Đồ án thiết kế bộ chỉnh lưu dùng cho máy hàn 1 chiều tài liệu, ebook, giáo trình

Đồ áN MÔN HọC ĐlệN Tử CÔNG SưấTĐề Số 11:Thiết kế bộ chỉnh lưu dùng cho máy hàn 1 chiều có các thông số sau:Uvào(V)Ura(V)Ira(A)3x380401500Ngày nay,cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ và những ứng dụng của nó trong công nghiệp nói chung và trong công nghiệp điện tử nói riêng.Những thiết bị điện tử công suất lớn đã ra đời và đang trở nên thông dụng,cần thiết đối với cuộc sống vì vậy việc nắm bắt,am hiếu rõ về thiết bị này đối với các kỹ sư điện là ắt buộc Sự ra đời, phát triển nhanh chóng và ngày càng hoàn thiện của các linh kiện điện tử, bán dẫn công suất lớn như Diode, Thyristor, Triac, Tranzitor và đặc biệt là vi xử lí đã tạo ra một bước đột phá mới làm thay đổi một cách sâu sắc, toàn diện cũng như thúc đẫy mạnh mẽ sự phát triển các thiết bị, hệ thống thiết bị điện điện tử, các hệ thống điều khiển...Đối với sinh viên khoa điện nói chung và đặc biệt là sinh viên ngành tự động hóa của chúng em thì việc nắm vững lí thuyết môn học Điện Tử Công Suất và biết cách ứng dụng chúng vào thực tế là điều rất quan trọng. Hiện nay hàn điện là một công nghệ được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, trong xây dựng và trong công nghiệp chế tạo máy. ở học kỳ này em được các thầy cô giao cho đồ án môn học có đề tài là: Thiết kế bộ chỉnh lưu máy hàn hồ quang một chiều.Được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình cuả các thầy cô trong bộ môn và đặc biệt là sự hướng dẫn trực tiếp của thầy Tạ Duy Hà, emđã hoàn thành đồ án đúng thời gian quy định.Mặc đù em đa cố gắng rất nhiều trong việc tìm hiếu cũng thiết kế đồ án nhưng do trình độ có hạn nên đồ án không thể tránh khỏi sai sót, rất mong sự đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn để đồ án được hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn Chươngl: khái niệm chung về công nghệ hàn một chiều1.Kháỉniệm về hàn điện:hàn điện là một công nghệ phổ biến nhất trong kỹ thuật hiện đại.ở các ngành đóng tàu,ngành xây dựng,ngành chế tạo máy móc không thể thiếu máy hàn điện.Hàn điện củng được áp dụng ở những đơn vị sản xuất nhỏ và những công ty lớn trong các ngành công nghiệp khác.2.Địnhnghĩa hàn:Hàn là quá trình nối hai vật liệu bằng kim loại với nhau bằng cách nungnóng cho nối đến nóng chảy hoặc gần nóng chảy.3.Hồ quang điện và hàn hồ quang điện:Hồ quang điện hàn là một dạng phóng điện trong chất khí với mật độ dòngđiện lớn(102 đến 103Amm2). ở điều kiện bình thường chất khí hầu như không dẫn điện. Neu đặt lên hai điện cực trong môi trường không khí một điện trường có cường độ đủ lớn thì có thế phá vỡ cách điện của chất khí và có khả năng dẫn dòng điện lớn, phụ thuộc vào tính chất chất khí, áp suất của nó, nhiệt độ môi trường, vật liệu làm điện cực, độ lớn của cường độ điện trường...Đặc tính VA, đặc tính tĩnh của hồ quang:Để giảm được u mồi mà vẫn gâyuRđược hồ quang người ta cho hai điện cực tiếp xúc nhau gây ra I đoãn mạch Neu I đoãn mạch đủ lớn sẻ nung kim loại cho tiếp xúc nóng chảy.IhThường sử dụng đoạn đặc tính CD đẻ hàn. Hàn điện hồ quang là dùng nhiệt lượng của hồ quang điện nung nóng chố hàn làm cho kim loại vật hàn chảy và kim loại bổ sung chảy để nối hai vật lại.KHI HÀN: CHO QUE HÀN CHẠM VÀO VẬT HÀN 0.1 s XONG ĐƯA LÊN CAO 34 MM. DO TÁC DỤNG CỦA ĐIỆN TRỞ NÊN ĐẦU NÚT QUE HÀN VÀ CHỒ VẬT HÀN TIẾP xúc VỚI QUE HÀN BỊ NUNG NÓNG. KHI NHẨC QUE HÀN LẺN KHỎI VẬT HÀN QUE HÀN BẮN RA ĐIỆN TỬ, CÁC ĐIỆN TỬ BẮN NHANH ĐẬP VÀO VẬT HÀN BIẾN ĐỘNG NĂNG THÀNH NHIỆT NĂNG DẪN ĐẾN VẬT HÀN BỊ CHẢY. MÔI TRƯỜNG GIỮA QUE HÀN VÀ VẬT HÀN CHỊU TÁC DỤNG CỦA ĐIỆN TRƯỜNG BỊ ION HÓA, CÁC ION DƯỜI ĐI LÊN RẤT NHANH BIẾN ĐỘNG NĂNG THÀNH NHIỆT NĂNG DẪN ĐẾN QUE HÀN NÓNG CHẢY VÀ NHỎ GIỌT XUỐNG VẬT HÀN.4.CÁC YÊU CẦU CHUNG ĐÓI VÓÌ NGUÒN HÀN HÒ QUANG:NGUỒN ĐIỆN CƯNG CẨP CHO HÀN HỎ QUANG CÓ THẺ LÀ XOAY CHIỀU HOẶC MỘT CHIỀU.TRONG ĐÓ NGUÒN HÀN HÒ QUANG MỘT CHIỀU CÓ HAI LOẠI LÀBộ BIẾN ĐỎI QƯAY(MÁY PHÁT HÀN MỘT CHIỀU)Bộ BIẾN ĐÓI TĨNH(BỘ CHỈNH LƯU).VỚI Sự PHÁT TRIỂN CỦA KĨ THUẬT BÁN DÃN CÔNG SUẤT LỚN ĐÃ ĐƯ A RA NHIỀU ỨNG DỤNG TRONG NGUÒN HÀN MỘT CHIỀU. NGUÒN HÀN MỘT CHIỀU DÙNG BỘ CHỈNH Lưu CÓ NHỮNG ưu VIỆT SAU ĐẢY SO VỚI MÁY PHÁT HÀN MỘT CHIỀU:+ CHỈ TIÊU NĂNG LƯỢNG CAO + KHÔNG CÓ PHẦN QUAY + HIỆU SUÁT CAO, CHI PHÍ VẬN HÀNH, BÀO DƯỠNG VÀ SỮA CHỮA THÁP.

