Nghiên Cứu, Thiết Kế Bộ Điều Áp Xoay Chiều Một Pha

Đồ án 3: Điện Tử Công Suất ĐỒ ÁN MÔN HỌC Nhóm sinh viên thực : Khoá học : 2010-2014 Ngành đào tạo : Tự động hóa Tên đề tài: Thiết kế chế tạo mạch điều áp xoay chiều pha Yêu cầu: - Ur = 0V~220V AC - P = 2500W - Bảo vệ cố: Quá tải, ngắn mạch  Số liệu cho trước: - Các trang thiết bị - Nguồn điện xoay chiều 220v/50Hz - Động xoay chiều: Pđm=2500W, Uđm=220V, Iđm=11,36A, Cosφ=1, fđm=50Hz - Tài liệu chuyên môn  Nội dung cần hoàn thành: Phân tích, lựa chọn phương án Lý thuyết vấn đề liên quan Phân tích, tính toán lựa chọn thiết bị Sản phẩm đề tài : Quyển thuyết minh, sản phẩm GV hướng dẫn: ĐỖ CÔNG THẮNG Trang Đồ án 3: Điện Tử Công Suất MỤC LỤC: CHƯƠNG I: ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT PHA VÀ MỘT SỐ VAN BÁN DẪN Khái niệm 1.1 Nguyên lý điều khiển động xoay chiều pha 1.2 Một số mạch điều khiển động pha 2.Một số van bán dẫn 2.1 Giới thiệu phần tử bán dẫn Triac 2.2 Giới thiệu phần tử bán dẫn Thysistor 2.3 Giới thiệu phần tử bán dẫn Transistor 12 CHƯƠNG II: BỘ ĐIỀU ÁP XOAY CHIỀU MỘT PHA 16 1.Đặt vấn đề 16 Phân tích lựa chọn sơ đồ 16 2.1 Giới thiệu số sơ đồ mạch động lực 16 2.2 Điều áp xoay chiều pha ứng với tải R-L 19 CHƯƠNG III: THIẾT KẾ MẠCH 23 3.1 Sơ đồ khối .23 3.2 Phân tích khối 23 3.2.1.Khối nguồn 23 3.2.2.Mạch lực 24 3.2.3.Mạch điều khiển 26 CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ CHẾ TẠO MẠCH 35 4.1 Tính toán thiết kế để chế tạo mô hình 35 4.1.1 Tính chọn van động lực 35 GV hướng dẫn: ĐỖ CÔNG THẮNG Trang Đồ án 3: Điện Tử Công Suất 4.1.2 Chọn thiết bị bảo vệ 36 4.2 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch 43 4.3 Phương hướng phát triển đề tài 45 LỜI KẾT 46 Tài liệu tham khảo: 47 GV hướng dẫn: ĐỖ CÔNG THẮNG Trang Đồ án 3: Điện Tử Công Suất LỜI NÓI ĐẦU Điện tử công suất môn học hay lý thú, hút nhiều sinh viên theo đuổi Là sinh viên chuyên ngành tự động hóa, chúng em muốn tiếp cận hiểu sâu môn điện tử công suất.Vì vậy, đồ án môn học chế tạo sản phẩm điều kiện tốt giúp chúng em kiểm chứng lý thuyết học Trong đồ án điện tử công suất lần này, chúng em nhận đề tài “Nghiên cứu,thiết kế điều áp xoay chiều pha” Sau thời gian nghiên cứu, chúng em chế tạo thành công điều khiển điện áp xoay chiều pha đáp ứng yêu cầu đề tài Trong suốt thời gian thực đề tài, chúng em gặp số vướng mắc lý thuyết khó khăn việc thi công sản phẩm Tuy nhiên, chúng em nhận giải đáp hướng dẫn kịp thời thầy Đỗ Công Thắng, góp ý kiến bạn sinh viên lớp Đựơc chúng em xin chân thành cảm ơn mong muốn nhận nhiều giúp đỡ, bảo cô giáo bạn đồ án sau Chúng em xin chân thành cảm ơn! GV hướng dẫn: ĐỖ CÔNG THẮNG Trang Đồ án 3: Điện Tử Công Suất CHƯƠNG I: ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT PHA VÀ MỘT SỐ VAN BÁN DẪN Khái niệm Động điện xoay chiều pha (gọi tắt động pha) động điện xoay chiều không cổ góp chạy điện pha Loại động điện sử dụng rộng rãi công nghiệp đời sống động bơm nước động quạt động hệ thống tự động Khi sử dụng loại động người ta thường cần điều chỉnh tốc độ ví dụ quạt bàn ,quạt trần Để điều khiển tốc độ động pha người ta sử dụng phương pháp sau: - Thay đổi số vòng dây Stator - Mắc nối tiếp với động điện trở hay cuộn dây điện cảm - Điều khiển điện áp đưa vào động 1.1 Nguyên lý điều khiển động xoay chiều pha Trước điều khiển tốc độ động điều khiển điện áp xoay chiều đưa vào động cơ, người ta thường sử dụng hai cách phổ biến mắc nối tiếp với tải điện trở hay điện kháng mà ta coi Z f điều khiển điện áp biến áp survolter hay ổn áp Hai cách có nhược điểm kích thước lớn khó điều khiển liên tục dòng điện lớn Ngày với việc ứng dụng Tiristor Triac vào điều khiển, người ta điều khiển động pha bán dẫn GV hướng dẫn: ĐỖ CÔNG THẮNG Trang Đồ án 3: Điện Tử Công Suất Hình 1: Nguyên lí điều khiển động 1.2 Một số mạch điều khiển động pha Một ứng dụng rộng rãi điều áp xoay chiều điều khiển động điện pha mà điển hình điều khiển tốc độ quay quạt điện Chức linh kiện sơ đồ hình 15 - 4: T - Triac điều khiển điện áp quạt VR - biến trở để điều chỉnh khoảng thời gian dẫn Triac R - điện trở đệm D - diac - định ngưỡng điện áp để Triac dẫn C - Tụ điện tạo điện áp ngưỡng để mở thông diac Điện áp tốc độ quạt điều khiển cách điều chỉnh biến trở VR hình a Tuy nhiên sơ đồ điều khiển không triệt để, vùng điện áp nhỏ Triac dẫn khó điều khiển Sơ đồ hình b có chất lượng điều khiển tốt Tốc độ quay quạt điều khiển biến trở VR Khi điều chỉnh trị số VR ta điều chỉnh việc nạp tụ C lúc điều chỉnh thời điểm mở thông diac thời điểm Triac dẫn Như Triac mở thông điện áp tụ đạt điểm dẫn thông diac Kết muốn tăng tốc độ quạt ta cần giảm điện trở VR để tụ nạp nhanh hơn, Triac dẫn sớm điên áp lớn Ngược lại điên trở VR lớn tụ nạp chậm Triac mở chậm lại điện áp tốc độ quạt nhỏ xuống GV hướng dẫn: ĐỖ CÔNG THẮNG Trang Đồ án 3: Điện Tử Công Suất * Mạch điều khiển có ưu điểm: - Có thể điều khiển liên tục tốc độ quạt - sử dụng cho loại tải khác điều khiển độ sáng đèn sợi đốt, điều khiển bếp điện có hiệu -Kích thước mạch điều khiển nhỏ, gọn * Nhược điểm: Nếu chất lượng Triac, diac không tốt vùng tốc độ thấp quạt xuất tiếng ù thành phần chiều dòng điện Một số van bán dẫn 2.1 Giới thiệu phần tử bán dẫn Triac 2.1.1 Cấu tạo ký hiệu GV hướng dẫn: ĐỖ CÔNG THẮNG Trang Đồ án 3: Điện Tử Công Suất Hình 2: Cấu tạo ký hiệu triac Triac linh kiện bán dẫn tương tự hai Thyristor mắc song song ngược, có cực điều khiển Triac thiết bị bán dẫn ba cực, bốn lớp Có thẻ điều khiển cho mở dẫn dòng xung dương (dòng vào cực điều khiển) lẫn xung dòng âm (dòng khỏi cực điều khiển) Tuy nhiên xung dòng điều khiển âm có độ nhạy hơn, nghĩa mở Triac cần dòng điều khiển âm lớn so với dòng điểu khiển dương Vì thực tế để đảm bảo tính đối xứng dòng điện qua Triac sử dụng dòng điều khiển âm tốt *Nguyên lý hoạt động Có tổ hợp điện mở Triac cho dòng chảy qua: B2 G + + + - - - - + Trường hợp MT2 (+), G(+) Thyristor T mở cho dòng chảy qua Thyristor thông thường Trường hợp MT2 (-), G(-) Các điện tử từ N phóng vào P2 Phần lớn bị trường nội EE1 hút vào, điện áp đặt lên J khiến choBarie cao đến mức hút vào điện tích thiểu số(các điện tử P 1) làm động chúng đủ lớn để bẻ gãy liên kết nguyên tử Sillic vùng Kết phản ứng dây chuyền T’ mở cho dòng chảy qua GV hướng dẫn: ĐỖ CÔNG THẮNG Trang Đồ án 3: Điện Tử Công Suất 2.1.2 Đặc tính V-A Hình 3: Đặc tuyến V-A triac Triac có đường đặc tính V-A đối xứng nhận góc mở α hai chiều 2.2 Giới thiệu phần tử bán dẫn Thysistor 2.2.1 Cấu tạo, ký hiệu - Cấu tạo: Thysistor thiết bị gồm lớp bán dẫn P 1,N1,P2,N2 ghép lại tạo ba lớp tiếp xúc J1,J2,J3 - Ký hiệu: A P1 N P2 N K G A K G 2.2.2 Nguyên lý làm việc - Khi đặt thysistor vào điện áp chiều, A nốt nối vào cực dương, Katốt nối vào cực âm nguồn Khi J1, J3 phân cực thuận J2 bị phân cực ngược, gần toàn điện áp nguồn đặt lên mặt ghép J Điện trường Ei J2 có chiều từ N1 sang P2 Điện trường tác dụng chiều với E i, vùng chuyển tiếp vùng cách điện mở rộng ra, dòng chảy qua thysistor, dược đặt điện áp GV hướng dẫn: ĐỖ CÔNG THẮNG Trang Đồ án 3: Điện Tử Công Suất - Để mở thysistor ta đặt xung điện áp U g tác động vào cực G (dương so với K) điện tử từ N2 sang P2 số chúng chảy vào nguồn U g hình thành dòng điều khiển ig chảy theo mạch G-J3-K-G, phần điện tử chịu sức hút điện trường tỏng hợp mặt ghép J lao vào vùng chuyển tiếp này, chúng tăng tốc bắn phá J2, vùng chuyển tiếp J2 bị trọc thủng làm xuất ngày nhiều điện tử chảy vào N1 qua P1 đến cực dương nguồn điện gây nên tượng dẫn điện ạt, J2 trở thành mặt ghép dẫn điện điểm xung quanh cực G phát tán toàn mặt ghép nên thysistor mở A P1 N P2 G N K Rt _ + Rt R1 K + _E T R2 E Hình 4: mở thysistor Mở thysistor cách ấn công tắc K đơn giản thysistor mở diện tín hiệu điều khiển ig không cần thiết - Khóa Thysistor Có hai cách để khóa thysistor: + Cách 1: Giảm dòng điện A nốt xuống đến giá trị dòng điện trì thysistor phân áp thuận lớp J2 có điện trở lớn làm cho dòng qua Thysistor nhỏ lúc thysistor bị khóa lại GV hướng dẫn: ĐỖ CÔNG THẮNG Trang 10 Đồ án 3: Điện Tử Công Suất 3.2.3.4.Sơ đồ GV hướng dẫn: ĐỖ CÔNG THẮNG Trang 34 Đồ án 3: Điện Tử Công Suất CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ CHẾ TẠO MẠCH 4.1Tính toán thiết kế để chế tạo mô hình 4.1.1 Tính chọn van động lực Dựa vào yếu tố dòng tải, sơ đồ cần chọn, điều kiện tản nhiệt, điện áp làm việc P: Công suất định mức tải Pđm=2,5 KW U: Điện áp định mức U=220V cosφ : Hệ số công suất tải cosφ =1 Khi : - Điện áp làm việc cực đại triac: U = K U = 220 = 311,13 V - Điện áp van cần chọn: U = Kdt U = 1,7.311,13 = 528,921 V Kdt hệ số dự trữ điện áp Chọn Kdt=1,7 - Dòng điện làm việc van tính theo dòng hiệu dụng P I Tai = U cos ϕ = 2500/(220×1)=11,36 A Chọn điều kiện làm việc van: có cánh tản nhiệt quạt đối lưu Dòng điện định mức van cần chọn: Ilv =30%Idmvan => Idmvan =2,5.11,36=28,4A Với thông số theo datasheet độ phổ biến thị trường chúng em định lựa chọn loại van sau : BTA 41-600B có thông số sau: GV hướng dẫn: ĐỖ CÔNG THẮNG Trang 35 Đồ án 3: Điện Tử Công Suất Điện áp định mức: Uđm = 700 V Dòng điện định mức: Iđm = 40 A Điện áp điều khiển: Uđk = 2,5V Dòng điện điều khiển: Iđk = 50 m Dòng điện rò: Ir = mA Dòng điện trì: Ih = 80 mA Sụt van mở: ∆ U = 1,6 V Thời gian giữ xung điều khiển: tx = 2,5 µs Tốc độ tăng điện áp: du = 150 V/ µ s dt Nhiệt độ làm việc cực đại: T0C = 1100C Trên thông số em chọn ứng với tải động điện pha công suất nhỏ.các giá trị nguồn khó vượt qua giá trị nên chúng em định sử dung BTA41-600 làm van mạch lực Các giá trị em lấy datasheet triac Với giá trị van đáp ứng sát thông số yêu cầu đông nên chúng em định sử dụng van mạch 4.1.2 Chọn thiết bị bảo vệ 4.1.2.1 Bảo vệ nhiệt GV hướng dẫn: ĐỖ CÔNG THẮNG Trang 36 Đồ án 3: Điện Tử Công Suất Triac làm việc với dòng điện tối đa I max = 1.165A chịu tổn hao van ( ∆ P1) chuyển mạch ( ∆ P2) Tổng tổn hao là: ∆ P = ∆ P1 + ∆ P2 ≈ ∆ P1 = ∆ U.Ilv = 1,6.11,364 = 18,1824 W Tổn hao công suất sinh nhiệt Mặt khác van làm việc tới nhiệt độ tối đa cho phép T = 1100C Do phải bảo vệ van cách gắn van bán dẫn lên cánh toả nhiệt Khi van bán dẫn mắc vào cánh toả nhiệt đồng nhôm, nhiệt độ van toả môi trường xung quanh nhờ bề mặt cánh toả nhiệt Sự toả nhiệt nhờ vào chênh lệch nhiệt cánh toả nhiệt môi trường xung quanh Khi cánh toả nhiệt nóng lên, nhiệt độ xung quanh cánh toả nhiệt nóng lên Nhiệt độ xung quanh cánh toả nhiệt tăng lên Làm cho tốc độ dẫn nhiệt môi trường không khí bị chậm lại Diện tích bề mặt toả nhiệt tính: ∆P Stn = K τ tn Tổn hao công suất: ∆ P = 18,1824W Độ chênh lệch nhiệt độ so với môi trường: τ = Tlv – Tmt Có Tlv = 1100C, chọn nhiệt độ môi trường: Tmt = 250C ⇒ τ = 110 - 25 = 85 0C Ktn: Hệ số có xét tới điều kiện tỏa nhiệt Chọn Ktn = 8.10-4 W/cm2 0C ⇒ Stn = 18,1824 = 267,39 cm2 −4 8.10 85 GV hướng dẫn: ĐỖ CÔNG THẮNG Trang 37 Đồ án 3: Điện Tử Công Suất Hình 16: Hình dạng cánh tản nhiệt cho triac 4.1.2.2 Bảo vệ dòng điện cho van Chọn cầu chì tác động nhanh để bảo vệ ngắn mạch nguồn: Icc = 1,1Ilv = 1,1.18,364 = 12,5 A Chọn cầu chì loại 13A 4.1.2.3 Bảo vệ điện áp cho van Bảo vệ điện áp trình đóng cắt Triac thực cách mắc R-C song song với triac(hoặc thyristor) Khi có chuyển mạch điện tích tích tụ lớp bán dẫn, phóng tạo dòng điện ngược khoảnh thời gian ngắn Sự biến thiên nhanh chóng dòng điện ngược gây sức điện động cảm ứng lớn điện cảm làm cho điện áp Anot Katot triac (hoặc thyristor) Khi có mạch R - C mắc song song với triac (hoặc Thyristor) tạo mạch vòng phóng điện trình chuyển mạch nên triac (hoặc thyristor) không bị điện áp C R Hình 17: sơ đồ mạch động lực lựa chọn GV hướng dẫn: ĐỖ CÔNG THẮNG Trang 38 Đồ án 3: Điện Tử Công Suất Thông thường chọn R = 10 ÷ 100 Ω , C = 0,1 ÷ 1000 µ F Trên chúng em xin trình bày cách tính chọn van mạch dộng lực cho mạch điều khiển ! 4.1.2.4 Tính chọn phần tử cách ly Có nhiều phương án cho khâu cách ly dung phần tử cách ly quang biến áp xung hay với mạch công suất nhỏ cần dùng diot để chống ngược dòng Trong phạm vi đề tài ứng dụng với tải công suất trung bình nhỏ để đáp ứng tính gọn nhẹ gái thành mạch phương án sử dụng cách ly quang chúng em định sử dụng hiệu giá thành rẻ gọn nhẹ cách ly an toàn mạch lực mạch điều khiển từ thông số chúng em định sử dụng MOC 3021 để thực khâu cách ly Sau số sơ đồ kết nối datasheet : GV hướng dẫn: ĐỖ CÔNG THẮNG Trang 39 Đồ án 3: Điện Tử Công Suất Đây số sơ đồ kết nối MOC 3020 ứng với loại tải khác sau sơ đồ kết nối khâu cách ly chúng em Hình 18: Sơ đồ khối sơ đồ nguyên lý moc 3020 - Điện áp TCA Umax=Vcc=15V Sụt áp diode lúc điện áp lại là: U=Vcc-0.7= 15-0.7=14,3 V -MOC3020 có dòng vào chân Igt=7mA, lúc ta có điện trở cần mạch U 14.3 Ω =2042.8 Ω Rin= Igt = => Chọn trở Rin=2200 Ω =2.2k Ω - Điện áp sụt đầu MOC Us=3V dòng điện để Triac BTA41 dẫn Igt=50mA, nên ta có: là: GV hướng dẫn: ĐỖ CÔNG THẮNG Trang 40 Đồ án 3: Điện Tử Công Suất U - Us 11.3 - Rout= Igt = =226 Ω 50 => Chọn trở R5=220 Ω 4.1.3 Tính toán nguồn cho mạch điều khiển * Chọn biến áp: Với tiêu đầu Ura =15V, đặc tính kĩ thuật IC 7815 điện áp vào IC cần thỏa mãn từ +5V > +24V Dòng I=1 Nên U in =18V, mặt khác lượng điện áp dơi diode Điện áp cuộn thứ cấp: U2= Uin+ 2x 0.7= 19,4 V Xét với điện áp lưới U=220V Nên ta chọn biến áp : - Diện tích tiết diện lõi biến áp: S = cm2 - Đường kính dây biến áp: + Sơ cấp: d1=0.53 mm + Thứ cấp: d2=0.65 mm - Số vòng dây cuộn biến áp: + Sơ cấp: n1=1650 vòng + Thứ cấp: n2=110 vòng * Chọn chỉnh lưu: U1max=240V, điện áp đặt ngược nên diode chỉnh lưu Ung=U2 n1 = U1max n =240 15 = 23 V Dòng điện qua diode: Id=I2=1A Tần số biến áp chỉnh lưu :f= 100Hz Chọn loại diode: 1N4007 * Ổn áp chọn: IC7815 để có điện áp Ura=15V * Chọn tụ lọc: điện áp lớn 23V nên chọn tụ lọc có Umax= 25V Chọn độ gợn sóng sau khối chỉnh lưu K=5%= 0.05 GV hướng dẫn: ĐỖ CÔNG THẮNG Trang 41 Đồ án 3: Điện Tử Công Suất Chu kỳ: T= f =0.01 s U 15 Điệ trở: R= I = =5 Ω Khi đó: CL= T =0,0013F 3RK Ta chọn tụ lọc: 2200µF / 25V * Hiển thị: mắc led song song để báo hiệu mạch điều khiển có nguồn GV hướng dẫn: ĐỖ CÔNG THẮNG Trang 42 Đồ án 3: Điện Tử Công Suất 4.2 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch Hình 19: Sơ đồ nguyên lí GV hướng dẫn: ĐỖ CÔNG THẮNG Trang 43 Đồ án 3: Điện Tử Công Suất Hình 20: Sơ đồ mạch in * Nguyên lý hoạt động Khi cấp nguồn cho mạch điều khiển qua khối chỉnh lưu điện áp 15V AC vào chân 13,6,16 cho TCA 785 chân mạch nối với điện áp xoay chiều 15V sau máy biến áp để tạo điện áp đồng với mạch lực (mạch lực mạch điều khiển chung nguồn) Để tạo xung cưa sau tham khảo sơ đồ chân datasheet chúng em nối chân 12 với tụ không phân cực 22nF để tạo độ rộng xung tụ 68nF vào chân 10 để tạo biên độ cho mạch điều khiển để điều khiển triac dùng biến trở 50k 50k vào chân 11 để diều khiển độ rộng xung qua điều chỉnh góc mở cho triac từ nhận giá trị điện áp tương ứng tải (các chân lại không dùng chúng em chọn giải pháp để trống không nối mát) Xung từ chân điều khiển 14 để điều chỉnh góc mở phần điện áp dương, chân 15 để phát xung điều khiển mở phần điện áp âm để mở cho triac ta nhận giá trị điện áp tương ứng đặt cho tải từ điều chỉnh tốc độ động GV hướng dẫn: ĐỖ CÔNG THẮNG Trang 44 Đồ án 3: Điện Tử Công Suất theo ý muốn Để an toàn cho mạch điều khiển không bị điện áp ngược từ mạch lực sử dụng diot chống ngược dòng qua mạch cách ly quang sử dụng MOC 3020 chúng em giới thiệu Mạch lực bảo vệ cầu chì 12.5A Để điều khiển tốc độ động người điều khiển cần vặn biến trở R11 để nhận giá trị điện áp tương ứng góc mở nhỏ điện áp đặt tải lớn ngược lại Biến trở R9 để điều chỉnh độ mịn cho góc mở nhờ điều chỉnh biên độ xung cưa 4.3 Phương hướng phát triển đề tài Với mạch điều áo sử dụng IC tích hợp điều khiển hầu hết loại động pha công suất nhỏ vừa xí nghiệp vừa nhỏ Cách khắc phục tượng không mở có tải điện cảm lớn chúng em trình bày Với ưu điểm gần điều khiển trơn tốc độ dải điều chỉnh rộng Mạch ứng dụng để điều khiển nhiệt độ lò điện trở ứng dụng kỹ thuật chiếu sang.Mạch chuyển thành mạch điều áp xoay chiều pha ta nhân mạch điều khiển.dùng cho động ba pha công suất lớn công nghiệp (lúc van bán dẫn tiristor).Thực tế nhu cầu điều khiển tốc độ đông thực tế lớn Với mạch điều khiển điều khiển hầu hết loại động Ưu điểm mạch giá thành hợp lý nhỏ gọn dễ vận hành sửa chữa GV hướng dẫn: ĐỖ CÔNG THẮNG Trang 45 Đồ án 3: Điện Tử Công Suất LỜI KẾT Như vậy, sau hai tháng nhận thực đồ môn học với đề tài : “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo điều điều áp xoay chiều AC pha” phần tử bán dẫn công suất chúng em hoàn thành Cùng với nỗ lực cố gắng thân, giúp đỡ bạn bè lớp, đặc biệt với giúp đỡ nhiệt tình, tận tâm Thầy giáo: Đỗ Công Thắng chúng em thực cách tương đối tốt yêu cầu mà đề tài đặt Nhưng bên cạnh đó, thời gian thực đề tài, với trình độ kiến thức có hạn nên không tránh khỏi sai sót Do chúng em mong nhận ý kiến đóng góp thầy, cô giáo bạn để đề tài chúng em ngày hoàn thiện Chúng em xin cảm ơn tất thầy, cô giáo thuộc môn ‘Điện tử công suất truyền động điện’ giúp đỡ chúng em, tận tình bảo để chúng em hoàn thiện đề tài đồ án Một lần nữa, chúng em xin chân thành cảm ơn! Hưng yên, tháng 10 năm 2014 Nhóm sinh viên thực đồ án : Nguyễn Văn Hiếu Đặng Thị Thu Hà GV hướng dẫn: ĐỖ CÔNG THẮNG Trang 46 Đồ án 3: Điện Tử Công Suất Tài liệu tham khảo: Điện tử công suất-Nguyễn Văn Doanh Giáo trình truyền động điện-Đỗ Công Thắng-Nguyễn Phương Thảo Một số webside: www.alldatasheet.com/ www.dientuvietnam.net/ www.hoiquandientu.com/ GV hướng dẫn: ĐỖ CÔNG THẮNG Trang 47 Đồ án 3: Điện Tử Công Suất GV hướng dẫn: ĐỖ CÔNG THẮNG Trang 48 [...]... khởi động mềm và điều chỉnh tốc độ quạt gió hoặc máy bơm - Phân loại: Dựa vào số pha nguồn cấp mà ta có các bộ điều chỉnh điện áp khác nhau là Điều áp xoay chiều một pha, Điều áp xoay chiều ba pha 2 Phân tích và lựa chọn sơ đồ 2.1 Giới thiệu một số sơ đồ mạch động lực Zf U1 TBB§ U2 i Z a U1 i b Z U2 i U1 Z U2 C Hình 8: Các phương án điều áp một pha - Hình 1a là điều áp xoay chiều điều khiển bằng cách... cùng tần số và có thể lệch pha một góc xác định so với điện áp nguồn Điện áp này gọi là điện áp đồng bộ V đb Đầu ra của mạch phát điện răng cưa ta có các điện áp răng cưa đồng bộ về tần số và góc pha với điện áp đồng bộ Các điện áp này gọi là điện áp răng cưa V rc Điện áp răng cưa Vrc được đưa vào đầu vào của khối so sánh Tại đó có một tín hiệu khác nữa là điện áp một chiều điều chỉnh lấy từ ngoài Hai... chế tạo để có thể chỉ tiếp xúc trên một vòng dây của biến áp Hai giải pháp điều áp xoay chiều trên hình 1a,b có chung ưu điểm là điện áp hình sin, đơn giản Có chung nhược điểm là quán tính điều chỉnh chậm và không điều chỉnh liên tục khi dòng tải lớn Sử dụng sơ đồ bán dẫn để điều chỉnh xoay chiều, có thể khắc phục được những nhược điểm vừa nêu - Các sơ đồ điều áp xoay chiều bằng bán dẫn trên hình 1c được... song với một tụ gốm để loại bỏ thành phần sóng hài của điện áp xoay chiều sau IC 7815 ta mắc song song với một led để báo mạch điều khiển có nguồn 3.2.2 Mạch lực Với yêu cầu của đề tài là thiết kế bộ điều áp xoay chiều cho động cơ (tải R+L) nên chúng em chọn sơ đồ dùng TRIAC để điều khiển vì sơ đồ dùng Triac có những ưu điểm sau: - Công suất tải là không lớn nên Triac áp ứng đầy đủ về công suất áp ứng... khuếch đại điện áp: β=  Các chế độ làm việc của Transistor với hai chế độ: Chế độ khuếch đại và chế độ xung GV hướng dẫn: ĐỖ CÔNG THẮNG Trang 15 Đồ án 3: Điện Tử Công Suất CHƯƠNG II: BỘ ĐIỀU ÁP XOAY CHIỀU MỘT PHA 1 Đặt vấn đề Các bộ biến đổi điện áp xoay chiều dùng để biến đổi điện áp hiệu dụng đặt lên tải Nguyên lý của bộ biến đổi này là dùng các phần tử van bán dẫn nối tải với nguồn trong một khoảng... chọn phương án điều áp xoay chiều sử dụng van bán dẫn triac để điều khiển có ưu điểm: - Đường cong điện áp gần như mong muốn - Công suất của tái không quá lớn nên triac có thể áp ứng - Mạch điều khiển đơn giản - Giá thành rẻ, vận hành đơn giản 2.2 Điều áp xoay chiều một pha ứng với tải R-L GV hướng dẫn: ĐỖ CÔNG THẮNG Trang 19 Đồ án 3: Điện Tử Công Suất Hình 11: Hình dáng dòng điện và điện áp đối với tải... sơ đồ khối như sau: 1 Khâu đồng bộ: Có nhiệm vụ tạo ra điện áp tựa U rc tuyến tính trùng pha với điện áp Anot (cực G) của Thyristor (triac) 2 Khâu so sánh: Nhận tín hiệu điện áp tựa và điện áp điều khiển Có nhiệm vụ so sánh giữa điện áp tựa với điện áp điều khiển U đk Tìm thời điểm hai điện áp bằng nhau(Uđk= Urc) Tại thời điểm hai điện áp này bằng nhau thì phát xung điều khiển ở đầu ra để gửi sang... dòng một chiều cấp cho chân vào của TCA785 c.Nguyên lý hoạt động Dòng điện 15V xoay chiều qua cầu chỉnh lưu 1A làm biến đổi từ dòng xoay chiều thành dòng một chiều. Khi qua IC ổn áp 7815 sẽ cho dòng điện có điện áp 15V ổn định.Sau khối chỉnh lưu cầu điện áp 15v được cho qua tụ 2200µF để san GV hướng dẫn: ĐỖ CÔNG THẮNG Trang 23 Đồ án 3: Điện Tử Công Suất phẳng điện áp tạo điện áp ổn định cho IC ổn áp 7815... U2 Điều chỉnh bằng biến áp tự ngẫu có ưu điểm là có thể điều chỉnh điện áp U2 từ 0 đến trị số bất kì, lớn hay nhỏ hơn điện áp vào Nếu cần điện áp ra có điều chỉnh, mà vùng điều chỉnh có thể lớn hơn điện áp vào, thì phương án phải dùng biến áp là tất yếu Tuy nhiên, khi dòng tải lớn, sử dụng biến áp tự ngẫu để điều chỉnh, khó đạt được yêu cầu như mong muốn, đặc biệt là không điều chỉnh liên tục được,... Urc) Dùng một điện áp một chiều Uđk để so sánh với điện áp tựa Tại thời điểm hai điện áp này bằng nhau(Uđk= Urc) Trong vùng điện áp dương anot thì phát xung điều khiển cho tới cuối bán kỳ (hoặc tới khi dòng điện bằng 0) Để thực hiện ý đồ trên mạch điều khiển bao gồm 3 khâu cơ bản: Khâu đồng bộ Khâu  so sánh Tạo xung  và khuếch đại Van  động lực Hình 13: Sơ đồ khối các khâu trong mạch điều khiển ... nóng, khởi động mềm điều chỉnh tốc độ quạt gió máy bơm - Phân loại: Dựa vào số pha nguồn cấp mà ta có điều chỉnh điện áp khác Điều áp xoay chiều pha, Điều áp xoay chiều ba pha Phân tích lựa chọn... ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT PHA VÀ MỘT SỐ VAN BÁN DẪN Khái niệm 1.1 Nguyên lý điều khiển động xoay chiều pha 1.2 Một số mạch điều khiển động pha 2 .Một số van... sản phẩm điều kiện tốt giúp chúng em kiểm chứng lý thuyết học Trong đồ án điện tử công suất lần này, chúng em nhận đề tài Nghiên cứu ,thiết kế điều áp xoay chiều pha Sau thời gian nghiên cứu, chúng