Đồ án thiết kế môn học điện tử công suất

Thiết kế bộ băm áp một chiều tải của đông cơ điện 1 chiều có điện áp 220V một chiều có công suất P= 5KW.Thiết kế bộ băm áp một chiều tải của đông cơ điện 1 chiều có điện áp 220V một chiều có công suất P= 5KW

ĐỀ CƯƠNG SƠ BỘ THIẾT KẾ MÔN HỌC ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT HỌ TÊN SV: ĐỖ TRUNG PHONG LỚP: ĐTĐ53-ĐH2.MSV: 45909 Tên đề tài: Thiết kế băm áp chiều tải đông điện chiều có điện áp 220V chiều có công suất P= 5KW MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: BỘ BĂM ÁP MỘT CHIỀU 1.1 Khái niệm băm áp 1.2 Các băm áp chiều 1.3 Các phương pháp điều khiển băm áp CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠCH LỰC 2.1 Yêu cầu kỹ thuật 2.2 Lựa chọn phương án 2.3 Tính toán mạch lực 2.4 Bảo vệ van CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 3.1 Yêu cầu điều khiển 3.2 Mạch điều khiển Giảng viên hướng dẫn Hải Phòng ngày tháng năm Người lập đề cương LỜI MỞ ĐẦU Cùng với phát triển khoa học kỹ thuật, ưu điểm động điện chiều ngày tận dụng cách triệt để, tinh vi sáng tạo Để động điện chiều hoạt động theo yêu cầu công nghệ, ta cần nhiều yếu tố công nghệ chế tạo, người vận hành…Trong điều chỉnh điện áp chiều (băm xung chiều) có vai trò quan trọng Bộ băm xung chiều tối ưu động dễ vận hành tăng chất lượng làm việc tăng tuổi thọ động Ngày việc sử dụng động chiều gắn liền thiếu yếu tố quan trọng điều chỉnh băm xung chiều Xuất phát từ yêu cầu thực tế chúng em giao đồ án thiết kế môn học điện tử công suất với đề tài: Thiết kế băm áp chiều tải động điện chiều có điện áp phần ứng 220V, công suất động 5KW Với cố gắng thân với hướng dẫn tận tình thầy cô giáo môn đặc biệt thầy Đặng Hồng Hải trực tiếp giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án Lần đầu làm đồ án điện tử công suất em chưa có kinh nghiệm nên không tránh khỏi thiếu sót, mong thầy giúp đỡ, hưỡng dẫn, bảo để kiến thức em đồ án hoàn thiện Cuối em xin chân thành cảm ơn Chương BỘ BĂM ÁP MỘT CHIỀU 1.1 KHÁI NIỆM VỀ BĂM ÁP MỘT CHIỀU Băm áp chiều hay băm xung chiều (BXMC) thiết bị dùng để thay đổi điện áp chiều tải từ nguồn điện áp chiều cố định BXMC ứng dụng để điều chỉnh tốc độ động điện chiều, tạo ổn áp dài rộng… 1.2 CÁC BỘ BĂM ÁP MỘT CHIỀU 1.2.1 Băm xung chiều nối tiếp Hình 1.1 Sơ đồ nguyên lý mạch Trong khoảng từ đến t0 van dẫn điện, lượng nguồn cấp cho phụ tải, coi van lý tưởng có: U t = E; dòng điện từ nguồn i cấp cho tải Rt phải qua điện cảm L, nên điện cảm nạp lượng giai đoạn van Tr dẫn Trong khoảng thời gian lại từ t0 đến hết chu kỳ điều khiển, van Tr khóa, điện cảm L phóng lượng tích lũy giai đoạn trước, dòng điện qua L theo chiều cũ theo van đệm D (dòng i2), lúc Ut = -UD ≈ Tùy theo dạng tải tham số điều chỉnh mà chế độ dòng điện tải liên tục hay gián đoạn thiết