Đồ áN MÔN HọC ĐlệN Tử CÔNG SưấT

Đối với sinh viên khoa điện nói chung và đặc biệt là sinh viên ngành tự động hóa của chúng em thì việc nắm vững lí thuyết môn học Điện Tử Công Suất và biết cách ứng dụng chúng vào thực tế là điều rất quan trọng Hiện nay hàn điện là một công nghệ được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, trong xây dựng và trong công nghiệp chế tạo máy ở học kỳ này em được các thầy cô giao cho đồ án môn học có đề tài là: Thiết kế bộ chỉnh lưu máy hàn hồ quang một chiều

Được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình cuả các thầy cô trong bộ môn và đặc

biệt là sự hướng dẫn trực tiếp của thầy Tạ Duy Hà, emđã hoàn thành đồ án đúng

thời gian quy định

Mặc đù em đa cố gắng rất nhiều trong việc tìm hiếu cũng thiết kế đồ án nhưng do trình độ có hạn nên đồ án không thể tránh khỏi sai sót, rất mong sự đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn để đồ án được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn

!Chươngl: khái niệm chung về công nghệ hàn một chiều

1 Kháỉ niệm về hàn điện:

hàn điện là một công nghệ phổ biến nhất trong kỹ thuật hiện đại.ở các ngành đóng tàu,ngành xây dựng,ngành chế tạo máy móc không thể thiếu máy hàn điện.Hàn điện củng được áp dụng ở những đơn vị sản xuất nhỏ và những công ty lớn trong các ngành công nghiệp khác

2 Định nghĩa hàn:

Hàn là quá trình nối hai vật liệu bằng kim loại với nhau bằng cách nung

nóng cho nối đến nóng chảy hoặc gần nóng chảy

3 Hồ quang điện và hàn hồ quang điện:

Hồ quang điện hàn là một dạng phóng điện trong chất khí với mật độ dòngđiện lớn(102 đến 103A/mm2) ở điều kiện bình thường chất khí hầu như không dẫn điện.Neu đặt lên hai điện cực trong môi trường không khí một điện trường có cường độ đủ lớn thì có thế phá vỡ cách điện của chất khí và có khả năng dẫn dòng điện lớn, phụ thuộc vào tính chất chất khí, áp suất của nó, nhiệt độ môi trường, vật liệu làm điện cực,

độ lớn của cường độ điện trường

Đặc tính V-A, đặc tính tĩnh của hồ quang:

Để giảm được u mồi mà vẫn gây uR

được hồ quang người ta cho hai điện cực tiếp xúc nhau gây ra I đoãn mạch Neu I đoãn mạch đủ lớn sẻ nung kim loại cho tiếp xúc nóng

chảy

IhThường sử dụng đoạn đặc tính CD đẻ hàn

ế

Hàn điện hồ quang là dùng nhiệt lượng của hồ quang điện nung nóng chố hàn làm cho kim loại vật hàn chảy và kim loại bổ sung chảy để nối hai vật lại.

