Nghiên cứu, thiết kế bộ nạp acquy ứng dụng vi điều khiển

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giáo viên hướng dẩn: PGS.TS. ĐOÀN QUANG VINH Sinh viên thực hiện : NGUYỄN VĂN THIỆN TRẦN ĐỨC VIỆT NGUYỄN VĂN DANH Lớp : 01ĐTĐ Ngành : TỰ ĐỘNG – ĐO LƯỜNG I. Đề tài thiết kế: Nghiên cứu, thiết kế bộ nạp Acquy ứng dụng vi điều khiển II. Số liệu ban đầu: Lấy từ các thông số của các bộ nạp hiện có ở các trạm. Hai bình acquy: Điện áp mỗi bình : U = 12V. Dung lượng mỗi bình : I=5Ah III. Nội dung phần thuyết minh và tính toán : Chương I : Tổng quan về hệ thống tự động sạc acquy trong điện lực. Chương II : Giới thiệu một số tủ nạp. Chương III : Thiết kế bộ nạp. Phần 1 : Thiết kế phần chỉnh lưu. Phần 2 : Thiết kế mạch vi điều khiển. Phần 3 : Giới thiệu các bộ biến đổi DAC, ADC. Phần 4 : Sơ đồ mạch ghép nối giữa AT89C51với các bộ DAC, ADC. IV.Trình chiếu Powerpoint: Gồm có 4 bản. V. Ngày giao nhiệm vụ : Ngày 13 tháng 02 năm 2006 VI. Ngày hoàn thành : Ngày 28 tháng 5 năm 2006

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC

Giáo viên hướng dẩn: PGS.TS ĐOÀN QUANG VINH

Sinh viên thực hiện : NGUYỄN VĂN THIỆN

Nghiên cứu, thiết kế bộ nạp Acquy ứng dụng vi điều khiển

II Số liệu ban đầu:

Lấy từ các thông số của các bộ nạp hiện có ở các trạm

Hai bình acquy: Điện áp mỗi bình : U = 12V

Dung lượng mỗi bình : I=5Ah

III Nội dung phần thuyết minh và tính toán :

Chương I : Tổng quan về hệ thống tự động sạc acquy trong điện lực

Chương II : Giới thiệu một số tủ nạp

Chương III : Thiết kế bộ nạp

Phần 1 : Thiết kế phần chỉnh lưu

Phần 2 : Thiết kế mạch vi điều khiển

Phần 3 : Giới thiệu các bộ biến đổi DAC, ADC

Phần 4 : Sơ đồ mạch ghép nối giữa AT89C51với các bộ DAC, ADC

IV.Trình chiếu Powerpoint:

Gồm có 4 bản

V Ngày giao nhiệm vụ : Ngày 13 tháng 02 năm 2006

VI Ngày hoàn thành : Ngày 28 tháng 5 năm 2006

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN GIÁO VIÊN DUYỆT (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)

PGS.TS.Đoàn Quang Vinh

TRƯỞNG BỘ MÔN SINH VIÊN THỰC HIỆN (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)

Nhận xét của giáo viên hướng dẫn:

Nhận xét của giáo viên duyệt:

LỜI CẢM ƠN

Trong 5 năm học tại Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, chúng em đã nhậnđược sự giúp đỡ dạy dỗ tận tình từ các Thầy cô trong toàn thể nhà trường nóichung và các thầy cô giáo trong Khoa Điện nói riêng

Trong suốt thời gian nghiên cứu và thực hiện đề tài, để có thể thực hiện tốt vàhoàn thành tốt đề tài không chỉ cá nhân tôi mà có sự giúp đỡ của quý thầy cô vàbạn bè

Đến bây giờ, khoá học sắp hoàn thành em xin được gửi lời cảm ơn chân thànhđến:

Thầy cô Khoa Điện, các thầy cô trong ngành tự động đo lường đã dạy dỗchúng em trong suốt 5 năm học

Các thầy cô giáo trong toàn thể nhà trường Đại Học Bách Khoa

Đặc biệt em gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo Đoàn Quang Vinh

đã giúp đở em hoàn thành đồ án này

Mặc dù đã rất cố gắng để hoàn thành một cách tốt nhất, tuy nhiên vẫn khôngthể tránh khỏi những sai sót mong quý thầy cô thông cảm và góp ý thêm

Em xin chân thành cảm ơn!

Đà nẵng, ngày 28 tháng 5 năm 2006 Sinh viên thực hiện

NGUYỄN VĂN THIỆN

TRẦN ĐỨC VIỆTNGUYỄN VĂN DANH

MỤC LỤC

Lời nói đầu 0

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG SẠC ACQUI TRONG ĐIỆN LỰC 1

I Giới thiệu về nguồn thao tác 1

II Nguồn thao tác một chiều 1

1 Acqui, công dụng và phân loại 1

2 Acqui axit 2

3 Acqui kiềm 6

III Các chế độ nạp điện 8

1 Giới thiệu các chế độ nạp 8

2 Các chế độ nạp: 8

2.1 Nạp điện đầu 8

2.2 Nạp điện thường 11

2.3 Nạp điện cân bằng 11

2.4 Chế độ phụ nạp 12

Chương 2 GIỚI THIỆU MỘT SỐ TỦ NẠP ĐẶC TRƯNG 14

I Giới thiệu chung 14

II Tủ nạp CDN-HPT 50 220 XE (truyền tải huế) 14

1 Sơ đồ nguyên lý 14

2 Nguyên tắc hoạt động 16

III Tủ nạp 3PH DC 110 50 của Hyundai-Vinashin 21

1 Sơ đồ nguyên lý 21

2 Đặc tính chung 24

3 Đặc tính kỹ thuật 25

IV Tủ nạp CHLORIDE 3CBC 220 50 (công ty Việt Á) 27

1 Sơ đồ nguyên lý 27

2 Các thông số bộ nạp 27

3 Chức năng của bộ nạp 28

4 Nguyên tắc chung 28

5 Mô tả tóm tắt về bộ nạp 28

6 Đặc tính kỹ thuật chung 29

7 Các chế độ hoạt động 30

8 Mô tả tóm tắt mạch điều khiển 3CBC-4 30

Chương 3 THIẾT KẾ BỘ NẠP 33

I Giới thiệu công nghệ 33

II Phần thiết kế 34

Phần 1:Thiết kế phần chỉnh lưu .34

1 Tính toán bộ nguồn và mạch chỉnh lưu 34

2 Tính toán các thông số và chọn các linh kiện của mạch điều khiển 40

Phần 2: Thiết kế mạch vi điều khiển 44

1 Giới thiệu về họ vi điều khiển 44

2 Cấu trúc phần cứng của 8051 47

3 Giới thiệu các chế độ địa chỉ của 8051 58

4 Hoạt động của bộ định thời timer 59

5 Hoạt động của cổng nối tiếp 61

6 Hệ thống ngắt 65

Phần 3: Giới thiệu các bộ biến đổi DAC, ADC 69

1 Bộ biến đổi tương tự DAC 69

1.1 Giới thiệu chung 69

1.2 Ghép nối DAC0808 (MC1408) với 8051 71

2 Bộ biến đổi tương tự số ADC 72

Giới thiệu chung 72

Ghép nối ADC0804 với 8051 72

Phần 4: Chương trình 77

1 Sơ đồ mạch ghép nối giữa AT89C51 với các bộ DAC, ADC 77

2 Viết chương trình 78

Tài liêu tham khảo 81

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật trên đà phát triển Đặc trưng là

