thiết kế bộ chỉnh lưu cho máy biến áp hàn 1 chiều

TR ƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM NG Đ I H C HÀNG H I VI T NAM ẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM ỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM ẢI VIỆT NAM ỆT NAMKHOA ĐI N-ĐI N T TÀU BI N ỆT NAM ỆT NAM Ử TÀU BIỂN ỂN THIẾT

Lời nói đầu

Ngày nay ,không chỉ ở các nước phát triển ,ngay ở nước ta các thiết bị bán dẫn

đã và đang thâm nhập vào các ngành công nghiệp và cả trong sinh hoat gia đình Các xí nghiệp và nhà máy như xi măng, thuỷ điện giáy, đường, dệt, sợi ,đóng tàu lànhững minh chứng

Nhờ chủ trương mở cửa ngày càng có thêm nhiều xí nghiệp mới dây truyền sản xuất mới, đòi hỏi cán bộ kỹ thuật và kỹ sư điện những kiến thức về điện tử công suất về vi mạch và vi xử lý Xuất phát tử yêu cầu thực tế và tầm quan trọng của bộ môn điện tử công suất các thầy cô trong bộ môn điện tử công suất đã cho chúng emtừng bước tiếp xúc với việc thiết kế thông qua đồ án điện án thông qua đồ án môn học điện tử công suất

Ngày nay, nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống nhân dân cũng nâng cao nhanh chóng Nhu cầu về tự động hoá trong các lĩnh vực công nghiệp cũng như các lĩnh vực khác tăng trưởng không ngừng Điều này đòi hỏi đội ngũ kỹ

sư phải nắm bắt và thiết kế ra những hệ điều khiển tự động phục vụ thiết thực cho các lĩnh vực của cuộc sống

Đồ án môn học là một yêu cầu cần thiết và bắt buộc với sinh viên ngành tự độnghoá Nó kiểm tra và khảo sát trình độ thực tế của sinh viên và giúp cho sinh viên có

tư duy độc lập vơí công việc Mặc dù vậy, với sinh viên chưa có nhiều kinh

nghiệm thực tế, cần có sự giúp đỡ của các thầy cô giáo nên trong đồ án này không tránh khỏi những thiếu sót Qua đây, em xin chân thành cảm ơn thầy Đặng Hồng Hải đã hướng dẫn, chỉ bảo em tận tình để em hoàn thành tốt đồ án này

Em xin chân thành cảm ơn!

TR ƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM NG Đ I H C HÀNG H I VI T NAM ẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM ỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM ẢI VIỆT NAM ỆT NAM

KHOA ĐI N-ĐI N T TÀU BI N ỆT NAM ỆT NAM Ử TÀU BIỂN ỂN

THIẾT KẾ MÔN HỌC

MÔN: ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT

Đề bài: Đề số 46

Thiết kế bộ chỉnh lưu cho máy biến áp hàn 1 chiều.

Yêu cầu công nghệ Thiết kế thông số

Thiết kế bộ chỉnh lưu có điều khiển Điện áp cấp: 380 V

Dòng điện: 250 AĐiện áp lớn nhất: 70 V

ĐỀ CƯƠNG SƠ BỘ MỤC LỤC Chương I: Tổng quan về công nghệ hàn một chiều

1.1 Tổng quan về công nghệ hàn

1.1.1 Định nghĩa hàn

1.1.2 Đặc điểm của quá trình hàn

1.1.3 Phân loại phương pháp hàn điện

1.2 Yêu cầu của công nghệ hàn

1.2.1 Các yều cầu chung của máy hàn và nguồn hàn1.2.2 Một số yêu cầu trong chế độ hàn

1.3.2 Giới thiệu một số máy hàn

Chương II: Thiết kế mạch công suất

2.1 Giới thiệu mạch công suất đã biết

2.1.1 Mạch chỉnh lưu hình tia ba pha có điều khiển2.1.2 Mạch chỉnh lưu hình cầu 3 pha có điều khiển2.1.3 Mạch chỉnh lưu hình cầu 3 pha không đối xứng2.2 Tính chọn van bán dẫn cho sơ đồ mạch