KHI HÀN: CHO QUE HÀN CHẠM VÀO VẬT HÀN 0.1 s XONG ĐƯA LÊN CAO3-4 MM DO TÁC DỤNG CỦA ĐIỆN TRỞ NÊN ĐẦU NÚT QUE HÀN VÀ CHỒ VẬT HÀN TIẾP xúc VỚI QUE HÀN BỊ NUNG NÓNG KHI NHẨC QUE HÀN LẺN KHỎI VẬT HÀN QUE HÀN BẮN RA ĐIỆN TỬ, CÁC ĐIỆN TỬ BẮN NHANH ĐẬPVÀO VẬT HÀN BIẾN ĐỘNG NĂNG THÀNH NHIỆT NĂNG DẪN ĐẾN VẬT HÀN

BỊ CHẢY MÔI TRƯỜNG GIỮA QUE HÀN VÀ VẬT HÀN CHỊU TÁC DỤNG CỦAĐIỆN TRƯỜNG BỊ ION HÓA, CÁC ION DƯỜI ĐI LÊN RẤT NHANH BIẾN ĐỘNG NĂNG THÀNH NHIỆT NĂNG DẪN ĐẾN QUE HÀN NÓNG CHẢY VÀ NHỎ GIỌTXUỐNG VẬT HÀN

4 CÁC YÊU CẦU CHUNG ĐÓI VÓÌ NGUÒN HÀN HÒ QUANG:

NGUỒN ĐIỆN CƯNG CẨP CHO HÀN HỎ QUANG CÓ THẺ LÀ XOAY CHIỀU HOẶC MỘT CHIỀU

TRONG ĐÓ NGUÒN HÀN HÒ QUANG MỘT CHIỀU CÓ HAI LOẠI LÀ

- Bộ BIẾN ĐỎI QƯAY(MÁY PHÁT HÀN MỘT CHIỀU)

- Bộ BIẾN ĐÓI TĨNH(BỘ CHỈNH LƯU)

VỚI Sự PHÁT TRIỂN CỦA KĨ THUẬT BÁN DÃN CÔNG SUẤT LỚN ĐÃ ĐƯ A

RA NHIỀU ỨNG DỤNG TRONG NGUÒN HÀN MỘT CHIỀU NGUÒN HÀN MỘT CHIỀU DÙNG BỘ CHỈNH Lưu CÓ NHỮNG ưu VIỆT SAU ĐẢY SO VỚI MÁY PHÁT HÀN MỘT CHIỀU:

+ CHỈ TIÊU NĂNG LƯỢNG CAO + KHÔNG CÓ PHẦN QUAY+ HIỆU SUÁT CAO, CHI PHÍ VẬN HÀNH, BÀO DƯỠNG VÀ SỮA CHỮA THÁP

TUY NHIÊN CHÚNG ĐỀU CÓ NHỮNG YÊU CẦU CHUNG SAU:

- ĐIỆN ÁP KHÔNG TẢI ĐỦ LỚN VÀ LỚN HƠN ÁP KHI CÓ TẢI ĐỂ MÒI ĐƯỢC HỔ QUANG VÀ HÀN Được DỄ DÀNG:

NGUÒN HÀN MỘT CHIỀU VÓI ĐIỆN cực LÀ:

KIM LOẠI : UOMIN = (30 - 40) V THAN : UOMIN

= (45 - 55) V

- ĐẢM BẢO AN TOÀN LÚC LÀM VIỆC Ở CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦNGNHƯ Ở CHẾ Độ NGẮN MẠCH LÀM VIỆC BỘI SỐ LÀM VIỆC NGẮN MẠCH KHÔNG Được QUÁ LỚN.

Ẳ , =^ = 1,2-=-1,4

1 Ị

d m

TRONG ĐÓ: X, -BỘI SỐ DÒNG ĐIỆN NGẮN MẠCH /

- DÒNG ĐIỆN NGÂN MẠCH [A]

- NGUỒN HÀN PHẢI CÓ CÔNG SUẤT LỚN

- NGUỒN HÀN PHẢI CÓ KHẢ NĂNG ĐIỀU CHỈNH Được DÒNG HÀN;

VÌ NHƯ TA ĐÃ BIÉT DÒNG ĐIỆN HÀN PHỤ THUỘC VÀO ĐƯỜNG KÍNHQUE HÀN DÒNG ĐIỆN HÀN Được TÍNH THEO BIÊU THỨC SAU:

CÁC ĐẶC TÍNH NGOÀI CỦA NGUỒN ĐIỆN HÀN: u - 1

ĐẶC TÍNH NGOÀI CỨNG

CHƯƠNG II: CÁC PHƯƠNG ÁN THỈÉT KẾ

CÓ RẤT NHIỀU PHƯƠNG ÁN LựA CHỌN ĐẾ THIẾT KẾ BỘ CHỈNH LƯU

CHO NGUỒN HÀN 3 PHA.Ở ĐÂY TA XÉT CÁC PHƯƠNG ÁN

SAU:

- CHỈNH LƯU TIA 3 PHA CÓ ĐIỀU KHIÊN

- CHỈNH LƯU CẦU 3 PHA ĐIỀU KHIỂN KHÔNG ĐỐI XỨNG

- CHÌNH LƯU CÀU 3 PHA CÓ ĐIỀU KHIỂN

2 Sơ ĐỒ HÌNH TIA 3 PHA:

B CÔNG THỨC TÍNH TOÁN:

- ĐIỆN ÁP CHỈNH LƯU NHẬN ĐƯỢC:

U d = — ể+a yí ĩư^SinOdO = — U 2 Cosa = U d ữ Cosa 2U J T + a6 2YỈ

o [7

VỚI ơ /0 =^-£/, =1,17Ơ,

2U

- ĐIỆN ÁP NGƯỢC ĐẶT LÊN VAN:

ư„ g m =V 6ư2 = 2,45ư2

- DÒNG ĐIÊN TẢI TRUNG BÌNH: / , =

- DÒNG ĐIỆN TRUNG BÌNH QUA VAN: ỉ= l -±

A Sơ ĐÒ VÀ ĐÒ THỊ:

B CÔNG THỨC TÍNH TOÁN:

ĐIỆN ÁP CHỈNH LƯU NHẬN ĐƯỢC:

U 2 (1 + Cosa) = 1,17u 2 (1 + Cosa)

- ĐIỆN ÁP NGƯỢC ĐẶT LÊN VAN: ư„ gmsx = SỈ6U 2 =

u d = — U 2 (\ + C osa) = l , nư 2 ạ + C osa)

- ĐIỆN ÁP NGƯỢC ĐẶT LÊN

VAN: U ngmax = Vóơ2 = 2,45ơ 2

- DÒNG ĐIỆN TẢI TRUNG

1 Sơ ĐỒ HÌNH TIA 3 PHA:

THƯỜNG ĐƯỢC LựA CHỌN KHI CÔNG SUẤT TẢI KHÔNG QUÁ LỚN SO VÓI BIÉN ÁP NGUÒN CẤP ( TRÁNH GÂY MÁT ĐÓI XỨNG CHO NGUÔN

LƯỚI) VÀ TẢI KHÔNG CÓ YÊU CẦU QUÁ CAO VÈ CHẤT LƯỢNG ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU

LOẠI NÀY CẦN CÓ BIẾN ÁP NGUÒN ĐỂ CÓ ĐIỂM TRUNG TÍNH ĐƯA RATẢI CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP LỚN HƠN CÔNG SUẤT MỘT CHIỀU 1,35LẦN NHƯNG SỤT ÁP TRÊN VAN NHỎ NÊN THÍCH HỢP VỚI PHẠM VI ĐIỆN

ÁP THẤP, vì sử DỤNG NGUỒN 3 PHA NÊN CHO PHÉP NÂNG CÔNG SUÁTTẢI LÊN NHIỀU, ĐỘ ĐẬP MẠCH ĐIỆN ÁP SAU CHỈNH LƯU GIẢM CHO NÊNGIẢM KÍCH THƯỚC CUỘN KHÁNG LỌC

2 Sơ ĐÔ CÀU 3 PHA ĐIỀU KIẾN KHÔNG ĐỐI XỨNG:

sơ ĐỔ NÀY CÓ DÒNG CHẠY TRONG THỨ CẤP MẬY BIẾN ÁP LÀ DÒNGXOAY CHIỀU NÊN TRONG MÁY BIẾN ÁP KHÔNG CÓ HIỆN TƯỢNG TỪ HOÁCƯỠNG BỨC

CÔNG SUẤT TÍNH TOÁN MÁY BIẾN ÁP XÁP xĩ CÔNG SUÁT TRÊN TẢI CHỨNG TỎ THÀNH PHẦN SÓNG ĐIỀU HOÀ BẬC CAO TRONG Sơ ĐÒ CẦU LÀ KHÔNG ĐÁNG KỂ CHÁT LƯỢNG ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU KHÁ TỐT ĐIỀU NÀY LÀM GIẢM ĐIỆN KHÁNG BỘ LỌC DẰN ĐẾN GIẢM KÍCH THƯỚC Bộ LỌC.MẶT KHÁC vì CHỈ CẦN ĐIỀU KHIẺN 1 NHÓM TIRISTO TI,T3,T5 NÊN CHỈNH Lưu CÀU

