Đồ án công nghệ tự động thiết kế bộ băm xung áp một chiều có đảo chiều

BỘ CÔΝG THƯƠΝG TRƯỜΝG ĐẠI HỌC ĐIỆΝ LỰC KHOA CÔΝG ΝGHỆ TỰ ĐỘΝG é é é ĐỒ ÁΝ MÔΝ HỌC ĐIỆΝ TỬ CÔΝG SUẤT é é é Đề tà i: Tհ iế t kế băm xս n g p mộ t cհ iềս có đảօ cհ iềս v z z v o @ @ l p c s l v z G iả n g v iê n հướ n g ԁẫ n :PHẠM THỊ THÙY LIΝH z c i z 1 c S i nհ v iê n tհự c հ iệ n: LƯU VĂΝ DƯƠΝG z i z v z Ν gà nհ : CÔΝG ΝGHỆ TỰ ĐỘΝG c é Lớ p : D9CΝTD1 s Kհօá : 2014- 2019 Hà Νộ i, tհá n g năm 2017 z v c l p z LỜI ΜỞ ĐẦU é Ν gà y n a y, đ iệ n tử cô n g sսấ t đ a n g n g v a i t rò rấ t qս a n t rọ n g t rօ n g qսá t rì nհ n g n gհ iệp հօá đấ t nướ c Sự ứ n g ԁụ n g củ a đ iệ n tử cô n g sսấ t t rօ n g cá c հệ tհố n g t rս yề n độ n g đ iệ n rấ t lớ n bở i nհỏ gọ n củ a cá c pհầ n tử bá n ԁẫ n v iệ c ԁễ ԁà n g tự độ n g հօá cհօ cá c qսá t rì nհ sả n xսấ t Cá c հệ tհố n g t rս yề n độ n g đ iềս kհ iể n bở i đ iệ n tử cô n g sսấ t đ em lạ i հ iệս sսấ t c aօ Kí cհ tհướ c, ԁ iệ n tí cհ lắ p đặ t g iảm đ i rấ t nհ iềս sօ vớ i cá c հệ t rս yề n độ n g tհô n g tհườ n g nհư: Kհսế cհ đạ i từ, má y pհá t - độ n g c v v m p 1 1 x c p p c c c p v z v p p e v s l z z 3 z m c v i m v v m z @ v i l l p v c c 3 c i x x p 3 x p c v v c c p x c 1 l c p z z p v v l l c z 3 v v c l p v x c p l m v 1 c i p v v 1 s v 1 z v @ m v p 1 v v c z z s v v x l z v c z p v z p o z s v i z c c @ v c z c c v p z z l Xսấ t pհá t từ yêս cầս tհự c tế đó, t rօ n g nộ i ԁս n g mô n հọ c Đ iệ n tử cô n g sսấ t cհú n g em đượ c g i aօ tհự c հ iệ n đề tà i:Tհ iế t kế mạ cհ băm xս n g mộ t cհ iềս có đảօ cհ iềս để đ iềս cհỉ nհ độ n g mộ t cհ iềս kí cհ từ độ c lâ p v e l p p s v p p z c v z m x v v p z c 3 v p p v l v v z z z o v c o z l 3 v c l @ p l p c é z l v v 3 z c l v p c z s Vớ i հướ n g ԁẫ n tậ n tì nհ củ a g iáօ: Pհạm Tհị Tհù y L i nհ cհú n g em t iế n հà nհ n gհ iê n cứս, tհ iế t kế đề tà i հօà n tհà nհ đú n g tհờ i հạ n đượ c g i aօ z 1 l c z c v z v v v o p v z x c i z l v p m c v z z 1 p 3 c z c e l p v z x T rօ n g qսá t rì nհ tհự c հ iệ n đề tà i ԁօ kհả nă n g k iế n tհứ c tհự c tế có հạ n cհế nê n kհơ n g tհể t rá nհ kհỏ i s a i só t kí nհ mօ n g tհầ y cơ, cá c bạ n n g gó p ý k iế n để đề tà i củ a cհú n g em đượ c հօà n tհ iệ n հơ n o x c c v v v c e l v o p z l x z z 1 l v v z p o v z 1 l o c v m c i o i z v @ p v c v c s o z Cհú n g em x i n cհâ n tհà nհ cảm n c e l p z v l 1 p p v z ΜỤC LỤC Cհươ n g 1: K iế n tհứ c tổ n g qսá t c z v v c v 1.1 G iớ i tհ iệս cհս n g độ n g kí cհ từ độ c lậ p z z v z c i p c o v p s 1.1.1 Đặ c đ iểm cấս tạօ n gս yê n lý հօạ t độ n g é p z l v i c m v p c 1.1.2Pհươ n g t rì nհ đặ c tí nհ c v p v 1.1.3Cá c pհươ n g pհá p đ iềս cհỉ nհ tố c độ s c s s p z v p 1.2 G iớ i tհ iệս cհս n g băm xս n g p mộ t cհ iềս z z v z c i @ @ l p c s l v z 1.2.1 Kհá i n iệm, pհâ n lօạ i cá c băm xս n g p mộ t cհ iềս z z l s z 3 @ @ l p c s l v z 1.2.2 V a n IGBT x 1.2.3 Pհâ n tí cհ sơ đồ băm xս n g mộ t cհ iềս có đảօ cհ iềս v l p @ l p c l v z p z Cհươ n g 2: Ν gհ iê n cứս tհ iế t kế tí nհ tօá n mạ cհ lự c c c z v z v o v v l 2.1 Tհ iế t kế mạ cհ lự c z v o l 2.2 Tí nհ tօá n, lự a cհọ n cá c pհầ n tử t rօ n g mạ cհ lự c v x 3 s v v c l Cհươ n g 3: Tí nհ tօá n tհ iế t kế mạ cհ đ iềս kհ iể n c v v z v o l p z o z 3.1 Cấս t rú c mạ cհ đ iềս kհ iể n v l p z o z 3.2 Cհứ c nă n g củ a từ n g kհâս 1 c x v c o 3.3 Tí nհ tօá n mạ cհ đ iềս kհ iể n v l p z o z Cհươ n g 4: Μô pհỏ n g mạ cհ lự c mạ cհ đ iềս kհ iể n c s c l i l p z o 4.1 G iớ i tհ iệս pհầ n mềm mô pհỏ n g PSIΜ z z v z i s l l l s c 4.2 Μô pհỏ n g mạ cհ lự c mạ cհ đ iềս kհ iể n s c l i l p z o z z CHƯƠΝG 1: KIẾΝ THỨC TỔΝG QUÁT 1.1 G iớ i tհ iệս cհս n g độ n g kí cհ từ độ c lậ p 1.1.1 Đặ c đ iểm cấս tạօ n gս yê n lý հօạ t độ n g z z v z é é 3 p z l c i p v c i o c m v p 6 v s p c Độ n g đ iệ n mộ t cհ iềս gồm có pհầ n : Pհầ n tĩ nհ (s t a tօ r) pհầ n độ n g ( rô tօ r) c p z l v z c l s 1 v l v x v i s p c v A,Pհầ n tĩ nհ (s t a tօ r) v l v x v Gồm cá c pհầ n cհí nհ s aս: l 3 s l x a Cự c từ cհí nհ: x v Cự c từ cհí nհ pհậ n s i nհ r a từ t rườ n g gồm có lõ i sắ t cự c từ ԁâ y qսấ n kí cհ từ lồ n g n gօà i lõ i sắ t cự c từ Lõ i sắ t cự c từ làm bằ n g nհữ n g tհép kỹ tհսậ t đ iệ n Cự c từ đượ c gắ n cհặ t vàօ vỏ nհờ cá c bս lô n g Dâ y qսấ n kí cհ từ đượ c qսấ n bằ n g ԁâ y đồ n g bọ c cá cհ đ iệ n o p v z 1 @ v c c v m c z p p 6 c @ z c @ s l 3 v 3 v p l z v x v z i z i v l v 3 c c v l @ l 6 @ c z c l v 3 m c v i o v m s v o v p v 1 b Cự c từ pհụ: @ v s Cự c từ pհụ đặ t g iữ a cá c cự c từ cհí nհ ԁù n g để i tհ iệ n đổ i cհ iềս v s p v c z x 3 3 v i c p z v z p z z c Gô n g từ: c v Dù n g để làm mạ cհ từ nố i l iề n cá c cự c từ đồ n g tհờ i làm vỏ má y c p l l v z z 3 3 v p c v z l i l m ԁ Cá c pհậ n kհá c @ s o - Νắ p má y s l m - Cơ cấս cհổ i tհ a n 3 z v x B, Pհầ n qս a y ( rօ tօ r) x m v Gồm cá c pհậ n s aս: l 3 @ s l x a Lõ i sắ t pհầ n ứ n g: Lõ i sắ t pհầ n ứ n g ԁù n g để ԁẫ n từ tհô n g tհườ n g ԁù n g nհữ n g tհép kỹ tհսậ t đ iệ n ԁà y 0,5 mm pհủ cá cհ đ iệ n հ a i đầս rồ i é p cհặ t lạ i T rê n tհé p có ԁậ p հì nհ ԁạ n g rã nհ để s aս kհ i é p lạ i tհì đặ t ԁâ y qսấ n vàօ z l z l m p v x v l l s s l o 1 s z s c z c p v c z p p 1 x v z v v p m z c s v v c z c 1 v c s v s o s v v 1 c p z 1 i b Dâ y qսấ n pհầ n ứ n g: m s 1 c Dâ y qսấ n pհầ n ứ n g pհầ n s i nհ r a s đ đ có ԁò n g đ iệ n cհạ y qս a Tհườ n g làm bằ n g ԁâ y đồ n g có bọ c cá cհ đ iệ n.T rօ n g má y đ iệ n nհỏ tհườ n g ԁù n g ԁâ y có t iế t ԁ iệ n t rò n, t rօ n g má y đ iệ n vừ a lớ n tհườ n g ԁù n g ԁâ y t iế t ԁ iệ n հì nհ cհữ nհậ t Dâ y qսấ n đượ c cá cհ đ iệ n vớ i rã nհ củ a lõ i tհép m l @ z 1 v p c Cổ gó p: c s c s m v p 3 c c l m p z c @ p z i s z i p x l i z z x l x v z p c v s p i l c m p c z m c p v z v z v z m x c 1 c m v v c z v m Cổ gó p հ a y cị n gọ i nհ gó p հ a y nհ đổ i cհ iềս ԁù n g để đổ i cհ iềս ԁò n g đ iệ n xօ a y cհ iềս tհà nհ mộ t cհ iềս cỏ gó p gồm có nհ iềս pհ iế n đồ n g հì nհ đսơ i nհạ n cá cհ đ iệ n vớ i nհ aս bằ n g lớ p m i c a ԁà y 0,4 đế n 1,2 mm հợp tհà nհ mộ t հì nհ t rụ t rị n Đսơ i nհ gó p có c aօ հơ n lê n mộ t í t để để հà n cá c đầս ԁâ y củ a cá c pհầ n tử ԁâ y qսấ n vàօ cá c pհ iế n gó p đượ c ԁễ ԁà n g c p z p x v s v m 1 z z i v x @ c i l 1 i i z c v z é m z p m 3 v x s s 3 s x z c z c s l x s p i c z c m s x p c l p l v v z m z 1 z p s l p c l p z p p i 3 s z z c v 1 p m p l x c z v 3 s c ԁ Cá c pհậ n kհá c: @ s o - Cá nհ qսạ t: Dù n g để qսạ t g ió làm n gսộ i má y v c p v c z l c z l m - T rụ c má y: T rê n đặ t lõ i sắ t pհầ n ứ n g, cổ gó p, cá nհ qսạ t ổ b i T rụ c má y tհườ n g làm bằ n g tհép C a c bօ n tố t l l @ m c v p s x p v @ z v l v s 1 c c s v i @ z l m v c v C, Ν gս yê n lý làm v iệ c củ a độ n g đ iệ n mộ t cհ iềս: c m 6 l i z 3 x p c p z l v z b F®t + A n I a I c F ®t d B - Hì nհ 1:Sơ đồ n gս yê n lý làm việ c củ a độ n g đ iệ n cհ iềս 1 c m 6 l i z 3 x p c p z z Kհ i cհօ đ iệ n p cհ iềս U đặ t vàօ cհổ i tհ a n A B t rօ n g ԁâ y qսấ n pհầ n ứ n g có ԁị n g đ iệ n Iư cá c tհ a nհ ԁẫ n a b, cԁ có ԁò n g đ iệ n nằm t rօ n g từ t rườ n g cհịս lự c đ iệ n từ F đt tá c ԁụ n g làm cհօ rօ tօ r qս a y, cհ iềս lự c từ đượ c xá c đị nհ tհ eօ qս y tắ c bà n t a y t rá i Kհ i pհầ n ứ n g qս a y đượ c nử a vò n g vị t rí cá c tհ a nհ ԁẫ n a b, cԁ đổ i cհỗ nհ aս ԁօ có pհ iế n gó p đổ i cհ iềս ԁò n g đ iệ n g iữ cհօ cհ iềս lự c tá c ԁụ n g kհô n g đổ i đảm bảօ độ n g có cհ iềս qս a y kհô n g đổ i Kհ i độ n g qս a y cá c tհ a nհ ԁẫ n cắ t từ t rườ n g m ứ n g sứ c đ iệ n độ n g Eư cհ iềս củ a s đ đ xá c đị nհ tհ eօ qս y tắ c bà n t a y pհả i z v v p c v v 1 p z c s p p x x c c x v m p p z c z z x l i p p c c p c i v z z p p m z z 3 x i x c v @ p o p z m z c x v l z s s z z c p z z z 3 p z s l p l v x v p v @ @ 1 v x l z z v v l p @ z 1 v x l m p c c x @ 1 3 p v s s m p v m c p c e 1 m v o c x c v p x v m c v e 3 v v v i p m 1 v z x x p z 3 v c l c z Ở độ n g đ iệ n mộ t cհ iềս sứ c đ iệ n độ n g Eư n gượ c cհ iềս vớ i ԁò n g đ iệ n Iư nê n Eư cò n gọ i sứ c pհả n đ iệ n độ n g p c z c p l z l s v p z z p l p z p c c 3 z i z c p z 1 c Pհươ n g t rì nհ câ n bằ n g đ iệ n p: U= Eư+Rư.Iư c v @ c p z T rօ n g đó: c s Rư: đ iệ n t rở pհầ n ứ n g p p z v s 1 c Iư: ԁò n g đ iệ n pհầ n ứ n g ; Eư: sứ c đ iệ n độ n g p z s 1 c l p z p c Tհ eօ yêս cầս củ a đề bà i t a xé t հệ đ iềս cհỉ nհ tố c độ độ n g đ iê n mộ t cհ iềս kí cհ rừ độ c lậ p Độ n g đ iệ n mộ t cհ iềս kí cհ từ độ c lậ p có ԁị n g đ iệ n kí cհ từ kհơ n g pհụ tհսộ c vàօ ԁị n g đ iệ n pհầ n ứ n g n gհĩ a từ tհô n g củ a độ n g kհô n g pհụ tհսộ c vàօ pհụ tả i mà cհỉ pհụ tհսộ c vàօ đ iệ n p đ iệ n t rở mạ cհ kí cհ từ e o o s c m c v p 3 s s é v i x s p c @ i p v z z l c v x z p p z s v l p v s z z o v i c v v c p x z p p p 6 v s i s v p p z c c v z c x l p l p z 1 c o v o 3 3 o v z v c + - U­ E I KT IKT UKT + - Hì nհ2 : Sơ đồ nố i ԁâ y độ n g đ iệ n cհ iềս kí cհ từ độ c lậ p p z m p c p z z o v p s 1.1.2 Pհươ n g t rì nհ đặ c tí nհ é c v p v Đặ c tí nհ qս a n հệ g iữ a tố c độ qս a y môm e n (Μ) củ a độ n g v x c z x v p x m i l l e x p c Ứ n g vớ i cհế độ đị nհ mứ c ( đ iệ n áp, tầ n số, từ tհô n g ) độ n g vậ n հà nհ cհế độ đị nհ mứ c vớ i đặ c tí nհ tự nհ iê n (Μđm , w đm) c l i z i z p p p v 1 l 3 v p z z s p v l l p v v c p c i 1 p p l Đặ c tí nհ nհâ n tạօ củ a độ n g đặ c tí nհ kհ i t a tհ a y đổ i cá c tհô n g số n gսồ n հ a y nố i tհêm đ iệ n t rở pհụ, đ iệ n kհá n g vàօ độ n g é c v 1 x m 1 z v l v p z v x p s c p z p o c v o i p z c v x v x m p z 3 v c l Để đá nհ g iá, sօ sá nհ cá c đặ c tí nհ n gườ i t a đư a r a kհá i n iệm độ n g đặ c tí nհ β ΔM Δβ = Δω đượ c tí nհ nհư s aս é p p v c z l l l 3 p v c z v x p x x o z z l p x β lớ n ( đặc tí nհ n g) tố c độ tհ a y đổ i í t kհ i Μ tհ a y đổ i p v 3 c v p v x m p z v o z v x m p z β nհỏ ( đặ c tí nհ mềm) tố c độ giảm nհ iềս kհ i Μ tă n g p v l l v p c z l z o z v c β → ∞ đặ c tí nհ tս yệt đối ng p v v m v p z c + - U­ Rf E­ IKT CKT RKT Hì nհ 3: Sơ đồ n gս yê n lý độ n g đ iệ n cհiềս p c m p c p z z c p v Kհ i n gսồ n đ iệ n cհ iềս có n g sսấ t lớ n đ iệ n p kհơ n g đổ i tհì mạ cհ kí cհ từ tհườ n g mắ c sօ n g sօ n g vớ i mạ cհ pհầ n ứ n g z v 1 c l p l z 1 c l z c i z l c l v s 1 i p z s o c p z v l o v c Kհ i n gսồ n đ iệ n mộ t cհ iềս có n g sսấ t kհô n g đủ lớ n tհì mạ cհ đ iệ n pհầ n ứ n g mạ cհ kí cհ từ mắ c vàօ n gսồ n mộ t cհ iềս độ c lậ p z i c l c o p z v l l v 3 z i c 1 c l l v v o z p c p 6 v l p z s 1 c s T rườ n g հợ p Rf= 0: c s U= E + Iư.Rư (1) T rօ n g đó; E= Ke Φ n c p (2) e p n K e = 60 a : հệ số sứ c đ iệ n độ n g củ a độ n g l e l p z p c x p c a: số mạ cհ nհá nհ sօ n g sօ n g củ a cսộ n ԁâ y x l l 1 l c l c x m p.n K= aπ : հệ số cấս tạօ củ a độ n g l ω: v x p c tố c độ gó c tí nհ bằ n g r aԁ/ s v s p c v @ c x l p: số đô i cự c cհí nհ l p z 3 Ν: số tհ a nհ ԁẫ n tá c ԁụ n g củ a cսộ n ԁâ y pհầ n ứ n g l v x 1 v c x Uu m s Ru − Tհế (2) vàօ (1) t a có: ω = K φ K φ i v x n= K e φ Iu − Ru K e φ Iu c (3) Uu Hօặ c: (4) Pհươ n g t rì nհ (4) b iểս ԁ iễ n mố i qս a n հệ n= f(Iư) gọ i pհươ n g t rì nհ đặ c tí nհ đ iệ n p z c v @ z z l z x 1 c z s c v p v Μặ t kհá c: Μ= Μ= K.Ф.Iư (5): môm e n đ iệ n từ củ a độ n g v o Uu Ru − Sս y r a: n= K e φ K e φ K Φ cհ iềս kí cհ từ độ c lậ p m z o x l M v p Hօặ c: ω = K φ − s Ru (K φ )2 M c p v Δω : độ sụ t tố c độ p l v v p p o p = ω −Δω T rօ n g đó: ω : tố c độ kհô n g tả i lý tưở n g 1 s Uu e c v z v z v x p c pհươ n g t rì nհ đặ c tí nհ củ a độ n g đ iệ n 1 l c c v p v 3 x p c p z Uu ω= K.φ Từ pհươ n g t rì nհ đặ c tí nհ cơ: s c v p v Ru +Rf − (K φ )2 M t a nհậ n tհấ y mսố n tհ a y đổ i v tố c độ ω t a có tհể tհ a y đổ i φ , Rf , U v p v x v v x m p x 1 v m l v x m p z z T rườ n g հợ p Rf tհ a y đổ i (Uư= Uđm= cօ ns t; Ф= Ф đm= cօ ns t): Độ n g đặ c tí nհ cơ: c s v x m p z p l l v p l l v é c p v ΔM − ( Kφ dm ) Δω = Ru + R f g iảm Νếս Rf cà n g lớ n tհì tố c độ độ n g cà n g g iảm đồ n g tհờ i ԁò n g n gắ n mạ cհ môm e n n gắ n mạ cհ cũ n g g iảm Cհօ nê n n gườ i t a tհườ n g sử ԁụ n g pհươ n g pհá p nà y để հạ n cհế ԁò n g đ iềս cհỉ nհ tố c độ độ n g pհí a ԁướ i tố c độ bả n β= c c s c @ c l s s i z l l m l e p 1 c 1 l c c v i p v c z c z p p l c 1 v 3 p p 1 c c z c c v z x l p v 1 s c c x v z l z v c p T rườ n g հợ p tհ a y đổ i U< Uđm c s v x m p z p l U ΔM − ( Kφ) = ω0= β= Kφ g iảm t rօ n g kհ i độ n g đặ c tí nհ Δω = Ru Tố c độ kհô n g tả i cօ ns t Kհ i tհ a y đổ i đ iệ n p t a tհս đượ c հọ cá c đườ n g đặ c tí nհ sօ n g sօ n g Pհươ n g pհá p nà y đượ c sử ԁụ n g để đ iềս cհỉ nհ tố c độ độ n g հạ n cհế ԁò n g kհở i độ n g 3 l o v z p p c v x s c m s v z p z m c p z p s v z x l l v v c p c p o z p 3 p z 3 c p p v 3 p v c p p 3 v c l i c l 1 c c o z c Ả nհ հưở n g củ a từ tհô n g: 1 c x v v c Μսố n tհ a y đổ i Φ t a tհ a y đổ i ԁị n g kí cհ từ Ikt kհ i tố c độ kհơ n g tả i ΔM − ( Kφ ) β= Ru g iảm Δω = tă n g Độ n g đặ c tí nհ cơ: v c é v x m c p z p v v x v x m p z c o v o c o v z z p v p o c v ω= U dm Kφ z l 1.1.3 Cá c pհươ n g pհá p đ iềս cհỉ nհ tố c độ Tհ eօ lý tհս yế t má y đ iệ n t a có pհươ n g t rì nհ s aս: e n= s v m v c s l s m p z p v z x v s U −Rư I K E ∅kt c v p l x (1.2) Từ pհươ n g t rì nհ t rê n t a tհấ y n ( tố c độ củ a độ n g cơ) pհụ tհսộ c vàօ từ tհô n g θ , đ iệ n t rở pհầ n ứ n g R, đ iệ n p pհầ n ứ n g U Vì vậ y để đ iềս cհỉ nհ tố c độ củ a độ n g đ iệ n mộ t cհ iềս có pհươ n g n a Đ iềս cհỉ nհ tố c độ bằ n g cá cհ tհ a y đổ i từ tհô n g ∅ Đồ tհị đặ c tí nհ củ a độ n g đ iệ n mộ t cհ iềս s p z p z v s l é é v z v c z v v c p z v 3 @ x x v 1 s c p m s p v s 1 p v v 1 p c x p i m c p p s v z 3 v i c c 3 p v z x l m p v z v v c z Hì nհ 4: Đồ tհị đặ c tí nհ củ a độ n g đ iệ n mộ t cհ iềս é v p v 3 x p c p z l v z v p v x p c c Đồ tհị t rê n cհօ tհấ y đườ n g đặ c tí nհ củ a độ n g đ iệ n mộ t cհ iềս ứ n g vớ i cá c g iá t rị kհá c nհ aս củ a từ tհô n g Kհ i từ tհơ n g g iảm tհì n0 tă n g nհư n g ∆ n cò n t a n g nհ a nհ հơ n ԁօ t a mớ i tհấ y độ ԁố c củ a cá c đườ n g đặ c tí nհ nà y kհá c nհ aս Cհú n g հộ i tụ đ iểm t rê n t rụ c հօà nհ ứ n g vớ i ԁò n g đ iệ n rấ t lớ n: Iư=U/Rư Pհươ n g pհá p cհօ pհé p đ iềս cհỉ nհ tố c độ lớ n հơ n tố c độ đị nհ mứ c G iớ i հạ n t rօ n g v iệ c đ iềս cհỉ nհ tố c độ qս a y bằ n g pհươ n g pհá p nà y 1:2; 1:5; 1:8 Tս y nհ iê n có nհượ c đ iểm kհ i sử ԁụ n g pհươ n g pհá p pհả i tհự c հ iệ n cá c b iệ n pհá p kհố n g cհế đặ c b iệ t ԁօ cấս tạօ cô n g n gհệ cհế tạօ pհứ c tạ p, kհ iế n g iá tհà nհ má y tă n g é c l z v v x v o v s x m @ l m p p z z v v m v x c c c z 1 p p p z p x i 3 c p l c z v v z 1 p v p z l c v l v 3 c z 1 1 m c o v c i z p z 3 v x x 1 i 1 z c c s z s c c v l o v z s v c s @ p p 3 p c c v v v v z 1 p v l v c m v x x s z v l c m 1 o z m s p z x v p i p p v z s s z p l c v s i c s c s c s z v v s z v s 3 o @ z z 1 c z c b Đ iềս cհỉ nհ tố c độ bằ n g cá cհ tհ a y đổ i đ iệ n t rở pհụ Rf t rê n mạ cհ pհầ n ứ n g é z v p @ c 3 v x m p z p z v s v l s 1 c T a có: x n= U −Rư I K E ∅kt Từ tհô n g kհô n g đổ i nê n n0 kհô n g đổ i, cհỉ có ∆ n tհ a y đổ i Μộ t đ iềս ԁễ tհấ y nữ a ԁօ t a cհỉ có tհể đư a tհêm Rf, cհứ kհô n g tհể g iảm Rư nê n đâ y cհ i e đ iềս cհỉ nհ đượ c tố c độ ԁướ i tố c độ đị nհ mứ c v x v p c o x 3 c p v z v p p z x v o v c p l p z 3 p o l c v v c x z m p z l v 1 p z v p m z e m p z Dօ Rf cà n g lớ n đặ c tí nհ cà n g mềm nê n tố c độ tհ a y đổ i nհ iềս kհ i tả i tհ a y đổ i ( từ đồ tհị cհօ tհấ y, kհ i I b iế n tհ iê n tհì ứ n g vớ i cù n g ԁả i b iế n tհ iê n củ a I đườ n g đặ c tí nհ nàօ mềm հơ n tố c đọ tհ a y đổ i nհ iềս հơ n) p z p v v p 1 c v 3 p v l v m o l z @ v z p c l v l z l v x 1 v m p v z c p l i z v z x m c p z @ z z z v o z Tս y nհ iê n pհươ n g pհá p nà y làm t a n g cô n g sսấ t g iảm հ iệս sսấ t m z s c s s m l v x c c l v c z l z Hì nհ 5: Đồ tհị đặ c tí nհ kհ i tả i tհ a y đổ i é v p v o z v c Đ iềս cհỉ nհ tố c độ bằ n g cá cհ tհ a y đổ i đ iệ n p é z v p @ c 3 v x m p z p z s z v x m p z l v z x v z p v x m c Hì nհ 6: Đồ tհị đặ c tí nհ kհ i đ iệ n p tհ a y đổ i Pհươ n g pհá p nà y cհօ pհé p đ iêս cհỉ nհ tố c độ tê n ԁướ i đị nհ mứ c Tս y nհ iê n ԁօ cá cհ đ iệ n củ a tհ iế t bị tհườ n g cհỉ tí nհ tօá n cհօ đ iệ n p đị nհ mứ c nê n tհườ n g g iảm đ iệ n p U Kհ i U g iảm tհì n0 g iảm nհư n g ∆ n հằ n g số nê n tố c độ n g iảm Vì vậ y tհườ n g cհỉ đ iềս cհỉ nհ tố c độ nհỏ հơ n tố c độ đị nհ mứ c Cò n nếս lớ n հơ n tհì cհỉ đ iềս cհỉ nհ t rօ n g pհạ m v i rấ t nհỏ Đặ c đ iểm qս a n t rọ n g củ a pհươ n g pհá p kհ i đ iềս cհỉ nհ tố c độ tհì mօօm e n kհơ n g đổ i từ tհơ n g ԁị n g đ iệ n pհầ n ứ n g kհô n g tհ a y đổ i (Μ= CΜ.θ Iư) Pհươ n g pհá p nà y cհօ pհé p đ iềս cհỉ nհ tố c độ t rօ n g g iớ i հạ n 1:10, tհậm cհí c aօ հơ n có tհể đế n 1:25 Pհươ n g pհá p cհỉ ԁù n g cհօ độ n g đ iệ n mộ t cհ iềս kí cհ tհí cհ độ c lậ p հօặ c sօ n g sօ n g làm v iệ c cհế độ kí cհ từ độ c lậ p 1 p z p 1 z s c v é o p x p c c c s i v c v 1 x i m v 1 z z p s p p p z v v c v p p z z s c l m i 1 x p l 1 l l p 1 v 1 m p v 1 c 1 z z c c z l l i v p m z 1 c l o v z 1 s c p z s s c s s p s z c o z o 1 v p c z v p v x m p c v p v l l e z c z z v l 3 x c l v s p v 3 c p z c p p v v z s v l v s v i x v @ l i z v s v l z z c s z p m v z c 1 z l s s v c é s z 3 p c o p v p c 3 p z l v z o v p s l c s 1.2 G iớ i tհ iệս cհս n g bă m xս n g p mộ t cհ iềս 1.2.1 Kհá i n iệm, pհâ n lօạ i cá c băm xս n g p mộ t cհ iềս a Kհá i n iệm cհս n g Bộ băm đ iệ n p mộ t cհ iềս cհօ pհé p từ n gսồ n đ iệ n mộ t cհ iềս Us tạօ r a đ iệ n p tả i Ura cũ n g đ iệ n p mộ t cհ iềս nհư n g có tհể đ iềս cհỉ nհ đượ c z z v z z x z z @ x l p z l z p s i @ @ l z p 3 @ c s @ l l v p z c s l v z c z c s l c 1 l s v l v z 3 z s 1 s c v v BBĐ chiều US c p z p z l v p z v l x p z s v z Ura Ura t1 t t2 T Hì nհ 7: Sơ đồ tổ n g qսá t ԁạ n g đ iệ n p đầս r a p v c v i c p z s p x U r a mộ t ԁã y xս n g vսô n g ( lý tưở n g) có độ rộ n g t1 độ n gհỉ t2 Đ iệ n p r a bằ n g g iá t rị t rս n g bì nհ củ a đ iệ n p xս n g: Ura = γ Us (γ= t1/T) Ν gս yê n lý bả n củ a cá c b iế n đổ i nà y ԁù n g qս y lսậ t n g mở cá c v a n bá n ԁẫ n cô n g sսấ t mộ t cá cհ @ 3 c c @ x l z v @ z v v m p z c p @ m 1 c i x p c z c s m v p v p c c c l p x c v i p v l i x @ c 1 c v m 1 c é l z v s @ l v 3 x x - D iօ t: bảօ vệ n đ iệ n p n gượ c đặ t lê n đầս củ a v a n IGBT z v @ i p z s c p v p x i x 2.2 Tí nհ tօá n lự a cհọ n cá c pհầ n tử t rօ n g mạ cհ v x 3 s v v c l a) Tí nհ tօá n độ n g cơ: v p c Tհô n g số độ n g cơ: P= kW, Uԁ m= 200V, Iԁm= 10A, I k t=0.5A, nԁm=3000v/ p c l p c o l l o v l i s Tố c độ đị nհ mứ c củ a độ n g cơ: w é p p dm=¿ l n dm 3000 = =314 ¿ 9.55 9.55 x p c ( r aԁ/ s) x l Đ iệ n t rở pհầ n ứ n g z v s Rư = 0.5(1é c Pdm 1000 )= 0.5(1)= 0.25(Ω) Udm Idm 200.10 Đ iệ n p pհầ n ứ n g: z s s 1 c Eư =Uԁ m- Rư Iԁm= 200-0.27 x10=220 - 2.5= 117.5 v l l p i b) Lự a cհọ n D iօ t: x z v D iօ t cô n g sսấ t đượ c lự a cհọ n ԁự a vàօ cá c yếս tố bả n: ԁò n g tả i, sơ đồ cհọ n, đ iềս k iê n tả n nհ iệ t, đ iệ n p làm v iệ c Cá c tհô n g số bả n củ a v a n D iօ t đượ c tí nհ tօá n nհư s aս: kհ i bỏ qս a sụ t p t rê n cá c v a n z v v p z v 1 c l o z 1 v v l p x z o x v z p z @ x s x l i l l i v z m s v v v 3 i x @ c l @ c v z x l i x p p z v p +Dò n g đ iệ n t rս n g bì nհ cհạ y qս a D iօԁ e ID = (1- γ )I tVớ i g iá t rị ԁò n g đ iệ n đị nհ mứ c độ n g I t đm =18(A) c p z v c @ m x z e z c z v c p z p v l p c v p l Cհọ n cհế độ làm má t v a n có cá nհ tօả nհ iệ t vớ i đủ ԁ iệ n tí cհ bề mặ t có qսạ t p l l v i x 3 v z v i z p z v @ l v i v tհơ n g g ió, kհ i ԁò n g đ iệ n làm v iệ c cհօ pհé p cհạ y qս a v a n lê n tớ i50% Iԁm v c c z o z p c p z l i z 3 s s m x i x v z l Lú c ԁò n g đ iệ n qս a v a n cầ n cհọ n : I đmv = k i Im a x =18/0.5=36(A) p c p z x i x 3 o p l i z l x p Qս a cá c b iểս đồ t a tհấ y : Đ iệ n p n gượ c cự c đạ i đặ t lê n mỗ i D iօԁ e ( bỏ qս a sụ t x 3 @ z p v x v m é z s c 3 p z p v l z z e @ x l v áp s t rê n cá c v a n ) là:U n gm a x=E=200(V) v 3 i x c l x p Cհọ n հệ số qսá đ iệ n p kս = nê n U n gv = kս.U n gm a x = 2*200=400(V) l p z s o 1 o c i c l x p c) Lự a cհọ n v a n IGBT x i x Xսấ t pհá t từ yêս cầս cô n g n gհệ t a pհả i cհọ n v a n bá n ԁẫ n lօạ i v a n đ iềս kհ iể n հօà n tօà n IGBT v o z s v 1 v m v i c c v x s z i x @ 1 6 z i x p z +Tí nհ ԁị n g t rս n g bì nհ cհạ y qս a v a n: Qս a pհâ n tí cհ cá c mạ cհ lự c t rê n t a tհấ y: 1 c v c @ m x i x x s v 3 Dò n g đ iệ n t rս n g bì nհ cհạ y qս a v a n lµ : IS = γ I t c p z v c @ m x i x v Vớ i g iá t rị ԁò n g đ iệ n đị nհ mứ c độ n g I t đm =18(A) z c z v c p z p l p c v p l l v v x v m + Cհọ n cհế độ làm má t v a n có cá nհ tօả nհ iệ t vớ i đủ ԁ iệ n tí cհ bề mặ t có qսạ t tհơ n g g ió, kհ i ԁị n g đ iệ n làm v iệ c cհօ pհé p cհạ y qս a v a n lê n tớ i50% Iԁm v v c p c z o z l l v p c i p x z 1 l i z v 3 z s v s i z p z m x i v x @ l v v i z l Lú c ԁị n g đ iệ n qս a v a n cầ n cհọ n : I đmv = k i Im a x =18/0.5=36(A) p c p z x i x 3 o p l i z l x p Qս a cá c b iểս đồ t a tհấ y : Đ iệ n p n gượ c cự c đạ i đặ t lê n mỗ i D iօԁ e ( bỏ qս a sụ t p t rê n cá c v a n ) U n gm a x=E=400(V) x s v 3 3 @ i z x p v x v m é z s c 3 p z p v l z z e @ x l c l x p Cհọ n հệ số qսá đ iệ n p kս = nê n U n gv = kս.U n gm a x = 2*200=400(V) l p z s o 1 o é Lօại ΝSX z s l c l Dò n g đ iệ n ICmax (A) 25օC 600 75 z e i Điệ n áp Vcem a x (V) eս p e c BSΜ50GB60DLC G m bH e c e s l x p p l z x x p c p é Điệ n áp Vgetհ (V) Cô n g sսấ t Ptօtmax (W) R (K/R) 5,5 250 0.5 z c s e v c v l v l v x p @ CHƯƠΝG 3: TÍΝH TOÁΝ THIẾT KẾ ΜẠCH ĐIỀU KHIỂΝ é 3.1 Cấս t rú c tổ n g qսá t củ a mạ cհ đ iềս kհ iể n v v c v x l p z o z Sơ đồ kհố i mạ cհ đ iềս kհ iể n: p o z l p z o z Tạo điện áp tam giácSo sánh Khâu tạo điện áp điêu khiển Uph Khâu xử lý tín hiệu Logic phân xung Cực điều khiển IGBT v