kỹ thuật máy tính, công nghệ thông tin và tự động hoá Điều đó đã mang lại lợiích to lớn về nhiều mặt như đảm bảo và nâng cao chất lượng sản phẩm, tiết kiệmnguyên vật liệu, nâng cao năng suất và hiệu quả sản xuất

Cùng trong xu thế đó, năm 1972 hãng Intel đã đưa ra giới thiệu bộ vi điềukhiển (microcontroller), một chip tương tự như bộ vi xử lý là một trong những

bộ đã và đang có những ứng dụng ngày càng rộng rãi và thâm nhập ngày càngnhiều trong các lĩnh vực kỹ thuật và đời sống xã hội Hầu hết các thiết bị kỹthuật từ phức tạp đến đơn giản như thiết bị điều khiển tự động, thiết bị vănphòng cho đến các thiết bị trong gia đình đều có dung các bộ vi điều khiển

Dựa trên những kiến thức đã học, em sử dụng bộ vi điều khiển 8051 để thiết

kế bộ sạc acqui điện lực Đây là dịp để chúng em cũng cố lại kiến thức đã học,từng bước nắm bắt kiến thức thực tế khi ra trường hoà nhập vào trong xã hội

Đề tài của em gồm có 3 chương cơ bản:

Chương1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG SẠC ACQUI TRONG ĐIỆN LỰC

Nội dung của chương này là giới thiệu tổng quan về hệ thống tự động sạcacqui điện lực, nguồn thao tác một chiều, các nguồn thao tác một chiều và cácchế độ nạp của acqui

Chương2 GIỚI THIỆU MỘT SỐ TỦ NẠP ĐẶC TRƯNG

Nội dung cơ bản của chương này là đưa ra một số tủ nạp điện lực đặc trưngứng dụng vi diều khiển gồm các tủ nạp: Tủ nạp CDN-HPT 220 50 XE (củatruyền tải huế), tủ nạp 3PH DC 110 50 (của công ty TNHH Hyundai_Vinashin),

và tủ nạp CHLORIDE 3CBC 220 50 (của công ty Việt Á)

Chương 3 THIẾT KẾ BỘ NẠP

Nội dung của chương này là phần thiết kế chính Giới thiệu công nghệ chính.Phần chỉnh lưu, tính toán phần chỉnh lưu Phần điều khiển, tính toán mạch điềukhiển Phần vi điều khiển, phần ghép nối với thiết bị tương tự DAC ADC Sơ đồthuật toán và viết chương trình

Với điều kiện thời gian cũng như kiến thức có hạn nên chắc chắn đồ án khôngthể tránh khỏi các thiếu sót Do vậy em rất mong được sự chỉ bảo của các ThầyCô

Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của thầy Đoàn Quang Giáo viên hướng dẫn, cùng với sự giúp đỡ của các thầy cô giáo trong khoa Điện, đặc biệt là quí thầy cô trong bộ môn Tự động - Đo lường đã tạo mọi điều kiện để em có thể hoàn thành tốt đồ án của mình

Vinh-Đà Nẵng, Ngày 28 tháng 5 năm 2006 Sinh viên thực hiện

NGUYỄN VĂN DANH

TRẦN ĐỨC VIỆT

NGUYỄN VĂN THIỆN

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG SẠC ACQUI

TRONG ĐIỆN LỰC

I Giới thiệu về nguồn thao tác :

Trong nhà máy điện và trạm biến áp, nguồn điện thao tác làm nhiệm vụ cung

cấp điện cho các thiết bị bảo vệ, tự động hóa, điều khiển, tín hiệu, chiếu sáng sự

cố, các cơ cấu tự dùng quan trọng…Nguồn điện thao tác cần có độ tin cậy cao,độc lập với lưới điện chính hay sự cố, có công suất đủ lớn để đảm bảo sự làmviệc chắc của các thiết bị trong chế độ nặng nề nhất, điện áp trên thanh góp cần

có độ tin cậy cao Muốn vậy các nguồn thao tác và lưới phân phối cần có độ dựtrữ lớn, đảm bảo an toàn, dể sử dụng và một yêu cầu chung nửa là kinh tế

Nguồn thao tác có thể là một chiều hoặc xoay chiều Song để có độ tin cậycung cấp điện cao và cấu tạo của các thiết bị đơn giản, gọn nhẹ, trong các nhàmáy điện và các trạm biến áp lớn người ta thường dung nguồn thao tác mộtchiều, mặc dù giá thành của chúng đắt và vận hành khá phức tạp Nguồn thao tácmột chiều thường là acqui và các thiết bị chỉnh lưu có công suất lớn, nhưng trongmột số trường hợp người ta dung bộ nghịch lưu tạo “điện áp xoay chiều an toàn”

để cung cấp điện cho các máy tính và các phương tiện bảo vệ điện tử trong cácnhà máy điện và trạm biến áp có hệ thống thứ cấp hiện đại

Điện áp của nguồn thao tác một chiều thường là 220KV và 110KV đối vớicác lưới cung cấp cho rơle và thiết bị điều khiển; 60V, 48V và 24V đối với cácmạch tín hiệu, thông tin…

Nguồn thao tác xoay chiều do có nhiều nhược điểm quan trọng, nên chỉđược dùng trong các trạm biến áp nhỏ

II.Nguồn thao tác một chiều:

Acqui được xem là nguồn thao tác một chiều tin cậy nhất vì sự làm việc củachúng không phụ thuộc vào lưới điện xoay chiều và đảm bảo cho các thiết bị thứcấp làm việc tốt ngay cả khi mất toàn bộ nguồn điện chính của nhà máy hoặc củatrạm Một ưu điểm không nhỏ của acqui là khả năng cho phép quá tải ngắn hạn

khá lớn, điều này đặc biệt cần thiết khi dung điện một chiều để đóng cắt trực tiếpcác máy cắt công suất lớn vì khi đó sẻ có sự nhảy vọt về dòng điện.

