I MỤC LUC Chương I .Giới thiệu khái quát về công nghệ mạ xoa I Giới thiệu chung. II Qúa trình hình thành lớp mạ xoa . 1 .Khái niệm cơ bản về mạ xoa . 2 Điều kiện tạo thành lớp mạ xoa. 3 Đặc điểm của lớp kim loai mạ. III Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng lớp mạ 1 Điện thế và dòng điện. IV Đặc điểm của dung dịch mạ xoa. V Gia công bề mặt trước khi mạ. 1 Gia công cơ học. 2 Làm sạch bề mặt. Chương II : Khái quát về các loại nguồn một chiều . I Các loại nguồn một chiều dùng cho mạ xoa . 1. Máy phát một chiều. 2. Chỉnh lưu dùng các thiết bị điện tử công suất. II Các phương pháp điều kiển điện áp chỉnh lưu . 1. Điều chỉnh điện áp bằng biiến áp tự ngẫu . 2.Điều chỉnh điện áp bằng thiềt bị bán dẫn . 3. Điều chỉnh điện áp dùng cho bộ chỉnh lưu III. các sơ đồ chỉnh lưu có điều khiển A. các sơ đồ chỉnh lưu một pha có điều khi 1. chỉnh lưu một pha nửa chu kỳ có điều khiển 2. chỉnh lưu một pha hai nửa chu kỳ có điều khiển 3. chỉnh lưu cầu một pha có điều khiển 4. chỉnh lưu cầu một pha không đối xứng B. Các sơ đồ chỉnh lưu ba pha có điều khiển . 1. Chỉnh lưu ba pha có điều khiển . 2.Chỉnh lưu tia sáu pha có điều khiển . 3.Chỉnh lưu cầu ba pha có điều khiển đối xứng. 4.Chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển không đối xứng. Chương III Thiết kế mạch động lực I Tính và chọn van trong mạch động . 1.Tính các thông số của van . 2.Chọn van . II Tính toán máy biến áp động lực . 1 Tính toán các đại lượng điện cơ bản . 2. Tính toán các kích thước của máy biến áp . 3.Tính toán các tham số ngắn mạch 4.Tính toán cuối cùng của mạch từ . 5.Tính toán tổn hao không tải . ChươngIV :Thiết kế mạch điều khiển. I .Nguyên tắc điều khiển Tiristor trong mạch xoay chiều . 1. Nguyên tắc điều khiển thẳng đứng tuyến tính . 2. Nguyên tắc điều khiển thẳng đứng Cosin . II Tính các khâu trong mạch điều khiển . 1.Sơ đồ của mạch điều khiển 2.Chọn khâu đồng pha . 3. Chọn khâu so sánh . 3.Chọn khâu khyếch đại tạo xung . 4.Sơ đồ mạch điều khiển một kênh . III . Tính chọn các linh kiện của mạch điều khiển . 1Tính biến áp xung . 2Chọn IC khuếch đại thuật toán . 3Chọn khâu khuếch đại toạ xung. 4Tính chọn khâu so sánh . 5Tính chọn khâu đồng pha . IV Sơ đồ bộ nguồn một chiều cấp điện cho mạch điều khiển . Chương V. Các vấn đề bảo vệ và ổn định các thông số đầu ra của nguồn mạ xoa . I Tính chọn các thiết bị bảo vệ . 1.Bảo vệ quá điện áp . 2.Bảo vệ nắn mạch điện . 3.Bảo vệ quá nhiệt cho van . V .Vấn đè ổn định thông số đầu ra của nguồn mạ xoa . Tài liệu tham khảo
nguyễn văn định - CTM Đồ án tốt nghiệp i Mục luc Chơng I Giới thiệu khái quát công nghệ mạ xoa I Giới thiệu chung II Qúa trình hình thành lớp mạ xoa Khái niệm mạ xoa Điều kiện tạo thành lớp mạ xoa Đặc điểm lớp kim loai mạ III Các yếu tố ảnh hởng đến chất lợng lớp mạ Điện dòng điện IV Đặc điểm dung dịch mạ xoa V Gia công bề mặt trớc mạ Gia công học Làm bề mặt Chơng II : Khái quát loại nguồn chiều I Các loại nguồn chiều dùng cho mạ xoa Máy phát chiều Chỉnh lu dùng thiết bị điện tử công suất II Các phơng pháp điều kiển điện áp chỉnh lu Điều chỉnh điện áp biiến áp tự ngẫu 2.Điều chỉnh điện áp thiềt bị bán dẫn Điều chỉnh điện áp dùng cho chỉnh lu III sơ đồ chỉnh lu có điều khiển A sơ đồ chỉnh lu pha có điều chỉnh lu pha nửa chu kỳ có điều khiển chỉnh lu pha hai nửa chu kỳ có điều khiển chỉnh lu cầu pha có điều khiển chỉnh lu cầu pha không đối xứng B Các sơ đồ chỉnh lu ba pha có điều khiển Chỉnh lu ba pha có điều khiển 2.Chỉnh lu tia sáu pha có điều khiển 3.Chỉnh lu cầu ba pha có điều khiển đối xứng 4.Chỉnh lu cầu ba pha điều khiển không đối xứng nguyễn văn định - CTM Đồ án tốt nghiệp Chơng III Thiết kế mạch động lực I Tính chọn van mạch động 1.Tính thông số van 2.Chọn van II Tính toán máy biến áp động lực Tính toán đại lợng điện Tính toán kích thớc máy biến áp 3.Tính toán tham số ngắn mạch 4.Tính toán cuối mạch từ 5.Tính toán tổn hao không tải ChơngIV :Thiết kế mạch điều khiển I Nguyên tắc điều khiển Tiristor mạch xoay chiều Nguyên tắc điều khiển thẳng đứng tuyến tính Nguyên tắc điều khiển thẳng đứng Cosin II Tính khâu mạch điều khiển Sơ đồ mạch điều khiển Chọn khâu đồng pha Chọn khâu so sánh Chọn khâu khyếch đại tạo xung Sơ đồ mạch điều khiển kênh III Tính chọn linh kiện mạch điều khiển Tính biến áp xung Chọn IC khuếch đại thuật toán Chọn khâu khuếch đại toạ xung Tính chọn khâu so sánh Tính chọn khâu đồng pha IV Sơ đồ nguồn chiều cấp điện cho mạch điều khiển Chơng V Các vấn đề bảo vệ ổn định thông số đầu nguồn mạ xoa I Tính chọn thiết bị bảo vệ 1.Bảo vệ điện áp 2.Bảo vệ nắn mạch điện nguyễn văn định - CTM Đồ án tốt nghiệp 3.Bảo vệ nhiệt cho van V Vấn đè ổn định thông số đầu nguồn mạ xoa Tài liệu tham khảo chơng I I tổng quan mạ xoa Chất lợng bề mặt chi tiết máy với đặc tính nh khả chịu mài mòn ,chịu nhiệt ,tính trơ hoá học , chống rỉ có ý nghĩa định đến tuổi thọ ,độ tin cậy chúng Xu nâng cao suất tác động nhanh thiết bị làm cho điều kiện làm việc chúng thêm khắc nhiệt Ngoài ,nhu cầu sử dụng thiết bị ngày nhiều ,trong giá chế tạo cao việc phục hồi chi tiết sau thời gian làm việc h hỏng giá trị sử dụng (nh không đủ kích thớc , không đủ độ bền , không đảm bảo liên kết lắp ghép ) có ý nghĩa kinh tế vô lớn Tới kỷ 20 bề mặt vật liệu đợc sử lý công ngệ phủ hoá lý khác Vật liệu phủ kim loại nguyên chất ,hợp kim nhiều phần polyme gốm silíc ,vật liệu quang ,từ ,vớ phơng pháp phủ nh :phủ điện hoá ,hoá học ,phun tĩnh điện ,phun hồ quang ,phun lasma ,phun siêu âm ,PCD,CDV cấy ion đặc biệt kỹ thuật mạ xoa Kỹ thuật mạ xoa phát triển kỹ thuật mạ điện , nội dung quan trọng công nghệ bề mặt , số nớc giới , đợc coi hạng mục kinh tế cấp quốc gia trọng điểm để nghiên cứu phổ cập ứng dụng Mạ xoa giống nh phơng pháp mạ điện khác ,đợc chấp nhận hữu ích việc tái chế lại chi tiết máy bị h hỏng sử dụng gia công sai Hiện chi tiết nh đợc thu hồi tái sử dụng nhờ công nghệ mạ xoa đặc biệt ,và có khả trở trạng thái Trong nhiều trờng hợp chi tiết lại có tính chống mòn với tuổi thọ cao chi tiết Do ,công nghệ mạ xoa đợc ng dụng rộng rãi ngành công nghiệp quân Mạ xoa công ngệ bề mặt tiên tiến Nó cho phép vừa phục hồi kích thứơc vừa tạo đợc chất lợng bề mặt cao độ cứng , khả chịu mài mòn ,độ bền Do đợc sử dụng rộng rãi nhiều ngành kinh tế nh đầu máy toa xe, hàng không ,tầu thuyền , giới công trình ,thiết bị điện tử nguyễn văn định - CTM Đồ án tốt nghiệp II Quá trình hình thành lớp mạ : khái niệm mạ xoa Mạ xoa phơng pháp mạ điện sử dụng bút xoa Cơ cấu thiết bị bao gồm : M ột nguồn điều khiển vô cấp , cấp điện âm (-) cho chi tiết mạ điện áp dơng (+) cho bút xoa Khi thực trình mạ xoa , phải có chuyển động tơng đối bút xoa chi tiết mạ dung dịch mạ đợc cung cấp liên tục máy bơm dung dịch Quá trình mạ diễn nơi bút xoa chi tiết tiếp xúc với chi tiết gia công Sơ đồ nguyên lý chung hệ thống thiết bị mạ xoa đợc thể hình Trong dung dich mạ xoa , phóng điện hoàn nguyên kết tinh nơi tiếp xúc bút mạ xoa chi tiết Sự dịch chuyển bút mạ hạn chế lớn lên sát nhập hạt tinh thể , lớp mạ tồn nhiều hạt tinh thể nhỏ mịn lệch vị , dẫn tới nâng cao củng cố độ cứng lớp mạ Dung dịch mạ xoa thông qua bút xoa đợc cung cấp kịp thời lên bề mặt làm việc , rút ngắn trình khuếch tán ion kim loại ,khiến cho không nảy sinh tợng thiếu ion Do hàm lợng ion kim loại cao cho phép sửa dụng dòng điện cao bể mạ nhiều , hình thành lớp mạ cao Nguyên lý kỹ thuật mạ xoa biểu thị công thức sau : Mn+ +ne M Trong Mn+:ion kim loại n:Hoá trị kim loại e :Điện tử m :nguyên tử kim loại - + 1Nguồn điện mạ Chi tiết mạ Bút xoa nguyễn văn định - CTM Đồ án tốt nghiệp Lớp b3ọc anode Bơm dung dịch Khay đựng dung dịch Hình1.Sơ đồ nguyên lý hệ thống thiết bị mạ xoạ điều kiện tạo thành lớp mạ Muốn hoà tan kim loại vào lớp mạ vào dung dịch hay làm kết tủa ion kim loại lên bề mặt lớp cần phải tiêu tốn điện để tạo cân kim loại điện cực ion dung dịch điện gọi điện cực Mặt khác , nồng độ ion M + vùng katốt bên dung dịch có sai lệch nên sinh hiệu điện phân cực nồng độ Việc xuất nguyên tố xung quanh điện cực mà chủ yếu Hiđrô katôt ion anốt tạo hiệu điện thể gọi phân cực hoá học Ngoài cần lợng để giải phóng nguyên tố phóng điện cực đợc gọi Vì để tạo thành lớp mạ điện điện đặt lên anốt catốt phải lớn điện điện cực , phân cực công lại nhng phải ngợc dấu với chúng Đặc điểm lớp kim loại mạ : -Lớp mạ mịn tạp chất , chịu mài mòn tốt -Độ dầy lớp mạ phục hồi thờng 0,001-2 mm Khi khôi phục rãnh , độ dày lớp mạ đạt đợc mm -Độ cứng lớp mạ phụ thuộc vào vật liệu mạ song thờng khoảng nh sau : + Cu:15-20 HRC +Ni:48-52 HRC +Cr:58-65 HRC III thông số công nghê kỹ thuật mạ xoa Điện dòng điện mạ :ảnh hởng trực tiếp đến chất lợng lớp mạ Nếu điện cao,dòng điện mạ xoa lớn ,tốc dòng mạ xoa tăng nhanh , để hình thành lớp mạ thô xốp Dòng điện lớn làm phát sinh nhiệt nhiều ,tăng nhiệt độ dung dịch mạ xoa, tốc độ mạ xoa nhanh ,bế mặt lớp mạ khô nhanh,làm tốn nhiều dung dịch mạ , dơng cực dễ bị cháy khiến cho lớp mạ bị đen thô rám ,thậm chí bong nhiệt Nếu điện thấp yêu cầu , tốc độ hình thành lớp mạ chậm , đồng