2.3 Tính chọn van công suất

2.4 Tính chọn thiết bị bảo vệ

2.4.1 Bảo vệ quá tải

2.4.2 Bảo vệ ngắn mạch

2.4.3 Bảo vệ quá nhiệt độ

2.4.4 Bảo vệ quá điện áp

2.5 Thiết kế máy biến áp

2.5.1 Tính sơ bộ mạch từ

2.5.2 Tính toán dây quấn sơ cấp máy biến áp

2.5.3 Tính toán dây quấn thứ cấp máy biến áp

2.5.4 Kết cấu dây quấn sơ cấp

2.5.5 Kết cấu dây quấn thứ cấp

Chương III Thiết kế mạch điều khiển

3.1 Nguyên lý mạch điều khiển

3.2 Thiết kế mạch điều khiển

3.3 Tính toán các khâu trong mạch điều khiển

3.4 Tính toán máy biến áp

3.5 Tính toán khâu chỉnh lưu và ổn áp

3.6 Khuyếch đại xung và biến áp xung

3.7 Ghép nối thành sơ đồ hoàn chỉnh

3.8 Nhận xét chung

Kết luận:

Tài liệu tham khảo

Sinh viên thực hiện Giáo viên hướng dẫn

Đinh Văn Nam Đặng Hồng Hải

CHƯƠNG I: Tổng quan về công nghệ hàn điện

1.1 Tổng quan về công nghệ hàn

1.1.1 Định nghĩa hàn

- Hàn là phương pháp nối hai hay nhiều chi tiết kim loại thành một mà không thể tháorời được băng cách nung nóng chúng tại vùng tiếp xúc đến trạng thái nóng chảy hay dẻo, sau đó không dùng áp lực hoặc dùng áp lực để ép chi tiết hàn dính chặt với nhau

- Khi hàn nóng chảy, kim loại bị nóng chảy sau đó kết tinh hoàn toàn tạo thành mối hàn

- Khi hàn áp lực, kim loại được nung đến trạng thái dẻo, sau đó được ép để tạo nên mối liên kết kim loại, và tăng khả năng thẩm thấu, khuếch tán của các phần tử vật chấtgiữa hai mặt chi tiết cần hàn làm cho các chi tiết liên kết chặt với nhau tạo thành mối hàn

1.1.2 Đặc điểm của quá trình hàn

- Tiết kiệm kim loại: so với tán ri tiết kiệm từ 10-20%, so vớí phương pháp đúc có

thể tiết kiệm được từ 30-50% lượng kim loại …

- Giảm được thời gian và giá thành chế tạo kết cấu như dầm, dàn, khung,…

- Có thể tạo được các kết cấu nhẹ nhưng khả năng chịu lực cao

- Độ bền và độ kín của mối hàn lớn

- Có thể hàn đuợc hai kim loại có tính chất khác nhau

- Thiết bị hàn đơn giản, vốn đầu tư không cao

- Trong kết cấu hàn tồn tại ứng suất nhiệt lớn, nên vật hàn dễ bị biến dạng và cong

vênh

- Tổ chức kim loại gần mối hàn bị dòn nên kết cấu hàn chịu xung lực kém

Hàn được sử dụng rộng rãi để tạo phôi trong tất cả các nghành kinh tế quốc dân, đặc biệt trong các nghành chế tạo máy, chế tạo các kết cấu dạng khung, dàn trong xây dựng, cầu đường, các bình chứa trong công nghiệp ……

1.1.3 Phân loại các phương pháp hàn

a theo trạng thái hàn

- Hàn nóng chảy

Hàn hồ quang, hàn khí, hàn điện tử, hàn bàng tia lửa điện, hàn bằng tia laze, hàn plasma …… khi hàn nóng chảy kim loại hàn được nung đến trạng thái nóng chảy, kết hợp với kim loại bổ sung từ bên ngoài vào điền đầy khe hở giũa hai chi tiết hàn, sau

