Thiết kế, chế tạo mạch bảo vệ mất pha, đảo pha

Thiết kế, chế tạo mạch bảo vệ mất pha, đảo pha

Khoa Điện- Điện Tử ĐỒ ÁN MÔN HỌC TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THẬT HƯNG YÊN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc -o0o - *** ĐỒ ÁN MÔN HỌC Nhóm Ngành đào tạo : Kỹ thuật điện Tên đề tài : Thiết kế, chế tạo mạch bảo vệ pha, đảo pha * Số liệu cho trước: - Các tài liệu, giáo trình chuyên môn - Trang thiết bị, máy móc Xưởng thực tập * Nội dung cần hoàn thành: Lý luận bảo vệ pha, đảo pha mạch bảo vệ pha đảo pha Phân tích sơ đồ bảo vệ mất, pha đảo pha Thiết kế mạch bảo vệ pha, đảo pha dùng linh kiện điện tử Tính toán lựa chọn phần tử chế tạo mạch bảo vệ pha, đảo pha ( thông số điện áp tự chọn ) Quyển thuyết minh vẽ mô tả đầy đủ nội dung đề tài GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : Trần Quang Phú CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN Giáo viên hướng dẫn: Trần Quang Phú Khoa Điện- Điện Tử ĐỒ ÁN MÔN HỌC ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Điểm đánh giá:…… Hưng Yên ngày tháng năm 2009 Giáo viên hướng dẫn: Trần Quang Phú Khoa Điện- Điện Tử ĐỒ ÁN MÔN HỌC MỤC LỤC Phần I: Lý luận thiết kế mạch bảo vệ pha đảo pha I: Lý luận bảo vệ pha,đảo pha 1.2 Một số sơ đồ mạch bảo vệ pha, đảo pha II Sơ đồ nguyên lý nguyên lý hoạt động sơ đồ: 2.1 Sơ đồ nguyên lý: 2.2 Sơ đồ mạch in mạch hàn: 2.3 Nguyên lý hoạt động : Phần II : Giới thiệu linh kiện sử dụng thiết kế mạch I.Giới thiệu chung rơle: II Công tắc tơ: III PHÉP TOÁN AND VÀ CỔNG AND: 3.1.Phép toán AND hay gọi phép nhân logic 3.2 HÀM NAND: 3.3 PHÉP TOÁN NOT VÀ CỔNG NOT: 3.4 KHẢO SÁT HỌ IC CMOS (4XXX): 3.5.Diode mạch điện xoay chiều-mạch chỉnh lưu: PHẦN III : KẾT LUẬN CHUNG LỜI NÓI ĐẦU Giáo viên hướng dẫn: Trần Quang Phú Khoa Điện- Điện Tử ĐỒ ÁN MÔN HỌC Hiện động điện sử dụng rộng rãi ngành công nghiệp, nông nghiệp,giao thông vận tải, sinh hoạt hàng ngày….với công suất từ vài chục W đến hàng nghìn KW.Trong trình làm việc động dễ bị pha số lí công nhân vận hành lưới điện thao tác nhầm nối nguồn điện cấp điện cho động nên thứ tự pha nguồn điện bị thay đổi Trong trường hợp làm cho động làm việc không bình thường gây cố nghiêm trọng sản xuất Từ trước người ta thường dùng rơle điện từ rơle số… để bảo vệ cho động bị pha thứ tự pha bị thay đổi Nhưng sử dụng rơle điện từ có số nhược điểm độ tin cậy không cao quán tính lớn khả hiển thị thông tin cho người sử dụng rơle số có cấu tạo phức tạp, khó khăn cho việc vận hành sửa chữa, giá thành cao Để khắc phục số nhược điểm rơle điện từ rơle số chúng em qua thời gian tìm hiểu số tài liệu sách giúp đỡ thầy giáo Trần Quang Phú chúng em lắp mạch điện bảo vệ tự động cho động chống pha đảo pha thứ tự pha nguồn điện bị thay đổi, sử dụng linh kiện bán dẫn Với kiến