bị chỉnh lưu, thường mong muốn chế độ dòng điện liên tục Vì tính toán thiết kế dựa việc đảm bảo chế độ làm việc cho BXMC, ta đề cập tới chế độ Hình 1.2 Sơ đồ băm xung chiều nối tiếp tải RL Hình 1.3 Băm xung chiều nối tiếp tải RL a)Sơ đồ thay Tr khóa; b)Sơ đồ thay Tr dẫn Trong chế độ dòng điện liên tục tải dạng RLEt hay RL (coi Et =0) cho quan hệ điện áp tải biểu thức Ut = E = γ.E Dòng qua trung bình tải : It = (1.1) = (1.2) Bằng phương pháp giải mạch có quy luật biến thiên dòng điện tải hai gián đoạn : i1= Trong – = exp(- ), ; i2 = – (1.3) = exp( ) Còn =L/Rt số thời gian mạch tải Giá trị lớn dòng điện: Imax= – (1.4) Giá trị nhỏ dòng điện: Imin= – (1.5) Độ dao động dòng tải: = Imax –Imin= – (1.6) Biểu thức cho thấy độ đập mạch dòng không phụ thuộc vào tải RL hay RLEt, tải có sức điện động Et ảnh hưởng đến giá trị tức thời dòng điện làm giảm trị số lượng Et/Rt so với trường hợp tải RL Có thể coi gần hệ số đập mạch theo biểu thức; Kdm= = (1.7) Khảo sát cho thấy giá trị đập mạch dòng điện phụ thuộc vào đạt cực đại 1.2.2 Băm xung chiều song song Loại băm xung thường ứng dụng cho công suất không lớn phải có tụ lọc đầu tải Quy luật điều khiển van Tr theo nguyên tắc chung: van Tr dẫn khoảng (0 t0) khóa khoảng (t0 T) Tuy nhiên trình lượng xảy khác sau: Khi van Tr dẫn, toàn điện áp nguồn đặt vào cuộn cảm L dòng điện từ nguồn (dòng i1) chảy qua cuộn cảm cuộn cảm nạp lượng giai đoạn điot D khóa tải bị cắt hẳn khỏi nguồn, lượng cấp tải nhờ điện dung C, tụ điện C thiết phải có BXMC song song Hình 1.4 Băm xung chiều song song Khi van Tr bị khóa lượng cuộn kháng nguồn cấp tải (dòng i2) Nhờ nhận thêm lượng tích lũy giai đoạn trước điện cảm nên điện áp tải lớn điện áp nguồn E Tụ C dùng để tích lũy lượng cấp cho Rt giai đoạn van Tr dẫn Phân tích cho thấy quy luật điện áp tải có dạng: Ut= – (1.8) Khảo sát cho thấy điện áp Ut cao nguồn E sụt áp nội trở nguồn nhỏ 25 so với điện áp nguồn E Điện áp tải lớn đạt tới : Ut max = (1.9) 1.Tham số chọn van Tr Dòng trung bình qua van : ITr = It ITr max= It (1.10) Khi khóa van T chịu điện áp tụ C hay điện áp tải, suy :UTmax=UCmax=Utmax Dòng trung bình qua cuộn cảm tổng dòng trung bình qua van Tr: Il= ITr + ID = It (1.11) Tham số chọn điôt Dòng trung bình qua điôt: ID =IL – ITr = It - It = I t (1.12) Điôt khóa van Tr dẫn chịu điện áp ngược điện áp tụ C trị số lớn tương ứng: UDngmax = Ucmax = Utmax Tham số cuộn cảm L tính toán, xuất phát từ biểu thức coi rng=0: Điện cảm tối thiểu để đảm bảo chế độ dòng điện liên tục: L> (1.13) Điện cảm tính theo độ đập mạch dòng điện qua điện cảm: L= (1.14) 5.Tụ C tính gần từ biểu thức sau: C= (1.15) Giá trị I Uc thông thường lấy 20% giá trị It Ut 1.2.3 Băm xung chiều nối tiếp - song song Bộ biến đổi xung áp loại cho phép điều chỉnh điện áp Ut lớn nhỏ điiện áp nguồn E So với sơ đồ kiểu BXMC kiểu song song ta thấy vị trí van Tr cuộn cảm L đổi chỗ cho Hoạt động mạch sau: Trong khoảng (0 t0), van Tr dẫn, điện cảm L nạp lượng trực tiếp từ nguồn E dòng i với quy luật tương tự BXMC song song Giai đoạn điôt D khóa tải nhận lượng từ tụ điện C, cần tụ C mắc song song với tải Trong giai đoạn lại: (t T) van Tr khóa, cắt nguồn E khỏi mạch để trì dòng điện theo chiều dòng điện theo chiều cũ sức điện động tự cảm cuộn kháng L đủ lớn để điôt D dẫn hình thành dòng điện i Năng lượng tích lũy điện cảm phóng qua tải, tụ điện C nạp lượng giai đoạn Lưu ý với chiều dòng điện nạp cho tụ C i2 chiều điện áp tụ điện có dấu ngược lại BXMC xét, tức điện áp Ut âm Và BXMC kiểu nối tiếp - song song cho phép tạo điện áp tải âm từ nguồn dương Quy luật điện áp tải: U1= Itrng (1.16) Đặc điểm loại điều chỉnh điện áp tải lớn nhỏ điện áp nguồn E Hình 1.5 Băm xung chiều nối tiếp –song song Các tham số chọn van: Van Tr Dòng trung bình qua van Tr; ITr= It ITrmax= It (1.17) Khi van Tr bị khóa phải chịu điện áp bằng: Ut = E + Uc = E + Ut Điốt D Dòng trung bình qua điốt: ID = It ID = It (1.18) Và điốt phải chịu điện áp ngược lớn lúc van Tr dẫn bằng: UD = E + Uc= E + Ut Tham số cuộn cảm L tính toán, xuất phát từ độ đập mạch dòng điện qua điện cảm: L= (1.19) Dòng trung bình qua điện cảm tổng dòng qua tải qua van Tr: 10 Khi van S bị khóa lượng cuộn kháng nguồn cấp tải (dòng i2) Nhờ nhận thêm lượng tích lũy giai đoạn trước điện cảm nên điện áp tải lớn điện áp nguồn E Tụ C dùng để tích lũy lượng cấp cho Rt giai đoạn van Tr dẫn Vì băm xung gọi băm xung tăng áp c) BXMC nối tiếp – song song Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý mạch Đặc điểm mạch: Bộ biến đổi xung áp loại cho phép điều chỉnh điện áp U t lớn nhỏ điiện áp nguồn E So với sơ đồ kiểu BXMC kiểu song song ta thấy vị trí van S cuộn cảm L đổi chỗ cho Trong khoảng (0 t0), van S dẫn, điện cảm L nạp lượng trực tiếp từ nguồn E dòng i1 với qui luật tương tự BXMC song song.Giai đoạn điôt D khóa tải nhận lượng từ tụ điện C, cần tụ C mắc song song với tải Trong giai đoạn lại: (t T) van S khóa, cắt nguồn E khỏi mạch để trì dòng điện theo chiều dòng điện theo chiều cũ sức điện động tự cảm cuộn kháng L đủ lớn để điôt D dẫn hình thành dòng điện i Năng 17 lượng tích lũy điện cảm phóng qua tải, tụ điện C nạp lượng giai đoạn d) Lựa chọn mạch lực Với yêu cầu đề “Thiết kế băm áp chiều tải động điện chiều có điện áp phần ứng 220V chiều có công suất 5KW” Từ băm xung chiều nêu ta thấy BXMC nối tiếp có cấu tạo đơn giản mạch lực gồm có van điều khiển S điốt D cuộn cảm L Vì việc thiết kế chế tạo đơn giản cả, mà đáp ứng đầy đủ yêu cầu băm xung yêu cầu toán 2.3 TÍNH TOÁN MẠCH LỰC Thông số thiết kế BXMC: Công suất P = KW Điện áp phần ứng Dòng điện tải = 220 V = 22.72 A Phạm vi điều chỉnh = (0.5 – 0.9) Tần số băm xung f = 500 HZ Theo mạch BXMC nối tiếp ta có: = E ⇒ E = Điện áp nhỏ tải = =E (V) = 244 0,5 = 122 ( V ) Vì quy luật dòng điện biến thiên dạng hàm số mũ, nên tính toán xác trị số trung bình dòng qua van S điốt cho biểu thức phức tạp 18 không thuận tiện tính toán thực tế Vì thường dùng phương pháp đơn giản hóa cách coi dòng điện tuyến tính nên lúc ta có: IT = Ta có dòng trung bình qua van S điốt là: = = γIT = = (1- γ)IT Từ biểu thức ta thấy với dòng tải dòng điện qua van S lớn γ = γmax, ngược lại với γ = γmin dòng điện qua điốt D cực đại từ ta tính dòng qua van điốt là: Dòng trung bình qua van S lớn là: = It = 0,9.22,72 = 20,45 (A) Dòng trung bình qua điốt lớn là: IDmax = (1- ).It = (1- 0,5) 22.72 = 11,36 (A) Điện áp lớn mà van S chịu điện áp nguồn E, điện áp ngược lớn qua điốt điện áp nguồn E = 244 V Điện cảm để đảm bảo chế độ dòng liên tục chế độ dòng liên tục là: L> E 19 It lấy theo giá trị Imin ta chưa biết giá trị Imin cớ thể lấy 10% giá trị dòng tải định mức It Vậy giá trị điện cảm L cần tính là: L> = = 26,84 ( mH ) Vậy cần lựa chọn cuộn cảm có giá trị L > 26,84 mH ta dảm bảo cho chế độ dòng điện liên tục 2.4 LỰA CHỌN VAN Ta chọn van IGBT cho mạch lực băm xung IGBT có ưu điểm sau: +IGBT phần tử kết hợp khả đóng cắt nhanh MOSFET khả chịu tải lớn Bipolar Transistor, tần số băm điện áp cao làm cho động chạy êm + Công suất điểu khiển yêu cầu cực nhỏ nên làm cho đơn giản đáng kể thiết kế phận biến đổi làm cho kích thước hệ thống điều khiển nhỏ, làm cho tiết kiệm lượng điều khiển + IGBT phần tử đóng cắt với dòng áp lớn, dần thay Transistor BJT ngày thông dụng Do việc mua thiết bị đơn giản Cùng với phát triển IGBT IC chuyên dụng dùng để điều khiển chúng (IGBT Driver) ngày phát triển hoàn thiện việc điều khiển chuẩn xác việc thiết kế mạch điều khiển đơn giản gọn nhẹ Dựa vào thông số tính mục 2.3 ta chọn van: Van IGBT ;W75N60T có thông số sau : VCE = 600 V 20 IC = 75 A P = 428 W Lựa chọn điốt RURP 3060: U = 600V IF = 30 A P = 125 W RURP 3060 IGBT IGW75N60T Hinh2.4 Sơ đồ van 2.5 BẢO VỆ VAN 21 Cần phải tôn trọng tỉ số giới hạn sử dụng định với phần tử điện áp ngược lớn nhất, giá trị trung bình lớn dòng điện, nhiệt độ lớn thiết bị, thời gian khóa, thời gian mở… a Bảo vệ dòng điện Thông thường IGBT sử dụng mạch đóng cắt tần số cao, từ đến hàng chục kHz Ở tần số đóng cắt cao vậy, cố phá hủy phần tử nhanh dẫn đến phá hỏng toàn thiết bị Sự cố thường xảy dòng ngắn mạch từ phía tải từ phần tử có lỗi chế tạo lắp ráp Có thể ngắt dòng IGBT cách đưa điện áp điều khiển giá trị âm Tuy nhiên tải dòng điện đưa IGBT khỏi chế độ bão hòa dẫn đến công suất phát nhiệt tăng đột ngột, phá hủy phần tử sau vài chu kỳ đóng cắt Mặt khác khóa IGBT lại thời gian ngắn dòng điện lớn dấn đến tốc độ tăng dòng lớn, gây áp collector, emiter, đánh thủng phần tử Trong cố dòng, tiếp tục điều khiển IGBT xung ngắn theo quy luật cũ, không đơn giản ngắt xung điều khiển để dập tắt dòng điện Có thể ngăn chặn hậu việc tắt dòng đột ngột cách sử dụng mạch dập RC, mắc song song với phần tử Tuy nhiên mạch dập làm tăng kích thước giảm độ tin cậy thiết bị Giải pháp tối ưu đưa làm chậm lại trình khóa IGBT, hay gọi khóa mềm phát có cố dòng tăng mức cho phép Để van dẫn làm việc an toàn dòng điện làm việc van không vượt qua trị số cho phép, làm mát vỏ van bán dẫn, gắn van bán dẫn lên cánh tản nhiệt, làm mát cưỡng quạt, nước b Bảo vệ điện áp cho thiết bị bán dẫn 22 Linh kiện bán dẫn nói chung bán dẫn công suất noi riêng, nhạy cảm với thay đổi điện áp Những yếu tố ảnh hưởng lớn tới van bán dẫn mà cần có phương thức bảo vệ là: • Điện áp đặt vào van lớn thong số van • Xung điện áp chuyển mạch van • Xung điện áp từ phía lưới xoay chiều, nguyên nhân thường gặp cắt tải có điện cảm lớn đường dây • Xung điện áp cắt đột ngột biến áp non tải Để bảo vệ van làm việc dài hạn mà không bị điện áp, cần chọn van bán dẫn theo điện áp ngược Chương HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 3.1 YÊU CẦU CỦA MẠCH ĐIỀU KHIỂN Mạch điều khiển điều khiển băm xung áp chiều cần xây dựng theo yêu cầu sau: - Tạo xung mở IGBT có biên độ điện áp +15V, độ rộng theo yêu cầu điều khiển - Tạo xung khóa IGBT có biên độ điện áp -10V, độ rộng theo yêu cầu - Tạo kênh điều khiển nhóm van IGBT theo luật điều khiển đối xứng - Có khả chống nhiễu công nghiệp tốt - Đảm bảo van đóng, mở an toàn tức nhóm van khóa chắn nhóm van lại mở Tần số làm việc mạch điều khiển 500 Hz 3.2 SƠ ĐỒ CẤU TRÚC MẠCH ĐIỀU KHIỂN 23 Mạch điều khiển sử dụng nguồn cung cấp: nguồn ±E cho phần điều khiển điện áp thấp hai nguồn cho M57957L(+15V -10V) cách ly với hai nguồn Mạch điều khiển phụ thuộc vào phương pháp điều khiển Ở ta điều chinh theo phương pháp điều chỉnh độ rộng xung PWM Hình 3.1 Sơ đồ cấu trúc mạch điều khiển băm xung chiều theo phương pháp PWM 3.3 MẠCH ĐIỀU KHIỂN 24 Hình 3.2 Sơ đồ điều khiển van lực IGBT cho băm xung chiều không đảo chiều 3.4 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 3.4.1 khâu phát xung chủ đạo tạo điện áp cưa  Khâu tạo điện áp cưa dùng dạng xung tam giác có dịch điện áp để chuyển từ điện áp hai cực tính thành cực tính 25 Hình 3.3 Sơ đồ tạo cưa cực tính từ cưa hai cực tính Sơ đồ cho phép tạo đầu khuếch đại thuật toán OA2 điện áp cưa có hình tam giác cân, đầu OA1 dao động điện áp xung chữ nhật OA1: Là mạch lật kiểu trigơ Schmitt, đầu có hai trạng thái tối đa tương ứng hai giá trị cực đại ±U m Nếu dùng hai điôt ổn áp đấu nối tiếp Dz1 Dz2 Um = (UDZ + 0,7); không dùng thông thường U m = Ubh OA Cụm điốt ổn áp có tác dụng chống bão hòa sâu cho OA để phản ứng nhanh giảm thời gian trễ lật trạng thái, cần dùng tạo dao động tần số cao OA2: Là mạch tích phân đảo dấu, đầu vào có đảo dấu có giá trị không đổi nên tích phân cho giá trị tuyến tính: Sự biến thiên đầu OA2 thông qua điện trở R3 tác động đến cửa (+) OA1, điện cửa đến không làm trigơ lật sang trạng thái đổi dấu điện áp đầu Lập tức tích phân đảo chiều biến thiên mạch bắt đầu quy trình ngược với giai đoạn trước… 26 Để bảo vệ băm xung chiều nhờ cắt xung điện áp điều khiển ( U đk = ) giá trị thấp cưa thường lấy khác không (khoảng 0,1), hai điện trở R4 R5 biến trở để hiệu chỉnh mạch 3.4.2 Khâu tạo điện áp điều khiển Khâu tạo điện áp điều khiển (Uđk) với điều chỉnh PI tổng hợp hai tín hiệu chủ đạo (Ucđ) phản hồi (Uph), khâu hạn chế gia tốc tụ C2 có chức choonhs đột biến điện áp chủ đạo 3.4.3 Khâu so sánh Hình 3.4 Mạch so sánh hai cổng khuếch đại thuật toán Khâu so sánh băm xung chiều xác định thời điểm mở van khóa van van bán dẫn Đầu vào khâu gồm hai tín hiệu điện áp cưa (Urc) điện áp điều khiển (Uđk) Trong chu kỳ điện áp cưa có hai thời điểm điện áp điều khiển Tại thời điểm đầu khâu so sánh đổi đấu điện áp Tương ứng với thời điểm đột biến điện áp đầu khâu so sánh cần có lệnh mở khóa van dẫn Mạch so sánh sử dụng IC khuếch đại thuật toán Điện áp đầu của khâu tạo xung đưa vào đầu vào đảo cảu khuếch đại thuật toán điện 27 áp điều khiển đưa vào đầu không đảo khuếch đại thuật toán Nếu U rc > Uđk điện áp Ura = -E Urc < Uđk khuếch đại thuật toán lật trạng thái Ura = +E Để phối hợp với tầng khuếch đại T2, Urc đưa vào đầu vào đảo khuếch đại thuật toán Uđk đưa vào đầu vào không đảo Khi U SS dương làm T2 dẫn LED cấp dòng phát quang Tầng T2 cho phép OA3 làm việc nhẹ tải nhiều, điện trở R13 tính theo tải 16mA bóng T2 dẫn: R13 ≤ Trong β hệ số khuếch đại dòng bóng T2 3.3.4 Khâu khuếch đại Khâu tạo xung có đử công suất (đủ điện áp dòng điện) mở đóng van động lực mà thêm nhiệm vụ cách ly mạch động lực với mạch điều khiển Khâu khuếch đại sử dụng driver M57957L có cách ly quang, điện trở R 15 hạn chế dòng qua LED Vì van điều khiển van IGBT điều khiển điện áp dòng BT Khi dẫn bão hòa van cần đặt điện áp dương nên cực điều khiển (12 15 )V, khóa điện áp lại (-5 -8)V Như trạng thái ổn định, dù khóa hay dẫn cần điện áp mà không cần dòng điều khiển 28 Hình 3.5 khuếch đại xung dùng Driver M57957L Tuy nhiên để van chuyển trạng thái từ dẫn sang khóa ngược lại ta phải cấp dòng điều khiển cho van hai cực GE tồn điện dung hay tụ điện hai cực dẫn đến: - Khi van trạng thái khóa, điện áp điều khiển âm nên tụ điện có giá trị âm Để van mở điện áp điều khiển buộc phải đảo dấu từ âm sang dương cách đưa dòng điện vào nạp ngược cực tính tụ điên - Điều xảy van chuyển trạng thái từ dẫn sang khóa 29 KẾT LUẬN Với yêu cầu đồ án giao : Thiết kế băm áp chiều tải đông điện chiều có điện áp 220V chiều có công suất P= 5KW Đồ án hoàn thành với cố gắng thân hướng dẫn tận tình thầy Đặng Hồng Hải Bản đồ án tìm hiểu số mạch băm xung chiều ưu nhược điểm loại phương pháp điều khiển mạch băm xung Từ có lựa chọn thích hợp với yêu cầu đề Tuy nhiên với thời gian phạm vi đồ án có hạn nên đồ án nêu đề cập đến băm băm xung không đảo chiều phạm vi đảo chiều chưa đề cập tới Lần đầu làm đồ án điện tử công suất em chưa có kinh nghiệm nên không tránh khỏi thiếu sót, mong thầy giúp đỡ, hưỡng dẫn, bảo để kiến thức em đồ án hoàn thiện 30 TÀI LIỆU THAM KHẢO “Phân tích giải mạch điện tử công suất” Của Phạm Quốc Hải, Dương Văn Nghi Nhà xuất Khoa học kĩ thuật Hà Nội “Điện tử công suất” Của Phạm Quốc Hải, TS Võ Minh Chính, Trần Trọng Minh Nhà xuất Khoa học kĩ thuật Hà Nội “Hướng dẫn thiết kế điện tử công suất” Của Phạm Quốc Hải Nhà xuất Khoa học kĩ thuật Hà Nội 31 [...]... đồ án có hạn nên đồ án mới chỉ nêu được đề cập đến các bộ băm băm xung không đảo chiều còn phạm vi đảo chiều thì chưa được đề cập tới Lần đầu làm đồ án điện tử công suất em chưa có kinh nghiệm nên không tránh khỏi những thiếu sót, mong các thầy giúp đỡ, hưỡng dẫn, chỉ bảo để kiến thức của em về bản đồ án được hoàn thiện hơn 30 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 “Phân tích và giải mạch điện tử công suất Của Phạm Quốc... “Phân tích và giải mạch điện tử công suất Của Phạm Quốc Hải, Dương Văn Nghi Nhà xuất bản Khoa học và kĩ thuật Hà Nội 2 Điện tử công suất Của Phạm Quốc Hải, TS Võ Minh Chính, Trần Trọng Minh Nhà xuất bản Khoa học và kĩ thuật Hà Nội 3 “Hướng dẫn thiết kế điện tử công suất Của Phạm Quốc Hải Nhà xuất bản Khoa học và kĩ thuật Hà Nội 31 ... điện theo chiều dòng điện theo chiều cũ của mình sức điện động tự cảm của cuộn kháng L sẽ đủ lớn để điôt D dẫn và hình thành dòng điện i 2 Năng 17 lượng tích lũy trong điện cảm sẽ được phóng qua tải, tụ điện C cũng được nạp năng lượng trong giai đoạn này d) Lựa chọn mạch lực Với yêu cầu đề bài là Thiết kế bộ băm áp một chiều tải của động cơ điện một chiều có điện áp phần ứng là 220V một chiều có công. .. van của van bán dẫn Đầu vào của khâu này gồm hai tín hiệu điện áp răng cưa (Urc) và điện áp điều khiển (Uđk) Trong mỗi chu kỳ điện áp răng cưa có hai thời điểm bằng điện áp điều khiển Tại các thời điểm đó đầu ra của khâu so sánh đổi đấu điện áp Tương ứng với các thời điểm đột biến điện áp đầu ra của khâu so sánh cần có lệnh mở hoặc khóa van dẫn Mạch so sánh sử dụng IC khuếch đại thuật toán Điện áp đầu... 22 Linh kiện bán dẫn nói chung và bán dẫn công suất noi riêng, rất nhạy cảm với sự thay đổi của điện áp Những yếu tố ảnh hưởng lớn nhất tới van bán dẫn mà chúng ta cần có phương thức bảo vệ là: • Điện áp đặt vào van lớn quá thong số của van • Xung điện áp do chuyển mạch van • Xung điện áp từ phía lưới xoay chiều, nguyên nhân thường gặp là do cắt tải có điện cảm lớn trên đường dây • Xung điện áp do cắt... dòng điện tải là chế độ dòng liên tục, vì vậy trong tính toán thiết kế cũng dựa trên chế việc đảm bảo chế độ làm việc này cho băm xung một chiều - Điện áp ra có thể thay đổi được do yêu cầu của bài toán đề ra điện áp vào phải ổn định - Bộ băm xung phải làm việc ổn định và có công suất phù hợp với công suất của tải - Có khả năng chống nhiễu công nghiệp tốt - Đảm bảo các van đóng, mở an toàn tức là nhóm... tồn tại một điện dung hay một tụ điện giữa hai cực này dẫn đến: - Khi van ở trạng thái khóa, điện áp điều khiển âm nên tụ điện này đang có giá trị âm Để van mở thì điện áp điều khiển buộc phải đảo dấu từ âm sang dương bằng cách đưa dòng điện vào nạp ngược cực tính trên tụ điên - Điều này cũng xảy ra khi van chuyển trạng thái từ dẫn sang khóa 29 KẾT LUẬN Với yêu cầu đồ án được giao là : Thiết kế bộ băm... tham số γ - Khâu so sánh tạo xung: so sánh điện áp răng cưa U rc với diện áp điều khiển Udk, điểm cân bằng giữa chúng chính là điểm t o Do đó khi điện áp điều khiển thay đổi sẽ làm thay đổi t o và do đó thay đổi tham số điều chỉnh γ Điện áp ra của khâu này có dạng xung tương ứng với giai đoạn van lực Tr dẫn - Khâu khuếch đại công suất nhằm tăng công suất xung tạo ra nhờ khâu so sánh, đồng thời phải thực... công suất là 5KW” Từ các bộ băm xung một chiều đã nêu ra ở trên ta thấy bộ BXMC nối tiếp có cấu tạo đơn giản nhất mạch lực chỉ gồm có van điều khiển S điốt D và cuộn cảm L Vì thế việc thiết kế cũng như chế tạo là đơn giản hơn cả, mà vẫn đáp ứng đầy đủ yêu cầu của một bộ băm xung và yêu cầu của bài toán 2.3 TÍNH TOÁN MẠCH LỰC Thông số thiết kế bộ BXMC: Công suất P = 5 KW Điện áp phần ứng Dòng điện tải... cơ điện 1 chiều có điện áp 220V một chiều có công suất P= 5KW Đồ án được hoàn thành với sự cố gắng của bản thân cũng như sự hướng dẫn tận tình của thầy Đặng Hồng Hải Bản đồ án đã tìm hiểu được một số mạch băm xung một chiều cũng như ưu nhược điểm từng loại và các phương pháp điều khiển mạch băm xung đó Từ đó có những lựa chọn thích hợp với yêu cầu đã đề ra Tuy nhiên với thời gian và phạm vi của đồ án ... từ yêu cầu thực tế chúng em giao đồ án thiết kế môn học điện tử công suất với đề tài: Thiết kế băm áp chiều tải động điện chiều có điện áp phần ứng 220V, công suất động 5KW Với cố gắng thân với... gian phạm vi đồ án có hạn nên đồ án nêu đề cập đến băm băm xung không đảo chiều phạm vi đảo chiều chưa đề cập tới Lần đầu làm đồ án điện tử công suất em chưa có kinh nghiệm nên không tránh khỏi thiếu... để kiến thức em đồ án hoàn thiện 30 TÀI LIỆU THAM KHẢO “Phân tích giải mạch điện tử công suất Của Phạm Quốc Hải, Dương Văn Nghi Nhà xuất Khoa học kĩ thuật Hà Nội Điện tử công suất Của Phạm