thời lớp mạ thấp Muốn cho chất lợng lớp mạ đảm bảo hiệu suất sản suất , cần xác định phạm vi sử dụng hiệu điện tuỳ theo dung dịch mạ , IV đặc điểm dung dịch mạ xoa : -Dung dịch mạ xoa phần lớn dung dịch hợp chất hữu kim loại hoà tan nớc có tính ổn định cao nguyễn văn định - CTM Đồ án tốt nghiệp -Dung dịch mạ xoa có hàm lợng ion dung dịch cao dung dịch mạ điện thông thờng vài lần xuất cao Tốc độ mạ gấp3 đến lần dung dịch bình thờng -Nhìn chung phần lớn loại dung dịch mạ xoa không cháy , không độc phần lớn dung dịch mạ trung tính , đảm bảo thao tác thủ công an toàn -Tính ổn định dung dịch mạ xoa cho phép sử dụng tuần hoàn thời gian dài ,trong phạm vi nhiệt độ , mật độ dòng tơng đối rộng trình sử dụng mà không cần thiết phải điều chỉnh nồng độ cuả ion kim loại -Hiện chế tạo thành công thể rắn thành phần dung dịch mạ xoa khiến cho việc vận chuyên bảo quản thuận tiện V Gia công bề mặt kim loại trớc mạ Đây công đoạn quan trọng trớc tiến hành phơng pháp mạ có tính định đến chất lợng sản phẩm mạ Nhiệm vụ công đoạn làm hết lớp rỉ, màng ôxit, màng dầu mỡ , tạp chất làm bề mặt chi tiết kim loại mạ, giúp cho nguyên tử kim loại mạ đễ dàng gắn bám bề mặt chi tiết tạo lớp mạ bền mịn Quá trình gia công bề mặt kim loại gồm bớc: gia công học Trớc tiên chi tiết đợc mài đánh bóng, công đoạn nhằm làm hết rỉ, màng ôxit, tạp chấtđể bề mặt chi tiết đợc đồng nhẵn sau tiến hành đánh bóng dùng cát mịn chất đánh bóng để bề mặt chi tiết đợc nhẵn thêm bóng sáng Gia công học gồm có: Đối với vật bé, nhỏ ngời ta dùng phơng pháp quay để làm bề mặt cho vật khỏi tạp chất màng ôxit đồng thời tạo độ bóng cho vật - Đối với vật có nhiều khe kẽ rãnh v.v sử dụng bàn chải quay dây thép dây đồng thau rễ thờng chải ớt dung dịch xà phòng - Đối với vật mạ có thớc to khó di chuyển dùng tia cát tia nớc có áp suất cao phun lên bề mặt gia công làm bong hết chất bẩn dầu mỡ màng ôxit làm bề mặt vật mạ nguyễn văn định - CTM Đồ án tốt nghiệp Sau trình gia công học bề mặt vật thể bám lại chất dầu mỡ chất đánh bóng Do phải tẩy vật thể đem mạ, trình gồm hai bớc sau * Tẩy dung môi hữu Làm loại dầu, mỡ khoáng, thuốc đánh bóng , dầu mỡ bảo quản sau tẩy dung môi hữu bề mặt vật thể lớp dầu mỡ mỏng nhng đủ làm giảm độ gắn bám lớp mạ kim loại Để loại bỏ hoàn toàn lớp mỏng dầu mỡ ta phải tẩy tiếp phơng pháp hoá học điện hoá Dầu mỡ bám bề mặt vật có hai loại: Là loại có nguồn gốc thực vật nh este phức tạp glixerin axit béo bậc cao nh stear palmitic loại có nguồn gốc khoáng vật hỗn hợp hydrocácbon nh paraphin dầu máy mỡ kỹ thuật Nhiệm vụ dầu máy mỡ kỹ thuật làm hai loại khỏi bề mặt vật Loại nguồn gốc thực vật tác dụng với xút thành xà phòng nên tan nớc Loại có nguồn gốc khoáng khả xà phòng hoá nên tẩy chúng chất tẩy rửa đặc biệt Khi tẩy dầu mỡ hoá học hai trình xảy Vì dung dịch tẩy dầu mỡ hoá học có chất lợng cao phải thấm ớt tốt bề mặt cần tẩy ngấm sâu vào chất bẩn cần tẩy hoà tan, xà phòng hoá đợc dầu mỡ động thực vật dễ rửa sau tẩy Trong công nghiệp dung dịch tẩy có thành phần nh xút, phốt phat thuỷ tinh lỏng, xà phòng, chất tẩy rửa tổng hợp Ngoài dùng thêm chất hoạt động bề mặt để làm tăng hiệu tẩy rửa, thờng chất tạo bọt sản phẩm khác dùng tẩy rửa Tẩy dầu mỡ điện hoá Đợc thực với thời gian ngắn khâu làm lần cuối để lấy màng dầu mỡ sót lại sau lần tẩy trớc Dung dịch tẩy điện hoá có thành phần giống nh dung dịch tẩy dầu mỡ hoá học nhng nồng độ loãng Có thể dùng dòng điện xoay chiều chiều cho tẩy điện hoá Khi dùng dòng điện chiều vật tẩy katôt anôt Cơ chế tẩy dầu mỡ điện hoá tách dầu mỡ bề mặt thành nhũ tơng dung dịch bọt Hydro katôt bọt ôxi anôt: Khi nhúng kim loại dính dầu mỡ vào dung dịch kiềm, tác dụng sức căng bề mặt nên màng dầu mỡ bị nứt vỡ co lại thành giọt Dới tác dụng phân cực, độ bám màng dầu mỡ kim loại bị yếu đi, giọt dầu mỡ co lại mạnh đồng thời tính thấm nớc kim loại tăng lên Các bọt nhỏ tách khỏi bề nguyễn văn định - CTM Đồ án tốt nghiệp mặt kim loại bám lên giọt dầu cạnh Dần dần bọt khí lớn lên ôm lấy giọt dầu cung tách khỏi bề mặt kim loại Nhợc điểm tẩy dầu mỡ điện hoá khó tẩy khe, chỗ khuất, lỗ cho vật có hình thù phân tán khả phân bố dung dịch thấp Bảng 1.Sơ đồ công nghệ kỹ thuật mạ xoa đợc tiến hành theo bớc sau: tt Tên nguyên công Chuẩn bị bề mặt Làm điện hoá Hoạt hoá bề mặt Hoạt hoá bề mặt Mạ lớp lót Mạ lớp kích thớc Lớp mạ làm việc Xử lý sau mạ Mục đích nội dung sử dụng Khử dầu ,mài sửa bề mặt che chắn bề mặt không mạ Chú thích Khử dầu điện hoá Nối ngợc cực Dùng điện phân tiếp xúc bề mặt khử cặn bon Dùng điện phân tiêp xúc bề mặt khử cặn bon Mạ tốt lớp lót , nâng cao độ bám dính bề mặt Phục hồi nhanh kích thớc chi tiết Đạt độ xác kích thớc , đáp ứng yêu cầu tính bề mặt Thổi khô , sấy khô ,bôi dầu ram thấp , mài ,đánh bóng CHƯƠNG II Nói ngợc cực Nối ngợc cực Nối thuận cực Nối thuận cực Nối thuận cực Lựa chọn theo nhu cầu nguyễn văn định - CTM Đồ án tốt nghiệp Khái quát loại nguồn điện chiều Hiện có nhiều loại nguồn điện khác sử dụng làm nguồn mạ xoa ,nguồn xoay chiều đối xứng , nguồn xoay chiều không đối xứng , nguồn đổi cực , áp dụng siêu âm Nhng phổ biến đơn giải nguồi chiều Trong thực tế nguồn chiều thờng sử dụng cho mạ xoa máy phát chiều chỉnh lu dòng điện chiều Chất lợng lớp mạ phụ thuộc vào dòng điện chiều nguồn chiều tạo ,vì dòng điện cung cấp cho thiết bị mạ xoa phải cho chất lợng tốt , độ phẳng cao điều chỉnh vô cấp cách dễ dàng trình mạ Sơ đồ cung cấp nguồn điện cho bể mạ cần đơn giản thuận tiện để điều chỉnh cờng độ dòng điện điện I loại nguồn điện chiều thờng dùng cho mạ xoa Máy phát chiều : Thông thờng tổ hợp đông - Máy phát chiều thờng gồm động cấp sử dụng nguồn điện xoay chiều đợc nối cứng với trục máy phát chiều Cơ từ động sơ cấp đợc truyền qua khớp trục kéo máy phát nhờ phận khởi động nên máy phát quay tạo thành điện áp chiều đầu Hệ thống Động máy - Phát có u điểm tạo nguồn chiều có chất lợng điện áp tốt , điện áp đầu phẳng liên tục nhng có nhợc điểm hệ thống cồng kềnh , hay bị rung ồn trình hoạt động , kết cấu máy phát gồm có hệ thống tiếp xúc chổi than cổ góp để lấy điện hay bị hỏng , mặt khác hệ thống dùng dài có tiết diện lớn nên gây tổn thất điện áp lớn , làm cho hiệu xuất toàn hệ thống thấp vào khoảng ( =600 ) Hiện máy phát chiều không đợc dùng thực tế chỉnh lu dùng càc thiết bị điện tử công suất Chỉnh lu cho phép điều chỉnh điện áp liên tục dải điều chỉnh rộng ,thuật lợi sử dụng thay linh kiện ,kích thớc gọn nhẹ ,tác động nhanh ,dễ tự đông hoá ,dễ điều khiển ,có khả định dòng áp phù hợp với yêu cầu dòng điện mạ xoa Ngày chỉnh lu đợc sử dụng ngày phổ biến để tạo nguồn chiều cho thiết bị mạ xoa để tạo nguồn chiều cho thiết bị mạ xoa ta dùng nguồn chỉnh lu phơng pháp điều chỉnh điện áp đầu chỉnh lu Muốn thay đổi điện áp đầu chỉnh lu ngời ta có nhiều phơng pháp ,sau ta xét ba phơng pháp thông dụng nguyễn văn định - CTM Đồ án tốt nghiệp điều chỉnh điện áp đầu biến áp tự ngẫu + u mb atn cl mbacl _ Nguyên lý hoat động sơ đồ : Cấp nguồn xoay chiều ba pha vào máy biến áp tự ngẫu , nhờ hệ thống chổi than trợt dây quấn thứ cấp để thay đổi điện áp đầu Đầu máy biiến áp tự ngẫu nối với cuộn sơ cấp máy biến áp chỉnh lu Máy biến áp có nhiệm vụ hạ áp xuống theo tỷ số biến áp K cố định để cung cấp cho chỉnh lu diôt Bộ chỉnh lu có nhiệm vụ biến đổi điện áp ba pha xoay chiều thành điện áp chiều cho thiết bị mạ xoa Sơ đồ có u điểm điều khiển việc đóng mở van Mặt khác thị trờng van điốt có công xuất lơn van có điều khiển , đáp ứng yêu cầu dòng áp công nghệ mạ xoa mà loại van khác đáp ứng đợc Nhng sơ đồ có nhợc điểm việc chế tạo dây quấn máy biến áp tự ngẫu có dòng điện lớn khó.Vì ta không sử dụng sơ đồ Điều chỉnh điện áp xoay chiều thiết bị bán dẫn cl Sơ đồ gồm có điều chỉnh điện áp van bán dẫn có điều khiển,một máy biến áp chỉnh lu hạ , chỉnh lu ba pha tạo nguồn chiều Trong bán dẫn Tirstor sử dụng máy biến áp xung có hai cuộn dây thứ cấp để mở hai van lúc Để có dòng điện chạy qua máy biến áp chỉnh lu Tiristor hai ba pha phải trạng thái mở Khi Tiritor hai pha cho dòng điện chạy qua điện áp tức thời pha tải liên quan nửa điện áp hai pha xét Còn Tiristor ba pha mở cho dòng 10 nguyễn văn định - CTM Đồ án tốt nghiệp u UA t UB Uráp c Giản đồ điện u d mạch điều khiển udk ue uf xđk Ud t1 h4 t2 t3 44t4 t5 Giản đồ c ác đ ng cong điều ển t nguyễn văn định - CTM Đồ án tốt nghiệp 5.2 hoạt động mạch điều khiển H40 Điện áp vào khâu đồng pha có dạng hình sin trùng pha với điện áp anôt Tiristor T1, qua khuyếch đại (KĐTT) A1 cho ta chuỗi xung chữ nhật đối xứng UB Phần điện áp dơng điện áp chữ nhật UB qua Diôt D1 tới A2 tích phần thành điện áp tựa Urc Điện áp âm điện áp UB làm mở thông tranzitor Tr1, kết A2 bị ngắn mạch (với Urc = ) vùng UB âm Trên đầu A2 có chuỗi điện áp ca Urc gián đoạn Điện áp Urc đợc so sánh vói điện áp điếu khiện Uđk đầu vào A3 Tổng đại số Urc Uđk, định đầu điện áp KĐTT A3 Trong khoảng 0ữ t1 với Urc > Uđk điện áp Ud có điện áp âm Trong khoảng t ữ t2 điện áp Uđk Urc đổi ngợc lại , làm Ud lật lên dơng Các khoảng thời gian giải thích điện áp Ud tơng tự