BA PHA BÁN ĐIỀU KHIỂN ĐƠN GIẢN HƠN ĐIÈỤ KHIỂN sơ ĐÒ CÓ ĐIỀU KHIỂN.3.Sơ ĐÒ CẦU 3 PHA CÓ ĐIỀU KHIẺN:

SỐ XUNG ĐẬP MẠCH TRONG 1 CHU KỲ LỚN M = 6 ( LÀM GIẢM KÍCH THƯỚC CUỘN KHÁNG HẠN CHẾ DÒNG ĐIỆN ĐẬP MẠCH Ở SAU KHỐI CHỈNH LUtJ) NÊN CHẤT LƯỢNG ĐIỆN ÁP TỐT HƠN

Sơ ĐÒ NÀY CÓ HỆ SÓ SỬ DỤNG BIẾN ÁP RẤT CAO,CÔNG SUÁT MBAGẦN BÀNG CÔNG SUÂT TẢI.VÀ TRONG MBA KHÔNG CÓ HIỆN TƯỢNG

TỪ HOÁ CƯỠNG BỨC vì DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG CUỘN DẤY THỨ CẤP

LÀ XOAY CHIỀU,NÊN TỎNG AMPE VÒNG CỦA THÀNH PHẦN 1 CHIỀUGÂY NÊN TRÊN MỎI TRỤ BIÉN ÁP BẰNG KHÔNG

VÌ VẬYTA CHỌN MẠCH CHỈNH LUV CÀU BA PHA CÓ ĐIÈU KHIẺN LÀ THÍCH HỌP NHẦT.

CHƯƠNG III.

THIÉT KÉ TÍNH TOÁN MẠCH Lực

I.THIÉT KẾ MẠCH LựC:

II THIÉT KÉ MÁY BIÉN ÁP:

1 CÁC THÔNG SÒ Cơ BẢN CỦA MẢY BIẾN ÁP:-ĐIỆN ÁP Sơ CẤP: Ui =3 X 380 (V)

-ĐIỆN ÁP PHA THỨ CẤP:

ABC

1 3

-PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG ĐIỆN ÁP KHI CÓ

TẢI:U J ữ = U d + ỵAU TRONG ĐÓ : £ Aơ = A Uy +

1 4

-CHỌN MẠCH TỪ 3 TRỤ, TIẾT DIỆN MỎI TRỤ :

k e : HỆ SỐ PHỤ THUỘC PHƯƠNG THỨC LÀM MÁT, LẤY k ọ = 6 (MÁY BIẾN

- ĐIỆN ÁP CHỈNH LƯU KHÔNG TẢI : U M = 48,7 ((')

- ĐIỆN ÁP NGƯỢC LỚN NHÁT MÀ VAN PHẢI CHỊU:

u ư = k„-u t = ^.34 = 83,3 (V)

=>= L,u U ư =h6 83,3 = 133,28 (V); (CHỌN HỆ SỐ Dự TRỮ K DTU= 1,6.)

- DÒNG ĐIỆN LÀM VIỆC CỦA VAN: Itbvan=^= l50 % = 500 (A)

CHỌN CHẾ Độ LÀM MÁT CHO VAN LÀ LÀM MÁT BẰNG QUẠT GIÓ

1 5

-B CHỌN HỆ SÓ Dự TRỮ DÒNG ĐIỆN : KDTI = 2 VAN PHẢI CHỊU ĐƯỢC : Iv = KDTI

- TIRISTOR: N520CH04GOO (TRA Ở PHỤ LỤC 2 TRANG 664 SÁCH ĐIỆN TỬCÔNG SUẤT CỦA THẦY LÊ VĂN DOANH) VỚI CÁC THÔNG SỐ:

III TÍNH CUỘN KHÁNG LỌC VỚI YÊU CÀU CỦA ĐIỆN ÁP HÀN CÓ KĐM =

0,02 HỆ SỐ SAN BẢNG CỦA MẠCH LỌC : KSB = KĐMV/KĐMR VỚI Sơ ĐỎ CẦU 3 PHA ĐIỀU KHIỂN ĐÓI XỨNG TA CÓ: KĐMR= 0,057

VẬY : ĐIỆN CẢM YÊU CÀU CỦA CUỘN KHÁNG LỌC : L = 0,068 (mH)

DÒNG ĐỊNH MỨC CHẠY QUA CUỘN KHÁNG: IDM=1500 (A)

BIÊN Độ DÒNG XOAY CHIỀU BẬC 1: I1 M=10%IDM=150 (A)

HÌNH DƯỚI LÀ Sơ ĐÒ CÁU TRÚC VÀ ĐÒ THỊ MINH HOẠ Ở ĐÂY KHÂU ƯT

TẠO RA ĐIỆN ÁP TựA có DẠNG CỐ ĐỊNH (THƯỜNG CÓ DẠNG RĂNG CƯA,ĐÔĨ KHI HÌNH SIN) THEO CHU KỲ DO NHỊP ĐỒNG Bộ CỦA UĐB KHÂU soSÁNH ss XÁC ĐỊNH THỜI ĐIẾM CÂN BẢNG CỦA 2 ĐIỆN ÁP UT VÀ UĐK ĐỂPHÁT ĐỘNG KHÂU TẠO XƯNG TX NHƯ VẬY TRONG NGUYÊN TẮC NÀY

ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU NỬA HÌNH SIN TẠI Ui Được ĐƯA VÀO cực (+)CỦA OA, SO SÁNH VỚI ĐIỆN ÁP PHẲNG u Được ĐẶT VÀO cực (-) CỦA OA,

DO E,, VR| VÀ R2 TẠO RA KẾT QUẢ TA Được TÍN HIỆU ĐẦU RA Ư2 CỦA

OA, CÓ DẠNG XUNG VUÔNG ĐỒNG BỌ VỚI LỨỚI

ĐIỆN ÁP DẠNG XUNG VUÔNG SAU KHI Được TẠO RA Ở KHÂU ĐÔNG

BỘ TRƯỚC ĐÓ Được ĐƯA VÀO KẸÂU TẠO ĐIỆN ÁP RĂNG CƯA KHÍ u2

CÓ GIÁ TRỊ AM, diode D3 mở, tụ ¿ 1Được NẠP THEO CHIỀU TỪ u3 QUA TỤ C| QUA R3 QUA DIODE D3 VỀ U2.KHI u2

CÓ GIÁ TRỊ DƯƠNG,TRANSISTOR T MỞ DIODE D3 KHOÁ LÚC NÀY TỤ c, PHÓNG TỪ + c, QUA TRANSISTOR T VỀ - C| KÉT QUẢ TA ĐỮỢC u3 CÓ DẠNG ĐIẸN ÁP RĂNG CƯA

ĐIỆN ÁP ĐIỀU KHIỂN ĐƯỢC LẤY TỪ ĐIỆN ÁP PHẢN HÒI TRÊN ĐIỆN TRỞ SHUNT Được KHUYẾCH ĐẠI LÊN ĐẺ CÓ ĐỘ LỚN THÍCH HỢP, SAU

U-IX

UĐK THÌ ĐIỆN ÁP ĐẦU RA CỦA OA 3 LÀ u4 CÓ GIÁ TRỊ ÂM NGƯỢC LẠI, KHI u3

< Urk thì điện áp đầu ra u4 có giá trị DƯƠNG KET QUẢ TA Được u4 CÓ DẠNG XUNG VUÔNG.

KHÂU PHÁT XỤNG CHÙM CÓ TÁC DỤNG TẠO RA CHÙM XUNG DƯỚI

Sự PHÓNG NẠP CỦA TỤ c2 Dọ CÓ TÁC DỤNG LOẠI BỎ XUNG ÂM DO ĐÓTÍN HIỆU ĐIỆN ÁP u6 CÓ DẠNG XUNG CHÙM DƯƠNG

ĐIỆN ÁP u4 ĐƯỢC CHỘN VỚI XUNG CHÙM u6 BỞI IC4081 RÒI ĐƯỢC ĐƯA QUA TANG KHỤYẾCH đại do tín hiệu xung văn CHƯA ĐỦ LỚN ĐẾ KÍCH MỠTHYRISTOR

TẰNG KHUYẾCH ĐẠI GỒM CÁC TRANSISTO MẮC THEO KIỂU

DALINGTỌN XUNG DƯƠNG Được ĐẶT VÀO BAZÖ CỦA TR, LÀM TR,

MỚ ĐÒNG THỜI TR2 MỞ THEO KHI ĐÓ CÓ XUNG ĐI VÀO BIẾN ÁP XUNG TRÊN CUỘN THỨ CẤP CỦA BIỂN ÁP XUNG CỐ XUNG ĐỂ KÍCH MỞ TIRISTO KHI ĐIỆN ÁP TRÊN BIẾN ÁP XUNG GIẢM ĐỘT NGỘT, CUỘN DÂY CỦA BIEN ÁP XUNG XUẨT HIỆN sức ĐIỆN ĐỘNG CẢM ÚNG NGƯỢC DÂU LÚC

ĐÓ ĐIỐT D4 VÀ D7 CÓ TÁC DỤNG TRẢ NGƯỢC ĐIẸN ÁP DẬP TẮT sức ĐIỆN ĐỘNG ĐẺ BẢO VỆ CẢC TRANSISTOR KHỎI BỊ QUA ÁP

_ 19 -

TÍNH TOÁN:

CHỌN GÓC DUY TRÌ VÀ THOÁT NĂNG LƯỢNG 0 =5 ° THÌ ĐIỆN ÁP u)

ĐẶT VÀO CỬA (+) CỦA Bộ so SÁNH LÀ: U, = V2 UmaxSIN 5°

1 TÍNH TOÁN KHÂU ĐÔNG

TÍNH TOÁN CÁC KHÂU TRONG MACH ĐIÊU KHIẺN: LL

u2

TRONG ĐÓ : Tp- THỜI GIAN PHÓNG CỦA TỤ c,

T N - THỜI GIAN NẠP CỦA TỤ c,

CHỌN GIÁ TRỊ CỦA TỤ Cj= 0,2 juF

GỌT DÒNG ĐỊÊN TRONG QUÁ TRÌNH NẠP LÀ I N SAU KHOẢNG

THỜI GIAN T = T N = 0,6 (MS) THÌ ĐIỆN ÁP TRÊN TỤ ĐẠT GIÁ TRỊ Uco VẬY

TA CÓ:

ĐẺ ĐIỆN TRỜ ĐẦU VÀO CỦA OAj LA LỚN TA CHỌN ĐIỆN TRỜ R CÓ GIÁ TRỊ

LÀ 100(KÍ2)

4

= 63,15 103(q)

V R 2 + /? 4

THEO KINH NGHIỆM THƯỜNG CHỌN Rọ + R 10 CỠ 20 KQ ĐẺ

GIẢM Độ CHÊNH LỆCH GIỮA 2 CỬA

VÀO CỦA OA CHỌN R,0 NHỎ HƠN Rọ.VẬY CHỌN Rio = 5^ Rọ = 15KÍ2

ĐẺ CÓ SƯỜN XƯNG DÓC ĐỨNG TA NÊN sử DỤNG LOẠI OA CÓ THAM

SÓ VỀ TÓC ĐỘ TĂNG ÁP LỚN (NHƯ LF351) HOẶC DÙNG COMPARATOR (NHƯ LM301, LM339 ), CÁC LOẠI OA THÔNG DỤNG NHƯ LM324, ỊiA741 CHO XUNG KHÔNG THẬT DỐC VỚI KHU Vực TÀN SÓ TRÊN 10 (KHZ)

5 KHÂU TRÔN XUNG:

KHÂU TRỘN XUNG sử DỤNG IC CÁC CỒNG AND CÓ 3 ĐẦU VÀO VỚI

3-5-15 (V), TA CHỌN: Vcc= 12 (V)

U,Đ Ẻ ĐẢM BẢO CHO DÒNG ĐIỆN ĐI VÀO CÁC CỬA CỦA KHƯYẾCH ĐẠI THUẬT

TOÁN NHÒ HƠN 1MA TA CHỌN R 5 =R 6 =15 KÍ2

4 KHÂU PHÁT XƯNG CHÙM:

' 1+ 2V

*10 J

2Cln

NGUYÊN LỶ HOẠT ĐỘNG CỦA

KHÁ u PHẢN HÒI :

LẤY đlỆN ÁP PHẢN HỒI TỪ NGUỒN HàN THÔNG QUA đlỆN TRỞ SHƯNT, VÌ đlỆN ÁP Nà Y NHỎ NÊN TA CHO QUA BỘ KHUẾCH đại để đượC đlỆN ÁP THÍCH HỢP TIẾP THEO ĐIỆN ÁP PHẢN HÔI ĐƯỢC ĐỨA VẢO Bộ CỘNG (ĐẰO) VỚI ĐIỆN ÁP MÀ TA ĐẶT CHO NGUÒN HÀN LÀM VIỆC.SAU ĐÓ ĐIỆN ÁP PHẢN HÒI ĐƯỢC ĐƯA QUA KHÂU PI ĐỂ LOẠI BỎ CÁC SÓNG NHIỀU CÓ TẦN SỐ CAO LÀM CHO MẠCH TĂNG TÍNH ÓN ĐỊNHCHỌN ĐIỆN ÁP TRÊN đlỆN TRỞ SHUNT ƯRS = 2,5 V TA CÓ:

RS = 2 ’ 5 / 747 =0,0014 ^>PRS = 1747 2.0,0014 = 4272 w CHỌN: RS =

0,0015 Q VÀ P RS= 10 KW

X

TÍNH TOÁN BIÉN ÁPCÔNG SUẤT CẤP CHO CÁC KHỐI LÀ RẤT NHỎ, THÔNG THƯỜNG TA CHỌN THÔNG SÓ CỦA CÁC BIẾN ÁP CỦA CÁC KHÓI NHƯ SAU:

-26-CHỌN DẢY CHUÀN CÓ THIẾT DIỆN DÂY LÀ: Q 2 2 =0,5027 TƯƠNG ỨNG

VỚI ĐƯỜNG KÍNH D 2 2 =0,8MMSỐ VÒNG CUỘN THỨ CẤP BIẾN ÁP

■ TÍNH TOÁN PHÍA sơ CẤP BIẾN ÁP

DÒNG ĐIỆN Sơ CẤP TRONG MÁY BIẾN ÁP LÀ:

CHỌN DÂY CHUẨN có THIẾT DIỆN DÂY LÀ: 5, = 0,05726 mm 2 TƯƠNG

U^G VỚI ĐƯỜNG KÍNH d x = 0,27 mm

■ TÍNH TOÁN KHÂU CHỈNH Lưu VÀ ÒN ÁP:

TẠO NGUỒN NƯỒI E=12 V

TA DÙNG MẠCH CHỈNH Lưu CẦU 1 PHA DÙNG DIODE, ĐIỆN ÁP

THỨ CẤP MÁY BIẾN ÁP NGUỒN NUÔI: u 2 =n V

ĐỂ ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP RA CỦA NGUÒN NUÔI TA DÙNG 2 IC ỎN ÁP

7812 VÀ 7912, CÁC THÔNG SỔ CHUNG CỦA VI MẠCH NÀY: ĐIỆN ÁP

CHỌN: c, = cy CÓ: 50V/1000//F c2 =

cv CÓ: 25V/1000 juF C = c ] ' = \¡uF

CHỌN c 4 CÓ: 25V/1000 juF

- 2 7-

/„»=/,^ = 0,15.^10.1= 1,98.1o- 2 04)CÁC DIODE Dl -s- D8 CHỌN LOẠI DIODE THÔNG THƯỜNG CÓ CÁC

CHỌN VAN THYRISTOR N520CH04GOO

GIÁ TRỊ NÀY LÀ GIÁ TRỊ DÒNG VÀ ÁP Ở THỨ CẮP

CHỌN VẬT LIỆU LÕI BIẾN ÁP XUNG LÀ FERIT LÀM VIỆC TRÊN MỘT

PHẦN CỦA ĐẶC TÍNH TỪ HÓA: Bs = 0,45 T, ĐỘ TỪ THẨM ịi A = 6000 A/M,

TRONG ĐÓ: Tx LÀ CHIỀU DÀI XUNG TRUYỀN QUA MÁY BIẾN ÁP

THƯỜNG CÓ GIÁ TRỊ TỪ 10 ĐẾN ÓOOịliS ở đây TA CHỌN Tx LÀ 350 |uS s LÀ TIẾT DIỆN LỎI FERIT

THAY SỐ VÀO TA có: W = 5-35Q-1Q~6 = 23 (VÒNG)

0,75.1G"4

SỐ VÒNG DÂY CUỐN THỨ CẤP BAX:

W 2 = — = — = 11,5 (VÒNG)

GIÁ TRỊ TRUNG BÌNH Ở sơ CÁP VÀ THỨ CÁP BAXẠ„» =Ạ j^ = 0,3.j^|^ = 3,96.10- 2 M)

ĐƯỜNG KÍNH CUỘN sơ CẤP, THỨ CẤP BAX (KHI TA CHỌN J VMM2)

c i = 2 Ël = 2 11,98,10 2 * 0,1 (mm)

1 Vj./t V 2,35.3,14 v'

¿/7 = 2 J — — 2.J ’ ~ 0,1 5 (/ 77/77)

TA CÓ:I BT 2 = I ECTI = 15(MA)

CHỌN TRi LOẠI C828 VỚI CÁC THÔNG SÔ:

+ E

-29-+ E

- 3 1-

Sơ đồ điện áp:

-32-Sau một quá trình học tập và nghiên

cứu, cùng với Sự hướng dẫn tận tình của các

thầy cô giáo trong bộ môn đặc biệt là thầy

Tạ Duy Hà và Sự giúp đỡ của các bạn cùng

nhóm, em đã hoàn thành các nhiệm vụ được

giao của bản đồ án : Thiết kế bộ chỉnh lưu

hàn hồ quang một chiều

Trong quá trình thực hiện, do trình độ còn

hạn chế nên chắc chắn em không thế tránh

khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận

được những ý kiến đóng góp của các thầy cô

giáo và các bạn để bản đồ án này được hoàn

thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 8tháng 4 năm 2010

Sinh viên:

-33

-Kiều trớ DũngTài liệu tham khảo :

1 Điện tử công suất - Võ Minh

Chính, Phạm Quốc Hải, Trần

Trọng Minh

Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật

2 Điện tử công suất - Nguyễn Bính

Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật

3 Giáo trình điện tử công suất - Trần TrọngMinh

-34-Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật