Tính toán và thiết kế mạch điều khiển động cơ điện một chiều.

Lời nói đầu Việc sự dụng động cơ điện trong sản xuất và đời sống là rất rộng rãi , đặc biệt là động cơ điện chiều bởi vì động cơ điện 1 chiều có rất nhiều u điểm so vơi động cơ xoay chiều . Nhng gắn liền với việc sử dụng động cơ điện 1 chiều là quá trình điều chỉnh, đảo chiều tốc độ của động cơ sao cho phù hợp với yêu cầu của thực tế Là 1 sinh viên của khoa Điện và bộ môn Tự Động Hoá đợc trang bị với những kiến thức về nhiều môn học trong đó có môn điện tử công suât, qua các bài giảng của các thầy cô và quá trình tìm hiểu em đã hoàn thành bản đồ án này. Đây là mảng đề tài khá rộng, với khối lợng công việc lớn và mới mẻ đối với chúng em cho nên em đã gặp một số khó khăn trong qúa trình thiết kế, song đợc sự hớng dẫn tận tình của các thầy giáo, cô giáo trong bộ môn, đặc biệt là thầy giáo Phạm Quốc Hải và sự giúp đỡ nhiệt tình của các bạn cùng lớp, nên em đã hoàn thành bản đồ án này. Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quí báu đó. Tuy nhiên do hạn chế về thời gian cũng nh về trình độ của bản thân, nên không tránh khỏi còn nhiều chỗ thiếu sót, em rất mong đợc sự chỉ bảo của các thầy cô giáo và các bạn để em hoàn thiện hơn bản đồ án này. Trong bản đồ án này em xin trình bày một số nội dung sau : Chơng 1 : Giới thiệu Chung về động cơ điện một chiều. Chơng 2 : Các phơng án tổng thể. Chơng 3: Phân tích sự hoạt động của mạch thiết kế. Chơng 4 : Thiết kế và tính toán mạch lực Chơng 5 : Tính toán và thiết kế mạch điều khiển. Sinh viên thiết kế Đinh anh Dũng Chơng I Giới thiệu Chung về động cơ điện một chiều I.Động cơ điện một chiều 1. Tầm quan trọng của động cơ điện một chiều Trong nền sản xuất hiện đại , động cơ một chiều vẫn đợc coi là một loại máy quan trọng mặc dù ngày nay có rất nhiều loại máy móc hiện đại sử dụng nguồn điện xoay chiều thông dụng . 1 Do động cơ điện một chiều có nhiều u điểm nh khả năng điều chỉnh tốc độ rất tốt , khả năng mở máy lớn và đặc biệt là khả năng quá tải . Chính vì vậy mà động cơ một chiều đợc dùng nhiều trong các nghành công nghiệp có yêu cầu cao về điều chỉnh tốc độ nh cán thép , hầm mỏ, giao thông vận tải mà điều quan trọng là các nghành công nghiệp hay đòi hỏi dùng nguồn điện một chiều . Bên cạnh đó, động cơ điện một chiều cũng có những nhợc điểm nhất định của nó nh so với máy điện xoay chiều thì giá thành đắt hơn chế tạo và bảo quản cổ góp điện phức tạp hơn ( dễ phát sinh tia lửa điện ) nhng do những - u điểm của nó nên động cơ điện một chiều vẫn còn có một tầm quan trọng nhất định trong sản suất . Công suất lớn nhất của động cơ điện một chiều hiện nay vào khoảng 10000 KW , điện áp vào khoảng vài trăm cho đến 1000 V . Hớng phát triển hiện nay là cải tiến tính năng của vật liệu , nâng cao chỉ tiêu kinh tế của động cơ và chế tạo những động cơ có công suất lớn hơn 2.Cấu tạo của động cơ điện một chiều. Động cơ điện một chiều có thể phân thành hai phần chính : phần tĩnh và phần động. 2.1.Phần tĩnh hay stato. Đây là đứng yên của máy , bao gồm các bộ phận chính sau: a, Cực từ chính : là bộ phận sinh ra từ trờng gồm có lõi sắt cực từ và dây quấn kích từ lồng ngoài lõi sắt cực từ . Lõi sắt cực từ làm bằng những lá thép kỹ thuật điện hay thép cacbon dày 0,5 đến 1mm ép lại và tán chặt . Trong động cơ điện nhỏ có thể dùng thép khối . Cực từ đợc gắn chặt vào vỏ máy nhờ các bulông . Dây quấn kích từ đợc quấn bằng dây đồng bọc cách điện và mỗi cuộn dây đều đợc bọc cách điện kỹ thành một khối tẩm sơn cách điện tr- ớc khi đặt trên các cực từ . Các cuộn dây kích từ đợc đặt trên các cực từ này đợc nối tiếp với nhau. b, Cực từ phụ : Cực từ phụ đợc đặt trên các cực từ chính và dùng để cải thiện đổi chiều . Lõi thép của cực từ phụ thờng làm bằng thép khối và trên thân cực từ phụ có đặt dây quấn mà cấu rạo giống nh dây quấn cực từ chính. Cực từ phụ đợc gắn vào vỏ máy nhờ những bulông. c, Gông từ : Gông từ dùng làm mạch từ nối liền các cực từ, đồng thời làm vỏ máy. Trong động cơ điện nhỏ và vừa thờng dùng thép dày uốn và hàn lại. Trong máy điện lớn thờng dùng thép đúc. Có khi trong động cơ điện nhỏ dùng gang làm vỏ máy. d, Các bộ phận khác. Bao gồm: - Nắp máy : Để bảo vệ máy khỏi những vật ngoài rơi vào làm h hỏng dây quấn và an toàn cho ngời khỏi chạm vào điện. Trong máy điện nhỏ và vừa nắp máy còn có tác dụng làm giá đỡ ổ bi. Trong trờng hợp này nắp máy thờng làm bằng gang. - Cơ cấu chổi than : Để đa dòng điện từ phần quay ra ngoài. Cơ cấu chổi than bao gồm có chổi than đặt trong hộp chổi than nhờ một lò xo tì chặy lên cổ góp. Hộp chổi than đợc cố định trên giá chổi than và cách điện với giá. Giá chổi than có thể quay đợc để điều chỉnh vị trí chổi than cho đúng chỗ. Sau khi điều chỉnh xong thì dùng vít cố định lại. 2.2 Phần quay hay rôto. 2 Bao gồm những bộ phận chính sau : a, Lõi sắt phần ứng : Dùng để dẫn từ. Thờng dùng những tấm thép kỹ thuật điện dày 0,5mm phủ cách điện mỏng ở hai mặt rồi ép chặt lại để giảm tổn hao do dòng điện xoáy gây nên. Trên lá thép có dập hình dạng rãnh để sau khi ép lại thì đặt dây quấn vào. Trong những động cơ trung bình trở lên ngời ta còn dập những lỗ thông gió để khi ép lạ thành lõi sắt có thể tạo đợc những lỗ thông gió dọc trục. Trong những động cơ điện lớn hơn thì lõi sắt thờng chia thành những đoạn nhỏ, giữa những đoạn ấy có để một khe hở gọi là khe hở thông gió. Khi máy làm việc gió thổi qua các khe hở làm nguội dây quấn và lõi sắt. Trong động cơ điện một chiều nhỏ, lõi sắt phần ứng đợc ép trực tiếp vào trục. Trong động cơ điện lớn, giữa trục và lõi sắt có đặt giá rôto. Dùng giá rôto có thể tiết kiệm thép kỹ thuật điện và giảm nhẹ trọng lợng rôto. b, Dây quấn phần ứng. Dây quấn phần ứng là phần phát sinh ra suất điện động và có dòng điện chạy qua. Dây quấn phần ứng thờng làm bằng dây đồng có bọc cách điện. Trong máy điện nhỏ có công suất dới vài kW thờng dùng dây có tiết diện tròn. Trong máy điện vừa và lớn thờng dùng dây tiết diện chữ nhật. Dây quấn đợc cách điện cẩn thận với rãnh của lõi thép. Để tránh khi quay bị văng ra do lực li tâm, ở miệng rãnh có dùng nêm để đè chặt hoặc đai chặt dây quấn. Nêm có làm bằng tre, gỗ hay bakelit. c, Cổ góp : Dùng để đổi chiều dòng điện xoay chiều thành một chiều. Cổ góp gồm nhiều phiến đồng có đợc mạ cách điện với nhau bằng lớp mica dày từ 0,4 đến 1,2mm và hợp thành một hình trục tròn. Hai đầu trục tròn dùng hai hình ốp hình chữ V ép chặt lại. Giữa vành ốp và trụ tròn cũng cách điện bằng mica. Đuôi vành góp có cao lên một ít để hàn các đầu dây của các phần tử dây quấn và các phiến góp đợc dễ dàng. d, Các bộ phận khác. - Cánh quạt : Dùng để quạt gió làm nguội máy. Máy điện một chiều thờng chế tạo theo kiểu bảo vệ, ở hai đầu nắp máy có lỗ thông gió. Cánh quạt lắp trên trục máy , khi động cơ quay cánh quạt hút gió từ ngoài vào động cơ. Gió đi qua vành góp, cực từ lõi sắt và dây quấn rồi qua quạt gió ra ngoài làm nguội máy. - Trục máy : Trên đó đặt lõi sắt phần ứng, cổ góp, cánh quạt và ổ bi. Trục máy thờng làm bằng thép cacbon tốt. 3. Phân loại máy điện Động cơ điện một chiều phân loại theo cách kích thích từ thành động cơ điện kích hích độc lập, động cơ điện kích thích song song ,kích thích nối tiếp,kích thích hỗn hợp Trên thực tế đặc tính của động cơ kích từ độc lập và kích thích song song là giống nhau nên khi cần công suất lớn ngời ta thờng dùng động cơ kích từ độc lập để có thể điều chỉnh dòng điện kích thích đợc thuận tiện do đó mà điều chỉnh tốc độ dễ dàng và kinh tế hơn mặc dù nó đòi hỏi có dòng bên ngoài. Trong đồ án này ta xét đến động cơ điện một chiều kích từ độc lập Sơ đồ 3 E R f R f U I kt R kt U CKT U kt Khi mà nguồn một chiều có công suất không quá lớn thì mạch phần ứng và mạch từ mắc vào hai nguồn một chiều độc lập nhau nên gọi là động cơ điện một chiều kích từ độc lập 4 Nguyên lý làm việc động cơ điện một chiều Khi cho điện áp U vào hai chổi than A,B trong dây quấn phần ứng sinh ra dòng điện I .Các thanh dẫn ab,cd có dòng điện nằm trong từ trờng sẽ chịu tác dụng của lực F đt tác dụng làm cho Roto quay ,khi phần ứng quay nửa vòng thì vị trí các thanh dẫn ab,cd đổi chỗ cho nhau do đó các phiến góp đổi chiều dòng điện giữ cho chiều tác dụng không đổi đảm bảo động cơ có chiều quay không đổi,khi động cơ quay các thanh dẫn cắt từ trờng sẽ cảm ứng sức điện động E ,chiều quay xác định theo quy tắc bàn tay trái Phơng trình phần ứng U = E +R.I II. Điều chỉnh tốc độ động cơ và đảo chiều 1) Phơng trình đặc tính cơ U = E +(R +R f )I U : Điện áp phần ứng E : Suất điện động phần ứng R ,R f : Điện trở phần ứng,điện trở phụ trong mạch phần ứng I : Dòng điện mạch phần ứng R =r +r ct +r b +r tc r : Điện trở cuộn dây phần ứng r ct : Điện trỏ cực từ phụ r b : Điện trở cuộn bù r tx : Điện trở tiếp xúc chổi điện E = .2 . K a NP = a NP K 2 . = P : Số cực từ chính N : Số đôi mạch nhánh song song của cuộn dây phần ứng : Từ thông kích từ dới một cực từ W b : Tốc độ góc (Rad/s) E = K e . n. 4 E I R f U I kt R kt U CKT U kt u fuufu u I K RR K U K IRRU K E )( . ).( . + = + == Mômen điện từ M đt =K. .I Suy ra I = .K M dt Nếu bỏ qua tổn thất coi mômen điện từ bằng mômen cơ đầu trục M đt =M cơ =M M K RR K U fu u . ).( . 2 + = (1) Mômen phụ thuộc vào từ thông và dòng phần ứng Từ phơng trình (1) suy ra : để thay đổi tốc độ động cơ ta có thể dùng phơng pháp thay đổi điện áp phần ứng U ,từ thông tức là thay đổi dòng kích từ I kt và thay đổi điện trở phần ứng R ,R f M =K. .I .do đó muốn đảo chiều động cơ tức là đảo chiều mômen M ta có thể dùng phơng pháp đảo chiều từ thông (tức là đảo chiều dòng kích từ I kt ) hoặc là đảo chiều dòng điện phần ứng I 2. Các phơng pháp thay đổi tốc độ a) Phơng pháp thay đổi từ thông ,thay đổi dòng kích từ I kt .Với một phụ tải M c nhất định .Khi giảm tốc độ động cơ tăng lên Khi kích thích dòng khác nhau đặc tính cơ nhận đợc khác nhau và độ dốc khác nhau.Giao điểm mômen cản M =f(I) với các đờng trên cho biết tốc độ xác lập ứng với thông số khác nhau của từ thông . b) Thay đổi điện áp phần ứng - Để điều chỉnh điện áp phần ứng đông cơ điện một chiều cần có thiết bị nguồn nh máy phát điện một chiều kích từ độc lập , các bộ chỉnh lu điều khiển các thiết bị này có chức năng biến đổi lợng xoay chiều thành một chiều có suất điện động E b điều chỉnh đợc là nhờ tín hiệu U đk - Phơng trình đặc tính cơ của hệ thống nh sau: u dm bud dm b I K RR K E . + = 5 M(I u ) n I u dm nodm BBĐ LK - Vì từ thông của động cơ đợc giữ không đổi nên độ cứng của đặc tính cơ cũng không thay đổi còn tốc độ không tải lý tởng tuỳ thuộc vào giá trị điện áp U đk của hệ thống do đó có thể nói phơng pháp điều chỉnh này là triệt để - Để xác định dải điều chỉnh tốc độ ta thấy rằng tốc độ lớn nhất của hệ thống bị chặn bởi đặc tính cơ bản là đặc tính ứng với điện áp định mức và từ thông cũng giữ ở giá trị định mức. Tốc độ nhỏ nhất của dải điều chỉnh bị giới hạn bởi yêu cầu về sai số tốc độ và mômen khởi động , khi mômen tải là định mức thì giá trị lớn nhất va nhỏ nhất của tốc độ là dm M = max0max dm M = min0min Để thoả mãn khả năng quá tải thì đặc tính thấp nhất của dải điều chỉnh phải có mômen ngắn mạch là: M nmmin = M cmax = K M .M đm Trong đó : K M hệ số quá tải về mômen, do họ đặc tính cơ là những đờng thẳng song song với nhau nên theo định nghĩa về độ cứng đặc tính cơ ta có thể viết: ( ) ( ) ( ) 1 1 1 1 1 max0 max0 minmin = = == M dm dm M dm M dm dmnm K M M K M D K M MM * Phạm vi điều chỉnh phụ thuộc tuyến tính vào 3.Vấn đề đảo chiều Chiều quay động cơ phụ thuộc vào chiều quay mômen có thể dùng hai phơng pháp .Hoặc thay đổi chiều dòng phần ứng I hoặc đổi chiều từ thông (đổi chiều dòng kích từ I kt ). Nếu dùng phơng pháp đảo chiều dòng kích từ .Khi máy đang quay thì do hệ số điện cảm của cuộn dây kích thích lớn (do có nhiều vòng dây) nên khi thay đổi dòng kích thích I kt thì xuất hiện suất điện động cảm ứng rất cao gây ra điện áp làm đánh thủng cách điện dây quấn kích thích . 6 min 0min max omax M đm M nmmin đk1 đk2 Do đó để đảo chiều quay động cơ ta chon phơng pháp đảo chiều dòng phần ứng I 4) Một số yêu cầu kỹ thuật khác a) Độ trơn i i 1+ = Trong đó : 1 , +ii là tốc độ ổn định của động cơ đạt đợc ở cấp i ,i+1 1 tức là hệ truyền động có thể ổn định ở mọi vị trí trong toàn dải điều chỉnh b) Dải điều chỉnh tốc độ Là phạm vi điều chỉnh là tỉ số giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của tốc độ làm việc ứng với mômen tải đã cho min max =D Trong đó : max bị hạn chế bởi độ bền động cơ và độ bền của vành góp min bị chặn bởi yêu cầu về mômen khởi động ,khả năng quá tải và sai số tốc độ làm việc cho phép. c) Chống mất kích từ Khi mở máy phải đảm bảo chống mất kích từ mà nguyên nhân là do ngắn mạch kích thích Vì khi đó E = 0 nên I = uu u R U R EU = Do U không đổi và R rất nhỏ (điện trở cuộn dây phần ứng) nên I rất lớn làm cháy dây quấn và vành góp Cách khắc phục điều này là phải có bộ phận nhận biết đợc mất kích từ ( 0 = và do đó I =0) thì lập tức ngắt nguồn cấp cho phần ứng tức U = 0. Khi đó I không lớn và tránh đợc sự cố trên. Chơng 2 Các phơng án tổng thể Để lựa chọn đợc một phơng án thích hợp với yêu cầu Cấp điện cho đông cơ điện 1 chiều kích từ độc lập có đảo chiều theo nguyên tắc điều kiển riêng ta cần phải lựa chọn 1 phơng án điều chỉnh tốc độ và sơ đồ mạch lực phù hợp I .Lựa chọn phơng án điều chỉnh tốc độ đông cơ Nói chung ta có thể tiến hành điều chỉnh tốc độ động cơ theo 2 phơng pháp chủ yếu nh đã nêu ơ trên : Điều chỉnh điện áp phần ứng và điều chỉnh từ thông Phơng pháp điều chỉnh từ thông . 7 Phơng pháp điều chỉnh từ thông có thể thay đổi tốc độ đợc một cách liên tục và kinh tế nhng chỉ có thể điều chỉnh đợc tốc độ trong vùng trên tốc độ định mức và bị hạn chế bởi các điều kiện cơ khí Phơng pháp điều chỉnh điện áp phần ứng . Phơng pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp phần ứng có thể điều chỉnh tốc độ 1 cách liên tục và dễ dàng thực hiện bằng cách thay đổi góc điều kiển . Mặt khác phơng pháp này trong quá trình điều kiển thay đổi tốc độ thì không tiêu hao năng lơng và momen của đông cơ không đổi . Nhân xét : Từ những phân tích ở trên ta lựa chọn phơng án điều chỉnh tốc độ của đông cơ bằng cách thay đổi điện áp phần ứng II. Lựa chọn phơng án mạch lực. Để thay đổi và đảo chiều của động cơ điện 1 chiều chúng ta buộc phải thiết kế các bộ chỉnh lu đảo chiều với sơ đồ nguyên lý nh sau . Dựa vào công suất cung cấp cho tải mà ta lựa chọn mạch chỉnh lu là một pha hay mạch chỉnh lu 3 pha .Thông thờng theo kinh nghiêm ta có : + Nếu công suất của mạch cung cấp lớn hơn 5 ữ 7 kW ta sử dụng mạch chỉnh lu 3 pha + Nếu công suất của mạch cần cung cấp nhỏ hơn 5 ữ 7 kW ta sử dụng mạch chỉnh lu 1 pha - Công suất mạch phần ứng : P = 600.5 = 3000W = 3kW < 5 ữ 7 kW nên ta sử dụng mạch chỉnh lu 1 pha để cung cấp cho phần ứng. - Công suất mạch phần cảm : P cảm = 400.0,6 = 240W = 0,24kW < 5 ữ 7 kW nên ta sử dụng mạch chỉnh lu 1 pha để cung cấp cho phần cảm. Các sơ đồ chỉnh lu 1 pha 1. Chỉnh lu một nửa chu kỳ . 8 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 U2 R L T U1 CL II Tải R f Với sơ đồ này sóng điện áp ra một chiều bị gián đoạn trong một nửa chu kỳ khi điện áp anốt của van bán dẫn âm , do đó khi sử dụng sơ đồ chỉnh lu một nửa chu kỳ chất lợng điện áp tải xấu . Điện áp tải trung bình lớn nhất trên tải U do = 0,45U 2 Vì chất lợng điện áp xấu nên hiệu suất của máy biến áp cũng thấp . S ba = 3,09.U d .I d +Ưu điểm - Là loại chỉnh lu có nguyên lý đơn giản ít van +Nhợc điểm - Chất lợng điện áp xấu - Hiệu suất sử dụng máy biến áp thấp 2. Chỉnh lu cả chu kỳ với biến áp có trung tính T2 U1 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 R U2 U2 T1 L Dạng dòng ,áp trên tải và điện áp ngợc trên van T 1 trong trờng hợp tải điện cảm lớn Xét với tải RL , điện cảm lớn để lọc dòng và áp có chất lợng tốt 9 I i T1 d i d I d o a Ud 2? U d o 2 ? i T1 I d - Biến áp phải có hai cuộn dây thứ cấp với thông số giống hệt nhau, ở mỗi nửa chu kỳ có một van dẫn cho dòng chảy qua - Khi = cho phát xung mở T 1 , T 1 dẫn do điện áp đầu anot dơng và có xung mở . Khi = , điện áp trên anot = 0 nhng do có cuộn cảm L nên vẫn còn dòng điện I d nên T 1 cha khoá , T 1 tiếp tục dẫn cho đến khi = + , phát xung mở T 2 thì T 1 bị khoá và T 2 dẫn . T 1 khoá không phải dòng đã về 0 mà là do T 2 dẫn . T 2 lại dẫn cho đến khi = 2 + , T 1 đợc phát xung mở , T 1 dẫn và T 2 bị khoá lại. Quá trình cứ nh vậy cho đến khi điện áp tải đập mạch có tần số bằng 2 lần tần số điện áp xoay chiều . Với : là góc điều khiển mở . + Điện áp trung bình trên tải U d = 2 2 + .2 U 2 .sind = 22 .U 2 .cos = U do .cos U do = 22 .U 2 = 0,9.U 2 : Điện áp chỉnh lu không điều khiển khi tải là thuần trở . + Điện áp ngợc trên van là lớn U nv = 2 2 U 2 Tải có điện cảm lớn nên dòng tải liên tục i d = I d Mỗi van dẫn thông một nửa chu kỳ + Dòng hiệu dụng qua van (chính là dòng hiệu dụng qua máy biến áp). I hd = 2 0 2 . 2 1 dI d = 2 Id = 0,71.I d + Hệ số đập mạch K đm = 0,67. + Công suất máy biến áp S ba = 1,48.U d I d Nhận xét : + Ưu điểm : - So với chỉnh lu một nửa chu kỳ thì chỉnh lu hình tia có điện áp với chất lợng tốt hơn - Dòng qua van không quá lớn - Điều khiển van đơn giản + Nhợc điểm - Chế tạo máy biến áp phải có 2 cuộn giống nhau mỗi cuộn làm việc 1nửa chu kỳ - Chế tạo biến áp phức tạp - Hiệu suất sử dụng biến áp xấu hơn - Điện áp ngợc trên van là lớn . 3. Chỉnh lu cầu một pha 10 [...]... Chọn R1= 40 ( )và C1= 0,8àF 26 Chơng V Tính toán và thiết kế mạch điều khiển I.Yêu cầu đối với mạch điều khiển Mạch điều khiển là khâu rất quan trọng trong bộ biến đổi Tiristo vì nó đóng vai trò chủ đạo trong việc quyết định chất lợng và độ tin cậy của BBĐ Yêu cầu của mạch điều khiển có thể tóm tắt trong 6 điểm chính sau: + Yêu cầu về độ rộng xung điều khiển + Yêu cầu về độ lớn xung điều khiển + Yêu cầu... cho động cơ ta cần có 1 bộ điều khiển Lôgic Sơ đồ của bộ điều khiển Lôgic nh sau : b1 2L b1 b2 1 b2 i Khi điều khiển riêng hai bộ biến đổi làm việc riêng rẽ nhau, tại một thời điểm chỉ phát xung điều khiển vào một bộ biến đổi còn một bộ bién đổi Ld 17 kia bị khoá do cha có xung điều khiển Hệ có hai bộ biến đổi là BĐ 1và BĐ2 với các mạch phát xung điều khiển tơng ứng là FX1 và FX2 Trật tự hoạt động. .. cần có trong vùng điện áp dơng anod Dùng một điện áp một chiều Uđk so sánh với điện áp tựa Tại thời điểm (t1,t4) điện áp tựa bằng điện áp điều khiển (Urc = Uđk), trong vùng điện áp dơng anod, thì phát xung điều khiển Xđk Tiristo đợc mở từ thời điểm có xung điều khiển (t1,t4) cho tới cuối bán kỳ (hoặc tới khi dòng điện bằng 0) Sơ đồ nguyên lý điều khiển chỉnh lu Sơ đồ khối mạch điều khiển Udf Để thực... mạch điều khiển ta thấy nguyên tắc điều khiển thẳng đứng tuyến tính là phù hợp, ta chọn nguyên tắc điều khiển này 28 Phơng pháp điều khiển thẳng đứng tuyến tính Khi điện áp xoay chiều hình sin đặt vào anod của Tiristo, để có thể điều khiển đợc góc mở của Tiristo trong vùng điện áp + anod, ta cần tạo một