thức hạn chế kinh nghiệm chưa vững, không tránh khỏi thiếu sót Chúng em mong nhận ý kiến đóng góp thầy cô bạn để đồ án chúng em hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn ! Phần I: Lý luận thiết kế mạch bảo vệ pha đảo pha Giáo viên hướng dẫn: Trần Quang Phú Khoa Điện- Điện Tử ĐỒ ÁN MÔN HỌC I: Lý luận bảo vệ pha,đảo pha 1.1 Ảnh hưởng tượng nguồn điện bị pha thay đổi thứ tự pha đến trình làm việc động a.Trường hợp nguồn điện bị pha: Khi vận hành động pha,có cố đứt pha,hai pha dây quấn lại động tạo thành dây quấn pha Lúc động chuyển sang làm việc chế độ pha Nếu động kéo tải không đổi thì công suất điện đưa vào động hai chế độ pha ba pha P3p=P1p hay UdI3=UdI1 Trong đó: I3: dòng điện stato chế độ ba pha I1: dòng điện stato chế độ pha Ud: điện áp dây nguồn đặt vào động cơ;Ud=380V Từ biểu thức ta có: I1= I3 Như dòng điện động ba pha làm việc chế độ pha tăng lên lần so với làm việc chế độ bình thường ( ba pha) Khi tổn hao tăng lên ba lần không cắt động khỏi lưới điện, động bị cháy b.Trường hợp thứ tự pha bị thay đổi: Khi thứ tự pha nguồn điện đưa vào động thay đổi; động quay chiều quay động bị thay đổi từ trường quay đổi chiều quy trình sản xuất bị đảo lộn ( ví dụ: băng tải chạy tiến lại chạy lùi,cần trục nâng lại hạ,thang máy lên lại xuống…) Điều gây hiệu nghiêm trọng dẫn đến thiệt hại không nhỏ người của.Vì vấn đề bảo vệ pha đảo pha cho động vấn đề cần thiết thời buổi Không bảo vệ an toàn cho động mà làm giảm thiệt hại không nhỏ người 1.2 Một số sơ đồ mạch bảo vệ pha, đảo pha Giáo viên hướng dẫn: Trần Quang Phú Khoa Điện- Điện Tử ĐỒ ÁN MÔN HỌC Nguyên lý hoạt động sơ đồ: Khi có đủ pha điện áp UON bé ( sấp sỉ không), tiếp điểm thường đóng rơle đóng lại,khi ta nhấn nút start cuộn dây công tắc tơ cấp điện,do tiếp điểm công tắc tơ đóng lại cung cấp điện cho động cơ.Động cơ hoạt động Khi pha làm mạng mắc cân điện áp điểm O tăng lên đủ lớn để rơle hoạt động.Do tiếp điểm thường đóng rơle mở ra,cuộn dây công tắc tơ không cấp điện tiếp điểm công tắc mở không cung cấp điện cho đọng cơ.Động ngừng hoạt động.Đặc biệt pha C cuộn dây công tắc tơ không cấp điện tiếp điểm công tắc mở không cung cấp điện cho động cơ,động ngừng hoạt động.Vì trường hợp nguồn điện bị pha động bảo vệ an toàn II Sơ đồ nguyên lý nguyên lý hoạt động sơ đồ: Giáo viên hướng dẫn: Trần Quang Phú Khoa Điện- Điện Tử ĐỒ ÁN MÔN HỌC 2.1 Sơ đồ nguyên lý: Sơ đồ nguyên lý mạch bảo vệ tự động cho động nguồn điện bị pha thứ tự pha nguồn điên bị thay đổi Giáo viên hướng dẫn: Trần Quang Phú Khoa Điện- Điện Tử ĐỒ ÁN MÔN HỌC 2.2 Sơ đồ mạch in mạch hàn: 2.3 Nguyên lý hoạt động : Giáo viên hướng dẫn: Trần Quang Phú Khoa Điện- Điện Tử ĐỒ ÁN MÔN HỌC a Khi nguồn điện bình thường ( có ba pha theo thứ tự A,B,C) Tín hiệu lấy trực tiếp từ pha nguồn xoay chiều ba pha có Ud=380V,Up=220V Động cấp điện từ nguồn ba pha qua khởi động từ kép điều khiển mạch bảo vệ điện tử Trong sơ đồ điot D1, điện trở R1 điot ổn áp DZ1 pha A tạo thành mạch chỉnh lưu ghim điện áp Trên đầu vào phần tử NAND V1( ứng với nửa chu kì dương điện áp pha A) có xung với biên độ 12V độ rộng xung nửa chu kì điện áp nguồn Các phần tử tương ứng pha B C tạo nên xung tương tự lệch pha 1/3 chu kì ( tương ứng với góc pha 120 độ).Tổ hợp phần tử V1 mạch tích phân C1R4, phần tử NOT V4 V7 tạo nên tín hiệu ứng với sườn âm xung tạo mạch chỉnh lưu ghim pha A,có biên độ 12V có độ rộng xung phụ thuộc vào tham số mạch tích phân ,đưa vào đầu vào mạch AND V 10 Tín hiệu tổ hợp với tín hiệu xung 12V độ rộng xung 1/2 chu kì ứng với nửa chu kì dương pha B.Trên đầu V 10 có tín hiệu giống đầu vào nguồn đủ pha pha nguồn thứ tự định trước.Quá trình diễn tương tự pha B C khoảng thời gian chậm sau 1/3 chu kì tính từ pha A đầu mạch AND V11,V12 có xung (ở mức cao) xung lệch thời gian 1/3 chu kì (về góc pha 120 độ).Tín hiệu đầu V 10 ,V11, V12 đưa vào đầu vào V13.Vì tín hiệu xung vào mức cao nên đầu V 13 mức cao.Tụ lọc C4 có tác dụng san điện áp trung bình xung đưa vào chân PC817,khi tín hiệu đưa vào chân PC817 PC817 dẫn dòng ,lúc cuộn dây rơle RL1 cấp điện đóng tiếp điểm thường mở Đồng thời cuộn dây rơle RL2,RL3 cấp điện đóng tiếp điểm thường mở cung cấp điện cho công tắc tơ K1 đóng tiếp điểm công tắc tơ cung cấp điện cho động theo thứ tự A, B, C b, Khi nguồn điện pha Ta xét chu kì T giả sử pha C, Giáo viên hướng dẫn: Trần Quang Phú Khoa Điện- Điện Tử ĐỒ ÁN MÔN HỌC Ở pha A trình diễn nguồn cấp điện bình thường (có ba pha).Tức sau 1/3 chu kì đầu mạch AND V 10 có xung ra(ở mức cao) Ở pha B pha C nên tín hiệu đưa đến đầu vào mạch AND V11 đầu mạch AND V11 xung Ở pha C tín hiệu đưa vào chân V 12 nên đầu V 12 xung Như đầu vào V13 có xung mức cao pha A đầu V13 xung ra(ở mức thấp).Do tín hiệu vào chân PC817,PC817 không dẫn dòng.Cuộn dây rơle RL không cấp điện Tiếp điểm thường mở rơle mở ,không cung cấp điện cho công tắc tơ K1 Đồng thời lúc pha C nên cuộn dây rơle RL không cấp điện Tiếp điểm thường mở rơle RL mở nên cuộn dây công tắc tơ K1 không cấp điện tiếp điểm mở động bị cắt khỏi lưới điện ngừng hoạt động.Với phân tích tương tự xảy pha khác động không cấp điện ngừng hoạt động c, Khi thứ tự pha bị thay đổi Giả sử thứ tự pha lúc ACB Tại pha A có tín hiệu đưa vào đầu vào chân V 10 đầu vào chân V10 tín hiệu lúc pha C nửa chu kì âm.Do đầu V10 xung Tại pha B có tín hiệu đưa vào đầu vào đầu vào chân V 12 pha A nửa chu kì âm nên tín hiệu đưa vào chân V 12 Do đầu V12 xung Tại pha C có tín hiệu đưa vào đầu vào V 11 pha B nửa chu kì âm nên tín hiệu đưa vào chân V 11 Do đầu V11 xung Như thứ tự pha nguồn thay đổi xung đầu V10,V11,V12(ở mức thấp) Đầu vào V 13 xung vào 10 Giáo viên hướng dẫn: Trần Quang Phú Khoa Điện- Điện Tử ĐỒ ÁN MÔN HỌC - Khi dòng điện vào cuộn dây nam châm đạt giá trị định mức, lực hút lõi thắng lực kéo lò xo hút nắp vào làm tiếp điểm đóng lại tiếp điểm lại mở Mạch điện cần khống chế nối qua tiếp điểm tự động làm việc tự động ngắt lại II Công tắc tơ: Công dụng : công tắc tơ loại khí cụ điện hạ áp sử dụng để điều khiển đóng cắt mạch từ xa tự động nút ấn mạch điện động lực có phụ tải điện áp đến 500V, dòng điện đến 600A Công tắc tỏ có hai ví trí đóng-cắt Tần số đến 1500 lần /1h Nhiệm vụ : Công tắc tơ thiết bị điện đóng cắt điện áp thấp dùng để khống chế tự động điều khiển xa thiết bị điện chiều xoay chiều có điện áp tới 500V Công tắc tơ tính với tần số đóng cắt lớn tới 1500 lần Phân loại: a.Phân loại theo nguyên lý truyền động: -Công tắc tơ điện từ -Công tắc tơ kiểu ép -Công tắc tơ kiểu thủy lực b.Phân loại theo dạng dòng điện -Loại công tắc tơ điều khiển điện áp chiều -Loại công tắc tơ điều khiển điện áp xoay chiều c.Phân loại theo kiểu kết cấu: -Công tắc tơ hạn chế chiều cao -Công tắc tơ hạn chế chiều rộng Đặc điểm cấu tạo: Cấu tạo nguyên lý hình vẽ: gồm phận sau: 1.Lõi thép cố định 2.Lõi thép di động 15 Giáo viên hướng dẫn: Trần Quang Phú Khoa Điện- Điện Tử ĐỒ ÁN MÔN HỌC 5.Tiếp điểm động 3.Cuộn dây cuộn hút 4.Tiếp điểm tĩnh 6.Lò xo a b *Nguyên lý hoạt động: -Khi cho dòng điện vào cuộn hút đạt giá trị định mức lực hút lõi thép cố định thắng lực kéo lò xo hút lõi thép di động lên Tiếp điểm đóng lại,lõi thép di động di chuyển tiếp điểm mở ra,mạch điện đóng lại,dòng điện chạy qua tiếp điểm điện vào máy -Khi cắt điện vào cuộn hút 3,nhờ lực kéo lò xo 6,làm lõi thép di động nhả tiếp điểm 4,5 hở mạch,ngắt điện vào phụ tải +Khi đóng ngắt có hồ quang tiếp điểm 4,5.Nhờ có buồng đập hồ quang mà tiếp điểm điện đóng cắt an toàn Ký hiệu sơ đồ: -Cuộn dây(cuộn hút): 16 Giáo viên hướng dẫn: Trần Quang Phú Khoa Điện- Điện Tử ĐỒ ÁN MÔN HỌC -Tiếp điểm thường mở: -Tiếp điểm thường đóng: *Các tham số chủ yếu công tắc tơ: a Điện áp định mức: điện áp mạch điện tương ứng mà tiếp điểm phải đóng cắt, có cấp : + 110V, 220V, 440 V chiều.+ 127V, 220V, 380V, 500V xoay chiều Cuộn hút làm việc bình thường điện áp giới hạn từ 85% tới 105% b Dòng điện định mức: dòng điện qua tiếp điểm chế độ làm việc gián đoạn lâu dài, nghĩa chế độ thời gian công tắc tơ đóng không lâu Công tắc tơ hạ áp có cấp dòng thông dụng: 10, 25, 40, 60, 75, 100, 150, 250, 300, 600A Nếu đặt công tắc tơ tủ điện dòng điện định mức phải lấy thấp 10% làm mát kém, làm việc dài hạn chọn dòng điện định mức nhỏ c Khả đóng cắt: dòng điện cho phép qua tiếp điểm cắt đóng mạch Ví dụ công tắc tơ xoay chiều dùng để điều khiển động không đồng ba pha lồng sóc cần có khả đóng yêu cầu (3-7)Iđm 17 Giáo viên hướng dẫn: Trần Quang Phú Khoa Điện- Điện Tử ĐỒ ÁN MÔN HỌC d Tuổi thọ công tắc tơ: Tính số lần đóng cắt, sau số lần đóng cắt công tắc tơ không dùng tiếp tục Hư hỏng độ bền học bền điện e Tần số thao tác: số lần đóng cắt thời gian giờ, bị hạn chế phát nóng tiếp điểm hồ quang Có cấp : 30, 100, 120, 150, 300, 600, 1200, 1500 lần giờ, tuỳ chế độ công tác máy sản xuất mà chọn công tắc tơ có tần số thao tác khác *Ưu nhược điểm : Kích thước gọn nhỏ tận dụng khoảng không gian hẹp để lắp đặt thao tác mà cầu dao không thực Điều khiển đóng cắt từ xa, có vỏ ngăn hồ quang phóng bên nên an toàn tuyệt đối cho người thao tác, thời gian đóng cắt nhanh, ưu điểm công tắc tơ sử dụng rộng rãi điều khiển đóng cắt mạch điện hạ áp đặc biệt sử dụng nhiều nhà máy công nghiệp III PHÉP TOÁN AND VÀ CỔNG AND: 3.1.Phép toán AND hay gọi phép nhân logic +Hàm AND: Y= x1.x2 +Bảng chân lý: x1 x2 Y 0 0 1 0 1 18 Giáo viên hướng dẫn: Trần Quang Phú Khoa Điện- Điện Tử ĐỒ ÁN MÔN HỌC +Cổng AND +Định nghĩa: mạch có từ đầu vào trở lên đầu tổ hợp AND biến đầu vào +Giản đồ thời gian: + Ký hiệu logic: +Các IC chứa cổng AND: Họ CMOS: IC 4081 (2 ngõ vào), IC 4073 (3 ngõ vào) Họ TTL : IC 7408, IC 7409 (2 ngõ vào) +Sơ đồ chân IC thông dụng : 3.2 HÀM NAND: +Hàm logic: Y = x1 x2 Y 0 1 1 1 Giáo viên hướng dẫn: Trần Quang Phú +Bảng chân lý: 19 Khoa Điện- Điện Tử ĐỒ ÁN MÔN HỌC +Ký hiệu logic: +Một số IC chứa cổng NAND: Họ CMOS : IC 4011 ( ngõ vào ), IC 4023(3 ngõ vào), IC 4012 ( ngõ vào) Họ TTL : IC 7400 , IC 7403(2 ngõ vào), IC 7410, IC 7412 ( ngõ vào), IC 7422, IC 7420 ( ngõ vào) +Sơ đồ chân IC thông dụng: 20 Giáo viên hướng dẫn: Trần Quang Phú Khoa Điện- Điện Tử ĐỒ ÁN MÔN HỌC 3.3 PHÉP TOÁN NOT VÀ CỔNG NOT: a.Phép toán NOT hay đươc goi phép đảo hay phép phủ định +Hàm NOT: Y= +Bảng chân lý: x1 Y 1 b.Cổng NOT: -Định nghĩa: Là mạch có đầu vào mức logic đầu ngược với mức logic đầu vào +.Giản đồ thời gian: x Y +Ký hiệu logic: +Các IC chứa cổng NOT: Họ CMOS: IC 4049 Họ TTL :IC 7404, IC 7405 ,IC 7416, IC 7419 ,IC 7414 +Sơ đồ chân IC thông dụng: 21 Giáo viên hướng dẫn: Trần Quang Phú Khoa Điện- Điện Tử ĐỒ ÁN MÔN HỌC 3.4 KHẢO SÁT HỌ IC CMOS (4XXX): Họ vi mạch CMOS cấu tạo từ phần tử MOSFET Trước công nghệ CMOS ứng dụng ngành hàng không vũ trụ có độ miễn nhiễu cao Ngày công nghệ CMOS sử dụng rộng rãi ngành điện tử công nghiệp -Phân loại ký hiệu vỏ IC : Họ 74XXC, họ 40XX ,họ 45XX - Với loại IC CMOS có hai phần ký hiệu: phần số phần chữ Phần chữ nói lên đặc tính hãng sản suất, phần số nói lên chức IC IC mà có phần số giống có sơ đồ chân chức giống - Một số thông số kĩ thuật : - Nguồn cấp : ÷ 18 V(Riêng với loại IC 74HC XXC 74HCTXXC sử dụng nguồn nuôi ÷ 6V) + Mức logic ngõ vào: Cao từ 3,5 ÷ 5V Thấp từ ÷ 1,5 V +Mức logic ngõ ra: Cao từ ÷ 5V 22 Giáo viên hướng dẫn: Trần Quang Phú Khoa Điện- Điện Tử ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thấp từ ÷ 0,5V +Dòng điện ngõ từ 4mA ÷ 16mA tuỳ loại +Công suất tiêu tán: Từ vài chục mV, tuỳ theo tần số làm việc Tần số cao công suất tiêu tán lớn +Hệ số Fanout: f < 1MHz: vài chục IC tải f > 1MHz: 10 IC tải * Một số lưu ý sử dụng IC CMOS : +Phải cẩn thận IC CMOS thông thường ngườ ta để ống nhựa +Khi hàn mỏ hàn phải tiếp Mass +Không nên tháo IC có điện + Dùng nguồn tốt 12V, ngõ vào không dùng tới đấu lên Vdd (Vcc) Vss (GND) 3.5.Diode mạch điện xoay chiều-mạch chỉnh lưu: -Mạch chỉnh lưu nửa sóng(một bán kì): -Dạng mạch với dạng sóng: Diode dẫn điện bán kì dương Vi(t) đưa vào mạch ta có: -Biên độ đỉnh Vo(t): 23 Giáo viên hướng dẫn: Trần Quang Phú Khoa Điện- Điện Tử ĐỒ ÁN MÔN HỌC Vdcm=Vm-0.7V -Điện trung bình ngõ ra: VDC =Vdcm/π =0.318Vdcm -Dòng điện trung bình qua tải: IDC =VDC/RL=Vdcm/πRL=Im/π -Trong đó: Im=Vdc/RL :Trị đỉnh dòng điện qua tải - Ðiện đỉnh phân cực nghịch diode là: VRM=Vm Ta chỉnh lưu lấy bán kỳ âm cách đổi đầu diode a.Chỉnh lưu toàn sóng với biến có điểm giữa: Hình 1.1 - Ở bán kỳ dương, diode D1 phân cực thuận dẫn điện lúc diode D phân cực nghịch nên xem hở mạch(hình 1.2) 24 Giáo viên hướng dẫn: Trần Quang Phú Khoa Điện- Điện Tử ĐỒ ÁN MÔN HỌC Hinh 1.2 - Ở bán kỳ âm, diode D2 phân cực thuận dẫn điện lúc diode D phân cực nghịch nên xem hở mạch(hinh 1.3) hinh1.3 Ðiện đỉnh đầu RL là: Vdcm=Vm-0,7V (1.2) Và điện đỉnh phân cực nghịch diode ngưng dẫn là: VRM=Vdcm+Vm=2Vm-0,7V (1.3) - Dạng sóng thường trực đầu RL diễn tả hình vẽ(1.4) 25 Giáo viên hướng dẫn: Trần Quang Phú Khoa Điện- Điện Tử ĐỒ ÁN MÔN HỌC Hình 1.4 -Điện trung bình hai đầu RL là: VDC =2Vdcm/π =0.637Vdcm (1.4) -Dòng điệntrung bình qua RL là: IDC=VDC/RL Người ta chỉnh lưu để tạo điện âm đầu R L cách đổi cực diode lại b.Chỉnh lưu với tụ lọc: - Ðiện đỉnh đầu RL là: Vdcm=Vm-0,7V - Ðiện trung bình đầu RL là: VDC=0,637Vdcm -Nếu ta thay RL tụ điện có điện dung C Trong thời điểm từ t=0 đến t=T/4, tụ C nạp nhanh đến điện đỉnh V dcm Nếu dòng rỉ tụ điện không đáng kể, tụ C không phóng điện điện đầu tụ giữ không đổi Vdcm Ðây trường hợp lý tưởng Thực tế, điện trung bình thay đổi từ 0,637Vdcm đến Vdcm Thực nguồn điện phải cung cấp cho tải, thí dụ RL mắc song song với tụ C Ở bán ký dương tụ C nạp điện đến trị V dcm Khi nguồn điện bắt đầu giảm, tụ C phóng điện qua R L gặp bán kỳ tụ C nạp điện lại đến V dcm chu kỳ lặp lặp lại Hình 26 Giáo viên hướng dẫn: Trần Quang Phú Khoa Điện- Điện Tử ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1.5 mô tả chi tiết dạng sóng đầu tụ C ( tức R L) Hiệu sóng dư đỉnh đối đỉnh ký hiệu Vr(p-p) Hình 1.5 Do điện đỉnh tối đa Vdcm nên điện trung bình tối thiểu là: Vdcmin=Vdcm-Vr(p-p) 27 Giáo viên hướng dẫn: Trần Quang Phú Khoa Điện- Điện Tử ĐỒ ÁN MÔN HỌC -Khi chưa mắc tụ C vào trị số trung bình là: Vđc=2Vđcm/π=0,637Vđcm -Khi có tụ lọc C Vđcmin= Vđcm- Vr(p-p) -Nên trị trung bình ngõ Vđc = Vđcm- Vr(p-p)/2 Cấu tạo PC817: 28 Giáo viên hướng dẫn: Trần Quang Phú Khoa Điện- Điện Tử ĐỒ ÁN MÔN HỌC PHẦN III : KẾT LUẬN CHUNG Sau thời gian tìm hiểu nghiên cứu đề tài : “Thiết kế mạch bảo vệ pha đảo pha” với giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo hướng dẫn Trần Quang Phú bạn lớp, chúng em hoàn thành đồ án thời hạn Cuốn thuyết minh đồ án môn học phần giúp bạn phần hiểu rõ ứng dụng mạch điện tự động bảo vệ cho động chống pha đảo pha thứ tự pha nguồn bị thay đổi ling kiện bán dẫn Sơ đồ có nhiều ưu điểm như: - Tác động tin cậy - Độ xác cao - Tác động nhanh có chọn lọc - Đơn giản, gọn nhẹ, dễ vận hành, dễ sửa chữa, độ bền cao Qua trình làm đồ án chúng em nhận thấy nhiều hạn chế kiến thức, kinh nghiệm Trong thuyết trình chắn không tránh khỏi thiếu sót Vì chúng em mong nhận ý kiến đóng góp thầy cô bạn, từ chúng em rút kinh nghiệm cho thân để chúng em tìm nhược điểm Qua chúng em hoàn thành tốt công việc Em xin chân thành cảm ơn ! Tài liệu tham khảo: -Máy điện tập I,II,Vũ Gia Hanh(Chủ biên ),Nxb khoa học kỹ thuật,Hà Nội 2001 -Khí cụ điện hạ áp - Giáo trình kỹ thuật số(Nguyễn Phương Quang) -Giáo trình điện tử(Trương Văn Tám) -Kỹ thuật điện tử -Điện công nghiệp 29 Giáo viên hướng dẫn: Trần Quang Phú [...]... toán các thông số của mạch R1=R2=R3=10K C1=C2=C2=470nF R4=R5=R6=10K R7=10K;R8=10K Các mạch NAND chọn loại 4011 Các điot chọn loại 1N4007 Các mạch AND chọn loại 4081,4073 Các mạch NOT chọn loại 4049 Mạch tích hợp PC817 Phần II : Giới thiệu các linh kiện sử dụng trong thiết kế mạch I.Giới thiệu chung về rơle: 1 Công dụng: Rơle là một loại thiết bị tự động, thường được lắp đặt ở mạch điện nhị thứ, dung... Vđc=2Vđcm/π=0,637Vđcm -Khi có tụ lọc C Vđcmin= Vđcm- Vr(p-p) -Nên trị trung bình ở ngõ ra Vđc = Vđcm- Vr(p-p)/2 Cấu tạo của PC817: 28 Giáo viên hướng dẫn: Trần Quang Phú Khoa Điện- Điện Tử ĐỒ ÁN MÔN HỌC PHẦN III : KẾT LUẬN CHUNG Sau một thời gian tìm hiểu và nghiên cứu về đề tài : Thiết kế mạch bảo vệ mất pha và đảo pha cùng với sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy giáo hướng dẫn Trần Quang Phú và các bạn cùng lớp, chúng... hiểu được rõ về ứng dụng của mạch điện tự động bảo vệ cho động cơ chống mất pha và đảo pha khi thứ tự pha của nguồn bị thay đổi bằng các ling kiện bán dẫn Sơ đồ này có rất nhiều ưu điểm như: - Tác động tin cậy - Độ chính xác cao - Tác động nhanh có chọn lọc - Đơn giản, gọn nhẹ, dễ vận hành, dễ sửa chữa, độ bền cao Qua quá trình làm đồ án chúng em nhận thấy mình còn nhiều hạn chế về kiến thức, kinh nghiệm... Độ nhạy của Rơle : Trong đó : Ir là dòng điện chạy qua Rơle khi ngắn mạch cuối vùng bảo vệ Yêu cầu kỹ thuật đối với sơ đồ bảo vệ chính K n≥ 1,5 và đối với sơ đồ bảo vệ dự trữ ( dự phòng) Kn≥1,2 13 Giáo viên hướng dẫn: Trần Quang Phú Khoa Điện- Điện Tử ĐỒ ÁN MÔN HỌC 2 Rơle điện từ:(Có hai loại rơle điện áp và rơle dòng điện) *Cấu tạo: 1.Cuộn dây nam châm 2.Phần nắp di động 3.Phần lõi cố định 4.Lò xo... có điện + Dùng nguồn tốt nhất là 12V, ngõ nào vào không dùng tới thì đấu lên Vdd (Vcc) hoặc Vss (GND) 3.5.Diode trong mạch điện xoay chiều -mạch chỉnh lưu: -Mạch chỉnh lưu nửa sóng(một bán kì): -Dạng mạch căn bản cùng với dạng sóng: Diode chỉ dẫn điện khi bán kì dương của Vi(t) đưa vào mạch ta có: -Biên độ đỉnh của Vo(t): 23 Giáo viên hướng dẫn: Trần Quang Phú Khoa Điện- Điện Tử ĐỒ ÁN MÔN HỌC Vdcm=Vm-0.7V... khiển đóng cắt hoặc báo tín hiệu, bảo vệ an toàn trong quá trình vận hành của thiết bị điện mạch thứ nhất trong hệ thống điện Các bộ phận chính của rơle a Cơ cấu tiếp nhận tín hiệu ( khối tiếp nhận tín hiệu vào) có nhiệm vụ tiếp nhận tín hiệu làm việc không bình thường hoặc sự cố trong hệ thống điện từ BU,BI hoặc các bộ cảm biến điện,để biến đổi thành đại lượng cần thiết cung cấp tín hiệu cho khối trung... 1.Cuộn dây nam châm 2.Phần nắp di động 3.Phần lõi cố định 4.Lò xo 5,6.Tiếp điểm điện 5 3 U b 1 6 a h2 l 4 *Công dụng: - Rơ le điện áp dùng để bảo vệ quá điện áp hay tự động cắt điện khi điện áp thấp qua mức quy định - Rơ le dòng điện dùng để bảo vệ quá tải hay chập mạch *Nguyên lý hoạt động: - Khi cuộn dây nam châm chưa có điện, lũ xo 4 kéo phần nắp ra làm tiếp điểm 5 luôn mở còn tiếp điểm 6 luôn ở trạng... tiếp nhận tín hiệu, để biến đổi nó thành đại lượng cần thiết cho các role tác động c Cơ cấu chấp hành ( khối chấp hành) làm nhiệm vụ phát tín hiệu cho mạch điều khiển 11 Giáo viên hướng dẫn: Trần Quang Phú Khoa Điện- Điện Tử ĐỒ ÁN MÔN HỌC Ví dụ: Các khối trong cấu tạo Role điện từ - Khối tiếp nhận tín hiệu vào là cuộn dây điện từ - Khối trung gian là mạch từ -Khối chấp hành là hệ thống tiếp điểm -Phân... kéo của lò xo 4 hút nắp 2 vào làm tiếp điểm 5 đóng lại còn tiếp điểm 6 lại mở ra Mạch điện cần được khống chế nối qua các tiếp điểm này sẽ tự động làm việc hoặc tự động ngắt lại II Công tắc tơ: Công dụng : công tắc tơ là một loại khí cụ điện hạ áp được sử dụng để điều khiển đóng cắt mạch từ xa tự động hoặc bằng nút ấn các mạch điện động lực có phụ tải điện áp đến 500V, dòng điện đến 600A Công tắc tỏ... loại theo dạng dòng điện -Loại công tắc tơ điều khiển điện áp một chiều -Loại công tắc tơ điều khiển điện áp xoay chiều c.Phân loại theo kiểu kết cấu: -Công tắc tơ hạn chế chiều cao -Công tắc tơ hạn chế chiều rộng Đặc điểm cấu tạo: Cấu tạo nguyên lý như hình vẽ: gồm các bộ phận chính sau: 1.Lõi thép cố định 2.Lõi thép di động 15 Giáo viên hướng dẫn: Trần Quang Phú Khoa Điện- Điện Tử ĐỒ ÁN MÔN HỌC 5.Tiếp