Mạch đa hài tạo xung chùm A4 cho ta chuỗi xung hình tần số cao , với điện áp UE hình 1.27 Dao động đa hài cần có tần số hang chục kHZ ta mô tả định tính Hai tính hiệu UD , UE đợc đa tới khâu AND hai cổng vào Khi đồng thời có hai tín hiệu dơng UD , UE (trong khoảng t1 ữ t2 ,t4 ữt5 ) có xung UF Tại thời điểm hai điện áp vào đầu OA có đột biến đầu OA3 nhận đợc dãy xung chữ nhật Do độ rộng xung lớn làm phát nóng Transistor ta dụng mạch vi phân R9C2 để giảm độ rộng xung Trên hình vẽ 40 ta thấy có xung điện áp, tụ C đợc nạp, dòng nạp tụ kết thúc C2 đợc nạp đầy Nói cách khác Transistor Tr2, Tr3 mở thông nạp tụ với xung dơng đặt vào cực b Khi tụ C2 45 nguyễn văn định - CTM Đồ án tốt nghiệp đợc nạp đầy Transistor khoá lại , thời điểm T r2và Tr3 mở thông xuất dòng i1 cuộn sơ cấp máy biến áp xung Nhờ cuộn sơ cấp máy biến áp xung ngăn cản tăng đột ngột dòng i làm cho tăng dần theo quy luật hàm mũ Khi dòng sơ cấp biến thiến cảm ứng nên dây quấn thứ cấp suất điện động, dây thứ cấp có dòng điện i Vì điện trở cuộn dây thứ cấp có giá trị nhỏ nên thời gian dẫn dòng cuộn thứ cấp nhỏ , dòng i2 có biên độ cực đại giảm nhanh có dạng xung đầu nhọn Xung đầu nhọn qua điốt D4 vào cực điều khiển G T1 Khi điện áp anốt T1 dơng nên T1 dẫn dòng Các Transistor khoá có xung âm đặt vào lợng làm cho bên thứ cấp biến áp xung ngợc in, điốt D4 cho xung dơng qua nên cực G Tiristor đợc bảo vệ Điện áp Ud xuất tải từ thời điểm có xung điều khiển , thời điểm t , t4 chuỗi xung điều khiển ,của chu kỳ điện áp nguồn cấp ,cho tới cuối bán kỳ điện áp dơng anod III tính toán thông số mạch điều khiển : Sơ đồ kênh điều khiển chỉnh lu cầu pha đợc thiết kế theo sơ đồ hình 1.26 Việc tính toán mạch điều khiển thờng đợc tiến hành từ tầng khuếch đại ngợc trở lên Mạch điều khiển đợc tính xuất phát từ yêu cầu xung mở tiristor Các thông số để tính mạch điều khiển 46 nguyễn văn định - CTM Đồ án tốt nghiệp + Điện áp điều khiển tiristor + Dòng điện điều khiển tiristor : Uđk = (V) Iđk = 0,3 (A) + Thời gian điều khiển tiristor : tm = 80 (às) + Độ rộng xung điều khiển : tx = 167 (às) + Tần số xung điều khiển : fx =3 (kHz) + Độ đối xứng cho phép : = 40 + Điện áp nguồn nuôi mạch điều khiển : U = 12 (V) + Mức sụt biên độ xung : Sx = 0,15 Tính biến áp xung : + Chọn vật liệu làm lõi sắt Ferit HM Lõi có dạnh hình xuyến, làm việc phần đặc tính từ hoá B = ; H = ; khe hở không khí + Tỷ số biến áp xung thờng m = - 3, chọn m = + Điện áp cuộn thứ cấp máy biến áp xung : U2 = Uđk = (V) + Điện áp đặt lên cuộn sơ cấp máy biến áp xung U1 = m.U2 =2x4 = (V) + Dòng điện thứ caaps máy biến áp xung : I2 = Iđk = 0,3(A) + Dòng điện sơ cấp máy biến áp xung : I1 = I2/m = 0,3 =0,15 (A) + Độ từ thẩm trung bình tơng đối lõi sắt àto = B/à0.H Trong à0 = 1,25.10-6(H/m) độ từ thẩm không khí + Thể tích lõi thép cần có 8.103.1,25.106.167.1060,15.8.0,15 V = Q.L = tb t x 2.U I = = 4,45 (cm2) ( 0,3 ) B Chọn mạch từ tích V = 9,22 (cm 2) Với thể tích ta có kích thớc mạch từ nh sau a = 12 (mm) b = 10 (mm) c =12 (mm) Q = 0,92 (cm2) d= (cm2) C = 48(mm) H = 42 (mm) 47 nguyễn văn định - CTM Đồ án tốt nghiệp h = 30(mm) D = (mm) Chiều dài trung bình mạch từ L = 10 (cm) + Số vòng dây quấn sơ cấp biến áp xung U t x = B.Q Theo định luật cảm ứng điện từ W1 = 8x167.10 = 166 (vòng) 0,3x27.10 + Số vòng dây thứ cấp W2 = W1 = 166 = 83(vòng) m + Tiết diện dây quấn thứ cấp S1 = I1 = 0.2.10 =0,033 (mm2) J1 Chọn mật độ dòng điện J1 = (A/mm2) + Đờng kính dây quấn sơ cấp d1 = 4.S = x 0,033 = 0,205 (mm) Chọn d1 = 0,22(mm) + Tiết diện dây quấn thứ cấp : S2 = I2 = 0,4.10 = 0,1(mm2) J2 Chọn mật độ dòng điện J2 = 4(A/mm2) + Đờng kính dây quấn thứ cấp : d2 = = 4.S = x 0,1 =0,357 (mm) Chọn dây có đờng kính d2 = 0,37 + Kiểm tra hệ số lấp đầy Klđ = (mm) S W1 + S W2 2 d W1 + d W2 = d + d Nh đủ số diện tích cần thiết Tính tầng khuếch đại cuối : 1Chọn tranritor công suất loại Tr3 làm việc chế độ xung có thông số : Giá trị dòng điện trung bình cuộn sơ cấp máy biến áp xung I 1= 0,2 A Từ sơ đồ mạch điều khiển ta chọn dòng điện cực c Tiristor R r3 làm việc chế độ xung Ic3 =0,2 A Tham khảo tài liệu "10.000 Tiristor quốc tế Nguyễn 48 nguyễn văn định - CTM Đồ án tốt nghiệp Thế Cờng ,Viện khoa học Việt Nam,1999" ta chọn dợc Tiristor loại Nhật ,có thông số sau ; Công suất lớn van chịu đựng đợc ; pmax =25 w Tần số lớn chịu đựng đợc ; f =10 MHZ Dòng điện Icmax = (A) Hệ số khuếch đại dòng điện Tr2 Điện áp UCEmax =60 (V) Ta thấy với loai Tiristor chọn có công xuất điều khiển bé :U đk = 4,0 (V),Iđk =0,2 (A) nên