dong co dien 1 chiue

Đồ án ĐIện tử Công SuấtNhiệm vụ:1) Phân tích , giải thích rõ yêu cầu của đề bài và đòi hỏi của đề bài, cụ thể với loại đề tài này thờng hay gặp ở đâu trong thực tế ? Những thông số kỹ thuật nào ảnh hởng đến chỉ tiêu chất lợng của hệ thống? Biện pháp tác động nh thế nào? Nêu các phơng án có thể thì hãy chọn lấy một phơng án phù hợp .2) Phân tích kỹ nguyên lý hoạt động của phơng án đã chọn vẽ đồ thị dòng điện áp trên các phần tử và các điểm nút cần quan tâm . Trên cơ sở các đồ thị đó tìm các biểu thức có sự liên quan đến những đại lợng đã biết và đại lợng cần tìm .3) Tính chọn, thiết kế các phân tử mạch công suất chọn van, các điều khiển làm mát mạch, bảo vệ tính toán thiết kế kiểm tra máy biến áp bộ lọc .4) Giới thiệu mạch điều khiển cho toàn bộ hệ thống phân chia khối chức năng. Nêu nguyên lý hoạt động của các khối chức năng thông qua đồ thị dạng dòng điện, điện áp hoặc dạng xung ở một số điểm nút chính.5) Tính chọn phần tử cơ bản của mạch điều khiển.6) Giới thiệu các mạch phản hồi : dòng điện, điện áp, tốc độ .Phân tích nguyên tắc hoạt động và tính chọn các phần tử cơ bản.7) Toàn bộ phần thuyết minh đợc hoàn thành ở dạng quyển khổ A4. 8) Toàn bộ sơ đồ nguyên lý, bao gồm cả mạch lực và hệ điều khiển đợc vẽ trên giấy khổ A1 có kí hiệu đầy đủ các phần tử và trình bày theo mẫu vẽ kỹ thuật. Đề bài : Thiết kế bộ chỉnh lu có đảo chiều cung cấp cho động cơ điện một chiều có các thông số sau:Điện áp nguồn : 3 . 380 VAC ; 10% ; 50Hz.Động cơ : 30kw ; 440 VDC ; 1500v/ph. Lời nói đầu1 Ngày nay ,không chỉ ở các nớc phát triển ,ngay ở nớc ta các thiết bị bán dẫn đã và đang thâm nhập vào các ngành công nghiệp và cả trong sinh hoat gia đình .các xí nghiệp và nhà máy nh xi măng ,thuỷ điện giáy ,đờng ,dệt ,sợi ,đóng tàu là những minh chứng.Nhờ chủ trơng mở cửa ngày càng có thêm nhiều xí nghiệp mới dây trruyền sản xuất mới ,đòi hỏi cán bộ kỹ thuật và kỹ s điện những kiến thức về điện tử công suất về vi mạch và vi xử lý .Xuất phát tử yêu cầu thực tế và tầm quan trọng của bộ môn điện tử công suất các thày cô trong bộ môn điện tử công suất đã cho chúng em từng bớc tiếp xúc với việc thiết kế thông qua đồ án điện án thông qua đồ án môn hoc điện tử công suất . Ngày nay, nền kinh tế nớc ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống nhân dân cũng nâng cao nhanh chóng. Nhu cầu về tự động hoá trong các lĩnh vực công nghiệp cũng nh các lĩnh vực khác tăng trởng không ngừng. Điều này đòi hỏi đội ngũ kỹ s phải nắm bắt và thiết kế ra những hệ điều khiển tự động phục vụ thiết thực cho các lĩnh vực của cuộc sống. Đồ án môn học là một yêu cầu cần thiết và bắt buộc với sinh viên ngành tự động hoá. Nó kiểm tra và khảo sát trình độ thực tế của sinh viên và giúp cho sinh viên có t duy độc lập vơí công việc. Mặc dù vậy , với sinh viên cha có nhiều kinh nghiệm thực tế , cần có sự giúp đỡ của các thầy cô giáo nên trong đồ án này không tránh khỏi những thiếu sót. Qua đây, em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo đã hớng dẫn , chỉ bảo em tận tình để em hoàn thành tốt đồ án này. 2 ChơngIGiới thiệu Chung về động ĐỘNG CƠ ĐIỆN CHIỀU a.Cấu tạo: Gồm phận Stator (phần cảm) động điện chiều thường hay nhiều cặp nam châm vĩnh cửu, hay nam châm điện Rotor (phần ứng) gồm lõi thép hình trụ làm thép kỹ thuật điện có phủ sơn cách điện ghép lại với cuộn dây quấn nối với nguồn điện chiều Cổ góp: gồm phiến góp đồng ghép cách điện, có dạng hình trụ, gắn đầu trục roto, đầu dây phần tử nối với phiến góp Chổi điện (chổi than): làm than graphit Các chổi tỳ chặt lên cổ góp nhờ lò xo giá chổi điện gắn nắp máy Nguyên lý hoạt động Khi động quay, dẫn cắt từ trường cảm ứng Sđđ Eư Chiều Sđđ xác định theo quy tắc bàn tay phải Ở động chiều Sđđ Eư ngược chiều với dòng điện Iư nên Eư gọi sức phản điện Phương trình điện áp là:U= Eư + Rư*Iư Cổ góp: có vai trò đổi chiều dòng điện dây quấn phần ứng để chiều lực từ không thay đổi c.Mô hình: Băng tải Xe điện Máy nâng vận chuyển  CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN 1 CHIỀUI. Nguyên lý điều khiển động cơ điện 1 chiều.1. Đặc điểm của Động Cơ một chiều:Động cơ điện một chiều có quán tính cơ tương đối nhỏ. Dễ thay đổi tốc độ trong một khoảng khá rộng.Cấu tạo phức tạp do có chổi quét trên vành bán nguyệt dẫn tới tuổi thọ động cơ không cao, phải bảo dưỡng định kỳ, dễ phát sinh tia lửa điện nên không làm việc ở những nơi có khí gas hầm lò, chống cháy nổ.Công suất của động cơ điện một chiều thường thấp vì có cấu tạo phức tạp. Nếu cống suất cao thì sẽ cồng kềnh, đắt tiền.Hiệu suất không cao so với các loại động cơ điện khác.Tuy vậy, do ưu điểm của động cơ điện một chiều là có nhiều phương pháp thay đổi tốc độ và dễ dàng thay đổi tốc độ, chiều quay nên các động cơ một chiều công suất nhỏ vẫn thường được sử dụng hiện nay.Theo cấu trúc mạch điều khiển các hệ truyền động, điều khiển tốc độ động cơ điện một chiều có loại điều khiển theo mạch kín (hệ truyền động điều khiển tự động) và loại điều khiển mạch hở. Hệ truyền động điều khiển tự động có cấu trúc phức tạp, nhưng có chất lượng điều khiển cao và dải điều khiển rộng hơn so với hệ truyền động hở.Ngoài ra các hệ truyền động điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều còn phân loại theo truyền động có đảo chiều quay và không đảo chiều quay. Đồng thời tùy thuộc vào các phương pháp hãm, đảo chiều mà ta có truyền động làm việc ở một góc phần tư, hai góc phần tư và bốn góc phần tư.2.Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều.Về phương diện điều chỉnh tốc độ, động cơ điện một chiều có nhiều ưu việt hơn so với loại động cơ khác, không những nó có khả năng thay đổi tốc độ một cách dễ dàng mà cấu trúc mạch lực, mạch điều khiển đơn giản hơn đồng thời lại đạt chất lượng điều chỉnh cao trong dải điều chỉnh tốc độ rộng.Từ phương trình tính tốc độ:1 Φ−Φ= . kRIkUuuuω (1)Suy ra : để điều chỉnh ω có thể:- Điều chỉnh Uư . - Điều chỉnh Rư bằng cách thêm Rp vào mạch phần ứng.- Điều chỉnh từ thông Φ2.1.Điều chỉnh tốc độ bằng dùng thêm Rp:Mắc nối tiếp Rp vào phần ứng, từ (1) suy ra Rư tăng lên, suy ra ω giảm, độ dốc của đường đặc tính giảm. Các đường 1,2 là đường đặc tính sau khi tăng Rư, đường TN là đường đặc tính tự nhiên của động cơ ban đầu. ωωoTN12 M McƯu điểm của phương pháp này là đơn giản, tốc độ điều chỉnh liên tục, nhưng do thêm Rp nên tổn hao tăng, không kinh tế.2.2.Điều khiển từ thông:Điều chỉnh từ thông kích thích của động cơ điện một chiều là điều chỉnh moment điện từ của động cơ uM K I= Φ và sức điện động quay của động TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI KHOA ĐIỆN BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HOÁ XÍ NGHIỆP CÔNG NGHIÊP ___*****___ ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT THIẾT KỀ NGUỒN CẤP ĐIỆN CHO ĐỘNG CƠ ĐIỆN 1 CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP KHÔNG ĐẢO CHIỀU Giáo viên phụ trách : Đỗ Trọng Tín Họ và tên : Nguyễn Ngọc Thăng Lớp : Tự động hóa 1 – K 47 Nhóm ĐAĐTCS : I Số hiệu sinh viên : 20022615 Đồ án điện tử công suất Nguyễn ngọc Thăng H Ni 7 2005 MC LC MC LC 2 BI : 4 LI NểI U 5 CHNG 1 : 6 TèM HIU V NG C IN MT CHIU 6 I. CU TO NG C IN MT CHIU . 6 1. Phn tnh hay stato 6 2. Phn quay hay rụto 7 II. CC THễNG S NH HNG: . 8 III. S NGUYấN Lí NG C IN MT CHIU 9 IV. PHNG PHP IU CHNH TC NG C IN MT CHIU . 9 1. iu chnh tc bng cỏch thay i in tr phn ng 9 2. iu chnh tc bng cỏch thay i t thụng 10 3. iu chnh tc bng thay i in ỏp phn ng 10 CHNG 2 : Chơng 1: Xây dựng mô hình toán học cho động cơ điện 1 chiều (khi kể đến M ms = f. ) 1. Khái quát chung về động cơ điện 1 chiều Giản đồ kết cấu chung của động cơ điện 1 chiều đợc biểu diễn nh sau: Trong đó: + CKĐ: dây quấn kích từ độc lập + CKN: dây quấn kích từ nối tiếp + CB: dây quấn bù +CF: dây quấn cực từ phụ + U K : điện áp kích thích + U: điện áp phần ứng + N, p, L , R , là số thanh dẫn td, số đôi cực, số đôi mạch nhánh, hệ số tự cảm và điện trở phần ứng. + , M, M C là tốc độ góc, mômen điện từ và mômen cản của động cơ. Hình 1. Sơ đồ thay thế của động cơ điện một chiều M CKĐ R K L K i k I U K U CKN CF E M C N P A L Ư R Ư 2. Chế độ xác lập của động cơ một chiều. Khi đặt lên dây quấn kích từ một điện áp U K nào đó, thì trong dây quấn kích từ sẽ có dòng điện i k và do đó mạch từ của máy sẽ có từ thông . Tiếp đó lại đặt giá trị điện áp U lên mạch phần ứng thì trong dây quấn phần ứng sẽ có dòng điện I chạy qua. Tơng tác giữa dòng điện phần ứng và từ thông mạch kích từ sẽ tạo ra mômen điện từ có giá trị: IkI a NP M . .2 '. == (1) Với a NP k .2 '. = là hệ số kết cấu của máy. Mômen điện từ kéo cho phần ứng quay quanh trục sinh ra sức điện động .2 '. == k a NP E (2) Trong chế độ xác lập, có thể tính đợc tốc độ qua phơng trình cân bằng điện áp phần ứng U = E + R .I = . . k IRU uu (3) Từ phơng trình này ta có thể vẽ đợc họ đặc tính cơ M ( ) của động cơ 1 chiều khi = const (hình 1.b) 3. Chế độ quá độ của động cơ 1 chiều 3.1. Mô tả chung Các phơng trình mô tả sơ đồ thay thế hình 1.1.a là: * Mạch kích từ dt d NiRU ktkktk += )()( (4) N k : số vòng dây cuộn kích từ R : điện trở cuộn dây kích từ biến đổi Laplax ta đợc U K(P) = R K .I K(P) + N K .P. (P) (5) * Mạch phần ứng: U (t) = R .i (t) + L . dt di N N . dt d + e (t) (6) N N : số vòng dây cuộn kích từ nối tiếp U (P) = R .I (P) + L .P.I (P) N N .P. (P) + E (P) (7) Hoặc dạng dòng điện: I (P) = [] )()()( . .1 /1 PPNP u u EPNU P R + + (7) Với = L /R hằng số thời gian của mạch phần ứng. Phơng trình chuyển động của hệ thống M (t) - [m c(t) + m ms(t) ] = J. dt d M (P) - [M C(P) + M ms(P) ] = J.P. (P) (8) Trong đó J là mômen quán tính M ms = f. là mômen tổn hao do ma sát Từ các phơng trình trên thành lập đợc sơ đồ cấu trúc của động cơ điện 1 chiều. ở dạng đầy đủ: Sơ đồ cấu trúc này là phi tuyến, trong tính toán ứng dụng thờng dùng mô hình tuyến tính hóa quanh điểm làm việc. u u P R .1 /1 + K N N N K NP . 1 R K K PJ . 1 (-) (-) (-) (-) E (P) U (P) I (P) M ms M M C U Kính chào các thầy cô Kính chào các thầy cô giáo về dự giờ môn giáo về dự giờ môn Vật Lý lớp 9 Vật Lý lớp 9 PHÒNG GIÁO DỤC THÀNH PHỐ HUẾ TRƯỜNG THCS THỐNG NHẤT Môn: Vật Lý lớp 9 Tiết 30 – Bài 28: Giáo viên thực hiện: Trần Thị Minh Tâm Kiểm tra bài cũ: Kiểm tra bài cũ: Chiều của lực điện từ tác dụng lên dây dẫn phụ thuộc những yếu tố nào? Nêu quy tắc để xác định chiều của lực điện từ khi biết các yếu tố trên? Trả lời: Chiều của lực điện từ phụ thuộc chiều dòng điện và chiều của đường sức từ. Quy tắc để xác định chiều của lực điện từ là quy tắc bàn tay trái: “Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa hướng theo chiều dòng điện, thì ngón cái choãi ra 90 độ chỉ chiều của lực điện từ”. Vận dụng: Xác định chiều của lực điện từ tác dụng lên đoạn dây AB và CD của khung dây trong hình vẽ sau. F1 F2 N S O O’ I I Tiết 30 – Bài 28: ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU I. Nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của động cơ điện một chiều: 1. Các bộ phận chính của động cơ điện một chiều: - Có 2 bộ phận chính: + Nam châm + Khung dây dẫn - Bộ phận để khung dây quay liên tục: Cổ góp điện: + 2 bán khuyên (B1, B2) + 2 thanh quét (C1, C2) 2. Hoạt động của động cơ điện một chiều: - C2: Dự đoán: cặp lực từ F1 và F2 làm khung dây quay. - Hình: N S F1 F2 O O’ I I - Kết quả thí nghiệm: khung dây quay Nguyên tắc hoạt động của động cơ điện một chiều: Động cơ điện một chiều hoạt động dựa trên tác dụng của từ trường lên khung dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường.