Công nghệ mạ trong công nghiệp
Thiết kế bộ chỉnh lu có điều khiển cho tải Mạ Điện Chơng 1 KháI quát về công nghệ mạ Trong công nghiệp I. kháI niệM và lý thuyết về mạ điện 1- Khái niệm mạ điện Mạ điện thực chất là quá trình điện phân hay làm kết tủa lên bề mặt vật nền một lớp phủ có tính chất cơ lý hoá phù hợp , đáp ứng đợc yêu cầu mong muốn của sản phẩm cần mạ. Quá trình kết tủa đó xẩy ra từng bớc một cách tổng quát nh sau: Trên anốt xảy ra phản ứng hoà tan kim loại để tạo thành các ion dơng M trong dung dịch mạ: M - n.e = M n+ Dới tác dụng của dòng một chiều các ion M n+ này chuyển từ dung dịch mạ vào bề mạ của katốt , đây cũng chính là kim loại nền vật cần mạ và tiếp xúc trực tiếp vào bề mặt katốt, tại đây các điện tử e từ katốt điền vào vành điện tử hoá trị của cation biến nó thành nguyên tử kim loại trung hoà ở dạng hấp thụ: M n+ + n.e = M Các nguyên tử kim loại này có thể tạo thành mầm tinh thể mới hoặc tham gia nuôi lớn mầm đã sinh ra trớc đó và mầm phát triển thành tinh thể, từ đó các tinh thể kết thành lớp mạ. Theo nguyên lý kết tủa của quá trình điện phân ngời ta cho ra bộ mạ điện gồm các bộ phận chính nh hình 1 Ghi chú : 1 . Anốt 2 . Katốt 3 . Dung dịch mạ 4 . Bể mạ SV: Nguyễn Thành Trung Lớp: 12b1-tbđ-đt -1- Thiết kế bộ chỉnh lu có điều khiển cho tải Mạ Điện 2- Điều kiện hình thành lớp mạ Muốn hoà tan đợc kim loại mạ vào trong dung dịch mạ hay làm kết tủa ion kim loại đó lên bề mặt vật nền thì cần phải tiêu tốn một điện thế để toả ra một sự cân bằng giữa kim loại điện cực và ion của nó có trong dung dịch và điện thế này gọi là thế điện cực. Mặt khác, nồng độ ion M n+ ở vùng katốt và bên trong dung dịch có sợi sai lệch nên sinh ra một hiệu điện thế và đợc gọi là phân cực hoá học. Ngoài ra cũng cần một năng lợng để giải phóng các nguyên tố đã phóng điện ở trên cực đợc gọi là quá thể . Vì vậy , để tạo thành lớp mạ điện thì điện thế đặt lên anốt và katốt phải lớn hơn hoặc bằng thế điện cực , các thế phân cực và quá thể cộng lại, nhng phải ngợc dấu với chúng. 3- Tổ chức tinh thể Lớp mạ là do rất nhiều tinh thể hợp lại mà thành. Kích thớc tinh thể và cách sắp xếp của chúng sẽ quyết định tính chất, chất lợng lớp mạ. Kích thớc tinh thể càng nhỏ mịn chất lợng lớp mạ càng cao. 4- Quá trình điện kết tủa kim loại. Quá trình điện kết tủa kim loại gồm hai giai đoạn: tạo mầm và phát triển mầm. Tốc độ tạo mầm lớn thì tinh thể sẽ nhỏ mịn .Tốc độ phát triển mầm lớn thì tinh thể thôvà to. Mỗi giai đoạn có một tốc độ nhất định và căn cứ vào điều kiện phân( nh nhiệt độ, mất độ dòng điện, khuấy trộn, thành phần dung dịch .) mà quyết định giai đoạn nào chiếm u thế. 5-khả năng phân bố chiều dày lớp mạ. Để tăng đợc khả năng phân bố chiều dày lớp mạ ngời ta thờng dùng những dung dịch có khả năng phân bố tốt hoặc cho muối dẫn điện vào trong dung dịch.Thí dụ các dung dịch xianua, pỉo phôtphát,thờng có khả năng phân bố tốt bởi vì nhng dung dịch nay thờng có phân cực katốt lớn. Nếu dung dịch không thoả mãn làm cho khả năng phân bố tốt, ngời ta thờng dùng các phơng pháp sau đây. -Thời gian ngắn đầu tiên dùng mật độ dòng điện lớn có thể gấp 2-3 lần mật độ dòng điện bình thờng làm cho các vị trí bề mặt chi tiết đợc hoạt hoá, nâng cao khả năng phân bố. -Tăng khoảng cách giữa anốt và katốt, bố trí hợp lý giữa anốt và katốt để dòng điện phân bố đều trên lớp mạ. Dùng anốt có hình dạng phức tạp, gần giống với katốt để cảI thiện khả năng phân bố. II. CáC YếU Tố ảNH HƯởng tới chất lợng lớp mạ. SV: Nguyễn Thành Trung Lớp: 12b1-tbđ-đt -2- Thiết kế bộ chỉnh lu có điều khiển cho tải Mạ Điện Có nhiều nguyên nhân ảnh hởng tới lớp mạ nhng ở đây ta chỉ xét ba nguyên nhân chính, những nguyên nhân này ảnh hởng trực tiếp tới chế độ điện phân của dung dịch mạ, do đó ảnh hởng trực tiếp tới chất lợng mạ. 1. Nhiệt độ dung dịch Đây là nhân tố ảnh hởng rất phức tạp, bởi nhiệt độ ảnh hởng nhiều đến tính chất của dung dịch nh độ dẫn điện, hoạt động ion, quá thế hidro Vì vậy nhiều dung dịch mạ điện hiện đại đợc vận hành ở nhiệt độ cao, vừa tăng đợc cờng độ làm việc của bể mạ, vừa đợc lớp mạ tốt. 2. Khuấy dung dịch Trong quá trình mạ, nồng độ ion kim loại mạ trong lớp dung dịch sát catốt bị nghèo đi nếu không đợc khôi phục lại kịp thời sẽ gây nên phân cực nồng độ quá lớn và nhiều bất lợi có thể sảy ra nh: không dùng đợc mật độ dòng điện cao, lớp mạ dễ gai, cây, cháy, 3.Mật độ dòng điện và chất lợng mạ đối với dòng điện. III. Thiết bị điện sử dụng trong mạ điện. Thiết bị điện trong phân xởng mạ bao gồm nguồn điện, mạch điện, tủ điện sấy. Trong đó nguồn điện là phần quan trọng nhất. Trớc đây ở nớc ta, nguồn điện một chiều cung cấp cho nguồn mạ chủ yếu sử dụng máy phát điện một chiều hoặc các hệ máy chỉnh lu. Ngày nay, việc chế tạo các bộ chỉnh lu đã trở nên khá đơn giản, dễ dàng và thực tế thì hiện nay các bộ chỉnh lu đã thay thế gần nh hoàn toàn các máy phát điện. Hệ chỉnh lu bao gồm máy biến áp và mạch chỉnh lu. Máy biến áp đợc dùng do nguồn mạ yêu cầu điện áp thấp. Mạch chỉnh lu sử dụng các linh kiện điện tử công suất, các linh kiện này có thể là điều khiển đợc nh Thyristor hoặc là không điều chỉnh đợc nh Điốt. Sơ đồ mạch chỉnh lu thờng đợc sử dụng cho nguồn mạ là các sơ đồ cầu 3 pha, tia 6 pha và tia 12 pha, thậm chí là 24 pha tuỳ theo yêu cầu của sản xuất và khả năng công nghệ. CHƯƠNG II: Giới thiệu về chỉnh lu SV: Nguyễn Thành Trung Lớp: 12b1-tbđ-đt -3- Thiết kế bộ chỉnh lu có điều khiển cho tải Mạ Điện Theo dạng nguồn cấp xoay chiều, chúng ta có thể chia chỉnh lu thành một hay ba pha. Các thông số quan trọng của sơ đồ chỉnh lu là: dòng điện và điện áp tải; dòng điện chạy trong cuộn dây thứ cấp biến áp; số lần đập mạch trong một chu kỳ. Dòng điện chạy trong cuộn dây thứ cấp biến áp có thể là một chiều, hay xoay chiều, có thể phân loại thành sơ đồ có dòng điện biến áp một chiều hay, xoay chiều. Số lần đập mạch trong một chu kỳ là quan hệ của tần số sóng hài thấp nhất của điện áp chỉnh lu với tần số điện áp xoay chiều. Theo hình dạng các sơ đồ chỉnh lu, với chuyển mạch tự nhiên chúng ta có thể phân loại chỉnh lu thành các loại sơ đồ sau. 1. Chỉnh lu một nửa chu kỳ. Hình 2.1. Sơ đồ chỉnh lu một nửa chu kỳ. ở sơ đồ chỉnh lu 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 sơ đồ chỉnh lu một nửa chu kỳ, chúng ta có chất lợng điện áp xấu, trị số điện áp tải trung bình lớn nhất đợc tính: U do = 0,45.U 2 (2 -1) Với chất lợng điện áp rất xấu và cũng cho ta hệ số sử dụng biến áp xấu: S ba = 3,09.U d .I d . (2 -2) Đánh giá chung về loại chỉnh lu này chúng ta có thể nhận thấy, đây là loại chỉnh lu cơ bản, sơ đồ nguyên lý mạch đơn giản. Tuy vậy các chất lợng kỹ thuật nh: chất lợng điện áp một chiều; hiệu suất sử dụng biến áp quá xấu. Do đó loại chỉnh lu này ít đợc ứng dụng trong thực tế. Khi cần chất lợng điện áp khá hơn, ngời ta thờng sử dụng sơ đồ chỉnh lu cả chu kỳ theo các phơng án sau. 2. Chỉnh lu cả chu kỳ với biến áp có trung tính. SV: Nguyễn Thành Trung Lớp: 12b1-tbđ-đt -4- 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 U2 R L T U1 T2 U1 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 R U2 U2 T1 L Thiết kế bộ chỉnh lu có điều khiển cho tải Mạ Điện Hình 2.2. Sơ đồ chỉnh lu cả chu kỳ với biến áp có trung tính. Theo hình dạng sơ đồ, thì 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 điện chạy qua. Cho nên ở cả hai nửa chu kỳ sóng điện áp tải trùng với điện áp cuộn dây có van dẫn. Trong sơ đồ này điện áp tải đập mạch trong cả hai nửa chu kỳ, với tần số đập mạch bằng hai lần tần số điện áp xoay chiều. Hình dạng các đờng cong điện áp, dòng điện tải (Ud, Id), dòng điện các van bán dẫn I1, I2 và điện áp của van T1 mô tả trên hình 2.3a khi tải thuàn trở và trên hình 2.3b khi tải điện cảm lớn. Hình 2.3. Các đờng cong điện áp, dòng điện tải, dòng điện các van và điện áp của Tiristo T1 Điện áp trung bình trên tải, khi tải thuần trở dòng điện gián đoạn đợc tính: U d = U do .(1+cos)/2. (2 -3). với: - U do : Điện áp chỉnh lu khi không điều khiển và bằng U do = 0,9.U 2 Góc mở của các Tiristo. Khi tải điện cảm lớn dòng điện, điện áp tải liên tục, lúc này điện áp một chiều đợc tính: U d = U do .cos (2 -4) Trong các sơ đồ chỉnh lu thì loại sơ đồ này có điện áp ngợc của van phải chịu là lớn nhất SV: Nguyễn Thành Trung Lớp: 12b1-tbđ-đt -5- 2 22 UU nv = 0 t1 t2 t3 Ud Id I1 I2 t t t t 0 t1 t2 t3 Ud Id I1 I2 t t t t c.b p1 p2 p3 UT1 UT1 Thiết kế bộ chỉnh lu có điều khiển cho tải Mạ Điện Mỗi van dẫn thông trong một nửa chu kỳ, do vậy dòng điện mà van bán dẫn phải chịu tối đa bằng 1/2 dòng điện tải , trị hiệu dụng của dòng điện chạy qua van I hd = 0,71.I d . So với chỉnh lu nửa chu kỳ, thì loại chỉnh lu này có chất lợng điện áp tốt hơn. Dòng điện chạy qua van không quá lớn, tổng điện áp rơi trên van nhỏ. Đối với chỉnh lu có điều khiển, thì sơ đồ hình 2.2 nói chung và việc điều khiển các van bán dẫn ở đây tơng đối đơn giản. Tuy vậy việc chế tạo biến áp có hai cuộn dây thứ cấp giống nhau, mà mỗi cuộn chỉ làm việc có một nửa chu kỳ, làm cho việc chế tạo biến áp phức tạp hơn và hiệu suất sử dụng biến áp xấu hơn, mặt khác điện áp ngợc của các van bán dẫn phải chịu có trị số lớn nhât. 3. Chỉnh lu cầu một pha. Hình 8.4. Sơ đồ chỉnh lu cầu một pha điều khiển đối xứng. Hoạt động của sơ đồ này khái quát có thể mô tả nh sau. Trong nửa bán kỳ điện áp anod của Tiristo T1 dơng (+) (lúc đó catod T2 âm (-)), nếu có xung điều khiển cho cả hai van T1,T2 đồng thời, thì các van này sẽ đợc mở thông để đặt điện áp lới lên tải, điện áp tải một chiều còn bằng điện áp xoay chiều chừng nào các Tiristo còn dẫn (khoảng dẫn của các Tiristo phụ thuộc vào tính chất của tải). Đến nửa bán kỳ sau, điện áp đổi dấu, anod của Tiristo T3 dơng (+) (catod T4 âm (-)), nếu có xung điều khiển cho cả hai van T3,T4 đồng thời, thì các van này sẽ đợc mở thông, để đặt điện áp lới lên tải, với điện áp một chiều trên tải có chiều trùng với nửa bán kỳ trớc. Chỉnh lu cầu một pha hình 2.4 có chất lợng điện áp ra hoàn toàn giống nh chỉnh lu cả chu kỳ với biến áp có trung tính, nh sơ đồ hình 2.2. Hình dạng các đờng cong điện áp, dòng điện tải, dòng điện các van bán dẫn và điện áp của một van tiêu biểu gần tơng tự nh trên hình 2.3a.b. Trong sơ đồ này dòng điện chạy qua van giống nh sơ đồ hình 2.2, nhng điện áp ngợc van phải chịu nhỏ hơn U nv = 2.U 2 . Việc điều khiển đồng thời các Tiristo T1,T2 và T3,T4 có thể thực hiện bằng nhiều cách, một trong những cách đơn giản nhất là sử dụng biến áp xung có hai cuộn thứ cấp nh hình 2.5. SV: Nguyễn Thành Trung Lớp: 12b1-tbđ-đt -6- T4 T1 U2 T3 L T2 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 R Thiết kế bộ chỉnh lu có điều khiển cho tải Mạ Điện Điều khiển các Tiristo trong sơ đồ hình 2.4, nhiều khi gặp khó khăn cho trong khi mở các van điều khiển, nhất là khi công suất xung không đủ lớn. Để tránh việc mở đồng thời các van nh ở trên, mà chất lợng điện áp chừng mực nào đó vẫn có thể đáp ứng đợc, ng- ời ta có thể sử dụng chỉnh lu cầu một pha điều khiển không đối xứng. Hinh 2.5. Phơng án cấp xung chỉnh lu cầu một pha Chỉnh lu cầu một pha điều khiển không đối xứng có thể thực hiện bằng hai phơng án khác nhau nh hình 2.6. Giống nhau ở hai sơ đồ này là: chúng đều có hai Tiristo và hai điôt; mỗi lần cấp xung điều khiển chỉ cần một xung; điện áp một chiều trên tải có hình dạng ( xem hình 2.7a,b) và trị số giống nhau; đờng cong điện áp tải chỉ có phần điện áp dơng nên sơ đồ không làm việc với tải có nghịch lu trả năng lợng về lới. Sự khác nhau giữa hai sơ đồ trên đợc thể hiện rõ rệt khi làm việc với tải điện cảm lớn, lúc này dòng điện chạy qua các van điều khiển và không điều khiển sẽ khac nhau. SV: Nguyễn Thành Trung Lớp: 12b1-tbđ-đt -7- dieu khien Mach T1 (T3) T2 (T4) D D U 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 R T1 T2 L D2 D1 D1 D2 T2 T1 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 R L Thiết kế bộ chỉnh lu có điều khiển cho tải Mạ Điện a. b. Hình 2.6. Sơ đồ chỉnh lu cầu một pha điều khiển không đối xứng. Trên sơ đồ hình2.6a (với minh hoạ bằng các đờng cong hình 2.7a) khi điện áp anod T1 dơng và catod D1 âm có dòng điện tải chạy qua T1, D1 đến khi điện áp đổi dấu (với anod T2 dơng) mà cha có xung mở T2, năng lợng của cuộn dây tải L đợc xả ra qua D2, T1. Nh vậy việc chuyển mạch của các van không điều khiển D1, D2 xảy ra khi điện áp bắt đầu đổi dấu. Tiristo T1 sẽ bị khoá khi có xung mở T2, kết quả là chuyển mạch các van có điều khiển đợc thực hiện bằng việc mở van kế tiếp. Từ những giải thích trên chúng ta thấy rằng, các van bán dẫn đợc dẫn thông trong một nửa chu kỳ (các điôt dẫn từ đầu đến cuối bán kỳ điện áp âm catod, còn các Tiristo đợc dẫn thông tại thời điểm có xung mở và bị khoá bởi việc mở Tiristo ở nửa chu kỳ kế tiếp). Về trị số, thì dòng điện trung bình chạy qua van bằng I tb = (1/2 ) I d , dòng điện hiệu dụng của van I hd = O,71. Id. Theo sơ đồ hình 2.6 b (với minh hoạ bằng các đờng cong hình 2.7b), khi điện áp lới đặt vào anod và catod của các van bán dẫn thuận chiều và có xung điều khiển, thì việc dẫn thông các van hoàn toàn giống nh sơ đồ hình 2.6a. Khi điện áp đổi dấu năng lợng của cuộn dây L đợc xả ra qua các điôt D1, D2, các van này đóng vai trò của điôt ngợc. Chính do đó mà các Tiristo sẽ tự động khoá khi điện áp đổi dấu. Từ đờng cong dòng điện các van trên hình 2.7b có thể thấy rằng, ở sơ đồ này dòng điện qua Tiristo nhỏ hơn dòng điện qua các điôt. SV: Nguyễn Thành Trung Lớp: 12b1-tbđ-đt -8- 0 t1 t2 t3 Ud Id IT1 0 t1 t2 t3 Ud Id t IT2 ID1 ID2 IT1 IT2 ID1 ID2 t t t t t t t t t t t a. b. Thiết kế bộ chỉnh lu có điều khiển cho tải Mạ Điện Hình 2.7. Giản đồ các đờng cong điện áp, dòng điện tải (Ud, Id), dòng điện các van bán dẫn của các sơ đồ a- hình 2.6a; b- hình 2.6b. Nhìn chung các loại chỉnh lu cầu một pha có chất lợng điện áp tơng đơng nh chỉnh lu cả chu kỳ với biến áp có trung tính, chất lợng điện một chiều nh nhau, dòng điện làm việc của van bằng nhau, nên việc ứng dụng chúng cũng tơng đơng nhau. Mặc dù vậy ở chỉnh lu cầu một pha có u điểm hơn ở chỗ: điện áp ngợc trên van bé hơn; biến áp dễ chế tạo và có hiệu suất cao hơn. Thế nhng chỉnh lu cầu một pha có số lợng van nhiều gấp hai lần, làm giá thanh cao hơn, sụt áp trên van lớn gấp hai lần, chỉnh lu cầu điều khiển đối xứng thì việc điều khiển phức tạp hơn. Các sơ chỉnh lu một pha cho ta điện áp với chất lợng cha cao, biên độ đập mạch điện áp quá lớn, thành phần hài bậc cao lớn điều này không đáp ứng đợc cho nhiều loại tải. Muốn có chất lợng điện áp tốt hơn chúng ta phải sử dụng các sơ đồ có số pha nhiều hơn. 4. Chỉnh lu tia ba pha. Khi biến áp có ba pha đấu sao ( ) trên mỗi pha A,B,C ta nối một van nh hình 2.8a, ba catod đấu chung cho ta điện áp dơng của tải, còn trung tính biến áp sẽ là điện áp âm. Ba pha điện áp A,B,C dịch pha nhau một góc là 120 0 theo các đờng cong điện áp pha, chúng ta có điện áp của một pha dơng hơn điện áp của hai pha kia trong khoảng thời gian 1/3 chu kỳ ( 120 0 ). Từ đó thấy rằng, tại mỗi thời điểm chỉ có điện áp của một pha dơng hơn hai pha kia. Nguyên tắc mở thông và điều khiển các van ở đây là khi anod của van nào dơng hơn van đó mới đợc kích mở. Thời điểm hai điện áp của hai pha giao nhau đợc coi là góc thông tự nhiên của các van bán dẫn. Các Tiristior chỉ đợc mở thông với góc mở nhỏ nhất tại thời điểm góc thông tự nhiên (nh vậy trong chỉnh lu ba pha, góc mở nhỏ nhất = 0 0 sẽ dịch pha so với điện áp pha một góc là 30 0 ). SV: Nguyễn Thành Trung Lớp: 12b1-tbđ-đt -9- T1 B T2 C T3 A 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 R L Ud Id UT1 t1 t2 t3 t4 I1 I2 I3 Ud t Id t1 t2 t3 t4 I1 I2 I3 t t t t t t tt t b. 0 c. Thiết kế bộ chỉnh lu có điều khiển cho tải Mạ Điện Hình 2.8 . Chỉnh lu tia ba pha a. Sơ đồ động lực; b- Giản đồ đờng các cong khi góc mở = 30 0 tải thuần trở; c- Giản đồ các đờng cong khi = 60 0 các đờng cong gián đoạn. Theo hình 2.8b,c tại mỗi thời điểm nào đó chỉ có một van dẫn, nh vậy mỗi van dẫn thông trong 1/3 chu kỳ nếu điện áp tải liên tục ( đờng cong I1,I1,I3 trên hình .8b), còn nếu điện áp tải gián đoạn thì thời gian dẫn thông của các van nhỏ hơn. Tuy nhiên trong cả hai trờng hợp dòng điện trung bình của các van đều bằng 1/3.Id. Trong khoảng thời gian van dẫn dòng điện của van bằng dòng điện tải, trong khoảng van khoá dòng điện van bằng 0. Điện áp của van phải chịu bằng điện dây giữa pha có van khoá với pha có van đang dẫn. Ví dụ trong khoảng t2 ữ t3 van T1 khoá còn T2 dẫn do đó van T1 phải chịu một điện áp dây U AB , đến khoảng t3 ữ t4 các van T1, T2 khoá, còn T3 dẫn lúc này T1 chịu điện áp dây U AC . Khi tải thuần trở dòng điện và điện áp tải liên tục hay gián đoạn phụ thuộc góc mở của các Tiristo. Nếu góc mở Tiristo nhỏ hơn 30 0 , các đờng cong Ud, Id liên tục, khi góc mở lớn hơn > 30 0 điện áp và dòng điện tải gián đoạn (đờng cong Ud, Id trên hình 2.8c). SV: Nguyễn Thành Trung Lớp: 12b1-tbđ-đt -10- t t a. b. A B C A A B C A [...]... (A) 1 4 Tính công suất biểu kiến của máy biến áp: -20- SV: Nguyễn Thành Trung Lớp: 12b1-tbđ-đt Thiết kế bộ chỉnh lu có điều khiển cho tải Mạ Điện Công suất tối đa của tải: Pđmax = Ud0 Id = 22,46 750 = 16845 (VA) Công suất biến áp nguồn cấp đợc tính: Sba = Ks Pđmax = 1,05 16845 = 17687,25 (VA) I.Tính sơ bộ mạch từ (Xác định kích thớc bản mạch từ) 5 Tiết diện sơ bộ trụ S ba m f QFe =kQ Trong đó: kQ... 15552 (cm2 ) -32- SV: Nguyễn Thành Trung Lớp: 12b1-tbđ-đt Thiết kế bộ chỉnh lu có điều khiển cho tải Mạ Điện 3 Bảo vệ quá dòng điện cho van: + Aptomat dùng để đóng cắt mạch động lực, tự động đóng mạch khi quá tải và ngắn mạch tiristo, ngắn mạch đầu ra độ biến đổi, ngắn mạch thứ cấp máy biến áp ngắn mạch ở chế độ nghịch lu + Chọn 1 apomat có: Dòng điện làm việc chạy qua Aptomat Ilv = S ba 380 3 = 17687,25... Anod và catod của Tiristo Khi có mạch R- C mắc song song với Tiristo tạo ra mạch vòng phóng điện tích trong quá trình chuyển mạch nên Tiristo không bị quá điện áp 1 R2 C2 2 Hình 4.2 Mạch R_C bảo vệ quá điện áp do chuyển mạch Theo kinh nghiệm R1 = (5 ữ 30 ) ; C1 = (0,25 ữ 4 ) àF Chọn tài liệu [4]: R1 = 5,1 ; C1= 0,25 àF a b 1CC 1CC R2 R2 C2 c 1CC R2 C2 C2 Hình 4.3 Mạch RC bảo vệ quá điện áp từ lới... tải Mạ Điện -31- SV: Nguyễn Thành Trung Lớp: 12b1-tbđ-đt Thiết kế bộ chỉnh lu có điều khiển cho tải Mạ Điện CHƯƠNG IV: Tính chọn các thiết bị bảo vệ mạch động lực 1 Sơ đồ mạch động lực có các thiết bị bảo vệ: Sơ đồ mạch động lực với đầy đủ bảo vệ mô tả trên hình 4 1 2 Bảo vệ quá nhiệt độ cho các van bán dẫn: Khi làm việc với dòng điện có dòng điện chạy qua trên van có sụt áp, do đó có tổn hao công. .. ta mắc mạch R-C nh hình 4.2 nhờ có mạch lọc này mà đỉnh xung gần nh nằm lại hoàn toàn trên điện trở đờng dây Trị số RC đợc chọn theo tài liệu [4]: R2= 12,5 ;C2 = 4 àF + Để bảo vệ van do cắt đột biến áp non tải, ngời ta mắc một mạch R C ở đầu ra của mạch chỉnh lu cầu 3 pha phụ bằng các điôt công suất bé -34- SV: Nguyễn Thành Trung Lớp: 12b1-tbđ-đt Thiết kế bộ chỉnh lu có điều khiển cho tải Mạ Điện... kế bộ chỉnh lu có điều khiển cho tải Mạ Điện Bảo vệ quá điện áp do quá trình đóng cắt Tiristo đợc thực hiện bằng cách mắc R- C song song với Tiristo Khi có sự chuyển mạch các điện tích tích tụ trong các lớp bán dẫn phóng ra ngoài tạo ra dòng điện ngợc trong khoảng thời gian ngắn, sự biến thiên nhanh chóng của dòng điện ngợc gây ra sức điện động cảm ứng rất lớn trong các điện cảm làm cho quá điện áp... dụ trong khoảng t1 ữ t2 pha A có điện áp dơng hơn, pha B có điện áp âm hơn, với việc mở thông T1, T4 dòng điện dợc chạy từ A về B Khi góc mở van nhỏ hoặc điện cảm lớn, trong mỗi khoảng dẫn của một van của nhóm này (anod hay catod) thì sẽ có hai van của nhóm kia đổi chỗ cho nhau Điều này có thể thấy rõ trong khoảng t1 ữ t3 nh trên hình 2.11b Tiristo T1 nhóm anod dẫn, nhng trong nhóm catod T4 dẫn trong. .. Trung Lớp: 12b1-tbđ-đt Thiết kế bộ chỉnh lu có điều khiển cho tải Mạ Điện 77 Điện áp ngắn mạch tác dụng R BA I 2 0,00058.612,4 100 = 100 = 3,7 % 9,6 U2 Unr= 78 Điện áp ngắn mạch phản kháng Unx = X BA I 2 U2 100 = 0,00025.612,4 100 9,6 = 1,6 % 79 Điện áp ngắn mạch phần trăm Un= 2 U nr + U nx 2 = 3,7 2 +1,6 2 = 16,25 (V) 80 Dòng điện ngắn mạch xác lập U2 9,6 I2nm= Z = 0,00063 = 15,24.103 (A) BA 81 Hiệu... D1 D4 D3 D6 D5 R3 C3 R4 Hình 4.4 Mạch cầu ba pha dùng điôt tải RC bảo vệ do cắt MBA non tải Thông thờng giá trị tự chọn trong khoảng 10 ữ 20 0 àF Chọn theo tài liệu [4]: R3 = 470 ; C3 = 10 àF Chọn giá trị điện trở R4= 1,4 (K) -35- SV: Nguyễn Thành Trung Lớp: 12b1-tbđ-đt Thiết kế bộ chỉnh lu có điều khiển cho tải Mạ Điện CHƯƠNG:V Thiết kế nguyên lý mạch điều khiển Mạch điều khiển chỉnh lu cầu ba pha... khiển không đối xứng có sơ đồ nh Hình 4.5 gồm 3 Tiristor mắc chung cực trong một nhóm và 3 Diot mắc trong một nhóm Ba Tiristor đợc mắc nh chỉnh lu tia ba pha, do đó điều khiển 3 Tiristor trong sơ đồ cầ ba pha tơng tự nh điều khiển chỉnh lu tia ba pha Các mạch điều khiển Tiristor chỉnh lu tia ba pha đợc dùng tơng đơng cho sơ đồ mạch điều khiển Hình 4.6 A B C A Uf 0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 Ud D1 T1 D2 T2 . I r = 45 (mA) Điện áp của xung điều khiển : U gmax = 3 (V) Dòng điện của xung điều khiển : I gmax = 0,2 (A) Đỉnh xung dòng. Lớp: 12b1-tbđ-đt -15- ( ) ( ) )61(cos1(max) 2 3 cos1(max) 2 33 +=+= UdayUfUtb D1 D2 D3 T1 T2 T3 L 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4