Thiết kế bộ chỉnh lưu cho bộ nguồn UPS

ỏn TCS Thit k b CL ca ngun UPS N MễN HC: IN T CễNG SUT bi: Thit k phn in ỏp chiu cho b UPS: - in ỏp ngun: 220 VAC+10%,-10%. - Cụng sut: KVA. - in ỏp ra: 110 V - Tn s vo: 60Hz CHNG CễNG NGH V YấU CU K THUT I.GII THIấU UPS hỡnh I.1 1.1.Cung cp in cho nhng ti nhy cm S c cỏc ngun nng lng in cú th xy quỏ trỡnh lp t trang thit b hoc u vo h thng (quỏ ti, nhiu, mt cõn bng pha, sm sột, ). Nhng s c ny cú th gõy nhng hu qu khỏc nhau. V mt lý thuyt: H thng phõn phi nng lng in to mt in ỏp hỡnh sin vi biờn v tn s thớch hp cung cp cho thit b in (400V-50Hz chng hn). ỏn TCS Thit k b CL ca ngun UPS Trong thc t, nhng súng hỡnh sin in ỏp v dũng in cựng tn s b nh hng phm vi khỏc bi nhng s c cú th xut hin h thng. i vi h thng cung cp in: Cú th b s c hoc giỏn on cung cp in vỡ: Hin tng nhim in bu khớ quyn (thng khụng trỏnh khi). iu ny cú th nh hng n ng dõy ngoi tri hoc cỏp chụn, chng hn: - Sm sột lm in ỏp tng t ngt h thng cung cp in - Sng giỏ cú th lm cho ng dõy b t Nhng hin tng ngu nhiờn, chng hn: - Cnh cõy ri gõy gn mch hoc t dõy - t cỏp o t - S h hng h thng cung cp Nhng thit b dựng in cú th nh hng n h thng cung cp Lp t cụng nghip, chng hn: - ng c gõy in ỏp ri v nhim RF quỏ trỡnh ng. - Nhng thit b gõy ụ nhim: lũ luyn kim, mỏy hn, gõy in ỏp ri v nhim RF Nhng h thng in t cụng sut cao Thang mỏy, ốn hunh quang Nhng s c nh hng n vic cung cp nng lng in cho thit b cú th phõn thnh cỏc loi sau: Lch in ỏp Ngng hot ng Tng t ngt in ỏp Thay i tn s Xut hin súng hi Nhiu tn s cao ỏn TCS Thit k b CL ca ngun UPS S c cú th gõy nhng hu qu nghiờm trng, c bit l lm giỏn on vic cung cp in, nht l h thng d liu ca mỏy tớnh. 1.2.Gii phỏp dựng UPS iu cn chỳ ý trc ht ca nhng s c v hu qu ca nú v phng din: An ton cho ngi An ton cho thit b, nh xng Mc tiờu hnh kinh t T ú phi tỡm cỏch loi chỳng ra. Cú nhiu gii phỏp k thut khỏc cho ny, nhng gii phỏp ny c so sỏnh trờn c s ca hai tiờu chun sau ỏnh giỏ: Liờn tc cung cp in Cht lng cung cp in Hot ng nh mt giao din gia h thng cung cp in v nhng ti nhy cm. UPS cung cp cho ti mt nng lng in liờn tc, cht lng cao, khụng ph thuc mi tỡnh trng ca h thng cung cp. UPS to mt in ỏp cung cp tin cy Khụng b nh hng ca nhng s c ca h thng cung cp, c bit h thng cung cp ngng hot ng. Phm vi sai s cho phộp tu theo yờu cu ca nhng thit b in t nhy cm (chng hn: GALAXY-sai s cho phộp ca biờn 0,5 %, tn s 1%) UPS cú th cung cp in ỏp tin cy, c lp v liờn tc thụng qua cỏc khõu trung gian: Acquy v chuyn mch tnh. 1.3 ng dng ca UPS thc t Hin nhu cu ng dng UPS cỏc lnh vc tin hc, vin thụng, ngõn hng,y t,hng khụng l rt ln. S lng UPS c s dng gn bng 1/3 s lng mỏy tớnh ang c s dng. Cú th ly mt vi vớ d v cỏc thit b s dng UPS, ú l nhng mỏy tớnh, vic truyn d liu v ton b thit b mt trng thỏi no ú l rt quan trng v khụng cho phộp c mt in. UPS c s dng ngnh hng khụng m bo s thp sỏng liờn tc ca ng bng sõn bay. ỏn TCS Thit k b CL ca ngun UPS ng dng chớnh 1.H thng mỏy tớnh núi chung 2.H thng mỏy tớnh cụng nghip 3.Vin thụng 4.Yt,cụng nghip 5.Chiu sỏng 6.Cỏc ng dng khỏc Thit b c bo v -Mỏy tớnh,mng mỏy tớnh -Mỏy in,h thng v th,bn phớmv cỏc thit b u cui. -B iu khin lp trỡnh,h thng iu s,iu khin giỏm sỏt,mỏy t ng. -Tng i in thoi ,h thng truyn d liu,h thng raa. Dng c y t,thang mỏy,thit b iu khin chớnh xỏc,thit b o nhit ,bm plastic . -ng hm ,ng bng sõn bay, nh cụng cng . -Mỏy quột hỡnh,cung cp nng lng cho mỏy bay . Núi túm li UPS l mt ngun in d phũng nú cú mt mi ch mi ni, nhng ni ũi hi cao v yờu cu cp in liờn tc. 1.4 Phõn loi UPS 1.4.1 Phõn loi UPS da theo b chuyn i Hỡnh I.2 a.UPS tnh:S dng b chuyn i tnh thc hin cung cp nng lng. -Gii hn dũng hnh cho phộp Icp=2.33Im -Cỏch li v in. ỏn TCS Thit k b CL ca ngun UPS -Bo dng v hnh n gin,lm vic tin cy cy chc chn. -Kh nng phn ng tc thi trc nhng dao ng biờn ca h thng cung cp,s dng thit b iu khin vi x lớ da trờn k tht s. -Biờn in ỏp iu chnh phm vi sai s 0.5% 1%,thi gian iu chnh nhanh,kớch thc v trng lng ca h nh b.UPS quay Hỡnh I.3 S dng mỏy in quay thc hin bin i nng lng, -Inm=Im -H thng ph ti cỏnh li vi ngun. -Tr khỏng ca h thp. 1.4.2.Phõn bit theo ch lm vic a.UPS giỏn tip(offline UPS) HỡnhI.4 -Nghch lu ni song song vi h thng cung cp l ngun d tr phũng tỡnh trng khn cp. -Trong quỏ trỡnh hnh,ngun li c cung cp trc tip n ti qua b lc F m khụng qua nghch lu. ỏn TCS Thit k b CL ca ngun UPS -Nu s c h thng cung cp in hoc U h thng cung cp in khụng nm sai s cho phộp thỡ ti chuyn t h thng cung cp in qua nghch lu thi gian ngn [...]... dũng in khụng i õy l phng phỏp np cho phộp chn c dũng np thớch hp vi mi loi c qui, bo m cho c qui c no õy l phng phỏp s dng trong cỏc xng bo dng sa cha np in cho c qui hoc np s cha cho cỏc c qui b Sunfat hoỏ Vi phng phỏp ny c qui c mc ni tip nhau v phi tho món iu kin : Un 2,7.Naq Trong ú: Un - in ỏp np Naq - s ngn c qui n mc trong mch 12 ỏn TCS Thit k b CL ca ngun UPS Trong quỏ trỡnh np sc in ng ca... v yờu cu k thut ca b lu in trờn, em chn phng ỏn thit k b chnh lu cho b lu in loi Offline UPS vỡ nú khỏ n gin v thit k v ỏp ng c nhng ũi hi c bn ca 1 ngun in d phũng - Chn loi cquy 12V ( 5 cquy mc ni tip nhau ) - Trong ú + in ỏp u ra ca b chnh lu l: 62,53 V + Dũng in cn thit np cho cquy l: 56,13 ( A ) 15 ỏn TCS Thit k b CL ca ngun UPS CHNG 2 L CHN V TNH TON MCH CHNH LU Do yờu cu ca bi l in ỏp mt... in ng cho nờn khi c qui úi m ta np theo phng phỏp in ỏp thỡ dũng in trong c qui s t ng dõng nờn khụng kim soỏt c s lm sụi c qui dn n hng húc nhanh chúng Vỡ vy trong vựng np chớnh ta phi tỡm cỏch n nh dũng np cho c qui ắKhi dung lng ca c qui dõng lờn n 80% lỳc ú nu ta c tip tc gi n nh dũng np thỡ c qui s sụi v lm cn nc Do ú n giai on ny ta li phi chuyn ch np c qui sang ch n ỏp Ch n ỏp c gi cho n... nghch lu cú hiu sut 0,8 suy ra cụng sut cung cp u vo nghch lu = 0,8*4,21 = 3,368(KVA) Dũng in cn thit np cho c quy l: Id= 3368 = 56,13(A) 60 Thụng thng khi chn cquy phi chn dung lng ln hn 2 hoc 5 ln dung lng nh mc tu thuc vo loi c quy m bo cho c quy khụng b hng 14 ỏn TCS Thit k b CL ca ngun UPS Do trong b c quy cú ni tr trong do ú in ỏp u ra ca b chnh lu c tớnh nh sau: Ucl=Ud+Ut Trong ú: Ucl: in... na chu k, lm cho vic ch to bin ỏp phc tp hn v hiu sut s dng bin ỏp xu hn, mt khỏc in ỏp ngc ca cỏc van bỏn dn phi chu cú tr s ln nhõt 3 Chnh lu cu mt pha i xng T4 T2 U2 T1 T3 18 R L ỏn TCS Thit k b CL ca ngun UPS Hỡnh 4 S chnh lu cu mt pha iu khin i xng Hot ng ca s ny khỏi quỏt cú th mụ t nh sau Trong na bỏn k in ỏp anod ca Tiristo T1 dng (+) (lỳc ú catod T2 õm (-)), nu cú xung iu khin cho c hai van... trong khong 48 -:- 81,5 21 ỏn TCS Thit k b CL ca ngun UPS Nhn xột : S chnh lu iu khin 1 pha khụng i xng cú cu to n gin, gn nh , d iu khin , tit kim van Thớch hp cho cỏc mỏy cú cụng sut nh v va *Kt lun: Qua phõn tớch 3 phng ỏn trờn ta chn s chnh lu cu 1 pha khụng i xng vi nhng u im sau: - S dng 2 van thyristor, 2 it, tit kim hn nờn gim giỏ thnh cho b bin i - Mch lc v s iu khin n gin - Vic np c quy... ln hn, cng knh khc phc iu ny ta ch s dng mt ngun ỏp trung bỡnh Ed=60(V)DC cung cp cho cquy v nghch lu Sau khi qua b nghch lu s s dng mt mỏy bin ỏp nõng in ỏp lờn 110V xoay chiu phự hp vi ti cquy c chn l loi c quy 12V Nh vy ta cn mc 60/12=5 c quy mc ni tip nhau *Tớnh toỏn dung lng ca c quy Vi yờu cu v cụng sut ca UPS l 4 KVA, Ur = 110(V ) ta cn s dng mỏy bin ỏp Nu coi hiu sut ca mỏy bin ỏp l 95%... Hỡnh 1 S chnh lu mt na chu k 16 ỏn TCS Thit k b CL ca ngun UPS s chnh lu mt na chu k hỡnh 8.1 súng in ỏp ra mt chiu s b giỏn on trong mt na chu k khi in ỏp anod ca van bỏn dn õm, do vy khi s dng s chnh lu mt na chu k, chỳng ta cú cht lng in ỏp xu, tr s in ỏp ti trung bỡnh ln nht c tớnh: Udo = 0,45.U2 (8 -1) Vi cht lng in ỏp rt xu v cng cho ta h s s dng bin ỏp xu: Sba = 3,09.Ud.Id (8 -2) ỏnh giỏ... ỏp cú trung tớnh T1 U1 U2 R U2 L T2 Hỡnh 2 S chnh lu c chu k vi bin ỏp cú trung tớnh Theo hỡnh dng s , thỡ bin ỏp phi cú hai cun dõy th cp vi thụng s ging ht nhau, mi na chu k cú mt van dn cho dũng in chy qua Cho nờn c hai na chu k súng in ỏp ti trựng vi in ỏp cun dõy cú van dn Trong s ny in ỏp ti p mch trong c hai na chu k, vi tn s p mch bng hai ln tn s in ỏp xoay chiu Hỡnh dng cỏc ng cong in ỏp,... c qui n tng n 2,4 V Nu vn tip tc np giỏ tr ny nhanh chúng tng ti 2,7 V v gi nguyờn Thi gian ny gi l thi gian np no, nú cú tỏc dng cho phn cỏc cht tỏc dng sõu trong lũng cỏc bn cc c bin i tun hon, nh ú s lm tng thờm dung lng phúng in ca c qui ắTrong s dng thi gian np no cho c qui kộo di t 2 3 h trong sut thi gian ú hiu in th trờn cỏc bn cc ca c qui v nng dung dch in phõn khụng thay i Nh vy dung . hỏng 14 Đồ án ĐTCS Thiết kế bộ CL của nguồn UPS Do trong bộ ắc quy có nội trở trong do đó điện áp đầu ra của bộ chỉnh lưu được tính như sau: Trong đó: U cl =U d +U t U cl : điện áp đầu ra bộ chỉnh. ĐTCS Thiết kế bộ CL của nguồn UPS ở sơ đồ chỉnh lưu một nửa chu kỳ hình 8.1 sóng điện áp ra một chiều sẽ bị gián đoạn trong một nửa chu kỳ khi điện áp anod của van bán dẫn âm, do vậy khi sử dụng. trong quá trình nạp ( Ah ) In - dòng điện nạp ổn định trong thời gian nạp tn ( A ) 9 ỏn TCS Thit k b CL ca ngun UPS tn - thi gian np in ( h ). 2.5. c tớnh phúng n p c a c