đó đông đặc tạo thành mối hàn

- Hàn nhiệt

Hàn nhiệt là sử dụng nhiêt của các phản ứng hoá học phát nhiệt để nung nóng kim loại mép hàn đến trạng thái nóng chảy đồng thời kết hợp với lục ép để tạo nên mối hàn

b Theo năng lượng sử dụng

- Điện năng: hàn hồ quang, hàn điện tiép xúc,…

- Hoá năng: hàn khí, hàn nhiệt,…

- Cơ năng: hàn ma sát, hàn nguội

độ lớn của cưòng độ điện trường,…

- Đặc tính V-A

Hình I.1 Đặc tính tĩnh của hồ quang

Để giảm được Umồi mà vẫn gây được hồ quang người ta cho hai điện cực tiếp xúc nhau gây ra I đoạn mạch, nếu I đoạn mạch đủ lớn sẽ nung kim loại chỗ tiếp xúc nóng chảy thường sử dụng đoạn đặc tính CD để hàn

b Hàn hồ quang điện

Hàn hồ quang điện là dùng nhiệt lượng của hồ quang điện nung nóng chỗ hàn làm cho kim loai vật hàn chảy và kim loại bổ sung chảy để nối hai vật lại.Khi hàn cho que hàn chạm vào vật hàn 0,1s xong đưa lên cao 3-4mm do tác dụng của điện trở nên đầu

nút que hàn bị nung nóng Khi nhấc que hàn lên 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 vật hàn và que hàn chịu tác dụng của điện trường.bị ion hoá, các ion dưới đi lên rất nhanh biến động năng thành nhiệt năng dẫn đến que hàn bịnóng chảy và nhỏ giọt xuống vật hàn.

Quá trình gây hồ quang khi hàn xảy ra 3 giai đoạn:

Hình I.2 Quá trình gây hồ quang khi hàn

a Giai đoạn ngắn mạch (a) : Cho hai điện cực chạm vào nhau, do diện tích tiết

diện ngang của mạch điện bé và điện trở vùng tiếp xúc giữa các điện cực lớn vì vậy trong mạch xuất hiện một dòng điện cường độ lớn , hai mép điện cực bị nung nóng mạnh

b Giai đoạn ion hoá (b) : Khi nâng một điện cực lên khỏi điện cực thứ hai một

khoảng từ 2÷5 mm các điện tử bứt ra khỏi quỹ đạo của mình và chuyển động nhanh về phía anôt (cực dương), trên đường chuyển động chúng va chạm vào các phân tử khí trung hoà làm chúng bị ion hoá sự ion hoá các phân tử khí kèm theo

sự toả nhiệt lớn và phát sáng mạnh

c Giai đoạn hồ quang cháy ổn định (c): khi mức độ ion hoá đạt đến mức bão

hoà, cột hồ quang ngừng phát triển, nếu giữ cho khoảng cách giữa hai điện cực không đổi thì cột hồ quang được duy trì ở mức ổn định Khi hàn điện áp cần thiết

để gây hồ quang khoảng 35÷55V với dòng một chiều

1.1.5 Máy hàn hồ quang điện một chiều

a Máy phát hồ quang

Hình sau trình bày sơ đồ nguyên lý của một máy hàn một chiều dùng máy phát có cuộn kích từ riêng và cuộn khử từ mắc nối tiếp

Hình I.3 Sơ đồ nguyên lý máy hàn một chiều.

Máy hàn gồm một máy phát điện một chiều(M) có cuộn dây kích từ riêng(2) được cấp điện riêng từ nguồn điện xoay chiều qua bộ chỉnh lưu(1) Trên mạch ra của máy phát đặt một cuộn khử từ(3) người ta bố trí sao cho từ thông (Þc) sinh ra trên cuộn khử

từ luôn luôn ngược hướng với từ thông (Þkt) sinh ra trong cuộn kích từ Ở chế độ không tải ,dòng điện hàn Ih=0 nên từ thông Þc=0 ,máy phát được kich từ bởi từ thông

Þkt do cuộn dây kích từ(2) sinh ra:

Þkt= Ikt.w/ Rk

Trong đó Ikt là dòng điện kích từ, W va Rk là số vòng dây và từ trở của cuộn kích từ Khi đó điện áp không tải được xác định theo công thức:

Ukt=C.Þkt

Ở chế độ làm việc, dòng điện hàn Ih≠0 nên từ thông Þc≠0 máy phát được kích từ bởi

từ thông tổng hợp, do cuộn dây kích từ va cuộn khử từ sinh ra

Þ=Þkt - Þc

Sức điện động sinh ra trong phần cảm của máy phụ thuộc vào từ thông kích từ:

E=C Þ =C.(Þkt - Þc )

Trong đó C là hệ số phụ thuộc vào máy

b Máy hàn dùng dòng diện chỉnh lưu

Máy hàn dùng dòng điện chỉnh lưư có hai bộ phận chính: biến áp hàn (1) và bộ chỉnh lưu (2) ,Bộ biến trở R (3) dùng để điều chỉnh cường độ dòng điện hàn

Hình I.4 a Sơ đồ nguyên lý của máy hàn chỉnh lưu ba pha.

b Sơ đồ nguyên lý của máy hàn chỉnh lưu một pha

Máy hàn dùng dòng điện chỉnh lưu có hồ quang cháy ổn định hơn máy hàn xoay chiều, phạm vi diều chỉnh dòng điện hàn rộng hệ số công suất hưu ích cao, công suất không tải nhỏ, kết cấu đơn giản hơn Nhược điểm của máy hàn chỉnh lưu là công suất

bị hạn chế, các điot dễ bị hỏng khi ngắn mạch lâu và dòng điện hàn phụ thuộc lớn vào điện áp nguồn

Ngoài ra còn một số loại máy hàn một chiều : Máy phát hàn một chiều diezen, máy phát hàn một chiều động cơ điện…

1.2 Yêu cầu của công nghệ hàn

1.2.1 Các yêu cầu chung với nguồn điện hàn và máy hàn:

- Điện áp không tải Hh <U0 < 80V, đối với máy hàn một chiều U0=25÷45V,

Hh=16÷35V

- Đường đặc tính động V-A của náy hàn phải là đường dốc liên tục

- Có khả năng chịu quá tải khi ngắn mạch Id = (1,3-1,4)Ih.

- Có khả năng điêu chỉnh dòng điện hàn trong phạm vi rộng

- Máy hàn phải có khối lượng nhỏ , hệ số hữu ích lớn, giá thành rẻ , dễ sử dụng va dễ sửa chữa

1.2.2 Một số yêu cầu trong chế độ hàn

a Đường kính que hàn

Đường kính que hàn phụ thuộc vào vật liệu hàn, chiều dày vật hàn, vị trí mối hàn trong không gian, kiểu mối hàn… để chọn có thể tra trong sổ tay công nghệ hoăc theokinh nghiệm

Đối với hàn thép đường kính que hàn được xác định như sau:

Ih = (β +αddq)dq

Trong đó αd và β là các hệ số pịu thuộc vào vật liệu hàn, đối với thép αd=6 ; β= 20;

dq – là đường kính que hàn lấy theo mm

Chú ý: - Khi chiều dày chi tiết S > 3dq thì nên tăng cương độ dòng điện khoảng 15% , còn S < 1,5dq thì nên giảm 15% so với trị số tính toán

- Cường độ dòng điện hàn khi hàn đứng nên giảm 10÷15% và khi hàn trần nên giảm 15÷20% so với hàn sấp

c Điện áp hàn : Điện áp hàn thường ít thay đổi khi hàn hồ quang tay

Trong đó: Fd - là điện tích mặt cắt ngang của kim loại đắp

F0 – là diện tích mặt cắt ngang của đường hàn đầu tiên

L - chiều dài mối hàn (cm)

t - thời gian hàn (giây)

Tốc độ hàn phụ thuộc vào cường độ dòng điện hàn, có thể tính theo công thức kinh nghiệm sau:

Vh =

α d .I h 3600.γ F d

Trong đó : αdd là hệ số đắp, αdd = 7÷11 [g/A.h]

γ - khối lượng riêng kim loại que hàn [g/cm3]

Ih - cường độ dòng điện hàn [A]

F - tiết diện đắp của mối hàn [cm2 ]

- nếu tổ chức sản xuất khá thì lấy K = 0,5÷0,6

- nếu tổ chức sản xuất trung bình thì lấy K = 0,3÷0,4

- nếu tổ chức sản xuất kém thì lấy K < 0,3

1.2.3 Yêu cầu của công nghệ hàn điện một chiều trong sản xuất

- Năng suất cao ,đảm bảo chất lượng

- Chất lượng mối hàn tốt và ổn định

- Tiết kiệm được vật liệu hàn ( kim loại)

- tiết kiệm năng lương điện ( sử dụng triệt để năng lượng)

- Cải thiện điều kiện lao động

- Không lẫn năng lượng vào mối hàn, hay hiện tượng tự nắn dòng

1.3 Phạm vi ứng dụng và một số sản phẩm thương mại.

1.3.1 Phạm vi ứng dụng

Công nghệ hàn điện một chiều đuơc ứng dụng rất rộng rãi trong cuộc sống cung nhưcác nghành công ngiệp chế tạo, hiện đại như công nghiệp đóng tàu, xây dựng, cầu đường , dầu khí, nông nghiệp……

Hàn hồ quang dưới lớp thuốc bảo vệ có ứng dụng trong sản xuất như các kết thép dạng tấm vỏ kích thước lớn, các dầm thép có khẩu độ và chiều cao, các ống thép có

đường kính lớn ,các bồn bể chứa, bình chịu áp lực va trong công nghiệp đóng tàu… Tuy nhiên phương pháp này chủ yếu được ứng dụng để hàn các mối hàn ở vị trí hàn bằng , các mối hàn có chiều dài lớn và có quỹ đạo không phức tạp.

Đối với phương pháp hàn hồ quang nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ có thể hàn các loại thép không gỉ, thép chịu nhiệt , thép bền nóng , các hợp kim đặc biệt ,các hợp kim nhôm, magiê, niken, đồng, các hợp kim có hoá lưc mạnh với oxy Phương pháp này có thể sử dụng được ở mọi vị trí trong không gian, chiều dày vật hàn từ 0,4-4,8mm thì chỉ cần hàn một lớp không phải vát mép; từ 1,6-10mm hàn một lớp có vát mép; từ 3,2-25 mm thì hàn nhiều lớp

- Tính năng: - Sử dụng công nghệ THYRISTOR

- Sử dụng đuợc nhiều loại đũa hàn

- Tiết kiệm điện do dùng điện ba pha

- Dễ dàng mồi lủa , mồi hàn mịn

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ MẠCH CÔNG SUẤT

2.1 Chọn phương án mạch công suất

2.1.1 Chỉnh lưu tia 3 pha có điều khiển

+ ta có công thức tính giá trị điện áp chỉnh lưu trung bình Ud như sau:

+ Với   300

Ud =  cos cos

2

3 3

0

Như vậy khi dòng tải là liên tục, Ud được biểu diễn bởi biểu thức chung là

cos 2

3 2

3

2 6

Khi  = 6

hay  = 1500 ta có Ud= 0Vậy với tải thuần trở nếu góc  thay đổi từ 0  1500 thì Ud thay đổi từ Ud0

đến 0

0

0

0 0

0 0

2 Xét tải trở cảm L 1 = 

+ Khi điện cảm tải coi là vô cùng lớn dòng tải là liên tục và được là phẳng hoàn

toàn Vì vậy các thyristor sẽ tiếp tục dẫn dòng khi điện áp pha đã đổi cực tính tại .Với góc điều khiển  > 300 trên đường điện áp Ud sẽ xuất hiện phần âm Mỗi van

trên sơ đồ sẽ dân dòng có giá trị Id trong khoảng  = 3

+ Điện áp chỉnh lưu trung bình được biểu diễn bởi công thức chung :

Ud = Ud0 cos

0

0

0 0

+ Đường bao phía trên của các đường điện áp pha cho ta hình dạng thế của điểm

ra tải P khi V1, V3, V5 được điều khiển với góc  so với các điểm chuyển mạch tựnhiên

+ Đường bao phía dưới của các đường điện áp pha cho ta hình dạng thế của điểm

ra tải Q khi V2, V4, V6 được điều khiển với góc  so với các điểm chuyển mạch tựnhiên

+ Dạng thế của P và Q so với điểm trung bính của nguồn giống với dạng điện áp

ra của các chỉnh lưu 3 pha hình tia Nếu đo điện áp giữa P và Q ta có được biểudiễn trên hệ thống điện áp dây Uab,Uac, Ubc…

+ Với tải thuần trở dạng dòng trên tải lặp lại giống như dạng điện áp Ud Vì vậyvới góc điều khiển   300 dòng trên tải là liên tục ta có: 0    300 ; Ud =

1 6 3

0 0 0 0 0 0 0

0 0

Xung lËp l¹i

®iÒu khiÓn xung réng 0

0 0

+ Dạng thế của P và Q so với điểm trung tính của nguồn giống với dạng điện áp

ra của chỉnh lưu 3 pha hình tia Nếu đo điện áp giữa P và Q ta có được điện áp racủa chỉnh lưu cầu 3 pha được biểu diễn trên hệ thống điện áp dây Ucb, Uac, Ubc, Uba,

Uca, Ucb…

+ Do dòng tải được coi là phẳng hoàn toàn nên trước khi một thyristor nhận đượctín hiệu điều khiển để mở ra thì dòng vẫn chạy qua thyristor đang dẫn trước đó Vìvậy có thể xuất hiện phần điện áp âm trên đường cong điện áp chỉnh lưu Ud

+ Với dòng tải là liên tục ta luôn có:

Ud = Ud0 cos  Vậy với tải trở cảm thì phạm vi điều chỉnh của góc  là từ 00 đến 900

0 0

0

0 0

- Giá trị dòng trung bình ra tải :

một cách trực tiếp mà không cần cách ly bằng biến áp xung Điều đó có thể ápdụng nếu như sơ đồ làm vịêc với điện áp thấp, ví dụ như một nguồn hàn hồ quangmột chiều Với sơ đồ này có ưu thế là dùng ít van tuy nhiên nhược điểm của các

sơ đồ này là số lần dập mạch của điện áp chỉnh lưu phụ thuộc vào góc điều khiển

2.2 Phân tích ưu nhược điểm của các mạch công suất

2.2.1 chỉnh lưu hình tia ba pha

Ưu điểm : Thường được lựa chọn khi công suất tải không quá lớn so với biến áp nguồn cấp ( tránh gây mất đối xứng cho nguồn lưới ) và tải không có yêu cầu quá cao về chất lượng điện áp một chiều.

Vì sử dụng nguồn ba pha nên cho phép nâng công suất tải lên nhiều ,độ đập mạch điện áp sau chỉnh lưu giảm nên giảm được kích thước của cuộn kháng lọc Nhược điểm : Loại này cần có biến áp nguồn để có điểm trung tính đưa ra tải công suất máy biến áp lớn hơn công suất một chiều 1,35 lần

2.2.2 Chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển không đối xứng

a Ưu điểm :

- Sơ đồ mạch lực đơn giản vì dùng cả điôt và tiristor ;

- Dùng ba tiristor nên mạch điều chỉnh đơn giản ;

- Điện áp ra ít đập mạch ,chất lượng điện áp tương đối tốt ;

- Sơ đồ có dòng chạy trong thứ cấp máy biến áp là dòng xoay chiều nên trong máy biến áp không có hiện tượng tư hoá cưỡng bức

- Công suất tính toán máy biến áp xấp xỉ công suất trên tải, chứng tỏ thành phần sóng điều hoà bậc cao trong sơ đồ cầu là không đáng kể

- Chất lượng điện áp một chiều khá tốt , điều này làm giảm điện kháng bộ lọc dẫn đến giảm kích thước bộ lọc

b Nhược điểm :

- Khả năng điều chỉnh điện áp không cao ;

- Sử dụng máy biến áp ba pha nên giá thành tương đối cao ;

- Điện áp ngược đặt lên van lớn nên phải có mạch bảo vệ ;

2.2.3 Chỉnh lưu cầu ba pha có điều khiển

Nhược điểm :

- Sử dụng máy biến áp ba pha nên giá thành tương đối cao ;

- Điện áp ngược đặt lên van lớn nên phải có mạch bảo vệ ;

đề tài thiết kế máy hàn một chiều theo yêu cầu của đề tài Đây cũng là nội dung chính của đồ án này

2.4 Tính chọn van bán dẫn công suất cho sơ đồ mạch

Ta có điện áp vào ba pha là 380V ,điện áp không tải là ud0 = 70 V ,với dòng điện vào là 250V

Ta có :

Ud0 = Ud + ∆Uv +∆Uba + ∆Uck

Trong đó : Ud - là điện áp chỉnh lưu ;

∆Uv = 2.1,6 = 3,2 V - là sụt áp trên các van

∆Uba = 0,05Ud - sụt áp trong biến áp khi có tải ,bao gồm sụt ∆Ur và sụt

áp trên điện cảm ∆U1

∆Uck - sụt áp trên điện kháng : ∆Uck = 0,1 Ud ;

vậy Ud0 = Ud + ∆Uv +∆Uba + ∆Uck = Ud+ 3,2 +0,05 Ud + 0,1Ud

2.4 Tính chọn van công suất

+ Trị số trung bình dòng qua van

Ungmax = 6U2  2,45U2 = 2,45 34,5 = 84,5 (V)

* Điện áp ngược:

Unv = KdtU Ungmax

 Unv = 1,9 84,5 = 160,55(V) (trong đó chọn Kđtu = 1,9 tới hệ số dự trữ điện áp luôn > 1,6)

+ Dòng điện định mức của van:

Hệ số dự trữ dòng điện ta chọn là 3,2.

 Iđm = 2.144,3= 288,6 (A) Với các thông số trên ta chọn được van: C392C với các thông số :

- Điện áp ngược lớn nhất mà van phải chịu :Ungmax = 300V

- Dòng điện định mức qua van : Iđm = 500 (A)

- Đỉnh xung dòng điện : Ipk = 5500(A)

- Dòng điện của xung điều khiển : Iđk= 0,3(A)

- Điện áp của xung điều khiển : Uđk = 3,0(V)

- Tốc độ biên thiên lớn nhất của điện áp : dt

du

= 200V/s

- Nhịêt độ làm việc cực đại : 1250C

2.5 Tính chọn các thiết bị bảo vệ sau:

+ Dùng áp tô mát tác động nhanh để đóng ngắt mạch động lực tự động bảo vệ

quá tải và ngắn mạch thyristor

+ Chọn áp tô mát có Iđm = (1,1  1,3) Id sao cho dòng bảo vệ của áp tô mátkhông vượt quá dòng ngắn mạch của thứ cấp

 Iđm=

1,2.√3.34,5.204

380 = 38,5 A Chọn Uđm = 220 V

+ Dòng ngắn mạch:

Inm = 2,5Ild= 2,5 3.I1 = 2,5 3.18,5 = 80,1 (A) + Dòng quá tải: