Đồ án về điện tử công suất

Đề bài: Thiết kế băm xung chiều có đảo chiều (theo nguyên tắc đối xứng) để điều chỉnh tốc độ động chiều (kích từ nam châm vĩnh cửu) với số liệu cho trước: Phương án Điện áp Dòng điện định Điện áp phần Phạm vi điều ứng chỉnh tốc độ lưới (VAC) mức 110 220 380 20 15 120 220 100 10:1 15:1 20:1 127 V 6A 400 V 25:1 300 10 600 15:1 Chương I Giới thiệu động điện chiều I.1 Đặt vấn đề Cùng với phát triển ngày mạnh mẽ ngành công nghiệp chiều rộng lẫn chiều sâu,điện máy điện đóng vai trị quan trọng , thiếu phần lớn ngành công nghiệp đời sống sinh hoạt người Nó ln trước bước làm tiền đề mũi nhọn định thành công hệ thống sản xuất công nghiệp Không quốc gia nào, sản xuất không sử dụng điện máy điện Do tính ưu việt hệ thống điện xoay chiều: dễ sản xuất, dễ truyền tải , máy phát động điện xoay chiều có cấu tạo đơn giản cơng suất lớn, dễ vận hành mà máy điện (động điện) xoay chiều ngày sử dụng rộng rãi phổ biến Tuy nhiên động điện chiều giữ vị trí định cơng nghiệp giao thơng vận tải, nói chung thiết bị cần điều khiển tốc độ quay liên tục phạm vi rộng (như máy cán thép, máy công cụ lớn, đầu máy điện ) Mặc dù so với động không đồng để chế tạo động điện chiều cỡ giá thành đắt sử dụng nhiều kim loại màu hơn, chế tạo bảo quản cổ góp phức tạp ưu điểm mà máy điện chiều thiếu sản xuất đại Ưu điểm động điện chiều dùng làm động điện hay máy phát điện điều kiện làm việc khác Song ưu điểm lớn động điện chiều điều chỉnh tốc độ khả tải Nếu thân động không đồng đáp ứng đáp ứng phí thiết bị biến đổi kèm (như biến tần ) đắt tiền động điện chiều khơng điều chỉnh rộng xác mà cấu trúc mạch lực, mạch điều khiển đơn giản đồng thời lại đạt chất lượng cao Ngày hiệu suất động điện chiều cơng suất nhỏ khoảng 75% ÷ 85%, động điện cơng suất trung bình lớn khoảng 85% ÷ 94% Cơng suất lớn động điện chiều vào khoảng 100000kw điện áp vào khoảng vài trăm 1000v Hướng phát triển cải tiến tính nâng vật liệu, nâng cao tiêu kinh tế động chế tạo máy công suất lớn vấn đề rộng lớn phức tạp với vốn kiến thức cịn hạn hẹp phạm vi đề tài em đề cập nhiều vấn đề lớn mà đề cập tới vấn đề thiết kế băm xung chiều để điều chỉnh tốc độ có đảo chiều động chiều kích từ độc lập theo nguyên tắc đối xứng Đây phương pháp dùng phổ biến để điều chỉnh động điện chiều kích từ độc lập với yêu cầu đảo chiều quay động theo phương pháp đối xứng Đây phương pháp mang lại hiệu kinh tế cao sử dụng rộng rãi tính đặc điểm bật mà chúng em phân tích đề cập sau I.2 Tổng quan động điện chiều I.2.1) Giới thiệu số loại động điện chiều Khi xem xét động điện chiều máy phát điện chiều người ta phân loại theo cách kích thích từ động Theo ứng với cách ta có loại động điện loại: - Kích thích độc lập: nguồn chiều có cơng suất ko đủ lớn, mạch điện phần ứng mạch kích từ mắc vào hai nguồn chiều độc lập nên :I = Iư - Kích thích song song: nguồn chiều có cơng suất vơ lớn điện áp ko đổi, mạch kích từ mắc song song với mạch phần ứng nên I = Iu +It - Kích thích nối tiếp: cuộn kích từ mắc nối tiếp với cuộn dây phần ứng cuộn kích từ có tiết diện lớn, điện trở nhỏ, số vịng ít, chế tạo dễ dàng nên ta có I = Iư =It - Kích thích hỗn hợp ta có: I = Iu +It Với loại động tương ứng với đặc tính, đặc điểm kỹ thuật điều khiển ứng dụng tương đối khác phụ thuộc vào nhiều yếu tố.Trong đề tài ta xét đên động điện chiều kích từ độc lập biện pháp hữu hiệu để điều khiển loại động I.2.2 Động điện chiều kích từ độc lập +Phương trình đặc tính cơ: phương trình biểu thị mối quan hệ tốc độ (n) mơmen (M) động có dạng chung Ru + R f Uu − M KΦ ( KΦ ) Thơng qua phương trình này, ta thấy phụ thuộc tốc độ động vào mômen động thông số khác (mômen, từ thơng ), từ đưa phương án để điều chỉnh động (tốc độ) với phương án tối ưu Với điều kiện Uư = const, It = const từ thơng động khơng đổi, quan hệ tuyến tính đường đặc tính động đường thẳng Thường dạng đặc tính đường thẳng mà giao điểm với trục tung ứng với mômen ngắn mạch giao điểm với trục tung ứng với tốc độ không tải động ω= Người ta đưa thêm đại lượng β = ΔM để đánh giá độ cứng Đặc tính dốc Δω cứng ( β lớn) tức mômen biến đổi nhiều tốc độ biến đổi ngược lại Đặc tính dốc mềm tức mơmen biến đổi tốc độ biến đổi nhiều thay đổi ω ω ω Mt M Mnm Để hiểu nguyên lý lựa chọn phương pháp điều chỉnh tối ưu, trước hết ta xét đặc tính động điện Đó quan hệ tốc độ quay với mômen (hoặc dịng điện) động +Đặc tính tự nhiên động cơ: động vận hành chế độ định mức (điện áp, tần số, từ thông định mức không nối thêm điện kháng, điện trở vào động cơ) Trên đặc tính tự nhiên ta có điểm làm việc định mức có giá trị Mđm, ωđm +Đặc tính nhân tạo động đặc tính ta thay đổi tham số nguồn hoạc nối thêm đIện trở, điện kháng Để so sánh đặc tính với nhau, người ta đưa khái niệm độ cứng đặc tính cơ: β=ΔΜ/Δω (tốc độ biến thiên mômen so với vận tốc) a) Đặc tính động điện chiều kích từ độc lập Sơ đồ kích từ độc lập thể đây: Khi nguồn chiều có cơng suất khơng đủ lớn mạch điện phần ứng mạch kích từ mắc vào hai nguồn chiều độc lập với nhau: gọi động điện kích từ độc lập Phương trình đặc tính xuất phát: U u = E u + ( Ru + R f ) I u +Uư: điện áp phần ứng +Eư: sức điện động phần ứng +Rư: điện trở mạch phần ứng : Rư=rư +rcf +rb +rct +rư: điện trở cuộn dây phần ứng +rcf: điện trở cuộn cực từ phụ +ri: điện trở cuộn bù +rct: điện trở tiếp xúc chổi điện +Rf: điện trở phụ mạch phần ứng +Iư: dòng điện mạch phần ứng +Eư xác định theo biểu thức sau: pN Eu = ⋅ Φ ⋅ω 2π a + p: số đôi cực từ + N: số dẫn tác dụng cuộn dây phần ứng + A: số đôi mạch nhánh song song cuộn dây phần ứng + Φ : từ thơng kích từ cực từ +ω: tốc độ góc pN K= 2πa Trong K hệ số cấu tạo động E u = K e Φn ω = 2πn / 60 = n / 9,55 Vì pN Φn 60a K Ke = = 0,105 K 9,55 Eu = Suy U u Ru + R f − Iu KΦ KΦ Biểu thức (*) phương trình đặc tính điện động Mặt khác mômen điện từ động xác định M dt = K Φ.I u Suy I u = M dt / KΦ Thay vào (*) ta Ru + R f U ω= u − M dt KΦ ( KΦ) Nếu bỏ qua tổn thất thép mơmen trục động mơmen điện từ M Ta có Ru + R f U ω= u − M KΦ ( KΦ) Đây phương trình đặc tính động điện chiều kích từ độc lập Đồ thị hình vẽ: Φ= ω ω ω Nhận xét : + Iư=0 M=O ta có Mt Mnm M ω= Uu = ω0 Ru + R f Đây tốc độ không tải lý tưởng động +ω = I u = U : Ru + R f M = K Φ.I nm = M nm : Dịng điện ngắn mạch Mơmen ngắn mạch Uu RI − = ω − Δω KΦ KΦ Ru + R f U ω= u − M = ω − Δω KΦ ( KΦ ) ω= R = Ru + R f ω0 = Uu KΦ R R M Iu = KΦ (KΦ )2 Từ tốc độ đơng điện chiều phụ thuộc vào đại lượng là: Uư, R, I Như thông qua đại lượng biến thiên mà ta điều khiển tốc độ động điện chiều Δω = b) Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động điện chiều Điều chỉnh tốc độ động điện chiều nội dung truyền động điện nhằm đáp ứng u cầu cơng nghệ máy sản xuất.Điều chỉnh tốc độ dùng phương pháp tuý điện tác động lên thân hệ thống truyền động điện để thay đổi tốc độ quay động điện Tốc độ quay động điện thường bị thay đổi biến thiên tải ,của nguồn hay chế độ làm việc mở máy ,hãm máy gây sai số so với tốc độ ,kĩ thuật mong muốn Trong hệ thống truyền động điện thường vào số tiêu kinh tế ,kĩ thuật ,các tiêu tính thiết kế điều chỉnh động điện Trong thực tế có phương pháp điều chỉnh tốc độ động điện chiều + Điều chỉnh điện áp cho phần ứng động + Điều chỉnh cách thay đổi từ thông phần ứng hay thay đổi điện áp phần ứng cấp cho mạch kích từ + Điều chỉnh b thay đổi đ điện trở phụ mạch phầần ứng ý điều nh điện áp p phần ứn ng b.1) Nguyên lý Chỉ áp dụng d với động điện m chiều kích k thích độc đ lập song làm việc chếế độ kích thhích độc lââp Loại nàày cần có thhiết bị nguuồn như: máy m phát điện chiều u kích từ độộc lập, chỉnh lưu l điều khhiển có ức biến lượnng điện xo oay chiều thành t chiều có sđđ Eb điiều chỉnh nhờ n tín hiiệu điều khiểnn Uđk Ta có c phương trình E b − E u = I u ( R b + R ud ) ω = Eb R + R ud R ud K dm I u − b K Φ dm K Φ ® Km ω = ω (U dk ) − M β Vì từ thơng củ động giữ không đổii nên đặc tính t cũnng khơng đổi đ Tốc độ khơng k tải lí tưởng tuỳỳ thuộc giiá trị Uđk c hệ thốnng Đồ thịị tuyến tínhh nói phươn ng pháp nàyy triệt đểể Để xác định đ dải điều chỉnh tốốc độ Chú ý: + Phhương pháp p có từ thơng khơơng đổi nên đặc tính có độ cứng c khơngg đổi + Tốốc độ khôn ng tải lý tưở ởng tuỳ thuuộc vào giáá trị điện áp Uđk hệ thống d nói n phương g pháp nàyy điều khiểnn triệt đểể + Giiải điều chỉnh tốc độ hệ tthhống bị chặặn đặcc tính bảản đặc tính ứng với điện đ áp địn nh mức từ thông định đ mức Tốc độ nhhỏ củaa dải điều khiển k bị giới hạn yêêu cầu sai s số tốc độ đ mô men m khởi độộng ới cấu c máy cụụ thể có ω0 max , K M , M dm xác địnhh phhạm vi điềều chỉnh +Vớ D phhụ thuộc tu uyến tính vào v giá trị độ đ cứng ω max = ω max − M dm ω = ω − M dm β β M nm = M c max = K M M dm Để thoả mãn khả tải đặc tính thấp dải điều chỉnh phải có mơn men ngắn mạch M nm = M c max = K M M dm (KM: hế số mơmen q tải) Họ đặc tính đường thẳng song song nên ta có ω = ( M nm − M dm ) ω max − D= (K M M dm = M dm β β ω max β ( K M − 1) −1 M dm = − 1) M dm / β KM −1 β Với ω0 max , K M , M dm xác định máy D phụ thuộc tuyến tính vào β Khi điều chỉnh điện áp phần ứng động điện chiều thiết bị nguồn điều chỉnh điện trở mạch phần ứng gấp khoảng lần điện trở phần ứng động tính sơ được: ω0 max β / M dm ≤ 10 Do phạm vi điều chỉnh tốc độ không vượt 10, Vậy với yêu cầu để ta điều chỉnh dải điện áp dải điều chỉnh cho Điều chỉnh tốc độ phương pháp thích hợp trường hợp Mt=const toàn dải điều chỉnh b.2) Điều chỉnh từ thông động Điều chỉnh từ thơng kích thích động điện chiều điều khiển mômen điện từ động điện M = K Φ.I u Do mạch kích từ động điện chiều phi tuyến hệ điều chỉnh từ thông phi tuyến Từ sơ đồ ta ek dΦ + ωk iu = rb + rk dt rk: điện trở dây quấn phần ứng rb : điện trở nguồn đIện áp kích thích ω k : số vịng dây cuộn kích từ Thường điều chỉnh từ thơng điện áp phần ứng Uđm đặc tính thấp vùng điều khiển từ thông đặc tính có điện áp phần ứng định mức, từ thơng định mức gọi đặc tính (đơi đặc tính tự nhiên) Tốc độ lớn dải điều chỉnh từ thông bị hạn chế khả chuyển mạch cổ góp điện Khi giảm từ thơng dẫn đến tăng vận tốc góc điều kiện chuyển mạch cổ góp bị xấu mặt khác phải bảo đảm I cho phép Kết mômen cho phép động giảm nhanh kể giữ nguyên I momen giảm nhanh b.3) Thay đổi điện trở phụ Rf Từ phương trình đặc tính (*) Φ= U u Ru + R f − Iu KΦ KΦ (*) Thực tế ngày người ta không dùng phương pháp Vì phương pháp cho phép điều chỉnh tốc độ quay vùng tốc độ định mức, kèm theo tổn hao lượng điện trở phụ, làm giảm hiệu suất động điện Vì phương pháp áp dụng động điện có cơng suất nhỏ thực tế thường dùng động điện cần trục c) Kết luận Phương pháp điều chỉnh tốc độ cách thay đổi từ thơng có nhiều hạn chế so với phương pháp điều chỉnh điện áp phần ứng phương pháp thay đổi từ thông bị hạn chế điều kiện khí: điều kiện chuyển mạch cổ góp điện Cụ thể phương pháp điều chỉnh điện áp phần ứng có ưu điểm sau - Hiệu suất điều chỉnh cao (phương trình điều khiển tuyến tính, triệt để) ta ding phương pháp điều chỉnh điện áp phần ứng nên tổn hao công suất điêù khiển nhỏ - Việc thay đổi điện áp phần ứng cụ thể làm giảm U dẫn đến mômen ngắn mạch giảm, dịng ngán mạch giảm Điều có ý nghĩa lúc khởi động động - Độ sụt tốc tuyệt đối toàn dải điều chỉnh ứng với mômen điều chỉnh xác định nên dải điều chỉnh đều, trơn, liên tục Tuy phương pháp địi hỏi cơng suất điều chỉnh cao địi hỏi phải có nguồn áp điều chỉnh xong khơng đáng kể so với vai trị ưu đIểm Vậy nên phương pháp sử dụng rộng rãi 1.3 Các vấn đề khác điều động điện chiều 1.3.1 Các góc phần tư làm việc II:Hãm II: Động Mc Pc=Mdω0 Mc Pc=Mdω>0 M II: Hãm Mc Pc=Mdωtoff van Để v D vào Datasheet củủa loại IGB Dựa BT chọnn ta xác định R11, C11 Khâu cách 2.6) c ly, tạoo điện áp đóng đ mở vaan 58 R10 0.05k U7A R15 0.05k +15V +Uge +15V R17 1k R19 1k R18 1k R20 1k -15V Q1 2N1893 Rg 1k Ug1,2 IRGB Q2 2N2904 -Uge -5V Để đảm bảo cach ly mạch điều khiển mạch lực ta sử dụng khâu cách ly quang Ưu điểm bật khâu cách ly quang là: Đảm bảo cách ly mạch lực mạch điều khiển (độ cách điện đến vài KV) truyền xung có độ rộng tuỳ ý 2.7) Khâu tạo điện áp đóng mở van Vì IGBT phần tử điều khiển điện áp, giống MOSFET nên yêu cầu điện áp có mặt liên tục cực điều khiển để xác định chế độ khố, mở Tín hiệu mở có biên độ UGE=E1, tín hiệu khố có biên độ -UGE=-E1 cung cấp cho mạch G-E thông qua điện trở RG ,RP Mạch G-E bảo vệ Điot ổn áp mức khoảng [-15 V; +15 V] Do có tụ kí sinh G E nên kĩ thuật điều khiển MOSFET áp dụng, nhiên điện áp khố phải lớn Điện áp đóng mở ± UGE phụ thuộc vào IGBT chọn Điện trở RG ảnh hưởng đến tổn hao công suất điều khiển Điện trở RG nhỏ, dU CE , giảm tổn giảm thời gian xác lập tín hiệu điều khiển ,giảm ảnh hưởng dt thất lượng trình điều khiển lại làm mạch điều khiển nhạy cảm với điện cảm ký sinh mạch điều khiển CS , RS mạch trợ giúp để giảm thời gian đóng mở IGBT CS có trị số 0,1 μF RS =10 ± 33 Ω RP =2,2 KΩ RG = 3,3 ± 27Ω ZD1 , ZD2 có điện áp ổn áp khoảng 15V IV.3 Tính tốn chi tiết mạch điều khiển: 59 Trong toàn sơ đồ mạch ta sử dụng tồn 6IC khuếch đại thuật tốn, ta sử dụng IC loại TL 084 hãng TexasInstruments chế tạo, IC có khuếch đại thuật tốn Thơng số TL084 : + Điện áp nguồn nuôi : Vcc = ±18(V) chọn Vcc = ±15(V) + Hiệu điện hai đầu vào : ± 30 (V) + Nhiệt độ làm việc : T = -25÷ 850 C + Công suất tiêu thụ : P = 680 (mW) = 0,68 (W) + Tổng trở đầu vào : Rin= 106 ( MΩ) + Dòng điện đầu : Ira = 30 ( pA) + Tốc độ biến thiên điện áp cho phép : du/dt = 13 (V/μs) Sơ đồ chân IC TL084 Dòng điện vào hạn chế để Ilv < (m A) 3.1) Khâu tạo dao động tạo điện áp: R Chu kỳ xung tam giác T=4RC R2 ta chọn tần số băm xung f = 500 Hz phù hợp với yêu cầu tải động Ta có T=1/ f =1 / 500 = 2(ms) R Vậy ta có T = 4RC =2.10-3 R2 Chọn R1=R2=47k Ω , chọn C= 0,01uF ⇒ R=50 k Ω 3.2) Khâu so sánh: 60 Chọn điện trở hạn chế dòng vào trước hai cửa KĐTT R3=R4> Uv Chọn Iv để hạn chế Iv < 1mA 11 =11k Ω Chọn R3=R4 =12(k Ω ) ⇒ R3=R4 > 10 −3 3.3) Khâu đảo dấu: Đây thực chất cộng đảo với R6 =R7 Khi Uss1= -Uss2 Chọn R6 =R7 =10 k Ω 3.5) Khâu tạo trễ : Ta có thời gian trễ Ttr=0,693R1.1C1.1=0,693.R12C1.2=0,693.R1.3C1.3=0,693.R1.4C1.4 Vì thời gian khóa IGBT nhỏ (200ns) nên ta cần chọn Ttr = 7us = 0,693 R1.1C1.1=0,693.R12C12 =0,693.R1.3C1.3=0,693.R1.4C1.4 Chọn C1.1=C1.2 =C1.3=C1.4=0,1uF 7.10 −6 =100 Ω => R1.1 = R1.2= R1.3= R1.4= 0.693.10 −7 Cổng NAND ta chọn loại CD4093 Cổng AND ta chọn loại CD4081 Toàn mạch điện phải dùng cổng AND nên ta chọn IC 4081 họ CMOS Một IC 4081 có cổng AND, có thơng số: +Nguồn ni IC : Vcc = 3÷15 (V), ta chọn: Vcc = 15 (V) +Nhiệt độ làm việc : - 40o C ÷ 80o C +Điện áp ứng với mức logic “1”: 2÷4,5 (V) +Dịng điện nhỏ 1mA +Công suất tiêu thụ P=2,5 (mW/1 cổng) 61 +Vc c 14 12 13 11 10 & & & & Sơ đồ chân 4081 3.6) Khâu cách ly, tạo điện áp đóng mở IGBT Để ổn áp +15V -15V ta dùng diode zener 15V đấu song song ngược * Để thay đổi tốc độ động ta thay đổi Uđk thơng qua chiết áp Khi Uđk thay đổi làm cho γ thay đổi độ rộng xung thay đổi (điện áp phần ứng thay đổi) 62 IV.4.Thiết kế nguồn nuôi cấp cho mạch điều khiển LM7815 +15V U? a1 A C D9 OUT GND D11 C2 C1 b1 c1 O-21 C3 D10 D8 B D7 IN D12 GND OUT IN LM7915 C4 O-22 -15V Tính tốn tham số cho mạch nguồn nuôi Ta cần tạo nguồn điện áp ± 15 (V) để cấp cho cách ly quang, nuôi IC, điều chỉnh dòng điện, tốc độ điện áp đặt tốc độ lấy phân áp, đóng mở IGBT Ta dùng mạch chỉnh lưu cầu pha dùng điôt Chọn kiểu máy biến áp pha, trụ, trụ có cuộn dây: Ta cần tạo nguồn điện áp ± 15 (V) để cấp cho cách ly quang, nguồn điện áp đóng mở IGBT, IC khuếch thuật toán Để ổn định điện áp nguồn nuôi ta dùng vi mạch ổn áp 7815 7915 Điện áp đầu IC chọn 15V Điện áp đầu vào chọn 20V Điện áp thứ cấp cuộn a1, b1, c1 : 20 U21= = 14,18(V ) Chọn U21=14(V) Để ổn định điện áp nguồn nuôi ta dùng vi mạch ổn áp LM7815 LM7915.Các thông số chung vi mạch này: Điện áp đầu vào : UV = 7÷35 (V) Điện áp đầu : Ura= 15(V) với IC 7815 Ura= -15(V) với IC 7915 Dịng điện đầu :Ira = 0÷1 (A) Tụ điện C1, C3 dùng để lọc thành phần sóng hài bậc cao 63 Chọn C1= C2 =C3 =C4 = 470 (μF) Tính tốn máy biến áp nguồn nuôi 1- Ta thiết kế máy biến áp dùng cho tạo nguồn nuôi, chọn kiểu máy biến áp pha trụ, trụ có cuộn dây, cuộn sơ cấp hai cuộn thứ cấp 2-Điện áp lấy thứ cấp máy biến áp làm điện áp đồng pha lấy thứ cấp làm nguồn nuôi: U2= 14 (V) 3- Dòng điện thứ cấp máy biến áp : I2= 1( m A) 4- Công suất nguồn nuôi cấp cho cách li quang : P1=4.U2 I2d = 4.14.1.10-3 = 0,056 (W) 5- Công suất tiêu thụ IC TL 084 sử dụng làm khuếch thuật toán cổng NAND, cổng AND P2 = 17 PIC = 17.0,68= 11,56(W) 6- Công suất sử dụng cho việc tạo nguồn nuôi PN = P1 +P2 PN = 0,056 +11,56 = 11,616 ( W) 7- Cơng suất máy biến áp có kể đến 5% tổn thất máy: S= 1,05 PN = 1,05 11,616 = 12,1968 ( VA) 8- Dòng điện thứ cấp máy biến áp: I2 = S/ (6.U2) = 12,1968/ (6.14) = 0,145 (A) 9- Dòng điện sơ cấp máy biến áp : I1 = S/ (3.U2 )= 12,1968/(3 220) = 0,01848(A) 10- Tiết diện trụ máy biến áp tính theo công thức kinh nghiệm : S =1,71( cm2) m.f Trong đó: kQ= 6- hệ số phụ thuộc phương thức làm mát m= : số trụ biến áp f = 50 (Hz) : tần số điện áp lưới Chuẩn hố tiết diện trụ tiêu chuẩn ta có: Qt= 1,71 (cm2) Kích thước mạch từ thép dày σ = 0,5 (mm) Số lượng thép : 68 a=12mm Qt= kQ 64 b=16mm h=30mm hệ số ép chặt kc= 0,85 Các thơng số kích thước máy biến áp: 11- Chọn mật độ từ cảm B =1T tụ ta có số vịng dây sơ cấp : U1 =5795 ( vòng) w1 = 4,44.f B.Q t 12- Chọn mật độ dòng điện J1= J2= 2,75 (A/mm2) Tiết diện dây quấn sơ cấp: S = 0,00672 (mm2) S1= 3.U1 J1 đường kính dây quấn sơ cấp : 4.S1 = 0,092 (mm) π Chọn d1= 0,1 mm để đảm bảo độ bền Đường kính có kể cách điện: dlcd = 0,12 (mm) 13- Số vòng dây quấn thứ cấp : W2=W3= W1 U2/ U1=W1 U3/ U1=369 ( vịng) 14- Tính chọn điơt cho chỉnh lưu nguồn ni : + Dịng điện hiệu dụng qua điơt : d1= ID.HD = I = 0,099 (A) + Điện áp ngược lớn mà điôt phải chịu : UNmax= U2 = 14=34.29 (V) + Chọn điơt có dịng định mức: Idm≥ Ki IDMD =10.0,1=1,1 (A) Chọn điơt có điện áp ngược lớn : Un= ku UNmax=2,5.34=85 (V) Chọn điơt loại KII208A có thơng số: + dịng điện định mức: Idm = 1,5 (A) + điện áp ngược cực đại điôt: UN=100 (V) 65 Chương V :Mô Mụ mạch lực dung Matlab 7.0 : 66 Sơ đồ tổng thể t Sử dụng Matlab Simu ulink để mô m Phần mềm m cun ng cấp choo ta đầy đủ c khối cầ ần thiết củ mạch lực l mạch điều đ khiển n tải độộng mộột chiều kích h từ độc lập p Sơ đồ đ mô saau: Mạch băm xung chiều có đảo M đ chiều:: he_thongg.mdl Trìn nh tự mơ phỏng: p chạạy M-file nhap_thon n ng_so.m tiiếp theo ch hạy sơ đồ he_tthong.mdll, kích đúp p lên để đ quan sáát trực tiếp p ud, id, vậận tốc dòng d phần n ứng M nguồn nhap_thong_soo.m: Mã %nhhapthongso oBXDC.m U=4400;%dien ap nguon(V V) f=5000;%tan so o bam xungg Hz T=1//f; y=0.525;%y=tx x/T lay y= =1 hoac 0.5525(+) y=0-0.475 (-) R=0.50;%dien tro phan ung u Ohms L=0 012;%dien n cam phann ung Hennry Rkt= =240;%dien tro phan cam Ohm ms Lkt= =120;%dien n cam phann cam Hennry Lm= =1.8;%dien n cam ho cam Henry Jqt=0.5;%mom men quan tiinh dong co c v0=330;%toc o ban dau %co v0 de rut ngan thoi gian g mo phhong ta khong quaan tam quaa trinh qua Mt=0;%mo meen tai Kết mô : ới γ=0,525 5: a Vớ 67 * Đồồ thị dòng q độ tốc độ củaa động cơ: * Dòòng điện ph hần ứng quuá độ điiện áp tảải: b Với γ=0,95: 68 * Dòòng điện ph hần ứng quuá độ tốốc độ động : * Dòòng điện ph hần ứng xáác lập điện áp tảải : 69 Mô mạch điều khiển Circuit Maker 1.Khâu tạo điện áp tam giác A: c1_2 B: u1_6 15.00 V 5.000 V -5.000 V -15.00 V 0.000ms 1.000ms 2.000ms 3.000ms 4.000ms 5.000ms 2.Khâu so sánh A: u4_6 B: c1_2 C: v5_1 15.00 V 5.000 V -5.000 V -15.00 V 0.000ms 5.000ms 10.00ms 15.00ms 20.00ms 5.000ms 10.00ms 15.00ms 20.00ms 3.Khâu đảo dấu A: u3_6 15.00 V 5.000 V -5.000 V -15.00 V 0.000ms 4.Khâu tạo trễ 70 A: v2_1 B: u2a_3 5.000 V 4.000 V 3.000 V 2.000 V 1.000 V 0.000 V 0.000ms 2.000ms 4.000ms 6.000ms 8.000ms 10.00ms Tài liệu tham khảo 1.Phạm Quốc Hải,Dương Văn Nghi.Phân tích giải mạch điện tử cơng suất Nhà xuất Khoa học kĩ thuật Hà Nội ,1997 2.Phạm Quốc Hải,Trần Trọng Minh ,Võ Minh Chính.Điện tử công suất Nhà xuất Khoa học kĩ thuật Hà Nội ,2004 3.Nguyễn Bính Điện tử cơng suất Nhà xuất Giáo dục ,2000 4.Nguyễn Văn Liễn ,Nguyễn Thị Hiền Truyền động điện Nhà xuất Khoa học kĩ thuật Hà Nội ,2000 5.Lê Văn Doanh ,Trần Văn Thịnh Điện tử công suất –Lý thuyết ứng dụng Nhà xuất Khoa học kĩ thuật Hà Nội ,2005 6.Bùi Đình Tiêu Cơ sở truyền động điện Nhà xuất Khoa học kĩ thuật Hà Nội 71 ... lượng cao Ngày hiệu suất động điện chiều công suất nhỏ khoảng 75% ÷ 85%, động điện cơng suất trung bình lớn khoảng 85% ÷ 94% Công suất lớn động điện chiều vào khoảng 100000kw điện áp vào khoảng... M) Công suất Pcơ=Mđ ω Công suất điện động Pđ=Pcơ+ Δ P ( Δ P: tổn hao công suất) 1.3.2 Các chế độ làm việc động điện chiều kích từ độc lập a) Khởi động Xuất phát từ phương trình đặ tính động điện. .. +Uư: điện áp phần ứng +Eư: sức điện động phần ứng +Rư: điện trở mạch phần ứng : Rư=rư +rcf +rb +rct +rư: điện trở cuộn dây phần ứng +rcf: điện trở cuộn cực từ phụ +ri: điện trở cuộn bù +rct: điện