1 Acqui, công dụng và phân loại:

Acqui là nguồn điện hóa học, cung cấp dòng điện một chiều cho tải, có đặctính cơ bản là có thể làm việc ở chế độ phóng (nguồn điện) và chế độ nạp (phụtải) Khi làm việc ở chế độ nạp, acqui tiếp nhận năng lượng của nguồn nạp, tíchlũy lại dưới dạng hóa năng Khi làm việc ở chế độ phóng, hóa năng được biếnthành điện năng cung cấp cho tải Do đó, có thể coi acqui là một bình tích trữđiện năng để dùng khi cần thiết, và acqui có thể xem là bình điện

Do tính chất cơ bản là tích lũy được điện năng, nên acqui chủ yếu được dùnglàm nguồn làm nguồn điện dự trữ, để đảm bảo sẳn sàng cung cấp điện liên tụctrong các trường hợp cần thiết Ở các nhà máy điện và trạm biến áp, acqui đượcdùng làm nguồn dự trữ cơ bản của hệ thống điện một chiều, cấp cho các mạchđiều khiển, tín hiệu, bảo vệ rơle, tự động, và nguồn chiếu sáng sự cố khi mấtnguồn điện xoay chiều Acqui còn được dùng trên ôtô, tàu thủy, máy bay làmnguồn điện mở máy động cơ, làm nguồn điện của các thiết bị thông tin, liên lạc

và nhiều mục đích khác

Acqui dùng làm nguồn điện thao tác có ưu điểm cơ bản là đảm bảo chắcchắn độ tin cậy cao, ít phụ thuộc vào nguồn xoay chiều Ngoài ra, acquy có dunglượng lớn, điện áp ít biến thiên, có khả năng cấp dòng điện lớn khi đóng máy cắt,

ít làm ảnh hưởng đến sự làm việc của bảo vệ Rơle, hệ thống điều khiển, tín hiệu

và tự động của nhà máy điện và trạm biến áp Chính vì thế nguồn thao thác bằngđiện một chiều có hệ thống acqui hiện nay được dùng ở hầu hết các nhà máyđiện và trạm biến áp công suất trung bình trở lên

Tuy nhiên, acqui làm phức tạp hóa sơ đồ tự dùng của các nhà máy, quy trìnhvận hành và bảo quản phiền phức, tăng giá thành xây dựng, nên ở những trạmkhông lớn lắm, người ta có xu hướng dung nguồn điện thao thác xoay chiều thaycho acqui

Căn cứ theo cấu tạo, acqui có hai loại phổ biến là acqui axit (hay acqui chì)

và acqui kiềm Acqui kiềm có 3 kiểu cấu tạo bản cực là acqui cadmi-kền acquisắt -kền và acqui bạc-kẽm

Căn cứ theo điều kiện sử dụng, người ta chia acqui tĩnh tại, là acqui đặt cốđịnh trong các phòng riêng (phòng acqui) và acqui di động trên ôtô, tàu thủy, tàuhỏa, máy bay…

2 Acqui axit:

2.1 Cấu tạo của acqui axit:

Acqui axit tĩnh tại gồm có vỏ và các tấm cực chì Võ làm bằng gỗ trong đó

có lót lá chì Nói chung hiện nay acqui đặt ở các nhà máy điện hoặc trạm biến ápđều có vỏ bằng thủy tinh hoặc nhựa tổng hợp Tấm cực là khung làm bằng hợpkim chì antimoan, có nhét đầy chất hoạt tính là bột chì và chì ôxit hoặc hổn hợpchì ôxit và antimoan Sau khi đã nạp đầy, các tấm cực sẽ được phân cực Chấthoạt tính ở cực dương sẽ là chì điôxit còn ở cực âm là chì xốp màu ánh thép

Các tấm cực cùng cực tính được nối với nhau thành các tấm cực và có mộtđầu ra chung Như vậy các tấm cực sẽ nối song song với nhau Các tấm cựcdương và âm được đặt xen kẻ với nhau, sao cho chúng ở gần với nhau (songsong với nhau), nhưng không được chạm nhau Để tránh chất hoạt tính bong ra,gây chạm chập, người ta lót giữa các tấm cách Tấm cách làm bằng gỗ dán hoặccác tấm lưới mắt nhỏ bằng ebonite Giữa các tấm cưc, còn có đũa ngăn cáchbằng gổ hoặc thủy tinh, để tránh bản cực bị cong sẽ chụp vào nhau

Acqui axit di động (acqui ôtô, tàu thủy ….) Khối tấm cực của acqui gồm cókhối dương và khối âm, giữa chúng có tấm ngăn cách Các tấm cực dương cómấu để đưa vào gờ đở tấm cực, còn tấm cực âm thì tựa vào đế cách điện Cáctấm cực đặt trong vỏ bằng nhựa tổng hợp, trên là nắp có ba lỗ, lỗ giữa để bổ sungdung dịch còn hai lổ bên để thông khí Lổ bổ sung dung dịch có nút nhằm thoátkhí từ trong acqui ra, đồng thời ngăn dung dịch chảy ra ngoài khi acqui bị songsánh trong quá trình di chuyển acqui

Các tấm cực của acqui axit được đặt trong dung dịch điện phân là axit

sunfuric Tỷ trọngdung dịch khi mới

đổ vào acqui là1,18 và sau khinạp đầy là 1.20-1,21

Hình 1-1 Cấu trúc của acqui axit

2.2 Nguyên lý hoạt động của acqui axit :

Sau khi lắp acqui, cần tiến hành nạp để phân cực tính acqui Khi chưa nạp, ở

cả cực âm và cực dương đều có chất hoạt tính là chì ôxit PbO Khi ngập trongdung dịch, chì ôxit tác dụng với axit để biến thành chì sunfat :

Hình 1-2 Sơ đồ nạp (a) và phóng (b) của acqui axit

Muốn nạp điện, ta nối cực dương của acqui vào cực dương nguồn nạp, cực âmacqui vào cực âm nguồn nạp (hình a) Trong dung dịch, dòng điện sẽ đi từ cựcdương về cực âm Do đó, các ion dương Hđi về cực âm và các ion âm SO đi

Qua phương trình này, ta có các nhận xét sau:

Trong quá trình nạp điện :

+Chất hoạt tính ở cực dương biến dần thành chì điôxit PbO2, còn chất họattính ở cực âm biến dần thành chì xốp Kết quả là acqui được phân cực;

+Axit sunfuric được giải phóng, còn nước bị phân tích, do đó, nồng độ nhiệttăng lên, sức điện động của acqui tăng theo, điện trở trong giảm xuống

Qúa trình nạp coi như kết thúc, khi tất cả chất hoạt tính đã biến hóa hết và do

đó, nồng độ dung dịch không tăng nữa Sức điện động của acqui khi nạp đầykhoảng 2,05V

Khi acqui phóng điện (như hinh vẽ) dòng điện qua dung dich đi từ cực âm vềcực dương Do đó, cation H+ đi theo chiều dòng điện sẽ về cực dương còn anion

Phương trình phản ứng khi phóng điện là :

PbO2 + 2H2SO4 + Pb = PbSO4 + 2H2O + PbSO4

(+) (-) (+) (-)

Qua phương trình này ta có nhận xét sau:

Trong quá trình phóng điện:

+ Chất hoạt tính ở cực dương (PbO2) và cực âm (Pb) bị tiêu hao dần, biếnthành chì sunfat (PbSO4) và do đó, sự phân cực của acqui giảm dần;

+ Axit sunfuric bị phân tích, nước được tạo thêm, nên nồng độ giảm dần.Kết quả là sức điện động của acqui giảm dần, còn điện trở trong tăng lên.

Về lý thuyết, có thể cho acqui phóng hết hoàn toàn dung lượng, tức là tất cảcác chất hoạt tính đã biến thành chì sunfat, sức điện động của acqui bằng không.Thực ra, khi phóng gần hết dung lượng, điện trở trong tăng lên nhanh chóng,điện áp trên cực acqui giảm nhanh và khi sức điện động đã giảm nhiều, acqui rấtkhó phục hồi dung lượng Vì thế, người ta qui định là chỉ được phóng đến điện

áp 1,7-1,8V thì phải ngừng phóng và tiến hành nạp lại acqui

2.3 Các thông số của acqui:

Sức điện động: Sức điện động của acqui là điện áp không tải trên cực acqui.

Sức điện động của acqui chỉ chủ yếu phụ thuộc vào nồng độ nhiệt và có thể xácđịnh gần đúng theo công thức thực nghiệm sau:

E0 = 0,84 + 

Ở đây,  là tỷ trọng dung dịch

Theo công thức này, sức điện của acqui khi nạp đầy (  =1,21) sẽ là: E0 =0,84 + 1,21= 2,05V còn khi phóng hết (  = 1,15), E0 = 1,99V Vì thế, có thểcoi sức điện động của acqui axit là 2V

Dòng điện phóng : IF và dòng điện nạp In là các đại lượng ảnh hưởng rất lớnlàm việc của acqui Nếu phóng với dòng điện lớn, phản ứng xảy ra mạnh, chấthoạt tính bị biến đổi nhanh, sẽ tạo thành một lớp chì sunfat bao bộc bên ngoài và

do đó, sẽ cản trở lớp hoạt tính bên trong tiếp xúc với dung dịch Kết quả là một

số chất hoạt tính không tham gia phóng điện và do đó, dung lượng phóng củaacqui sẽ giảm đi Ngược lại, nếu phóng với dòng điện nhỏ, phản ứng xảy ra từ

từ, làm cho chất hoạt tính có thể tham gia toàn bộ vào quá trình phóng điện vàdung lượng phóng sẽ tăng lên

Gọi thời gian phóng từ lúc bắt đầu phóng đến lúc phóng hết là tf tương ứngdòng điện phóng If, ta có dung lượng phóng tương ứng là Qf :

Qf = If tf

Người ta lấy dung lượng phóng tương ứng với chế độ 10h là dung lượng địnhmức của acqui -Qdm Đó là dung lượng lớn nhất của acqui khi phóng với dòngđiện lớn hơn dòng điện phóng 10h, dung lượng phóng sẽ nhỏ hơn Qđm

Điện áp ngưỡng phóng: Unf là điện áp ở cực khi acqui đã phóng hết dunglượng quy định Đối với acqui axit, U =1,7-1,8 V

Điện áp nạp đầy Unđ : Là điện áp trên cực khi acqui đã nạp đầy dung lượng

quy định Đối với acqui axit Unđ = 2,5-2,7 V

d Đặc tính của một số acqui axit:

Ở các nhà máy điện và trạm biến áp có đặt acqui làm nguồn điện thao tác một

chiều, thông thường dùng loại acqui mã hiệu C và CK do Liên Xô sản xuất, cácbình acqui kiểu CK khác những bình kiểu C ở chổ thanh nối giữa các bình đượctăng bề dày Kèm theo ký hiệu C và CK có một con số chỉ độ lớn của acqui Sốhiệu càng cao, acqui có dung lượng càng lớn, và do đó khối lượng và thể tíchcũng lớn theo

3 Acqui kiềm:

Acqui kiềm có điện cực dương là các tấm xốp hợp chất niken, cực âm là các

tấm xốp cađmi, chất điện phân là dung dịch kiềm KOH Acqui được dùng nhiềutrong các nhà máy điện và trạm biến áp nhỏ và trung bình, có sự hạn chế vềkhông gian Các loại thường được sử dụng là:

Hình 1-3 Cấu trúc của acqui kiềm

So với acqui axit acqui kiềm có những ưu nhược điểm sau:

Ưu điểm:

- Độ bền cơ lớn hơn, tuổi thọ cao;

- Dễ bảo dưỡng ;

- Khi nạp thêm tăng 50% ;

- Khi phóng điện áp giảm 20%;

- Hiệu suất chỉ bằng 75% theo dung lượng Ah và 50-60% theonăng lượng Wh, do vậy, dòng điện tiêu thụ lớn hơn rất nhiều

- Tiêu thụ nước cất nhiều hơn, phải thay nước điện phân hai nămmột lần;

- Nhạy với nhiệt độ, do vậy, nếu dùng ở những nơi có khí hậunóng cần phải kể đến nhiệt độ môi trường khi thiết kế ;

- Các đặc tính phóng điện dốc hơn;

- Có giới hạn thay đổi điện áp khi phóng điện nhỏ ;

- Bội số quá tải cho phép ngắn hạn về dòng điện nhỏ hơn nhiều

so với acqui axit

Từ các so sánh trên, dễ dàng thấy được vì sao trước đây người ta hay sửdụng acqui axit trong các nhà máy điện và trạm biến áp, mặt dù phải cần đếnphòng đặt acqui đặc biệt để tránh độc hại và ngăn ngừa tác động ăn mòn của hơiaxit

4 Chế độ nạp điện:

4.1 Các chế độ nạp điện:

Quá trình nạp điện có ảnh hưởng quyết định đến chất lượng của acqui Tùytheo mục đích và yêu cầu nạp điện, người ta chia ra làm nhiều chế độ nạp khácnhau:

+ Nạp điện lần đầu: Chỉ tiến hành với acqui axit, để phân cực acqui và nạp

dung lượng đầu tiên cho acqui Ta biết, khi mới lắp, cả hai tấm cực dương và cực

âm đều cùng chứa cùng một chất hoạt tính là chì-sunfat Nạp điện đầu sẽ phâncực các tấm cực tạo ra chì điôxit ở cực dương và chì xốp ở cực âm

+ Nạp điện thường: để phục hồi dung lượng cho acqui sau khi đã phóng hết

dung lượng Nạp điện thường tiến hành cả cho acqui axit và acqui kiềm

+ Nạp điện cân bằng: nhằm mục đích khử sunfat cho acqui axit Hiện tượng

sunfat hóa hay xuất hiện ở acqui axit là một trong các nguyên nhân làm giảmdung lượng của acqui Đó là hiện tượng chì sunfat hình thành ở tấm cực khôngtham gia phản ứng trong quá trình nạp điện thường, và do đó, chất hoạt tínhkhông được giải phóng đầy đủ Nếu hiện tượng sunfat hóa xảy ra nhiều và tồn tạilâu dài, chì sunfat sẽ kết cứng thành chai tấm cực sẽ mất dần khả năng tham giaphản ứng phóng nạp Vì thế, nạp điện cân bằng nhằm khử kịp thời hiện tượngnày

+ Phụ nạp thường xuyên: Nhằm mục đích bổ sung kịp thời dung lượng

acqui bị giảm do phóng điện hay hiện tượng tự phóng Như vậy, acqui được phụnạp sẽ thường xuyên đầy dung lượng Acqui ở các nhà máy điện, trạm biến áp,trên ôtô…nói chung đều có phụ nạp

+ Nạp phục hồi : Để phục hồi tấm cực bị sunfat hóa nặng Nạp phục hồi chỉ

tiến hành để sửa chữa acqui

+ Nạp bổ sung: Để nhằm nạp đầy acqui sau một thời gian phóng điện Nạp

bổ sung chỉ tiến hành với các acqui không làm việc ở chế độ phụ nạp

Sau đây, ta xét một số chế độ nạp acqui thường gặp trong việc vận hành acqui

4.2 Nạp điện đầu:

Nạp điện đầu, còn gọi là nạp hình thành tiến hành đối với acqui axit vừa lắpxong, trước khi đưa vào vận hành, hoặc đối với các acqui sau sửa chữa lớn cóthể thay thế tấm nạp Nạp hình thành nhằm mục đích biến đổi chì sunfat thànhchì đioxit ở cực dương và chì xốp ở cực âm Thời gian và phẩm chất của acquisau này sẽ phụ thuộc vào chất lượng nạp hình thành

Nạp điện đầu cần truyền cho acqui một dung lượng gấp 10 lần dung lượngđịnh mức của acqui, với dòng điện nạp cho ở bảng sau đối với các acqui OThoặc TT, thời gian khoảng 65-75h

Dung dịch điện phân rót vào bình phải có tỷ trọng 1,1S, nhiệt độ không quá

30oC Sau khi rót vào bình, tỷ trọng chất điện phân sẽ giảm xuống trong một vàigiờ đầu, hiện tượng đó là bình thường, không cần phải điều chỉnh.Acqui đã rótchất điện phân cần để yên trong 2-4h cho dung dịch thấm đều vào các tấm cực.Đối với các acqui OT và TT, tỷ trọng dung dịch rót vào bình là 1,26

Bảng 1.4 Đặc tính kỹ thuật của acqui sắt kiềm

Dung lượng Dòng điện

nạp định mức[Ah]

4,5 lần dung hình thành [A]

Dung lượng định mức [Ah]

Nạp hình thành [Ah]

Nguồn điện nạp cần đảm bảo cung cấp liên tục dòng điện như cho trong bảng

và phải có khả năng điều chỉnh được dòng điện ( thay đổi điện áp trên cựcacqui) Cực dương nguồn phải đấu đúng với cực dương acqui

Trình tự nạp điện đầu như sau :

+ Nạp điện liên tục với dòng điện như trong bảng trên, sao cho dung lượngnạp đạt 4,5 lần dung lượng định mức, điện áp trên cực acqui đạt tới giá trị khôngdưới 2,4V

+ Sau đó cho ngừng 1 giờ để kiểm tra acqui, phát hiện các sai sót, bổ sungthêm dung dịch

+ Tiếp tục nạp với dòng điện nạp đầu, truyền cho acqui một dung lượng bằngđịnh mức Sau đó lại ngừng một giờ, rồi lại nạp một dung lượng định mức Cứnhư thế tiếp tục cho đến khi đạt tổng dung lượng nạp đủ 10 lần dung lượng địnhmức

Quá trình nạp điện kết thúc khi đạt được các yêu cầu sau:

- Điện áp trên mỗi bình đạt trị số 2,5-2,75V

- Tỉ trọng dung dịch điện phân đạt 1,2-1,21 và không đổi trong thời gian 2-3giờ liền (đối với acqui OT, tỉ trọng này là 1,26 )

- Có hiện tượng sôi chất điện phân ở các tấm cực ở tất cả các bình

Cần chú ý là khi tiến hành nạp đầu để truyền 4,5 lần dung lượng đầu tiên, cầnhết sức tránh ngừng nạp acqui Nếu nhiệt độ dung dịch vượt quá 40oC, khi cần

áp dụng các biện pháp quạt gió, chứ không nên giảm dòng điện nạp Trị số dòngđiện nạp đầu ghi ở bảng là trị số tối đa Thực tế có thể nạp với dòng điện nhỏhơn, nhưng thời gian phải kéo dài để đảm bảo dung lượng nạp

Sau khi kết thúc nạp điện đầu, cần phải tiến hành ba lần phóng điện tập dượt,phóng hết dung lượng và nạp điện thường cho tới đầy Dòng điện phóng thựchiện theo chế độ 3 giờ hoặc 10 giờ, qua điện trở trước Dung lượng phóng tínhtheo công thức:

Nạp điện thường nhằm mục đích phục hồi đủ dung lượng cho acqui, sau khiacqui đã phóng hết dung lượng quy định, thông thường là 75% dung lượng địnhmức, khi acqui phóng điện ở chế độ lâu dài, tương ứng với sức điện động mỗibình không dưới 1,9V, tỷ trọng dung dịch điện phân 1,155-1,17 đối với acquiaxit kiểu CK, hoặc 1,13 đối với acqui OT.

Trước khi nạp, cần kiển tra sức điện động, tỉ trọng và mức dung dịch trongmỗi bình Nếu tỉ trọng và mức dung dịch không đủ thì cần phải bổ sung

Dòng điện nạp tối đa cho phép đối với acqui chỉ được áp dụng trong trườnghợp khẩn cấp, khi acqui đã trải qua 10-12 lần phóng nạp bình thường, còn nóichung, chỉ được nạp acqui bằng dòng điện không quá 75% dòng điện nạp tối đa,tức là bằng dòng điện nạp ghi trong bảng số liệu acqui Đối với acqui kiềm, dòngđiện nạp thường là dòng điện ở chế độ nạp 7 giờ

Khi điện áp trên mỗi bình đạt tới 2,3-2,4V, acqui bắt đầu hiện tượng sôi, cầngiảm dòng điện nạp, đến trị số bằng 40% dòng điện nạp tối đa

Trong suốt quá trình nạp, nhiệt độ dung dịch không vượt quá 40% Khi nhiệt

độ vượt quá trị số này, cần giảm dòng điện nạp

Khi nạp acqui, cần mở quạt thông gió phòng acqui để hơi axit bốc ra dể dàngphóng ra ngoài Nếu không có phương tiện thông gió, cần đặt acqui nạp ở chổthoáng gió

Acqui nạp đều được xác định bởi các điều kiện sau:

+ Khi dòng điện nạp giảm 40% dòng điện nạp tối đa, mà điện áp trên mỗibình

đạt tới 2,5-2,7V và giữ không đổi trong 1h, đối với acqui kiềm, điện áp này là1,8V

+ Tỷ trọng dung dịch đạt trị số 1,2-1,21 và giữ không đổi trong 1h; đối vớiacqui OT,tỷ trọng là 1,26

+ Có hiện tượng sôi mạnh ở tất cả các tấm cực;

+ Đã truyền cho acqui đủ dung lượng cần nạp; dung lượng này bằng 1,2 lần dung lượng acqui đã phóng ra trước khi nạp

1,18-d Nạp điện cân bằng:

Nạp điện cân bằng nhằm khử sunfat trên mặt tấm cực, và do đó, duy trì đượcdung lượng của acqui Theo qui định, acqui ở nhà máy điện và trạm biến áp cứ 3tháng phải nạp cân bằng 1 lần Ngoài ra, các trường hợp sau đây cùng cần phảitiến hành nạp cân bằng :

- Acqui đã phóng điện hết quá 1 ngày mà chưa nạp điện trở lại

- Tỷ trọng dung dịch điện phân bị giảm xuống dưới mức qui định

- Acqui nhiều lần không được nạp đủ

- Khi thường xuyên cho acqui phóng với dòng điện quá nhỏ

- Acqui đã phóng hết dung lượng định mức hoặc dòng điện phóng vượtquá trị số cho phép

Trình tự tiến hành nạp cân bằng như sau:

+ Cho acqui phóng hết dung lượng (đến điện áp 1,8V ) riêng đối với cácacqui đã phóng hết dung lượng thì không tiến hành tiết mục này

+ Tiến hành nạp điện thường cho acqui

+ Ngừng nạp trong 1h Trong thời gian này, không nên để acqui phóngđiện

+ Tiến hành nạp acqui với dòng điện bằng 40% dòng điện nạp tối đa chophép Khi acqui sôi rất mạnh và tỏa khí nhiều thì ngừng nạp trong 1h

+ Lại tiếp tục nạp như mục 4

Cứ thế kéo dài, cho tới khi dung lượng nạp tổng cộng bằng 3 lần dung lượngđịnh mức, quá trình nạp cân bằng coi như kết thúc

c Chế độ phụ nạp:

Acqui làm việc ở chế độ phụ nạp sẽ thường xuyên được nạp điện bằng dòngđiện nhỏ Dung lượng nạp này bù lại dung lượng tự phóng trong acqui, cũng nhưdung lượng phóng xung kích Nhờ vậy, acqui luôn ở trạng thái đầy dung lượng.Điều này nâng cao tính tin cậy của hệ thống điện một chiều Theo quy phạmquản lý kỹ thuật, hệ thống acqui ở các nhà máy điện và trạm biến áp phải đượclàm việc ở chế độ phụ nạp thường xuyên

Dòng điện phụ nạp được xác định bằng công thức:

I n.f = 0.03Inf Qdm

Ở đây Inf – Dòng điện phụ nạp ,A

Qdm - Dung lượng định mức của acqui, Ah

Công thức này dùng để tham khảo Dòng phụ nạp thích hợp sẽ phụ thuộc vàonhiều yếu tố, nhất là chất lượng acqui Acqui cũ, xấu, hiện tượng tự phóng nhiều,dòng phụ nạp cần lớn Ngược lai, acqui còn tốt, tự phóng ít, sẽ yêu cầu dòng phụnạp nhỏ

Khi dòng phụ nạp lớn hơn yêu cầu, ở acqui sẽ có hiện tượng sôi và toả khímạnh, điện áp trên mỗi bình vượt quá 2,2V Lúc này cần phải giảm dòng phụnạp

Ngược lại, nếu dòng phụ nạp không đủ, điện áp trên mỗi bình sẽ thấp hơn2,1V, tỷ trọng dung dịch thấp hơn 1,2-1,21 Lúc này cần tăng dòng phụ nạp

Dòng điện phụ nạp coi như thích hợp, nếu điện áp ở mỗi bình đạt khoảng 2,2V, còn tỷ trọng dung dịch nằm trong phạm vi 1,20 -1,21

Chương 2:

HPT833 PILOT UNIT

CS

898 Maxi 900

FU

FSB SHC

Defaut Defaut Mini Charger Battery Battery 8

9 8 868

Đây là tủ nạp của hãng AEES, Pháp Tủ nạp được vận hành hoàn toàn tự

động với các chế độ nạp, và được sử dụng hiện nay ở một số trạm truyền tải

Huế

1 Một số sơ đồ nguyên lý:

To EPR1

To Folio EPR1

SHC

834 PILOT UNIT

834

Chú thích:

- Máy biến áp (Transformer)

+ TR : Máy biến áp ba pha

+ LC : Cuộn kháng lọc

- Module vi điều khiển (Micro controller Module)

+ 898 : Bộ biến đổi DC/DC

+ 899 : Khối hiển tín hiệu/số PCB

+ 900 : Giao diện bộ vi điều khiển

- Khối điều khiển sạc (Charging unit)

+ HPT 833 : Khối điều khiển

+ LA : Cuộn kháng ngắt

+ C : Tụ điện loại FELSIC 85 2200µF-350V

+ R : Điện trở loại 22KΩ

+ CS : Công tắt tơ 220/230 Vac -50 Hz

+ TRA : Máy biến áp phụ

+ 868 : Giám sát lỗi chạm đất một chiều

Nguồn AC được điều chỉnh bằng máy biến áp, sau đó được chỉnh lưu bởi

bộ điều khiển cầu 3 pha không đối xứng hoặt đối xứng Bộ điều khiển pha sẽ tạo

0

UF UC UE U(V)

TRASFORMER

RECTIFIER BRIDGE

PILOT UNIT

S900

899

SMOOTHING REGULATION

CS

Nạp tăng cao (UC ).

Phụ nạp (UF)

Dòng điện được tự động giới hạn đến giá trị lớn nhất (IT)

Trong chế độ tự động, tốc độ sạc được đóng ngắt bằng một ngắt điện và cóchức năng thời gian tăng đôi để ngắt nguồn chính Cả hai giá trị thời gian trễ này( T1, T2 ) hiển thị trên giản đồ thời gian

Boost charge

floating

ttt

BP boost

Mains OFF T3

Khối điều khiển sạc, khối phát xung và các chế độ hoạt động được giám sátbởi chương trình điều khiển xây dựng dựa trên chip điều khiển S900 Nó cónhiều mức điện áp được cài đặt (AC hoặc DC) để giám sát hoạt động của hệthống nạp/acqui và nhiều đầu vào logic để thu thập các lỗi về cách điện, nhiệt độ

Bao gồm 2 ngưỡng điện áp.

Ngưỡng tối thiểu: Thể hiện điện áp đầu ra của bộ sạc thấp hoặc sự tắt

không bình thường của nguồn chính Ngưỡng tối thiểu chỉ đi báo tín hiệu Saukhi sự cố xuất hiện nó sẽ phục hồi nhanh chóng

Ngưỡng cực đại: Là dấu hiệu quá tải và đi kèm với sự vận hành không

bình thường của tủ nạp Nguồn cung cấp cho bộ nạp được cắt ra để bảo vệ choacqui tránh bị hư hỏng do quá tải

Lỗi acqui :

Ngưỡng thấp: Là dấu hiệu của sự bắt đầu đóng tự động Nguyên nhân

khác có thể là do sự xuất hiện điện nạp thấp từ sự hư hỏng phần chính hoặc do

sự cố tủ nạp

Ngưỡng tối thiểu: Là dấu hiệu của cuối quá trình nạp tự động khi sự cố

xuất hiện, nó sẽ được phục hồi nhanh chóng để tránh bất kỳ sự hư hổng nào khác

do sử phóng điện của acqui

Công suất : 18KVA

Dòng cài đặt máy cắt: 50A

Cài đặt hệ thống sạc:

Giới hạn dòng sạc tổng cộng : 50A

Điện áp phụ nạp(UF) : 238V

Điện áp nạp bình thường (UC): 243V

Thời gian nạp (T3) : 15 h

Cài đặt thời gian trể (TR) : 3 min

Điện áp nạp cân bằng (UE) :259V

Thời gian nạp cân bằng lớn nhất(TE): 24h

Ngưỡng cài đặt cho S900:

INPUT

S2 LOADBATT

RECT

F6 DV

To FEEDER CIRCUIT LP

LN

SH2

BA

MCCB3 BATTERY

AVR

MCCB4 LOAD MAIN

MC 3

D 3

D 2

MC 1

D 1

MC 2 F7

Sơ đồ mạch điều khiển chỉnh lưu:

- Bộ sạc và acqui khi sử dụng để phụ nạp kết hợp với quá trình trữ điện của

acqui nhằm tạo ra nguồn một chiều liên tục không đổi để thực hiện các chứcnăng:

+ Dùng để đóng cắt máy cắt, dao cách ly

+ Dùng đóng cắt mạch điều khiển bảo vệ rơle

Bộ sạc của Hyundai sử dụng dựa trên nguyên tắc tự động điều chỉnh điện ápvới hệ thống điều khiển pha (AVR)

Bộ sạc được thiết kế và xây dựng với nhiều đặc điểm và dựa trên chức năng

cơ bản của bộ AVR đã đáp ứng tốt nhất những đòi hỏi của các hệ thống cung cấpnăng lượng khác nhau

Ống Silic dropper là thiết bị bù điện áp tải nhằm duy trì điện áp một chiều củatải trong một giới hạn cho phép, không chỉ suốt trong quá trình phụ nạp mà cònsuốt trong quá trình tự xả của acqui cũng như suốt quá trình phục hồi của bộ sạchoặc quá trình sạc cân bằng

3.1.2.Hoạt động:

To Dropper circuit

N222

SH1

TM1 HS1(HEAT SINK)

TH4

TH1

TH6 TH3

Tải, acqui, và bộ sạc được mắc cố định song song Khi nguồn cung cấp ACbình thường, bộ sạc sẽ cung cấp dòng tải và dòng phụ nạp Acqui chỉ phóng điệnkhi tải vượt quá giới hạn đầu ra DC của bộ sạc.

Trong trường hợp nguồn AC bị lỗi, bộ sạc sẽ ngừng hoạt động và avqui sẽ làmviệc để cung cấp cho tải; Khi nguồn AC được phục hồi, bộ sạc sẽ khởi động lạihoạt động và nạp lại cho acqui ứng với thời gian mà acqui đã phóng

Bộ sạc được điều chỉnh để hoạt động ở chế độ song song hoặc nối tiếp với các

c Hoạt động phục hồi của bộ sạc (chức năng-tự động):

Một điều quan trọng là phải nhanh chóng phục hồi lại cho acqui sau khi đãphóng điện nhằm chuẩn bị cho quá trình phóng tiếp theo Với mục đích đó bộsạc được trang bị một thiết bị sạc cân bằng tự động (AED) nhằm khôi phục tựđộng Vào lúc nguồn AC được phục hồi, AED sẽ tự động khởi động bộ sạc đểphục hồi lại quá trình sạc Trong thời gian đầu của quá trình khôi phục, dòng sạcđược tự động giới hạn bởi chức năng giới hạn dòng của acqui và được giữ khôngđổi (ổn dòng) Sau đó dòng tải sẽ được tăng từ từ và bộ sạc sẽ được đưa vàotrạng thái sạc điện áp không đổi (ổn áp) Sau thời gian cài đặt kết thúc (điềuchỉnh từ 0-10 giờ) điện áp bộ sạc sẽ giảm đến điên áp phụ nạp và hoat động sạcđược khôi phục

d Hoạt động sạc cân bằng (chức năng-bằng tay):

3.1.3.Cảnh báo:

Bao gồm các lỗi sau:

+ Ở nguồn cung cấp AC

b Cầu chì cắt nhanh được dùng để bảo vệ ngắn mạch cho mạch thyristor và

điôt của mạch chỉnh lưu chính

c Máy cắt hộp bộ (MCCB):

Đầu vào AC và đầu ra DC được đặt máy cắt này để đảm bảo ngăn cách vàbảo vệ một lần nửa các sự cố bên trong bộ sạc cũng như mạch ngoài

d Thiết bị bảo vệ mạch chỉnh lưu (SK): Để bảo vệ mạch chỉnh lưu khỏi các

xung điện áp truyền đến

2.1.5.Nhiệt độ:

Nhiệt độ cho phép lớn nhất của các thiết bị được cho như sau:

Điểm nhiệt độ Thiết bị Nhiệt độ lớn nhất ( 0 C )

Bề mặt linh kiện Thyristor 65

Bộ nạp này ứng dụng vi điều khiển để điều khiển hoàn toàn quá trình hoạtđộng Được thiết kế bởi Công ty TNHH Chloride, Singapore Nó được sử dụngtại công ty TNHH Việt Á.

Điện áp thứ cấp (đầy tải) : 239,6 Vac

Điện áp thứ cấp (không tải) : 247.7 Vac

Cảnh báo mức điện áo thấp : 194,4 V

Cảnh báo mức điện áp cao : 259.2 V

 Giao tiếp từ xa

 Hệ thống điều khiển và giám sát

 Cung cấp cho mạch vô tuyến và đường truyền vi sóng

 Hệ thống bảo mật và báo cháy

Sử dụng nguồn acqui hoạt động độc lập và chỉ cung cấp cho tải trong trườnghợp nguồn cung cấp bị lỗi

3 Nguyên tắc chung:

Bộ nạp: Nhận điện áp AC của nguồn, chỉnh lưu và điều khiển để sạc phụ

nạp hoặc tăng cường cung cấp cho acqui

Acqui: Cung cấp cho tải khi nguồn chính bị lỗi hoặc bộ sạc bị ngừng làmviệc

 Một mạch san phẳng, bao gồm một tụ điện phân ở cuộn kháng

 Bo điều khiển bao gồm cả 2 mạch điều khiển và cảnh báo

4.3 Điều khiển và tín hiệu:

 Gồm các LED hiển thị giám sát

 Các đồng hồ đo dòng và áp

5 Đặc tính kỹ thuật chung:

Đầu vào:

Bootvoltage

Hai mức điện áp đầu ra, phụ nạp và tăng cao được lựa chọn bằng mạchcảm biến dòng, áp nhằm đảm bảo acqui được sạc chính xác Nạp tăng cao bắtđầu khi nguồn cung cấp chính được phục hồi hoặc điện áp acqui quá thấp.

7 Mô tả tóm tắc mạch điều khiển 3CBC-4:

Tủ nạp loại 3CBC-4 đủ điều kiện tạo cho dòng và áp giới hạn cho quá trìnhsạc của acqui

Mạch điều khiển 3CBC-4 bao gồm mạch mạch nguồn, mạch điều chỉnh và

cảnh báo.

7.1 Mạch nguồn (Power circuit):

Nguồn được đưa đến từ các khối đầu vào cuối của một máy cắt đến sơ cấp

của máy biến áp chính và cầu chì; đến bốn máy biến áp điều khiển

Nguồn được hiển thị bằng một led màu xanh cung cấp từ thứ cấp của máybiến áp điều khiển TXA, TXB, TXC1 và TXC2 tạo ra điện áp 20V và 40V đếncard điều khiển Đầu vào 20V cung cấp tín hiệu đến mạch chỉnh lưu chính củathyristor và 40V cung cấp cho mạch điều khiển

Máy biến áp nguồn được thiết kế đặc biệt với trở kháng thấp đồng thời nócòn có thể lọc được các xung nhọn nhằm tạo ra các dạng sóng bình thường cho

mạch điều khiển chỉnh lưu,vì vậy đảm bảo cho sự hoạt động của mạch TF1 vàtrong mạch chính.

Mạch chỉnh lưu là một mạch cầu thyristor ba pha đối xứng, gồm sáuthyristor mở cách nhau 60o được kích khởi bởi các xung Điều khiển pha tạo racác xung cho phép đầu ra chỉnh lưu thay đổi liên tục từ 0 đến giá trị lớn nhấtđược xác định bởi điện áp thứ cấp của máy biến áp và module card điều khiểnchương trình Tín hiệu hồi tiếp của điện áp và dòng ra được đưa đến card điềukhiển để điều khiển đầu ra của chỉnh lưu Đầu dương của Ampekế là một điểmchung của mạch hồi tiếp, đầu âm là của tín hiệu áp và đầu dương là tín hiệudòng

7.2 Mạch điều khiển:

Bản mạch điều khiển bao gồm mạch điều chỉnh và mạch cảnh báo

Mạch kích khởi sẽ tạo ra các xung đưa đến hệ thống cầu 3 pha Nó gồm 3xung kép được tạo ra bởi 3 biến áp xung, và các xung này được đưa đến 6 chânđiều khiển của Thyristor

Ba đồng hồ đo R,Y&B dùng để điều chỉnh cân bằng các pha nhằm tạo radạng sóng bằng phẳng ở đầu ra Điều này được thực hiện tại nơi sản xuất vàkhông nên điều chỉnh lại

Mạch điều chỉnh điện áp và dòng điện được tích hợp trên một IC nhằm mụcđích là điều chỉnh điện áp trong trường hợp quá tải khi kết nối đến đầu ra của bộsạc Quá tải sẽ làm cho điện áp đầu ra của bộ sạc bị giảm thấp nhanh

Điện áp và dòng ra được khuyếch đại để so sánh; và khi có tín hiệu điện áp

ra quá cao thì tín hiệu điều khiển sẽ điều mạch phát xung để thay đổi điện áp ra

CHƯƠNG 3:

THIẾT KẾ BỘ NẠP

I Giới thiệu công nghệ:

Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý tổng quát

Bộ sạc được thiết kế nhằm mục đích sạc điện cho acqui (2 bình), bao gồm 2 chế

độ sạc, đó là chế độ tự động và chế độ bằng tay

+ Chế độ tự động : Chế độ sạc phụ nạp (2,23V/cell)

Chế độ nạp tăng cường (2,25V/cell)

+ Chế độ bằng tay: Gồm chế độ nạp cân bằng (2,4V/cell)

32V 220V

C Ti

VĐK

BA