đề tài Thiết kế hệ truyền động cán thép thanh

LỜI NÓI ĐẦU Trong nền sản xuất công nghiệp hiện đại, vấn đề tự động hóa luôn được các công ty chú trọng phát triển.Mục đích nhằm để nâng cao chất lượng và tăng tính cạnh tranh của sản p

Mục lục

LỜI NÓI ĐẦU 3

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CÁN THÉP 4

1.1 Tổng quan về công nghệ cán thép 4

1.2 Cấu tạo máy cán 4

1.2.1 Hộp cán 6

1.2.2 Cơ cấu và thiết bị truyền 6

1.3 Phân loại máy cán 6

1.4 Yêu cầu về truyền động điện-trang bị điện máy cán 7

1.5 Trang bị điện dây chuyền cán thép thanh 8

Chương 2 THIẾT KẾ HỆ TRUYỀN ĐỘNG T-Đ 10

2.1 Lựa chọn phương án chỉnh lưu 10

2.1.1 Chỉnh lưu cầu 1 pha 10

2.1.2 Chỉnh lưu hình tia 3 pha 11

2.1.3 Chỉnh lưu cầu 3 pha 12

2.2 Thiết kế mạch lực 13

2.2.1 Sơ đồ nguyên lí mạch lực 13

2.2.2 Thiết kế máy biến áp lực 16

2.2.3 Tính chọn van mạch lực 19

2.2.4 Thiết kế cuộn kháng lọc 20

2.2.5 Các vấn đề bảo vệ mạch lực 23

Chương 3 THIẾT KẾ MẠCH PHÁT XUNG ĐIỀU KHIỂN 25

3.1 Sơ đồ khối mạch tạo xung điều khiển 25

3.2 Thiết kế mạch tạo xung điều khiển 25

3.2.1 Khâu đồng pha 25

3.2.2 Mạch tạo xung răng cưa 26

3.2.3 Khâu so sánh 27

3.2.4 Khâu tạo xung chùm 28

3.2.5 Khâu tách xung 29

3.2.6 Khâu trộn xung-khuếch đại xung-biến áp xung 30

3.3 Tính toán mạch tạo xung điều khiển 32

3.3.1 Tính toán biến áp xung 32

3.3.2 Tính toán khuếch đại xung 33

3.3.4 Tính toán khâu so sánh 34

3.3.5 Tính toán khâu răng cưa 34

3.3.6 Tính toán khâu đồng pha 34

Chương 4 TỔNG HỢP MẠCH VÒNG ĐIỀU CHỈNH 36

4.1 Sơ đồ khối hệ hai mạch vòng 36

4.1.1 Sơ đồ khối động cơ một chiều kích từ độc lập 36

4.1.2 Sơ đồ khối bộ biến đổi 37

4.1.3 Sơ đồ khối các phần tử khác 38

4.1.4 Sơ đồ khối hệ hai mạch vòng điều chỉnh 40

4.2 Tính toán cụ thể các thông số bộ điều chỉnh Ri và điều chỉnh 40

4.2.1 Tính toán tham số động cơ 40

4.2.2 Tính toán tham số bộ biến đổi 41

4.2.3 Tính toán tham số các khâu phản hồi 41

4.3 Tổng hợp mạch vòng dòng điện 42

4.4 Tổng hợp mạch vòng tốc độ 43

4.5 Mô phỏng hệ điều chỉnh TĐĐ động cơ một chiều KTĐL 46

4.6 Tính toán các phần tử bộ điều chỉnh 47

Tài liệu tham khảo 49

LỜI NÓI ĐẦU

Trong nền sản xuất công nghiệp hiện đại, vấn đề tự động hóa luôn được các công ty chú trọng phát triển.Mục đích nhằm để nâng cao chất lượng và tăng tính cạnh tranh của sản phẩm.Trong các dây chuyền sản xuất thì hệ truyền động điện có điều chỉnh tốc độ và momen là không thể thiếu.Hiện nay có rất nhiều hệ điều chỉnh truyền động điện được sử dụng như hệ máy phát - động cơ một chiều (F – Đ), hệ thyristor - động cơ một chiều (T – Đ), hệ xung áp - động cơ một chiều…

Trong những năm gần đây kinh tế Việt Nam đã có những bước phát triển mạnh mẽ, nhờ áp dụng những tiến bộ của khoa học kỹ thuật mà có nhiều sản phẩm được sản xuất ra với số lượng và chất lượng ngày càng tốt đặc biệt là sức lao động của con người được giảm đáng kể.Sự phát triển rất nhanh chóng của máy tính điện tử, công nghệ thông tin và những thành tựu của lý thuyết truyền động điện đã làm cở sở và hỗ trợ cho sự phát triển tương xứng của lĩnh vực tự động hoá

Cán kim loại là một trong những phương pháp gia công kim loại bằng áp lực rất cần thiết đối với nền sản xuất hàng công nghiệp ở nuớc ta, chính vì vậy để hiểu rõ hơn về vấn

đề này em đã được giao nhiệm vụ làm đồ án chuyên ngành với đề tài: “Thiết kế hệ truyền

động cán thép thanh”

Trong quá trình thực hiện, em đã nhận được sự hướng dẫn rất tận tình của cô giáo –

Thạc sĩ: Nguyễn Thị Liên Anh để hoàn thiện được đồ án của mình.Tuy đã có nhiều cố

gắng song với những kiến thức và kinh nghiệm thực tế còn hạn chế, chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót.Em rất mong nhận được những góp ý của thầy, cô để qua đó khắc phục và hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cám ơn!!!

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CÁN THÉP

Căn cứ theo nhiệt độ trong quá trình tái kết tinh để phân chia cán nóng và cán nguội:

- Cán thép ở nhiệt độ ÷ C được gọi là cán nóng

- Cán thép ở nhiệt độ ÷ C được gọi là cán nguội

1.2 Cấu tạo máy cán

c)

d)

Hình 1.1.Cấu tạo máy cán

Máy cán là một loại máy gia công kim loại bằng áp lực (không tạo phôi) để cán sản phẩm có hình dáng, kích thước nhất định máy cán gồm ba bộ phận chính: Các giá cán, bộ truyền động, nguồn động lực động cơ truyền động giá cán

13

14

8

1.2.2 Cơ cấu và thiết bị truyền

Bộ phận truyền động gồm hộp giảm tốc, trục khớp nối, hộp bánh răng truyền lực.Tuỳ theo từng yêu cầu và công nghệ, về cấu tạo của máy cán, theo từng nhiệm vụ mà cơ cấu

và thiết bị truyền đối với từng giá cán có thể khác nhau

Đối với máy cán lớn như máy cán thô, cán lá thép dày hay máy cán có tốc độ lớn thì các trục cán được truyền động riêng rẽ từ hai động cơ riêng biệt tới các trục cán không qua hộp bánh răng hình a, b trên hình 1.1

Còn đối với một số máy cán khác thì việc truyền động được thực hiện bởi một động

cơ chung (gọi là truyền động nhóm) thông qua hộp bánh răng, hộp giảm tốc hoặc tăng tốc trên đường dẫn động từ động cơ tới trục của giá cán hình c, d trên hình 1.1

Đối với máy cán thường sử dụng động cơ không đồng bộ hoặc động cơ một chiều kích từ độc lập có yêu cầu điều chỉnh tốc độ

1.3 Phân loại máy cán

Có thể phân loại máy cán theo công dụng, theo số giá cán trong máy cán, theo số trục cán có trong giá cán và theo cỡ kích thước của sản phẩm.Còn tại phân xưởng cán thì phân loại theo tên sản phẩm cuối cùng, theo cách bố trí của các máy các trong xưởng theo công nghệ cán

Máy cán phôi là loại máy chuyên sản xuất phôi ban đầu cho các máy cán khác, máy sản xuất ra hai loại phôi chính: phôi thỏi có tiết diện vuông và phôi tấm có tiết diện hình chữ nhật

Máy cán hình là loại máy cán dùng để cán thép hình.Sản phẩm của máy có rất nhiều loại và rất đa dạng Máy cán hình chia làm ba loại:

- Máy cán hình cỡ lớn (đường kính trục cán Ф ≥ 500mm)

- Máy cán hình trung bình (đường kính trục cán Ф500-300mm)

- Máy cán hình cỡ nhỏ (đường kính trục cán Ф350-250mm)

máy cán ray dầm Máy cán hình cỡ nhỏ chuyên dùng để sản xuất các loại dây thép có Ф6, Ф8 ở dạng cuộn gọi là máy cán dây thép

Máy cán tấm: Tuỳ thuộc vào chiều dày sản phẩm mà phân ra máy cán tấm dày, máy cán tấm trung bình máy cán tấm mỏng máy cán tấm cực mỏng.Tuỳ thuộc vào trạng thái nhiệt độ các kim loại khi cán mà ta chia ra máy cán tấm nóng, máy cán tấm nguội

Máy cán ống được phân loại theo sản phẩm : máy cán tóp ống, hệ thống máy hàn ống, máy cán uốn hình.Và theo công nghệ cán ta có: máy cán ống tự động, máy cán ống liên tục, máy cán ống khứ hồi, hệ thống hàn ống bằng phương pháp hồ quang điện trở

Phân loại máy cán theo cách bố trí các thiết bị chính (giá cán ):

- Máy cán có một giá cán

- Máy cán bố trí theo hàng có các giá cán bố trí thành một hay nhiều hàng ngang, các máy cán được dẫn động chung bằng một động cơ hoặc dẫn động riêng biệt tuỳ theo ý đồ công nghệ

- Máy cán liên tục: loại máy cán này thường có hai nhóm giá cán Nhóm thứ nhất làm nhiệm vụ cán thô thường được bố trí liên tục, nhóm thứ hai làm nhiệm vụ cán tinh thường được bố trí theo hàng

1.4 Yêu cầu về truyền động điện-trang bị điện máy cán

Yêu cầu chung cho hệ truyền động máy cán là:

- Dải điều chỉnh tốc độ rộng

- Tần số đóng cắt lớn

- Chịu được phụ tải lớn khi ngoạm phôi

- Hệ làm việc hiệu quả, tin cậy, đảm bảo chất lượng sản phẩm

Hiện tại, nhiều nhà máy cán thép dùng hệ máy phát động cơ (FĐ), hệ chỉnh lưu động cơ (CL-Đ) nhưng hệ Thyristor-Động cơ (T-Đ) có nhiều ưu việt hơn cả và đang thay thế dần các hệ truyền động trên

-Hình 1.4 Sơ đồ dây chuyền công nghệ cán thép thanh

Quy trình công nghệ sản xuất thép thanh:

- Phôi thép được nhập về có kích thước dài, sau khi tính toán cắt chia với độ dài yêu cầu, phôi thép được vào sàn con lăn chuyển phôi, ở đây nhờ hoạt động của xilanh- pitông phôi thép được so bằng đầu và được nạp vào lò nung Phôi thép được nung trong khoảng thời gian (3-4)h, đạt được nhiệt độ yêu cầu tức là phải động nhiệt giữa trong long phôi thép và bề ngoài của phôi

- Sau khi nung đạt tiêu chuẩn, phôi thép được tống ra ở cửa ra của lò (cửa vào phôi thép mới lại được tiếp tục nạp), hệ thống con lăn ở cửa lò dẫn phôi thép qua giá cán thô qua M1 qua lần cán thứ nhất, sau đó động cơ kéo trục cán đảo xoay chiều qua thực hiện cán nghịch, lần thứ hai phôi thép đã được chuyển xuông băng lăn phía dưới qua trục cán thứ hai sau đó động cơ lại đảo chiều thực hiện cán nghịch

Cứ như vậy, tổng số lần cán thô ở đây là 7 lần với 4 lần cán thuận, 3 lần cán nghịch Tiếp theo phôi qua giá cán M2 và M3, phôi thép đã dài ra và đường kính thì nhỏ đi, lúc này tốc độ máy đã tăng lên nhằm đảm bảo năng suất máy

- Qua máy cắt bay thép được cắt đầu, do quá trình cán thô đầu thép bị rạn nứt

- Máy cắt bay được điều khiển tự động hoàn toàn bằng PLC S7-200, tín hiệu khi có thép đi qua được cảm biến quang đưa về PLC kết hợp tính toán tốc độ ra phôi sẽ quyết định thời điểm cắt hợp lý

- Tiếp theo thép được lần lượt cán qua các giá cán trung M4, M5, M6 và các giá cán tinh M7, M8, M9, M10, lúc này thép đã đạt tiêu chuẩn về chất lượng, đáp ứng độ bền, độ tin cậy cũng như đường kính sản phẩm đáp ứng công nghệ yêu cầu

- Sau chu trình cán thép, thép được chuyển qua máy cắt đĩa dùng để cắt phân đoạn theo chiều dài, khi có thép đi qua (tín hiệu từ cảm biến được gửi qua PLC) và tính

Sàn chuyển phôi

Bãi

phôi

Lò nung

Tống nạp phôi

Ra phôi

Cán thô

Cán trung1

Cắt đầu cắt đuôi

Cán trung 2

Cán tinh

Sản phẩm thép

dao cắt để cắt thép đi rồi quay góc cắt đoạn thép tiếp theo, cứ như vậy máy cắt sẽ cắt toàn bộ số thép sau khi cán

- Sau máy cắt,lúc này tốc độ của thép đã giảm đi rất nhiều,để tăng tốc độ chuyển thép người ta cho thép qua máy đẩy tiếp tạo kẹp vào thép để đẩy thép đi và nhờ hệ thống xilanh khí nén mở dàn khe nhả thép rơi xuống sàn nguội.Khi có thép rơi xuống động cơ kéo dàn răng cưa hoạt động,thép được so bằng đầu và được đưa về băng tải thép.Sau khi đủ số thanh thép,thép được dồn tới máy cắt nguội 600T thực hiện cắt phân đoạn với chiều dài 7m mỗi thanh

- Công đoạn phân loại thép để loại bỏ thép không đạt tiêu chuẩn đặt ra trước khi đóng bó được thực hiện đẩy ra bằng tay.Mỗi bó thép bó xong được cẩu cân,kiểm tra,dán nhãn mác.Như vậy chu trình thép thành phẩm đã hoàn tất

Chương 2 THIẾT KẾ HỆ TRUYỀN ĐỘNG T-Đ

2.1 Lựa chọn phương án chỉnh lưu

2.1.1 Chỉnh lưu cầu 1 pha

Hình 2.1.Sơ đồ mạch chỉnh lưu cầu 1 pha

Hình 2.2.Giản đồ điện áp và dòng điện của mạch chỉnh lưu cầu 1 pha

Nguyên tắc phát xung : Để cấp điện cho tải phải có 2 van dẫn:một của nhóm lẻ,một

của nhóm chẵn,do đó xung điều khiển cũng phải đưa tới 2 van cùng một thời điểm: cùng với ; cùng với

Ưu điểm : Chỉnh lưu cầu 1 pha có chất lượng điện áp ra tương đương với chất

lượng điện áp ra của chỉnh lưu 1 pha có biến áp trung tính.Không nhất thiết phải có biến áp nguồn,khi điện áp ra tải phù hợp với cấp điện áp xoay chiều ta có thể mắc trực tiếp mạch chỉnh lưu vào lưới điện

Nhược điểm : Do số lượng van phải gấp đôi sơ đồ hình tia nên sụt áp trong mạch

van cũng tăng gấp đôi,vì vậy nó không thích hợp với tải cần dòng lớn nhưng điện áp ra lại nhỏ

2.1.2 Chỉnh lưu hình tia 3 pha

Hình 2.3.Sơ đồ mạch chỉnh lưu hình tia 3 pha

Hình 2.4.Giản đồ điện áp và dòng điện của mạch chỉnh lưu hình tia 3 pha

Nguyên tắc phát xung : Ở mỗi 1/3 chu kì sẽ có một van có điện thế anot dương nhất,

đồng thời vna đó phải có tín hiệu điều khiển thì van đó sẽ mở và điện thế ở anot sẽ được đặt lên phần ứng động cơ.Khi điện áp âm hoặc dòng qua van giảm đến 0 và cứ như vậy trong cả chu kì sẽ có 3 van lần lượt thay nhau dẫn

Ưu điểm: Sụt áp trong mạch van nhỏ nên thích hợp với phạm vi làm việc thấp.Vì sử

dụng nguồn 3 pha nên cho phép nâng công suất tải lên nhiều,mặt khác độ đập mạch của điện áp ra sau mạch chỉnh lưu giảm đáng kể nên kích thước bộ lọc cũng nhỏ đi

Nhược điểm: Chỉnh lưu dạng này cần có biến áp nguồn để có điểm trung tính đưa ra

tải,công suất máy biến áp này lớn hơn công suất 1 chiều 1,35 lần

2.1.3 Chỉnh lưu cầu 3 pha

Hình 2.5.Sơ đồ mạch chỉnh lưu cầu 3 pha

Hình 2.6.Giản đồ điện áp và dòng điện của mạch chỉnh lưu cầu 3 pha

Sơ đồ chỉnh lưu cầu 3 pha Hình 2.6 gồm 6 Thiristo chia thành hai nhóm : Nhóm đấu chung catot(T1,T3,T5)và đấu chung anot(T2,T4,T6)

Ưu điểm:

- Cho phép đấu thẳng vào lưới điện 3 pha;

- Độ đập mạch rất nhỏ (5,7%);

- Công suất máy biến áp cũng chỉ bằng công suất tải đồng thời gây méo điện lưới

ít hơn các loại trên

Nhược điểm:Sụt áp trên van gấp đôi sơ đồ hình tia,không phù hợp với cấp điện áp

ra tải dưới 10V

Do có nhiều ưu điểm vượt trội nên ta chọn mạch chỉnh lưu cầu ba pha để thiết kế mạch lực

2.2 Thiết kế mạch lực

Các thông số cơ bản của động cơ:

- Dòng điện định mức ở cuộn dây phần ứng động cơ: = = 1180A;

- Điện áp phần ứng ở cuộn dây phần ứng động cơ : =660V;

- Tốc độ định mức : n dm 550(vòng/phút);

- Tốc độ tối đa: nmax 1200(vòng/phút);

- Hiệu suất động cơ: =

=

= 0,963;

- Điện trở mạch phần ứng động cơ được tính gần đúng :

Hình 2.8.Giản đồ điện áp và dòng điện của mạch chỉnh lưu cầu 3 pha

- Giá trị trung bình điện áp chỉnh lưu ( điện áp tải ) :

- Giá trị trung bình của dòng điện chỉnh lưu : d

- Trị số trung bình dòng điện quan van : =

- Điện áp ngược lớn nhất mà van phải chịu khi làm việc :

= √

- Công suất thực tế phía một chiều của mạch : =

- Công suất tính toán mạch MBA nguồn : = 1.05

- Hệ số đập mạch của điện áp chỉnh lưu : Kđm = 0,057

- Góc mở  được tính từ giao điểm của các nửa hình sin

- Các xung điều khiển lệch nhau được lần lượt đưa đến cực điều khiển các Thiristo theo thứ tự 1, 2, 3, 4, 5, 6, 1…

- Trong mỗi nhóm khi 1 Thiristo mở nó sẽ khoá ngay Thiristo dẫn dòng trước

Bảng 2.1.Thời điểm mở và khóa của các van

- Trong khoảng [/6 +  3/6 +  ] thì van T1 và T2 dẫn :Dòng điện chay

từ pha A , qua T1, qua tải, qua T2 rồi quay trở về pha C.Khi đó :

IT2 = ; IT1 = và Ud = UAC

- Trong khoảng [3/6 +  5/6 +  ] thì van T2 và T3 dẫn: dòng điện chảy

từ pha C qua T3, rồi qua tải, qua T2 và trở về pha B của nguồn Khi đó :

Ud = UBC và IT2 = ; IT3 =

- Trong khoảng [5/6 +  7/6 +  ] thì van T3 và T4 dẫn:Dòng chảy từ pha B qua van T3, qua tải, qua van T4 rồi quay trở về pha A của nguồn Khi đó : IT3 = ; IT4 = và Ud = UBA

- Trong khoảng [7/6 +  9/6 +  ] thì van T5 và T4 dẫn:Dòng chảy từ pha C qua van T5, qua tải, qua van T4 rồi quay trở về pha A Khi đó :

= ; = và Ud = UCA

- Trong khoảng [9/6 +  11/6 +  ] thì van T5 và T6 dẫn:Dòng chảy từ pha C qua T5, qua tải, qua T6 rồi quay trở về pha B của nguồn Khi đó :

= ;IT6 = và Ud = UCB

2.2.2 Thiết kế máy biến áp lực

a) Tính toán các thông số của máy biến áp

- Điện áp pha sơ cấp máy biến áp: = 220 V

- Điện áp pha thứ cấp máy biến áp:

+ Điện áp một chiều tổng quát Ud tương ứng với tải định mức được xác định theo công thức :

= + + + Trong đó:

= 5%.660 = 33V Thay số vào ta có :

Theo phương án chỉnh lưu ta có : =

- Dòng điện hiệu dụng thứ cấp: =

với là hệ số dòng điện chỉnh lưu,đối với sơ đồ cầu ba pha thì = 0,816

Từ đó:

= = 0,816.1180 = 962,9 A

- Dòng điện hiệu dụng sơ cấp: = =

với là hệ số máy biến áp

= = =

962,9 = 1542,4 A

- Công suất định mức của tải:

= = 812,2.1180 = 958,396 W

- Công suất biểu kiến của máy biến áp:

= = 812,2.1180.1,05 =1006 kVA Chọn máy biến áp có công suất =1250 kVA

- Điện trở máy biến áp được tính theo công thức :

= .

Trong đó :

+ m là số pha của máy biến áp ,m=3

+ là tổng công suất biến áp

+ là hệ số phụ thuộc máy biến áp,chọn =2%

Thay số vào ta được:

+ m là số pha của máy biến áp ,m=3

+ là tổng công suất biến áp

+ là hệ số phụ thuộc máy biến áp,chọn = 8 %

+ m là số trụ của máy biến áp,biến áp ba pha có m=3;

+ là hệ số phụ thuộc phương thức làm mát (4÷5) là biến áp dầu,(5÷6) là biến áp khô.Chọn = 5

→ = . √

= 5. √ = 14,43

- Bề dày và bề rộng của trụ:

= a.b

- Chọn loại thép : 330, các lá thép có độ dày 0,5 mm

Chọn sơ bộ mật độ từ cảm trong trụ BT = 1 T

- Chọn chỉ số : m= h/D = 2,3

Có h= 2,3.D = 2,3.5 = 11,5 cm Chọn chiều cao trụ h = 12 cm

c) Tính toán dây quấn:

- Dây quấn máy biến áp(chọn mật độ từ cảm trong trụ là B=1 Tesla)

- Số vòng dây của cuộn sơ cấp :

= =

= 1186,22 vòng

2.2.3 Tính chọn van mạch lực

Các van trong mạch chỉnh lưu công suất thường phải làm việc với dòng điện

và điện áp lớn,công suất phát nhiệt mạnh nên việc chọn van phải hợp lí mới đảm bảo mạch hoạt động tin cậy.Khi chọn van ta cần phải theo hai chỉ tiêu chính:

- Chỉ tiêu về dòng điện: Cần phải tính được trị số dòng điện trung bình(hoặc trị

số hiệu dụng) lớn nhất chảy qua van,mặt khác cũng cần quan tâm đến dạng dòng điện,giá trị dòng điện đỉnh,dòng quá tải tùy theo từng trường hợp cụ thể

- Chỉ tiêu về điện áp:Điện áp ngược tối đa đặt lên van trong quá trình làm việc

- Các vấn đề tản nhiệt,làm mát cho van

a) Chọn van theo chỉ tiêu dòng điện

Dòng điện làm việc của van:

= =

với là hệ số dòng điện hiệu dụng của chỉnh lưu cầu ba pha và bằng 1/ √ Chọn điều kiện làm việc của van là có cánh tản nhiệt và có đủ diện tích tản nhiệt,không có quạt gió đối lưu không khí,ứng với điều kiện này thì dòng điện định mức của van cần chọn là:

= với là hệ số dự trữ dòng điện khi động cơ thường xuyên làm việc ở điều kiện quá tải,nằm trong khoảng (2÷4).Chọn = 4

Từ các thông số trên,tính được:

= = = 1180/√ = 681,3 A = =4.681,3 = 2725,2 A

Chọn = 2730 A

b) Chọn van theo chỉ tiêu điện áp

Nguyên tắc điện áp của van được chọn cần phải thỏa mãn điều kiện:

> Trong đó:

- là hệ số dự trữ về điện áp cho van ,thường lấy trong khoảng 1,7÷2,2)

- là điện áp ngược lớn nhất mà van phải chịu:

= =

Trong đó:

- là hệ số điện áp ngược của van,với sơ đồ cầu ba pha thì =√ ;

- là hệ số điện áp chỉnh lưu,có giá trị bằng 2,34

Thay số ta có điện áp ngược của van cần chọn:

= = =√ = 690,9 V

= = 1,8 690,9 = 1243,6 V Lấy = 1250 V

- Điện áp ngược cực đại của van : = 0,85.1800 =1530 V

- Dòng điện xung điều khiển : = 300 mA

- Điện áp xung điều khiển : = 2,5 V

- Nhiệt trở của van : RT= 0,35 ℃/W

U R I

- m dm - Số lần đập mạch của điện áp chỉnh lưu trong một chu kỳ điện áp nguồn xoay chiều (với chỉnh lưu cầu 3 pha m dm=6)

- 1- Tốc độ góc của điện áp xoay chiều 50(Hz)314(rad s/ )

- k sb- Hệ số san bằng của cuộn lọc

k



Trong đó: k dmvao là hệ số đập mạch đầu vào khi chưa qua cuộn kháng lọc

k dmra là hệ số đập mạch đầu ra khi chưa qua cuộn kháng lọc

Giá trị của k dmvaođược tính theo công thức: * 1

.cos

dmvao



 Tính toán xác định cos với  là góc điều khiển ở chế độ định mức:

Tốc độ định mức của động cơ: 550

57,59( / )9,55 9,55

dm dm

n

rad s

=

= 0,2986

dmra

k k k

- Mật độ tử trường: H=

=

= 119663 A/m

- Cường độ từ cảm :

B=

=

= 0,0089 T

- Tiết diện dây quấn: s=0,072√

= 0,072√ = 92,68 Chọn s=93

- Đường kính dây tròn :d = 1,13√ = 1,13√ = 10,9 mm

- Khe hở tối ưu: = 1,16 w = 1,16 .120.1180 = 164,256mm

= 0,5 = 82,128 mm

- Kích thước cuộn dây:

+ Độ cao sử dụng để quấn dây: = h- 2 c= 37,35 – 1= 36,35 cm

Trong mạch lực, phần tử kém khả năng chịu được các biến động mạnh về điện áp

và dòng điện chính là các van bán dẫn.Vì vậy việc bảo vệ mạch lực chủ yếu là bảo vệ các van bán dẫn khỏi hai trạng thái quá dòng và quá áp

I



 Trong đó: U1 là trị số hiệu dụng điện áp lưới điện

 là tần số góc của điện áp lưới điện (50hz  100 )

I dmlà trị số hiệu dụng dòng điện định mức của chỉnh lưu tiêu thụ từ lưới

 Bảo vệ quá dòng lâu dài

Điều này sảy ra khi đấu song song nhiều van bố dòng trên mỗi van không

đều,có van sẽ chịu dòng lớn hơn tính toán.Để chống hiện tượng này phải cùng loại để tăng dòng tổng,tuy nhiên do đặc tính V-A của van khác nhau dẫn đến sự phân dùng các phần tử hỗ trợ phân bố dòng cho đều bằng điện trở hoặc điện cảm

 Bảo vệ quá dòng ngắn hạn:

- Bảo vệ bằng cầu chì

- Bảo vệ bằng aptômat

- Bảo vệ bằng cách ngắt xung điều khiển

- Bảo vệ bằng cách chuyển mạch nghịch lưu sang chạy ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc

Chọn giá trị R; C theo kinh nghiệm:

- Điện trở nằm trong khoảng 10~100 Chọn R=80

- Tụ điện C nằm trong khoảng 0,1 ~ 2 F Chọn giá trị C0,5F