 11 6. Sản phẩm dự kiến đạt được 12 CHƯƠNG 1 13 TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT VÀ BỘ BIẾN ĐỔI ACDC 13 1.1 Giới thiệu về động cơ điện một chiều 13 1.1.1 Cấu tạo động cơ điện một chiều 13 1.1.2 Phân loại động cơ điện một chiều 15 1.1.3 Nguyên lý hoạt động của động cơ điện một chiều 16 1.1.4. Phương trình đặc tính cơ và đặc tính cơ điện của động cơ điện một chiều 16 1.2 Một số phương pháp điều chỉnh tốc độ của động cơ điện một chiều 21 1.2.1 Phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện trở phụ 21 1.2.2 Phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi từ thông 22 1.2.3 Phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện áp phần ứng 23 1.3 Giới thiệu về bộ biến đổi ACDC 24 1.3.1 Khái niệm về bộ biến đổi ACDC 24 1.3.2 Nguyên lý hoạt động của bộ biến đổi ACDC 24 1.3.3 Phân loại và các thành phần của bộ biến đổi ACDC 24 1.3.4 Ứng dụng và tương lai của bộ biến đổi ACDC 25 1.4 Giới thiệu một số mạch chỉnh lưu 26 1.4.1 Giới thiệu một số mạch chỉnh lưu một chiều không điều khiển 26 1.4.2 Giới thiệu một sô mạch chỉnh lưu một chiều có điều khiển: 40 CHƯƠNG 2 54 TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO SẢN PHẨM 54 2.1 Mục đích và ý nghĩa 54 2.2 Sơ đồ khối và phân tích chức năng, nguyên lý từng khối 54 2.2.1 Khối nguồn 55 2.2.2 Khối cách ly, khối công suất 56 2.2.3 Khối điều khiển 57 2.2.4 Mạch chỉnh lưu 58 2.3 Nguyên lý làm việc của toàn mạch 60 2.4 Tính chọn các phần tử của mạch công suất 61 2.4.1 Các thông số của động cơ điện 1 chiều như sau 61 2.4.2 Tính toán chọn van động lực 61 2.4.3 Bảo vệ quá nhiệt cho van 63 2.4.4 Bảo vệ quá dòng cho van 63 2.4.5 Bảo vệ quá áp 64 2.5 Tính chọn mạch điều khiển 65 2.5.1 Tính toán các phần tử mạch điều khiển 65 2.6 Tính chọn khối cách ly 67 2.7 Tính chọn khối nguồn cho mạch điều khiển 68 2.8 Bảng dự toán các thiết bị trong đề tài 69
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA CHUYÊN NGÀNH TỰ ĐỘNG HĨA CƠNG NGHIỆP ĐỀ TÀI: Thiết kế, chế tạo mạch chỉnh lưu cầu pha điều khiển hoàn toàn GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: Nguyễn Đình Hùng SINH VIÊN THỰC HIỆN: MÃ LỚP:122211.1 TRƯỜNG ĐHSP KỸ THUẬT HƯNG YÊN Khoa Điện - Điện Tử o0o - CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc *** - PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN MƠN HỌC Nhóm sinh viên thực hiện: Khoá học: 2021 – 2025 Ngành đào tạo: Công nghệ kỹ thuật điều khiển tự động hóa Lớp: 122211.1 Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo mạch chỉnh lưu cầu pha điều khiển hoàn tồn Số liệu cho trước: Các thiết bị có phịng thí nghiệm; u cầu kỹ thuật: Cấp điện cho động điện chiều kích từ độc lập phịng 403B5 với thơng số Pđm = 200W, Uđm = 220V, Iđm = 1A Nội dung cần hoàn thành: Thuyết minh: Giới thiệu sở lý luận đề tài Chương 1: Tổng quan điện tử công suất biến đổi AC-DC Chương 2: Tính tốn, thiết kế chế tạo sản phẩm Chương 3: Khảo sát đánh giá sản phẩm Phần thực hành: Thiết kế, chế tạo mạch chỉnh lưu cầu pha điều khiển hoàn toàn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, mỹ thuật Tên sản phẩm: Mạch chỉnh lưu cầu pha điều khiển hoàn toàn GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: Ngày giao đề: tuần Nguyễn Đình Hùng Ngày hồn thành: tuần 18 DĐ/Zalo: 0944051280 Email: dinhhung.utehy@gmail.com Hưng Yên, ngày 12 tháng năm 2023 NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN MỤC LỤC MỤC LỤC PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI NÓI ĐẦU 10 MỞ ĐẦU 11 Tính cấp thiết đề tài 11 Mục đích đề tài .11 Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài .11 Tóm tắt nội dung đề tài 11 Phương pháp nghiên cứu .11 Sản phẩm dự kiến đạt 12 CHƯƠNG .13 TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT VÀ BỘ BIẾN ĐỔI AC-DC .13 1.1 Giới thiệu động điện chiều .13 1.1.1 Cấu tạo động điện chiều 13 1.1.2 Phân loại động điện chiều 15 1.1.3 Nguyên lý hoạt động động điện chiều 16 1.1.4 Phương trình đặc tính đặc tính điện động điện chiều 16 1.2 Một số phương pháp điều chỉnh tốc độ động điện chiều 21 1.2.1 Phương pháp điều chỉnh tốc độ động cách thay đổi điện trở phụ 21 1.2.2 Phương pháp điều chỉnh tốc độ động cách thay đổi từ thông 22 1.2.3 Phương pháp điều chỉnh tốc độ động cách thay đổi điện áp phần ứng 23 1.3 Giới thiệu biến đổi AC-DC .24 1.3.1 Khái niệm biến đổi AC-DC 24 1.3.2 Nguyên lý hoạt động biến đổi AC-DC 24 1.3.3 Phân loại thành phần biến đổi AC-DC 24 1.3.4 Ứng dụng tương lai biến đổi AC-DC 25 1.4 Giới thiệu số mạch chỉnh lưu .26 1.4.1 Giới thiệu số mạch chỉnh lưu chiều không điều khiển .26 1.4.2 Giới thiệu sơ mạch chỉnh lưu chiều có điều khiển: 40 CHƯƠNG .54 TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO SẢN PHẨM 54 2.1 Mục đích ý nghĩa 54 2.2 Sơ đồ khối phân tích chức năng, nguyên lý khối 54 2.2.1 Khối nguồn 55 2.2.2 Khối cách ly, khối công suất 56 2.2.3 Khối điều khiển 57 2.2.4 Mạch chỉnh lưu 58 2.3 Nguyên lý làm việc toàn mạch 60 2.4 Tính chọn phần tử mạch công suất .61 2.4.1 Các thông số động điện chiều sau 61 2.4.2 Tính toán chọn van động lực 61 2.4.3 Bảo vệ nhiệt cho van 63 2.4.4 Bảo vệ dòng cho van 63 2.4.5 Bảo vệ áp .64 2.5 Tính chọn mạch điều khiển .65 2.5.1 Tính tốn phần tử mạch điều khiển 65 2.6 Tính chọn khối cách ly 67 2.7 Tính chọn khối nguồn cho mạch điều khiển .68 2.8 Bảng dự toán thiết bị đề tài 69 2.9 Nguyên tắc điều khiển .69 DANH MỤC BẢNG BIỂU Hình 1 Một số hình ảnh động điện chiều 14 Hình Cấu tạo động điện chiều 15 Hình Nguyên lý hoạt động động điện chiều 17 Hình Sơ đồ nối dây động kích từ độc lập .18 Hình Sơ đồ nối dây động kích từ song song 18 Hình 1.6 Đặc tính điện động chiều kích từ độc lập 20 Hình Sơ đồ nối dây động kích từ nối tiếp .20 Hình Đặc tính từ hố động kích từ nối tiếp 21 Hình Đặc tính điện động điện chiều kích từ nối tiếp 22 Hình 10 Đặc tính động điện chiều kích từ nối tiếp 22 Hình 11 Đặc tính động chiều kích từ song song với điện trở phụ khác .23 Hình 12 Họ đặc tính nhân tạo động điện chiều kích từ độc lập giảm từ thông 24 Hình 1.13 Sơ đồ chỉnh lưu hình tia pha nửa chu kỳ 28 Hình 1.14 Dạng sóng dịng điện, điện áp mạch chỉnh lưu pha nửa chu kì .28 Hình 1.15 Sơ đồ dạng sóng mạch chỉnh lưu pha nửa chu kỳ không điều khiển tải R+E 30 Hình 1.16 Sơ đồ ngun lý dạng sóng dòng điện, điện áp mạch chỉnh lưu cầu pha tải R .32 Hình 1.17 Sơ đồ ngun lý dạng sóng dịng điện, điện áp mạch chỉnh lưu cầu pha tải R+E 34 Hình 1.18 Sơ đồ ngun lý dạng sóng dịng điện, điện áp mạch chỉnh lưu tia pha tải R+L 35 Hình 1.19 Giản đồ dòng, áp mạch chỉnh lưu tia ba pha tải R+L 36 Hình 1.20 Sơ đồ nguyên lý mạch chỉnh lưu tia ba pha tải R 37 Hình 1.21 Giản đồ dòng, áp mạch chỉnh lưu tia ba pha tải R 38 Hình 1.22 Sơ đồ nguyên lý mạch chỉnh lưu cầu ba pha tải R+L+E 39 Hình 1.24 Sơ đồ nguyên lý dạng sóng dịng điện, điện ápmạch chỉnh lưu hình tia pha có điều khiển tải R 41 Hình 1.25 Sơ đồ chỉnh lưu cầu pha điều khiển hoàn toàn .43 Hình 1.26 Đồ thị dịng, áp- sơ đồ cầu điều khiển pha đối xứng 44 Hình 1.27 Sơ đồ chỉnh lưu cầu pha bán điều khiển 45 Hình 1.28 Giản đồ dịng, áp mạch chỉnh lưu cầu pha bán điều khiển 46 Hình 1.29 Sơ đồ ngun lý dạng sóng dịng điện, điện ápmạch chỉnh lưu tia pha có điều khiển tải R+L .48 Hình 1.30 Sơ đồ nguyên lý mạch chỉnh lưu cầu ba pha có điều khiển tải R 50 Hình 1.31 Dạng sóng dịng điện, điện áp mạch chỉnh lưu cầu ba pha có điều khiển tải R .53 Hình 1.23 Dạng sóng dòng điện, điện áp mạch chỉnh lưu cầu pha tải R+L+E 55 Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý khối nguồn .58 Hình 2.2 MOC3020 59 Hình 2.3 Sơ đồ mạch điều khiển .60 Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch 61 Hình 2.6 Sơ đồ mạch bảo vệ áp 68 Hình 2.7 Sơ đồ, cấu tạo cách ly quang .70 LỜI CẢM ƠN Trước hết em xin bày tỏ lòng biết ơn tới Thầy Nguyễn Đình Hùng trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ em suốt thời gian nghiên cứu hoàn thành đồ án mơn học Em xin bày tỏ lịng cảm ơn tới thầy cô, cán thuộc Khoa điện – điện tử Trường Đại học sư phạm kỹ thuật Hưng Yên trang bị kiến thức tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình học tập nghiện cứu Cảm ơn gia đình, bạn bè quan tâm, động viên giúp đỡ em tinh thần vật chất trình học tập thực đề tài Hưng Yên, ngày tháng năm Sinh viên thực LỜI NÓI ĐẦU Trước hết em xin bày tỏ lòng biết ơn tới Thầy Nguyễn Đình Hùng trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ em suốt thời gian nghiên cứu hoàn thành đồ án môn học Em xin bày tỏ lịng cảm ơn tới thầy cơ, cán thuộc Khoa điện – điện tử Trường Đại học sư phạm kỹ thuật Hưng Yên trang bị kiến thức tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình học tập nghiện cứu Cảm ơn gia đình, bạn bè quan tâm, động viên giúp đỡ em tinh thần vật chất trình học tập thực đề tài Với hệ truyền động điện chiều ứng dụng nhiều yêu cầu điều chỉnh cao, với phát triển không ngừng kỹ thuật điện tử kỹ thuật vi điện tử Để thúc đẩy kinh tế đất nước ngày phát triển, giàu mạnh phải đào tạo cho hệ trẻ có đủ kiến thức để đáp ứng nhu cầu ngày cao xã hội Trường ĐHSPKT Hưng Yên số trường trú trọng đến việc đại hoá trang thiết bị nhằm nâng cao hiệu giảng dạy giúp sinh viên có khả thực tế cao Đồ án môn học 3, em nhận đề tài “Thiết kế, chế tạo mạch chỉnh lưu cầu pha điều khiển hoàn toàn” Sau thời gian thực đề tài, em thu nhiều kiến thức hữu ích lĩnh vực thiết kế chế tạo sản phẩm hoàn thiện nhằm phục vụ cho trình đào tạo giảng đường lĩnh vực khác thực tế Trong suốt thời gian thực đề tài, em gặp số vướng mắc lý thuyết khó khăn việc thi công sản phẩm.Tuy nhiên, em nhận giải đáp hướng dẫn kịp thời thầy Nguyễn Đình Hùng Vì vậy, em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Đình Hùng trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ em suốt trình thực để hồn thành đồ án mơn học Hưng n, ngày tháng năm 2022 Sinh viên thực 10