dòng Colecto -Bazơ Tiristor I r3 bé ,trong trừng hợp ta chọn tầng khuếch đại trung gian Tr2 Từ sơ đồ mạch khuếch đại ta thấy Tr2 không phụ thuộc vào dòng điện cự b T r3 Ta tính dợc dòng điện cực b Tr3 theo công thức sau : Ib3 = I c3 = Tr2= 0,1 (A) =1 (mA) 30 Chọn Tr2 loại C317 có thông số sau : Công suất cực đại : pmax =350 mw Dòng điện cực đại I cmax = 100 (mA) Điện áp UCE = 50 (V) Hệ số khuếch đại dòng điện =100 100 Do dòng điện cực b Tr2 ; Ib2 = I C = = mA 100 100 Chọn tụ điện C3 R9 Điện trở R9 dùng để hạn chế dòng điện đa vào bazơ tranritor Tr3 chọn R9 thoả mãn điều kiện : U 4,5 R9 I = = 0,68 (k) 6,6.10 r3 Chọn R9 = 1(k) Chọn C3.R9 = tx = 167 Suy C3 = tx = 167 R 10 C = 0,167 (às) chọn C3 = 0,2 (às) Chọn cổng AND Toàn dòng điều khiển phải dùng cổng AND nên ta chọn IC 4084 họ CMOS Mỗi IC4804 có cổng AND có thông số + Nguồn nuôi Vcc = - (V) Ta chọn Vcc = + Nhiệt độ làm việc từ -400C - 800C 49 nguyễn văn định - CTM Đồ án tốt nghiệp + Điện áp ứng với mức logic - 4,5 (V) + Dòng điện nhỏ 1mA + Công suất tiêu thụ P = 2,5 (W/1cổng) +vcc 14 13 12 11 10 & & & & u cc 5.Tính chọn tạo xung chùm : hình 1.38 Sơ đồ chân IC 4081 Mỗi kênh điều khiển phải dùng khuếch đại thuật toán ta chọn IC TL084 hãng texas chế tạo, IC có khuếch đại thuật toán Thông số TL084 : + Điện áp nguồn nuôi Vcc = 18 (V) Chọn Vcc = 12 (V) + Hiệu điện hai đầu vào 30 (V) + Nhiệt độ làm việc : t = -25 ữ 800C + Công suất tiêu thụ : P = 0,68 (W) + Tổng trở đầu vào : Rin = 106 (M) + Dòng điện đầu : Ira = 30 (pA) dU = 13 (V/às) dt + Tốc độ biến thiên điện áp cho phép 14 13 12 11 10 + _ _ + Sơ đồ chân IC : 50 ucc nguyễn văn định - CTM Đồ án tốt nghiệp Mạch tạo xung chùm có tần số f = T= = (kHz ) 2t x = 334(às) f T = 2.R8.C2.ln + R6 R7 Chọn R6 = R7 = 33 (k) Thì T = 2,2.R8.C2 = 334(às) Vậy R8.C2 = 151,8 (às) Chọn tụ C2 = 0,1 (às) Có điện áp U = 16 (V) ; R8 = 151,8 () Để thuận tiện cho việc điều chỉnh lắp mạch ta chọn R8 = (k) Tính chọn tầng so sánh : Khuếch đại thuật toán ta chọn loại TL084 Chọn R4 = R5 > Uv 12 = = 12(k) Trong nguồn nuôi Vcc = 12 (V) Thì Iv 1.10 điện áp vào A3 Uv = 12(V) Dònh điện vào đợc hạn chế Ilv < 1mA Do chọn R4 = R5 = 15(k) Khi dòng vào A3 Ivmax = 12 = 0,8 (mA) 15.10 Tính toán khâu đồng pha : Chu kỳ điện áp lới T = Điện áp tựa đợc hình thành nạp tụ C, mặt f khác để đảm bảo điện áp tựa có chu kỳ điện áp lới tuyến tính số thời gian tụ nạp T1 = R3.C1 = 0,0115 (s) T1 0,0115 ọn tụ C1 = 0,1 (àF), điện trở R3 = C = 0,1.10 =115 Vậy R3 =115 (k) Để thuận tiện cho việc điều chỉnh lắp ráp mạch R3 thờng chọn biến trở lớn 155 (k) Chọn tranritor Tr1 loại A564 có thông số : + Tranritor pnp làm silic + Điện áp colectơ bazơ hở mạch Ucb0 = 25 (V) + Điện áp emitơ bazơ hở mạch colectơ Ube0 = (V) 51 nguyễn văn định - CTM Đồ án tốt nghiệp Dòng điện lớn colectơ chịu đựng Nhiệt độ lớn mạch tiếp giáp Icmax = 100 (mA) Tcp = 1500C Hệ số khuếch đại = 250 100 IB3 = I c = = 0,4 (A) Dòng cực đại bazơ 250 Điện trở R2 để hạn chế dòng điện vào bazơ tranritor Tr1 đợc chọn nh sau : Chọn cho R2 U l max 12 = = 30 (k) Chọn R2 = 30(k) Chọn điện IB 0,04.10 áp xoay chiều đồng pha Ua = (V) Điện trở R1 để hạn chế dòng điện vào thuật toán A1 thờng chọn R1 cho dòng điện vào khuếch đại thuật toán Iv < 1mA Do R1 Uv Iv Chọn R1 = 10 (k) 3.Tạo nguồn nuôi : Ta cần tạo điện áp nguồn nuôi 12 (V) để cung cấp cho biến áp xung ,nuôi IC,các điều chỉnh dòng điện ,tốc độ điện áp đặt tốc độ sơ đồ mạch tạo nguồn nuôi +12v Ta dùng mạch chỉnh lu cầu pha dùng Diod,điện áp thứ cấp máy biến áp nguồn nuôi : U= 12 =13(V) chọn U2=13(V) 0.9 Để ổn áp điện áp nguồn nuôi ta dùng hai vi mạch ổn áp 7812 thông số chung vi mạch : Điện áp đầu vào ra: Ura=12 (V) với IC 7812 52 nguyễn văn định - CTM Đồ án tốt nghiệp Dòng điện đầu Ira=0 ữ1 (A) Tụ điện C4 C5 dùng để lọc thành phần sóng hài bậc cao Chọn C3= C5= C6 = C7= 470 (àF) Tính toán máy biến áp nguồn nuôi đồng pha Ta thiết kế máy biến áp dúng cho việc tạo điện áp đồng pha tạo nguồn nuôi Chọn kiểu máy biếnáp pha hình trụ ,trên trụ có ba cuộn dây ,một cuộn sơ cấp cuộn thứ cấp Điện áp lấy máy thứ cấp làm điện áp đồng pha lấy thứ cấp làm nguồn nuôi U2 = Uph =13(V) Dòng điện thứ cấp máy biến áp đồng pha : I2đph =1(mA) 4Công suất nguồn điện nuôi cung cấp cho máy biiến áp xung : Pđph =.Uđph I2đph13.10-3 =0.013(W) Công xuất tiêu thụ IT LC084 sử dụng khuếch đại thuật toán ta chọn ICTC084 để tạo cổng AND P8IC =8PIC =8.0,68 =5,12 (W) công xuất máy BAX cấp cho cực điều khiển Tiristor Px =6 Uđk.Iđk =7.0.3 = 0.21 (W) Công xuất sửa dụng cho việc tạo nguồn nuôi Pn = P8IC + Px + Pđph Pn =0,012 +5,12 +0.21 = 5.342(w) Công xuất máy biến áp có kể đến 5% tổn thất máy ; S =1,05.( Pđph +Pn) =1,059(0,013 +5.342 )= 5.6217(VA) Dòng điện thứ cấp máy biến áp ; I2 = S 5.6217 = = 0,467(A) U2 12 10Dòng điện sơ cấp máy biến áp ; I1= S 5.6217 = = 0,025 (A) U1 220 Tiết diện trụ máy biến áp đợc tính theo công thức kinh nghiệm: Qt = kq s / m f =6 5.6217 / 1.50 =2.1(cm2) Trong kQ =6-hệ số phụ thuộc phơng thức làm mát m=1-số trụ biến áp f=50-tần số điện áp lới 53 nguyễn văn định - CTM Đồ án tốt nghiệp Chuẩn hoá tiết diện trụ theo bảng [7] Kích thớc mạch từ thép dầy ) =0,5 (mm) Số lợng thép ;68 A=12 mm B=16 mm C =30 mm Hệ số ép chặt kc=0,85 a a c ltrụ ta có số vòng dây sơ cấp : 11 Chọn mật độ từ cảm B=1T U1 220từ máy biến áp Hình 1.41.kích thớc mạch w1 = = = 4858 (vòng ) 4,44.f B.Q T 4,44.50.1,63.10 12Chọn mật độ dòng điện J1 =J2 =2,75(A/mm2) Tiết diện dây quấn sơ cấp : S1= S 16, 08 = = 0,0088 (mm2) U1 J1 220.2,75 đờng kính dây quấn sơ cấp : d1 = 4.S = 4.0,0088 = 0,106 (mm2) 3.14 chọn d1 =0,11 (mm) để đảm bảo độ bền học Đờng kính có kể cách điện : d1cđ =0.12 (mm) 13 Số vòng dây quấn thứ cấp : W2 =W1 U2 = 4858 = 198,9 (vòng) U1 220 Chọn số vòng W2 = 199 (vòng) 14 Tiết diện dây quấn thứ cấp: S2 = S 16,08 = = 0,108 (mm2) U J 6.9.2,75 54 nguyễn văn định - CTM Đồ án tốt nghiệp 15 đờng kính dây quấn sơ cấp : d1 = 4.S 21 = 4.0,108 =0,372 (mm2) 3.14 Chuẩn hoá đờng kính :d2 = 0,26 (mm).Đờng kính có kể đến cách điện : d2cd =0.31(mm) 16 Chọn hệ số lấp đầy ;klđ =0,7 với Klđ = d W1 + d 2 W2 ch 17 Chiều rộng cửa sổ : (d c= 1cd w + d 22 cd w ) = (0,12 4858 + ( 0,41) k ld .h 199 ) =7,7 (mm) 0,7.30 chọn c=12 (mm) 18 Chiều dài mạch từ : L2.c+ 3.3.a =2.12 +3.12 =60 (mm) 19 Chiều cao mạch từ : H=h +2.a =30 +2.12 =54 (mm) 10 Tính chọn Diod cho chỉnh lu nguồn nuôi : +Dòng điện hiẹu dụng qua Diod : IDHD= I2 = 0,297 = 0,21 (A) +Điện áp ngợc lớn mà Diod phải chịu :UNmax = 2 U2 = 2 13 =37(v) +Chọn Diod có dòng định mức : Iđm Ki.IĐMD=10.0,21 = 2,1(A) Chọn Diod có điện áp ngợc lớn : Un =ku.UNmax =2.37=74(V) Chọn Diod loại K208A có thông số sau : Dòng điện định mức Imđ=1,5(A) Điện áp ngợc cực đại Diod UN =100(V) 55 nguyễn văn định - CTM Đồ án tốt nghiệp chơng V vấn đề bảo vệ ổn định thông số đầu nguồn mạ I tính chọn thiết bị bảo vệ Bảo vệ điện áp Khi điện áp làm việc lớn điện áp van ,sẽ làm cho mặt ghép p-n maats tính bán dẫn trở thành dây diện ,do gây ngắn mạch van Thơng cố nguyên nhân sau : Khi ta đột ngột ,do điện ,do hồ quang cầu trì tác động , nguồn điện bị dao động bị xét đánh làm xuất xung điện áp từ lới điện vào van ,các xung có biên đọ vợt biên độđiện cho phép van Khi van dẫn điện mặt ghép p-n trở thành dây dẫn tuỳ theo mật độ dòng điện mà lợng điịen tử nhiều hay Tại thời điểm khoá van đột ngột ,các điện tử d phóng phóng gay nên xung điện áp mặt ghép p-n van Để bảo vệ cho tng van điện áp ta dùng mạch bảo vệ gồm tụ điện điện trở mắc song song với tng van nh hình vẽ H12 Tại thời điểm chuyển mạch ,các xung điịen áp chạy qua tụ điện mắc song song với van ,làm cho lợng điện tử d phong bên mà không qua tiếp giáp p-n Theo kinh ngiệm ta chọn giá trị tụ điện áp điện trở nh sau: Bảo vệ ngắn mạch : Ngời ta chia ngằn mạch van thành hai loại ngắn mạch ngắn mạch Ngắn mạch cố sẩy bên thiết bị biến đổi nh ngắn mạch đầu thiết bị biến đổi ,ngắn mạch pha nguồn điện xoay chiều ngắn mạch phụ tải Ngắn mạch thân van bị ngắn mạchmà nguyên nhân thờng áp nhiệt Để bảo vẹ cố ngắn mạch đầu chỉnh lu ngắn mạch van ta sửa dụng Aptomát ,đợc mắc đầu vào bên sơ cấp máy biến áp động AP Ta chọn AP ba pha loại National có dòng định điện mức Tuy nhiên thiết bị bán dẫn thời gian tác động AP lực Với giá trị dòng điện bên sơ cấp máy biến áp ta chọn dòng điện tác động chậm ,vì để dảm bảo an toan cho van sửa dụng thêm dây chảy 56 nguyễn văn định - CTM Đồ án tốt nghiệp nh hình vẽ H 48 dòng điện định mức dây chảy chọn theo giá trị sửa dụng dòng qua van : Bảo vệ nhiệt cho van Trong Tiristor cho dòng chảy chạy qua ,treen có điện áp rơi U van sinh công suất tổn thất P Chính công suất tổn thất tạo thành nhiệt lợng đốt nóng van Để nhiệt độ van không vợt nhiiệt độ cho phép phải gắn vào vỏ van tản nhiệt ,tạo điều kiện thoát cách tốt Các tản nhiệt đợc làm kim loại có tính dẫn nhiệt tốt nh bạc ,đồng đỏ đồng vàng ,nhôm Tốc độ dẫn nhiệt phụ thuộc vào nhiều vào diiện tích toả nhiệt ,do tản nhiệt thờng đợc làm nhôm chế tạo theo hình gấp khúc có nhiều cánh Hiện với loại van Tiristor đợc chế tạo có kèm theo cánh tản nhiệt theo tiêu chuẩn Vì ta chọn cánh tản nhiệt van đợc chế tạo sẵn II Vấn đề ổn định thông số đầu nguồn mạ xoa Chất lợng đầu nguồn mạ xoa phụ thuộc chủ yếu vào dòng điện điện áp đầu nguồn ,khi thông số nguồn mạ thay đổi làm cho mật độ dòng điện thay đổi ,do ảnh hởng đến độ mịn độ gắn bám lớp mạ 57 nguyễn văn định - CTM Đồ án tốt nghiệp 58 [...]... ta kết luận rằng nếu điện áp tạ răng ca thì thoả mãn đợc yêu cầu về vùng điều khiển , độ chích xác và tính ổn định trong quá trình tạo xung cao Do đó ta chọn phơng pháp điều khiển thẳng đứng tuyến tính II chọn các khâu trong mạch điều khiển 1 sơ đồ khối của mạch điều khiển :h 22 rc 32 nguyễn văn định - CTM 3 Đồ án tốt nghiệp Urc UAT kĐtx ss Đf Ux Uđk Hình 22;Sơ đồ khối mạch điều khiển Mạch điểu khiển. .. tín hiệu dơng đặt vào cực điều khiển Để tạo đợc các xung điều khiển mở Tiristor ngời ta thiết kế ra mạch điều khiển ,trong đó thời điểm mở van phải đợc điều khiển theo ý muốn và góc tính từ gốc toạ độ đến thời điểm mở van gọi là góc mở Trong thực tế ngời ta dùng một sồ phơng pháp sau để điều khiển vị trí xung trong nửa chu kỳ dơng của điện áp đặt trên Tiristor 1 Nguyên tắc điều khiển tuyến tính Trong... điện áp ngợc nhỏ, việc điều khiển mở các van dễ dàng, đải điều chỉnh điện áp lớn và có liên tục trong suốt dải điều chỉnh đó Nhận xét : Qua các sơ đồ đã xét ở trên ta thấy sơ đồ điều khiển điện áp ra dùng bộ chỉnh lu có điều khiển và đơn giản nhất và có u điểm hơn các sơ đồ khác về mặt điều khiển, vận hành và sửa chữa Trong thực tế với loại tải mạ xoa ngời ta thờng dùng sơ đồ điều khiển điện áp đầu rabằng... khiển điện áp đầu rabằng các bộ chỉnh lu điều khiển 11 nguyễn văn định - CTM 3 Đồ án tốt nghiệp Chơng III THIếT Kế MạCH Động lực Từ các sơ đồ ở phần trên ta chọn sơ đô điều chỉnh lu ba pha có điều khiển Sau đây ta xét một số sơ đồ chỉnh lu để chọn ra sơ đồ chỉnh lu phù hợp với tải I.Các sơ đồ cnỉnh lu 1 pha có điều khiển 1 Chỉnh lu một pha nửa chu kỳ có điều khiển dùng Tiristor sơ đồ điện áp d1 ud... chu kỡ T ca in ỏp li xoay chiu hỡnh sin 30 nguyễn văn định - CTM 3 Đồ án tốt nghiệp 2 = p = Chu kỡ ca in ỏp mt chiu chnh lu ca s chnh lu * Biờn ca cỏc súng hi th K: 2 BK = K 2 p 2 1 (-1)K U d 0 (K= 1ữ) * in ỏp chnh lu: Ud() = U d 0 ( 1 + 2 2 2 cos2 - cos4 + cos6 - ) 3 15 35 chơng IV Thiết kế mạch điều khiển Nguyên tắc điều khiển tiristor trong mạch xoay chiều Tiristor chỉ mở cho dòng điện chạy... chu kỳ kế tiếp dòng điện trung bình qua van Itb=1/2.Id dòng điện hiệu dụng Ihd=0.71.Id o sơ đồ sử dụng một nửa số van điều khiển do đó giá thành thiết bị giảm vì diot rẻ hơn nhiều so với tiristor vì vậy sơ đồ điều khiển cũng đơn giản II.Sơ đồ chỉnh lu ba pha có điều khiển 1 Chỉnh lu tia ba pha có điều khiển dùng Tiristor d 1 2 3 Từ sơ đồ chỉnh lu trên ta thấy các Tiristor sẽ nhận xung điều khiển để... sửa chữa 3 điều khiển điện áp đầu ra dùng các bộ chỉnh lu có điều khiển: u Cl mbacl + - Hình 6: sơ đồ điều chỉnh điện áp dùng bộ chỉnh lu điều khiển Nguyên lý hoạt động của sơ đồ: Khi cấp nguồn điện xoay chiều ba pha máy biến áp chỉnh lu, nhờ máy biến áp hạ điện áp xuống điện áp không tải cấp cho bộ chỉnh lu điều khiển Tiristor Tại thời điểm điện áp anốt của Tiristor dơng, cấp xung điều mở các van... khoá lại , D1 mở để cùng với T2 dẫn dòng qua tải cho đến thời điểm 5.Tại thòi điểm 5 mạch điều khiển phát xung điều khiển mở T3 ,T3 dẫn dòng làm cho T2 khoá lại vì Uc dơng hơn Ub T3 cùng với D1 dẫn dòng qua tải cho đến 6 khi đó Ub âm hơn làm cho D1 khoá và D2 mở Lúc này dòng điện chạy từ pha C qua T3 qua tải rồi trở về B qua D 2 đến 7 Khi đó quá trình hoạt động của sơ đồ lại tiếp tục nh chu kỳ trớc Trên... với điện áp lới một góc bằngU 2 Dùng điện dk áp điều khiển một chiều so sánh vớih20 điện áp tựa U rc và điện áp điều khiển Uđk bằng nhau thì sẽ phát xung điều khiển ở đầu ra Tiristor đợc mở khi có xung điều khiển cho đến cuối bán kỳ dơng của điện áp anốt Dạng sóng điện áp nh hình vẽ H 21 u UT Uđk Ngoài các phơng pháp ở trên cònU có phơng pháp điều khiển theo nguyên h21 tắc nằm ngang nhng phơng pháp... dẫn làm cho T2 khoá và dòng tải chảy qua hai van T3 và T6 Tại thời điểm phát xung điều khiển mở van T5 khi T5 dẫn dòng sẽ làm cho T3 khoá Do đó hai van T5 và T6 sẽ cho dòng tải chảy qua trong khoảng thời gian 5 đến 6.Tại thời 6 điểm phát xung điều khiển T2 và T4 khoá lại một cách tự nhiên và hai van T5 và T4 cho dòng tải chạy qua trong khoảng thời gian từ 6 đến 7 Đến 7 tiêp tục cho xung điều khiển mở