Thiết kế nguồn hàn hồ quang điện một chiều

2. Yêu cầu: Dòng áp lực đại: 180 A Điện áp không tải: 60 V

đồ án Đtcs : thiết kế Nguồn hàn hồ quang điện một chiều SV thực hiện : Nguyễn Bá long 1 Bộ giáo dục và đào tạo Trờng Đại học Bách khoa Hà nội Thiết kế đồ án môn học 1. Tên đề tài : "Thiết kế nguồn hn hồ quang điện một chiều" 2. Yêu cầu : Dòng hàn cực đại : 180 a Điện áp không tải : 60 V Mạch điều khiển phải đảm bảo đặc tính nguồn hàn và các yêu cầu bảo vệ. 3. Ngời thực hiện : Họ và tên : Nguyễn Bá Long Lớp : TĐH 1 - K49 Trờng : ĐH Bách Khoa Hà Nội 4.Giáo viên hớng dẫn : Thầy Đỗ Trọng Tín 5. Ngày giao đồ án môn học : 6. Ngày hoàn thành đồ án : Ngày 17 tháng 5 năm 2007 Giáo viên hớng dẫn (Ký ghi rõ họ tên ) đồ án Đtcs : thiết kế Nguồn hàn hồ quang điện một chiều SV thực hiện : Nguyễn Bá long 2 Mục lục Trang Lời giới thiệu 3 Chơng 1 :Tổng quan về công nghệ hàn 4 Chơng 2: Lựa chọn phơng án thiết kế . 8 Chơng 3 :Thiết kế và tính toán mạch lực . 18 Chơng 4:Thiết kế và tính toán mạch điều khiển 30 Chơng 5. Mô phỏng mạch điều khiển 49 Kết luận . 52 Tài liệu tham khảo 53 đồ án Đtcs : thiết kế Nguồn hàn hồ quang điện một chiều SV thực hiện : Nguyễn Bá long 3 Lời giới thiệu Năm 1802, viện sĩ Nga V.V.Petrop phát minh ra hồ quang điện chính thức đánh dấu lịch sử phát triển của công nghệ hàn hồ quang. Trong một số nghành công nghiệp hiện đại nh công nghiệp đóng tàu, chế tạo máy thì công nghệ hàn hồ quang chiếm một vị trí hết sức quan trọng. Nó ngày càng thể hiện đợc nhiều u điểm nổi trội của mình so với các công nghệ khác nh năng suất cao, dễ cơ khí hoá, tự động hoá Việc thiết kế nguồn điện cho hàn hồ quang một chiều là một nhiệm vụ đầu tiên đợc đặt ra cho các kỹ s khi muốn sử dụng công nghệ đó. Trong đồ án "Thiết kế nguồn hàn hồ quang điện một chiều " em xin phép đợc trình bày cách thiết kế nguồn điện cho hàn hô quang. Đồ án gồm các phần sau : Chơng 1. Giới thiệu chung về công nghệ hàn Chơng 2. Lựa chọn phơng án thiết kế mạch lực Chơng 3. Tính toán mạch lực Chơng 4. Thiết kế và tính toán mạch điều khiển Chơng 5. Mô phỏng mạch điều khiển Trong thời gian vừa qua em luôn cố gắng tìm tòi, học hỏi để đồ án của mình đạt đợc sự chính xác và hiệu quả nhất. Tuy nhiên do trình độ bản thân còn có hạn, kinh nghiệm thực tế cha nhiều nên đồ án của em chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót. Em mong nhận đợc sự chỉ bảo từ phía các thầy. Cuối cùng em xin gửi lời cám ơn chân thành tới thầy giáo Đỗ Trọng Tín, ngời đã hớng dẫn em trong suốt thời gian vừa qua. Nếu không có sự hớng dẫn tận tình của thầy thì chắc chắn em không thể hoàn thành đồ án này. Em xin cám ơn ! Sinh viên Nguyễn Bá Long đồ án Đtcs : thiết kế Nguồn hàn hồ quang điện một chiều SV thực hiện : Nguyễn Bá long 4 Chơng I. Tổng quan về công nghệ hn Trong chơng này chúng ta sẽ tìm hiểu về công nghệ hàn kim loại, đặc biệt đi sâu tìm hiểu về công nghệ hàn hồ quang để làm cơ sở cho việc thiêt kế nguồn hàn. I. Khái niệm hn v các phơng pháp hn 1. Khái niệm hn - Hàn là quá trình kết nối hai vật bằng kim loại với nhau bằng cách dùng áp lực hoặc bằng cách nung nóng chỗ nối đến nóng chảy. Sau khi đã nối xong thì không thể tách rời kim loại ra đợc nữa. 2. Các phơng pháp hn Có hai phơng pháp hàn là hàn áp lực và hàn nóng chảy: a. Phơng pháp hàn bằng áp lực hay phơng pháp hàn biến dạng dẻo. - Khi hàn bằng biến dạng dẻo phần mối hàn ở vị trí tiếp xúc bị co do ngoại lực tác dụng lên. ở phần đó kim loại đợc ép đồng thời và lớp oxit ở bề mặt kim loại bị phá huỷ tạo khả năng cho bề mặt tiếp xúc đồng đều hơn, các nguyên tử dịch lại gần nhau hơn và khiến cho liên kết kim loại vững chắc hơn. Đa số các trờng hợp hàn áp lực kim loại ở trạng thái rắn . - Khi hàn bằng áp lực thì ngời ta không nung nóng sơ bộ hoặc nếu có thì chỉ nung nóng rất ít .Do vậy cơ tính của kim loại thay đổi không đáng kể. Ví dụ : hàn nguội ,hàn siêu âm , hàn nổ Ngoài ra khi hàn còn có nung nóng trớc. Nung nóng trớc làm cho kim loại giảm đợc tính chống biến dạng và tăng đợc tính linh động của các nguyên tử và lúc đó trên bề mặt tiếp xúc tạo thành một hệ thống mạng tinh thể chung . b. Phơng pháp hàn nóng chảy - Khi hàn nóng chảy thì kim loại que hàn và vật hàn bị nóng chảy tạo thành một vùng hàn và không cần tác dụng ngoại lực vào mối hàn, cho nên hàn nóng chảy dễ làm cho các nguyên tử vật chất lại gần nhau đến khoảng cách liên kết kim loại tạo thành một lới mạng tinh thể chung .Khi nguội vùng hàn kết tinh tạo thành mối hàn và làm cho các chi tiết trở thành một thể thống nhất . - Nguồn nhiệt để sử dụng hàn hồ quang nóng chảy phải có nhiệt độ lớn hơn 2000 độ C .Tuỳ theo tính chất của nguồn nhiệt mà ngời ta chia hàn nóng chảy ra một số phơng pháp sau: + Hàn hồ quang + Hàn đúc + Hàn xỉ điện . Trong số này thì hàn hồ quang đợc sử dụng phổ biến nhất. II.Ưu nhợc điểm v ứng dụng của công nghệ hn 1.Ưu điểm So với công nghệ đúc, tán thì hàn có nhiều u điểm nổi trội đó là : đồ án Đtcs : thiết kế Nguồn hàn hồ quang điện một chiều - Năng suất cao, thiết bị đơn giản, dễ sử dụng, giá thành hạ . - Tiết kiệm kim loại : So với tán rivê thì hàn tiết kiệm đợc 15-20% kim loại. So với đúc thì hàn giảm đợc 40-60% khối lợng của vật . - Dễ cơ khí hoá, tự động hoá nên sẽ tiết kiệm thời gian, sức lao động và cho chất lợng sản phẩm cao . 2.Nhợc điểm - Hàn có ứng suất nên làm cho kim loại bị biến dạng, có lỗ khí (ở công nghệ hàn xoay chiều ), tạp chất, tổ chức nội bộ kim loại thay đổi làm giảm tính chất cơ lý hoá của kim loại . 3.ứng dụng - Ngày nay, hàn đã trở thành công nghệ không thể thiếu đợc trong các nghành công nghiệp đóng tàu, chế tạo máy công cụ, cần trục nồi hơi Ngoài ra trong lĩnh vực xây dựng hàn cũng đóng một vai trò đáng kể . III. Giới thiệu chung về công nghệ hn hồ quang Từ khi công nghệ hàn đợc đa vào ứng dụng trong công nghiệp , đến nay đã có rất nhiều phơng pháp hàn khác nhau .Tuy nhiên, phổ biến nhất và có ứng dụng rộng rãi nhất vẫn là công nghệ hàn hồ quang điện. Dới đây, chúng ta sẽ tìm hiểu kỹ hơn về công nghệ này. 1.Các khái niệm chung Hồ quang : là sự phóng điện qua môi trờng không khí giữa hai điện cực đồng thời phát sinh ra ánh sáng và nhiệt lợng rất cao .Một điện cực là que hàn (nóng chảy hay không nóng chảy ) và một điện cực là vật hàn . Hàn hồ quang : là công nghệ dùng nhiệt lợng của hồ quang nung nóng chỗ hàn đến nóng chảy, làm cho kim loại vật hàn và kim loại nóng bổ xung chảy vào chỗ hàn để nối hai vật hàn. Kỹ thuật hàn hồ quang : bao gồm mồi hồ quang, duy trì hồ quang ngắn và ổn định, thực hiện chuyển động điện cực hàn theo yêu cầu với tốc độ hành trình hồ quang chính xác. Hồ quang đợc mồi bằng cách gõ đầu điện cực trên bề mặt mối ghép. Điện cực đợc giữ với góc thích hợp theo bề mặt mối ghép và vị trí hàn. ở cuối đờng hàn, hồ quang còn đợc duy trì trong khoảng thời gian ngắn để bù cho vết lõm cuối đờng hàn, sau đó phải lấy điện cực ra nhanh để dập tắt hồ quang . SV thực hiện : Nguyễn Bá long 5 2.Sự hình thnh hồ quang - Sơ đồ mô hình hàn có thể mô tả bằng hình vẽ sau : Trong đó : 1 là vật hàn 2 là que hàn - Khi hàn ta nối đầu âm vào que hàn, đầu dơng nối vào vật hàn . - Cho que hàn chạm vào vật hàn khoảng 1/10s, sau đó đa que hàn lên độ cao 3- 4mm. Do tác dụng của điện trở que hàn và vật hàn nên tại vị trí đầu rút que hàn và chỗ vật hàn tiếp xúc với que hàn bị nung nóng . Khi nhấc que hàn khỏi vật hàn, que hàn bắn ra điện tử. Các điện tử bắn xuống rất nhanh, đập vào vật hàn biến động năng thành nhiệt năng làm cho vật hàn bị chảy và tủa ra hai bên . đồ án Đtcs : thiết kế Nguồn hàn hồ quang điện một chiều Ngợc lại, môi trờng giữa vật hàn và que hàn chịu tác dụng của điện trờng nên bị ion hoá. Các ion ở dới đi lên rất nhanh, biến động năng thành nhiệt năng làm cho que hàn nóng chảy và nhỏ giọt xuống khe hàn bù vào chỗ lõm và hình thành lên mối hàn . 3.Phân loại - Hàn hồ quang có thể phân loại thành các dạng sau : Hàn hồ quang Hàn hồ quang tay Hàn hồ quang tự động Hàn hồ quang bán tự động Hàn bằng ngọn lửa Plasma Hàn hồ quang rung - Hàn hồ quang tự động thích hợp cho những nợi cần mối hàn đẹp ,chất lợng cao, tốc độ nhanh - Hàn hồ quang tay dùng trong những nơi sản xuất nhỏ hoặc những nơi khó đặt que hàn cho hàn tự động (ví dụ nh mối hàn trần). IV.Nguồn điện cho hn hồ quang Để có đợc một mối hàn đẹp, chắc chắn, chất lợng cao, ngoài yếu tố về vật liệu hàn ,tay nghề của thợ hàn ,vị trí mối hànthì nguồn điện hàn đóng một vai trò vô cùng quan trọng.Trong phần này chúng ta sẽ xem xét các dạng nguồn điện cho hàn hồ quang, đánh giá u nhợc điểm của chúng và cuối cùng dựa vào các đặc điểm của hàn hồ quang để đa ra các yêu cầu cho nguồn điện hàn .Đó chính là nền tảng cho việc thiết kế sau này . 1.Các dạng nguồn điện hn chính Hiện nay có ba dạng nguồn điện dùng cho hàn hồ quang ,đó là : a. Các biến áp hàn - Trớc đây ,máy biến áp hàn đợc dùng khá phổ biến nhất là trong hàn hồ quang xoay chiều .Khác với máy biến áp điện lực thông thờng ,biến áp hàn vừa là một máy biến áp vừa là một trở kháng điều chỉnh đợc để tăng cờng độ ổn định cho hồ quang .Tuy nhiên, do dòng điện hàn là dòng xoay chiều nên chất lợng mối hàn không cao ,trong mối hàn thờng xuất hiện lỗ khí. Vì vậy phơng pháp sử dụng máy biến áp hàn chỉ thích hợp cho những nơi không có yêu cầu quá cao về chất lợng mối hàn. b. Các máy phát điện hàn một chiều SV thực hiện : Nguyễn Bá long 6 đồ án Đtcs : thiết kế Nguồn hàn hồ quang điện một chiều - Loại nguồn điện này dùng cho hàn hồ quang một chiều .Nó gồm một động cơ không đồng bộ ba pha và một máy phát hàn một chiều .Trong thiết bị này ,năng lợng điện xoay chiều sẽ đợc động cơ không đồng bộ ba pha biến thành cơ năng làm quay máy phát hàn một chiều .Máy phát hàn một chiều sẽ phát ra dòng điện một chiều sử dụng cho quá trình hàn. Có thể thấy ngay rằng ,hiệu suất của thiết bị này không cao vì năng lợng bị chuyển hoá nhiều lần gây nên tổn hao lớn hơn bình thờng. Hơn nữa, thiết bị này lại cồng kềng, đắt tiền cho nên ngày nay ngời ta không sử dụng loại thiết bị này nữa. c. Các chỉnh lu hàn - Ngày nay ,với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ chế tạo linh kiện bán dẫn, các chỉnh lu hàn đang dần trở thành nguồn điện chủ đạo cho công nghệ hàn điện. Các chỉnh lu hàn có nhiều u điểm nổi trội nh đơn giản, gọn nhẹ, dễ chế tạo,giá thành hạ chất lợng điện áp và dòng điện cao . sẽ thay thế toàn bộ các biến áp hàn và máy phát hàn ở trong tơng lai không xa. Các chỉnh lu hàn gồm biến áp ,van chỉnh lu ,bộ lọc và mạch điều khiển. Máy biến áp ở đây thờng dùng là máy biến áp nhiều pha để cho lới điện đợc phân phối tải một cách cân bằng .Van chỉnh lu là các Thyristor và diode công suất. 2. Các dạng đặc tính ngoi của nguồn điện hn - Đặc tính ngoài là đờng biểu diễn quan hệ điện áp giữa hai đầu đa ra của máy với dòng điện tải . Hình vẽ bên biểu diễn các dạng đặc tính dòng-áp của nguồn điện. Có bốn dạng đặc tính . Đặc tính 1: Đặc tính dốc ,có ở các máy hàn hồ quang tay .Đây là đờng đặc tính hay dùng trong công nghệ hàn. Đặc tính 2: Đặc tính thoải có trong máy hàn hồ quang tự động Đặc tính 3: Đặc tính cứng Đặc tính 4: Đặc tính tăng có trong máy phát điện một chiều kích thích hỗn hợp dây quấn nối tiếp .Rất ít khi ngời ta dùng máy có đặc tính này để hàn. Nh vậy,trong công nghệ hàn hồ quang ngời ta có thể dùng máy có đặc tính dốc và đặc tính thoải để hàn. 3.Các yêu cầu đối với nguồn điện hn - Điện áp không tải ( điện áp trên hai đầu ra của nguồn điện khi mạch hàn hở ) phải đủ lớn để gây hồ quang nhng không đợc vợt quá giá trị an toàn với ngời thợ hàn ( không quá 90 V ). - Công suất của nguồn điện hàn phải đủ để cung cấp cho dòng điện hàn để duy trì hồ quang cháy ổn định. - Nguồn điện hàn phải có cơ cấu điều chỉnh vô cấp dòng điện hàn trong giới hạn cần thiết . - Nguồn điện hàn phải có điện áp thấp và dòng điện cao để tạo ra và duy trì hồ quang cháy ổn định cần thiết cho đờng hàn chất lợng cao. - Dòng ngắn mạch không quá lớn ( I = (1,3 ng ữ 1,4) I ) để máy không bị quá tải. h - Nguồn hàn cần gọn nhẹ, giá rẻ và dễ sử dụng . SV thực hiện : Nguyễn Bá long 7 đồ án Đtcs : thiết kế Nguồn hàn hồ quang điện một chiều Chơng II. Lựa chọn phơng án thiết kế Trong chơng này chúng ta sẽ nghiên cứu một số phơng án thiết kế mạch lực, từ đó chọn ra một phơng án khả thi nhất cho việc thiết kế nguồn hàn hồ quang . I. Sơ đồ cấu trúc của nguồn hn hồ quang điện một chiều 1. Sơ đồ Máy biến áp Chỉnh lu có điều khiển Bộ lọc Que hàn Mạch điều khiển 2. Giải thích chức năng của từng khối - Máy biến áp : Có hai nhiệm vụ.Thứ nhất là biến điện áp xoay chiều lấy từ lới về diện áp một chiều có độ lớn phù hợp vời yêu cầu của tải. Thứ hai là làm nhiệm vụ cách ly giữa mạch chỉnh lu với lới điện xoay chiều. - Khối chỉnh lu có điều khiển: có nhiệm vụ biến dòng điện xoay chiều lấy từ máy biến áp thành dòng điện một chiều. Sau khối này điện áp có dạng nhấp nhô và chất lợng điện áp cha tốt nên ta phải dùng thêm một bộ lọc . - Bộ lọc : có thể gồm cuộn cảm L hoặc tụ C hoặc cả L và C. Bộ lọc có tác dụng san phẳng các thành phần sóng hài bậc cao và làm cho điện áp có hệ số đập mạch phù hợp với yêu cầu của tải. - Mạch điều khiển có tác dụng tạo ra các xung điều khiển để đa đến cực điều khiển của các Thyristor hay nói cách khác mạch điều khiển có nhiệm vụ là điều khiển quá trình mở van hoàn toàn tự động. Mạch điều khiển còn phải có khả năng thay đổi góc trong toàn bộ dải điều chỉnh.Với máy hàn. mạch điều khiển còn cần phải có thêm chức năng bảo vệ khi xảy ra sự cố ngắn mạch tải. II .Các phơng án thiết kế bộ chỉnh lu . Ngày nay, do sự phát triển mạnh mẽ của lý thuyết điện tử công suất đã hình thành nên rất nhiều loại mạch chỉnh lu .Mỗi loại đều có u nhợc điểm và lĩnh vực ứng dụng riêng. Trong khuôn khổ đồ án này, em chỉ xin đợc phép trình bày ba phơng án khả thi nhất cho việc thiết kế nguồn hàn hồ quang điện một chiều .Đó là: SV thực hiện : Nguyễn Bá long 8 đồ án Đtcs : thiết kế Nguồn hàn hồ quang điện một chiều - Chỉnh lu điều khiển không đối xứng cầu một pha - Chỉnh lu điều khiển không đối xứng cầu ba pha - Chỉnh lu điều khiển tia ba pha 1. Phơng án chỉnh lu điều khiển không đối xứng cầu một pha a. Sơ đồ nguyên lý b. Nguyên lý hoạt động - Mạch chỉnh lu điều khiển không đối xứng cầu một pha gồm một nhóm Thyristor và một nhóm diode . + Nhóm Thyristor T 1 ,T 2 đấu Katôt chung. Nguyên tắc để mở một trong hai van này là chỉ khi nào anot của van nào đó dơng hơn van còn lại thì mới đợc phép phát xung điều khiển để mở van đó . + Nhóm Diode D 1 , D 2 đấu Anôt chung. Một trong hai van sẽ dần khi Katôt của van đó âm hơn van còn lại . - Giả sử góc điều khiển là thì tại thời điểm = 1 ta phát xung điều khiển vào để mở T 1 .Van T 1 sẽ thông để dẫn dòng tải .Dòng điện sẽ đi qua T 1 , qua R d , qua L d đến Anôt .Tại Anôt ,D 1 , D 2 có thế Anôt nh nhau nhng thế Katôt của D 2 âm hơn thế Katôt của D 1 nên D 2 sẽ dẫn và hình thành nên cặp van dẫn T 1 D 2 Khi U 2 = 0 dòng tải i 2 có xu hớng giảm nhng do trong mạch có cuộn cảm L d = nên L d sẽ phóng năng lợng đã tích luỹ trong nửa chu kỳ dơng để chống lại sự giảm của dòng điện và cặp T 1 D 2 vẫn tiếp tục dẫn khi U 2 <0 . - Đến thời điểm = 1 + = + ta phát xung điều khiển vào cực điều khiển của T 2 để mở T 2 .Lúc này nếu T 1 đang dẫn thì từ đồ thị điện áp ta thấy Anôt của T 2 có thế dơng trong khi Katôt của nó có thế âm nên T 2 sẽ dẫn. Mặt khác , khi T 2 dẫn thì Katôt của T 1 có thế dơng trong khi Anôt của nó lại mang thế âm nên nó sẽ tự động bị khoá lại . SV thực hiện : Nguyễn Bá long 9 đồ án Đtcs : thiết kế Nguồn hàn hồ quang điện một chiều Khi T 2 dẫn thì thế Katôt của D 1 âm hơn thế Katôt của D 2 nên D 1 sẽ dẫn và D 2 sẽ bị khoá lại. Nh vậy hai cặp van ( T 1 -D 2 ) và (T 2 -D 1 ) sẽ luân phiên nhau đóng mở để dẫn dòng tải . Thời điểm Van mở Van khoá ặ+ T 1 -D 2 T 2 -D 1 +ặ2+ T 2 -D 1 T 1 -D 2 T 2 -D 1 T 1 -D 2 2+ặ3+ . c. Các biểu thức liên quan : Điện áp ra sau chỉnh lu : U d = 2. dU .sin2 2 1 2 + = cos 22 2 U U d max = 2 . 22 U Giá trị trung bình của dòng tải : I d = d d tai d R U Z U = Giá trị hiệu dụng của dòng thứ cấp máy biến áp : I 2 = dI d + 2 1 = I d Giá trị điện áp ngợc lớn nhất đặt lên van : U ng max = 2 .2U = 2 . U d max Dòng điện trung bình qua mỗi Thyristor và Diode : - Do trong mỗi chu kỳ mỗi Thyristor và Diode chỉ dẫn trong một nửa chu kỳ nên dòng điện trung bình qua mỗi Thyristor và Diode là : I Tbvan = 2 d I SV thực hiện : Nguyễn Bá long 10 [...]... trong việc thiết kế và chế tạo - Vì vậy trong đồ án này ta quyết định lựa chọn phơng án chỉnh lu điều khiển không đối xứng cầu ba pha để thiết kế mạch lực SV thực hiện : Nguyễn Bá long 18 đồ án Đtcs : thiết kế Nguồn hàn hồ quang điện một chiều Chơng 3 Thiết kế v tính toán mạch lực I Sơ đồ mạch lực tổng quát SV thực hiện : Nguyễn Bá long 19 đồ án Đtcs : thiết kế Nguồn hàn hồ quang điện một chiều II Tính... đồ án Đtcs : thiết kế Nguồn hàn hồ quang điện một chiều 2 Nguyên tắc điều khiển thẳng đứng arccos - Đồ thị Theo nguyên tắc này điện áp đồng bộ sẽ sớm pha 900 so với điện áp A-K của Thyristor SV thực hiện : Nguyễn Bá long 33 đồ án Đtcs : thiết kế Nguồn hàn hồ quang điện một chiều Nếu UAK = Um sin t thì Udb =Umcos t - Điện áp điều khiển có thể điều chỉnh đợc theo cả hai phía âm dơng - Điện áp Udb và... dòng điện một chiều cha cao Do vậy ta cần phải thiết kế một bộ lọc để san phẳng các thành phần sóng hài bậc cao.Có bốn bộ lọc phổ biến là : + Bộ lọc điện cảm L + Bộ lọc điện dung C + Bộ lọc LC + Bộ lọc hình ( CLC) ở đây ta sẽ thiết kế bộ lọc điện cảm Dùng một điện cảm mắc nối tiếp với tải nh hình vẽ Điện áp ra của bộ chỉnh lu có thể coi gồm hai thành phần : thành phần một chiều U0 và thành phần xoay chiều. .. khoá lại SV thực hiện : Nguyễn Bá long 12 đồ án Đtcs : thiết kế Nguồn hàn hồ quang điện một chiều Đồ thị chỉnh lu điều khiển không đối xứng cầu 3 pha với = 600 SV thực hiện : Nguyễn Bá long 13 đồ án Đtcs : thiết kế Nguồn hàn hồ quang điện một chiều Quá trình đóng mở diễn ra tơng tự với các van còn lại Tại cùng một thời điểm chỉ có duy nhất một cặp van mở để dẫn dòng tải Khi Thyristor này mở thì Thyristor... án Đtcs : thiết kế Nguồn hàn hồ quang điện một chiều Đồ thị chỉnh lu điều khiển không đối xứng cầu 1 pha với = 60 0 SV thực hiện : Nguyễn Bá long 11 đồ án Đtcs : thiết kế Nguồn hàn hồ quang điện một chiều 2 Phơng án chỉnh lu điều khiển không đối xứng cầu ba pha a Sơ đồ nguyên lý b Nguyên lý hoạt động - Mạch chỉnh lu điều khiển đối xứng cầu ba pha gồm một nhóm Thyristor đấu Katot chung và một nhóm Diode... có sự cố Ngời ta thờng thiết kế khâu đồng pha bằng biến áp xung hoặc phần tử quang Opto SV thực hiện : Nguyễn Bá long 34 đồ án Đtcs : thiết kế Nguồn hàn hồ quang điện một chiều 2 Khâu tạo điện áp tựa : - Điện áp đồng bộ khi qua khâu tạo điện áp tựa thì điện áp đó sẽ có dạng răng ca Đây là dạng điện áp dùng để so sánh với điện áp điều khiển 3 Khâu tạo điện áp điều khiển - Đây là một khâu rất quan trọng... Id 3 I d max 3 Điện áp ngợc lớn nhất đặt lên van : Ung max thuc = 6U 2 = 2 U d max 3 Công suất của máy biến áp : Sba = 1,35 Pd Hệ số đập mạch của sơ đồ : Kdm 0,25 SV thực hiện : Nguyễn Bá long 15 đồ án Đtcs : thiết kế Nguồn hàn hồ quang điện một chiều Đồ thị chỉnh lu điều khiển 3 pha hình tia với = 90 0 SV thực hiện : Nguyễn Bá long 16 đồ án Đtcs : thiết kế Nguồn hàn hồ quang điện một chiều III Đánh... nên phù hợp khi mạch phải làm việc dới điện áp thấp b Nhợc điểm - Giá trị dòng trung bình của van lực khi làm việc chỉ bằng 1/3 dòng điện một chiều ,trong khi nguồn hàn yêu cầu dòng điện một chiều lớn nên sẽ gâp khó khăn trong việc chế tạo mach đáp ứng đầy đủ các yêu cầu của tải SV thực hiện : Nguyễn Bá long 17 đồ án Đtcs : thiết kế Nguồn hàn hồ quang điện một chiều 4 Lựa chọn phơng án - Qua phân tích... Nguyễn Bá long 31 đồ án Đtcs : thiết kế Nguồn hàn hồ quang điện một chiều Chơng 4 thiết kế v tính toán mạch điều khiển i Nhiệm vụ của mạch điều khiển - Nh ta đã biết, để một Thyristor thông thì có hai yêu cầu : + Điện áp Anốt phải dơng hơn điện áp Katốt + Có xung điều khiển phát vào cực điều khiển của Thyristor đó Mạch điều khiển đảm nhận nhiệm vụ thứ hai Nó sẽ tạo ra một xung điện áp dơng đặt vào cực điều... ta thiết kế máy biến áp theo kiểu trụ hình chữ nhật - Để giảm tổn hao do dòng điện xoáy , lõi thép đợc ghép từ các lá thép chữ I đã đợc sơn cách điện Các lá thép đợc ghép xen kẽ nhau cũng nhằm mụch đích là giảm tổn hao do dòng điện xoáy và tăng độ bền về mặt cơ học của máy biến áp Cách ghép nh hình bên SV thực hiện : Nguyễn Bá long 23 đồ án Đtcs : thiết kế Nguồn hàn hồ quang điện một chiều * Sơ đồ kết