điện áp tựa dạng tam giác, ta thờng gọi là điện áp tựa là điện áp răng ca Urc Nh vậy điện áp tựa... 470 và C1 = 1,5 àF Chơng IV Thiết kế và tính toán mạch lực 19 I Tính chọn Tiristo Khi lựa chọn van ta dựa vào 2 thông số cơ bản quan trọng nhất là dòng điên qua van và điện áp ngợc lớn nhất mà van chịu đợc , các thông số cơ bản của van đợc tính nh sau : + Điện áp ngợc đặt lên van : Ulv = Ung.max = knv U2 = knv Udm / ku Trong đó : knv , ku lần lợt là hệ số điện áp ngợc và hệ số điện áp của mạch lực... kênh điều khiển + Yêu cầu về độ tin cậy Điện trở kênh điều khiển phải nhỏ để Tiristor không tự mở khi dòng rò tăng .Xung điều khiển ít phụ thuộc vào dao động nhiệt độ, dao động điện áp nguồn Cần khử đợc nhiễu cảm ứng để tránh mở nhầm + Yêu cầu về lắp ráp vận hành Thiết bị thay thế dễ lắp ráp và điều chỉnh Dễ lắp lẫn và mỗi khối có khả năng làm việc độc lập II Nguyên lý chung của mạch điều khiển. .. điều khiển 1 Nhiệm vụ của mạch điều khiển Là tạo ra các xung vào ở những thời điểm mong muốn để mở các van động lực của bộ chỉnh lu - Tiristor chỉ mở cho dòng điện chảy qua khi có điện áp dơng đặt trên Anốt và có xung áp dơng đặt vào cực điều khiển không còn tác dụng gì nữa - Chức năng của mạch điều khiển : + Điều chỉnh đợc vị trí xung điều khiển trong phạm vi nửa chu kỳ dơng của điện áp đặt trên anốt... đủ công suất; cách ly giữa mạch điều khiển với mạch động lực (nếu điện áp động lực quá lớn) 1) Khối đồng pha Tr R2 C1 A U1 R1 B A1 D1 R3 C A2 Ur 29 d- dùng khuếch đại thuật toán Ngày nay các vi mạch đợc chế tạo ngày càng nhiều, chất lợng ngày càng cao, kích thớc ngày càng gọn, ứng dụng các vi mạch vào thiết kế mạch đồng pha có thể cho ta chất lợng điện áp tựa tốt, điều khiển góc mở lớn góc mở có thể... tích trên ta lựa chọn mạch lực là mạch chỉnh lu điều khiển cầu một pha Do yêu cầu cấp điện cho động cơ có đảo chiều theo nguyên tắc điều kiển riêng nên ở đây ta lựa chọn sơ đồ cầu 1 pha đối xứng vì sơ đồ cầu 1 pha không đối xứng có hệ số cos cao hơn nhng không đảo chiều dòng điện ra tải Vậy ta lựa chọn sơ đồ mạch lực cung cấp cho phần ứng và phần cảm của động cơ nh sau: Sơ đồ mạch lực cung cấp cho... toàn, dòng điện phần ứng bị triệt tiêu Tại t3 sđđ E vẫn còn dơng, tín hiệu lôgic b2 kích cho FX2 mở BĐ2 với góc > /2 và sao cho dòng điện phần ứng không vợt quá giá trị cho phép động cơ đợc hãm tái sinh Nếu nhịp điệu giảm 2 phù hợp với quán tính của hệ thì có thể duy trì dòng điện hãm và dòng điện khởi động ngợc không đổi , điều này đợc thực hiện bởi các mạch vòng điều chỉnh tự động dòng điện của hệ . động của mạch thiết kế. Chơng 4 : Thiết kế và tính toán mạch lực Chơng 5 : Tính toán và thiết kế mạch điều khiển. Sinh viên thiết kế Đinh anh Dũng Chơng I Giới thiệu Chung về động cơ điện. Chung về động cơ điện một chiều I .Động cơ điện một chiều 1. Tầm quan trọng của động cơ điện một chiều Trong nền sản xuất hiện đại , động cơ một chiều vẫn đợc coi là một loại máy quan trọng. nguồn một chiều có công suất không quá lớn thì mạch phần ứng và mạch từ mắc vào hai nguồn một chiều độc lập nhau nên gọi là động cơ điện một chiều kích từ độc lập 4 Nguyên lý làm việc động cơ điện