thiết kế và chế tạo bộ nguồn cao áp kiểu điện từ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ NGUỒN CAO ÁP KIỂU ĐIỆN TỪ CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN Nguyễn Văn Dũng Lê Tấn Tài (MSSV: 1111038) Ngành: Kỹ thuật điện – Khóa: 37 Tháng 4/2015 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ Độc lập - Tự - Hạnh phúc BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN Cần Thơ, ngày 09 tháng 01 năm 2015 PHIẾU ĐỀ NGHỊ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP CỦA SINH VIÊN HỌC KỲ NĂM HỌC 2014 - 2015 Họ tên sinh viên: Lê Tấn Tài MSSV:1111038 Ngành: Kỹ Thuật Điện Khoá: K37 Tên đề tài: Thiết kế chế tạo nguồn cao áp kiểu điện từ Địa điểm thực hiện: (ghi rõ điạ sở, số điện thoại có) Họ tên người hướng dẫn khoa học (NHDKH): Thầy Nguyễn Văn Dũng Mục tiêu đề tài: Thiết kế nguồn cao áp kỹ thuật Các nội dung giới hạn đề tài: CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI CHƯƠNG THIẾT KẾ MÔ HÌNH ĐIỆN CAO ÁP CHƯƠNG SƠ LƯỢC VỀ LINH KIỆN TRONG MÔ HÌNH CHƯƠNG MÔ PHỎNG CHƯƠNG MÔ HÌNH VÀ THỰC NGHIỆM CHƯƠNG KẾT LUẬN Các yêu cầu hỗ trợ cho việc thực đề tài: Kinh phí dự trù cho việc thực đề tài: (dự trù chi tiết đính kèm, cần cho LVTN) Ý KIẾN CỦA NHDKH SINH VIÊN ĐỀ NGHỊ (ký tên ghi rõ họ tên) Ý KIẾN CỦA BỘ MÔN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ Ý KIẾN CỦA HỘI ĐỒNG LV&TLTN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ Độc lập - Tự – Hạnh phúc BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Cán hướng dẫn: Thầy Nguyễn Văn Dũng Tên đề tài: Thiết kế chế tạo nguồn cao áp kiểu điện từ Sinh viên thực hiện: Lê Tấn Tài MSSV: 1111038 Lớp: Kỹ Thuật Điện Khoá: 37 Nội dung nhận xét: a Nhận xét hình thức tập thuyết minh: b Nhận xét vẽ: c Nhận xét nội dung luận văn:  Các công việc đạt được:  Những vấn đề hạn chế: d Kết luận đề nghị: Điểm đánh giá: Cần Thơ, ngày tháng năm 2015 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Nguyễn Văn Dũng TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN Cán phản biện: Tên đề tài: Thiết kế chế tạo nguồn cao áp kiểu điện từ Sinh viên thực hiện: Lê Tấn Tài MSSV: 1111038 Lớp: Kỹ Thuật Điện Khoá: 37 Nội dung nhận xét: a Nhận xét hình thức tập thuyết minh: b Nhận xét vẽ: c Nhận xét nội dung luận văn:  Các công việc đạt được:  Những vấn đề hạn chế: d Kết luận đề nghị: Điểm đánh giá: Cần Thơ, ngày tháng năm 2015 CÁN BỘ PHẢN BIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN Cán phản biện: Tên đề tài: Thiết kế chế tạo nguồn cao áp kiểu điện từ Sinh viên thực hiện: Lê Tấn Tài MSSV: 1111038 Lớp: Kỹ Thuật Điện Khoá: 37 Nội dung nhận xét: a Nhận xét hình thức tập thuyết minh: b Nhận xét vẽ: c Nhận xét nội dung luận văn:  Các công việc đạt được:  Những vấn đề hạn chế: d Kết luận đề nghị: Điểm đánh giá: Cần Thơ, ngày tháng năm 2015 CÁN BỘ PHẢN BIỆN LỜI CẢM ƠN Trong trình học tập luận văn tốt nghiệp tổng hợp kiến thức vốn có sinh viên trình học tập, hội để sinh viên kiểm chứng lại kiến thức trước bước vào môi trường làm việc Dưới hướng dẫn quý thầy Bộ môn Sau thời gian thực hiện, đến luận văn em hoàn thành Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Nguyễn Văn Dũng, người tận tình hướng dẫn giúp đỡ em suốt thời gian thực đề tài Em xin gửi lời cảm ơn đến tất quý thầy môn Kỹ thuật điện Khoa Công Nghệ - Trường Đại Học Cần Thơ tạo điều kiện để em hoàn thành luận văn Nhân em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè giúp đỡ động viên em suốt trình học tập Tuy nhiên, hạn chế kinh nghiệm thực tế, thời gian thực đề tài, nên không tránh khỏi thiếu sót Kính mong Thầy hướng dẫn thầy (cô) hội đồng môn góp ý xây dựng đề tài “Luận Văn Tốt Nghiệp” em hoàn thiện Chân thành cảm ơn! Sinh viên thực Lê Tấn Tài LỜI NÓI ĐẦU Hiện Việt Nam nước phát triển đường hội nhập với nước giới Cùng với sách mở cửa Đảng Nhà nước, tiến hành xây dựng kinh tế thị trường ngày sâu rộng Vì vậy, xuất công nghệ đại, thành tựu khoa học - kỹ thuật làm cho kinh tế nước ta phát triển vượt bậc ngành điện không nằm xu hướng hòa nhập Bên cạnh việc phát triển nhanh chóng kinh tế tránh khỏi số tác động xấu đến môi trường xung quanh đặc biệt ô nhiễm nước Do nước máy tránh khỏi nguy nhiễm khuẩn cao Nhưng nhờ tiến khoa học - công nghệ, nhà nghiên cứu tìm nhiều giải pháp để xử lí làm cho nước không bị nhiễm khuẩn Trong đó, ứng dụng công nghệ Plasma lạnh để xử lí nước công nghệ hứa hẹn nhiều triển vọng tương lai Với đề tài “thiết kế chế tạo nguồn cao áp kiểu điện từ” nhằm tạo tia Plasma lạnh phục vụ cho nghiên cứu Quyển “luận văn tốt nghiệp” trình bày sở lý thuyết, cách tính toán chế tạo nguồn cao áp Em hi vọng thực cần thiết để xử lí nước nhiễm khuẩn Tất phát triển vững mạnh lâu dài đất nước Do sinh viên trình độ nhiều hạn chế nên trình thực tránh khỏi sai lầm, thiếu sót Rất mong hướng dẫn bảo thêm quý thầy cô để đề tài luận văn hoàn chỉnh Sinh viên thực Lê Tấn Tài Mục lục MỤC LỤC Trang CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Sơ lược điện cao áp .1 1.1.1 Điện cao áp 1.1.2 Giới thiệu nguồn cao áp kiểu điện từ 1.2 Công nghệ Plasma 1.2.1 Khái niệm .5 1.2.2 Sự tương tác hạt plasma 1.2.3 Phân loại Plasma 11 1.3 Ứng dụng 12 1.3.1 Công nghệ xử lí nước plasma lạnh .13 CHƯƠNG THIẾT KẾ MÔ HÌNH ĐIỆN CAO ÁP KIỂU ĐIỆN TỪ 15 2.1 Xây dựng mô hình 15 2.1.1 Sơ đồ khối 15 2.1.2 Nguyên lý hoạt động 16 2.2 Thiết kế mô hình 16 2.2.1 Lý thuyết tính toán chi tiết nguồn .17 CHƯƠNG SƠ LƯỢC VỀ LINH KIỆN TRONG MÔ HÌNH 32 3.1 Biến áp đánh lửa 32 3.1.1 Cấu tạo biến áp đánh lửa (bobin) 32 3.1.2 Chọn thông số bobine 34 3.2 IC NE555 35 3.2.1 Cấu tạo 35 3.2.2 Nguyên lý hoạt động IC555 37 3.3 Cấu tạo nguyên tắc hoạt động mosfet 40 3.4 Điện trở .41 SVTH: Lê Tấn Tài i Mục lục CHƯƠNG MÔ PHỎNG MẠCH ĐIỆN .44 4.1 Giới thiệu phần mềm 44 4.1.1 Các phần 45 4.2 Kết mô .46 4.2.1 Thiết kế mạch mô .46 4.2.2 Chế độ phóng điện 47 4.2.3 Chế độ trước bắt đầu phóng điện 52 CHƯƠNG MÔ HÌNH VÀ THỰC NGHIỆM .55 5.1 Mô hình .55 5.1.1 Linh kiện nguồn xung .55 5.1.2 Chức phần tử mạch .56 5.1.3 Chế tạo mạch .59 5.2 Kết thử nghiệm thực tế .61 5.2.1 Bộ nguồn DC .62 5.2.2 Lý thuyết đo điện áp cao phóng điện điện cực Cầu-Cầu 65 5.2.3 Quá trình đo điện áp phóng điện thực theo bước sau 67 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71 6.1 Kết luận 71 6.2 Kiến nghị 71 SVTH: Lê Tấn Tài ii Chương 5: Mô hình thực nghiệm CBHD: Nguyễn Văn Dũng 5.1.3 Chế tạo mạch Hình 46 mô tả mạch thực tế nguồn xung cao áp Đầu điện áp cao Mạch nguồn thay 220VAC-12VDC Mạch tạo xungMạch snubber Biến áp đánh lửa thực tế Hình 46: Mô hình mạch thực tế nguồn xung cao áp Các linh kiện: Biến áp 220VAC/12VDC, chỉnh lưu cầu pha 30A, tụ hóa 4700µF, IC NE555, IC ổn áp KA7812, điện trở, tụ kẹo, tụ gốm, mosfet, diode, máy cuộn dây đánh lửa, tản nhiệt ráp board mạch Bộ nguồn DC thay nguồn có sẵn thị trường 12VDC-5A giá thành rẽ tiện lợi SVTH: Lê Tấn Tài 59 Chương 5: Mô hình thực nghiệm CBHD: Nguyễn Văn Dũng Đầu cao áp Đầu Vào 12V DC Hình 47: Biến áp đánh lửa tự quấn Phóng điện cao áp AC SVTH: Lê Tấn Tài 60 Chương 5: Mô hình thực nghiệm CBHD: Nguyễn Văn Dũng Hình 48: Phóng điện cao áp biến áp đánh lửa tự quấn Mạch tạo xung Mạch snubber Hình 49: Mạch tạo xung- Mạch snubber Mạch bảo vệ mosfet (snubber): Diode xung 1N4007, điện trở 200KΩ, tụ gốm 68nF 5.2 Kết thử nghiệm thực tế Bảng 11: Bảng liệt kê thông số cần khảo sát Đơn vị Thông số Ký hiệu Điện áp đầu vào trước chỉnh lưu VinAC V Điện áp đầu sau chỉnh lưu VoutDC V Điện áp đầu mosfet trước gắn cuộn đánh Vout_mos lửa V Điện áp phóng điện V SVTH: Lê Tấn Tài Upđ 61 Chương 5: Mô hình thực nghiệm CBHD: Nguyễn Văn Dũng 5.2.1 Bộ nguồn DC Dạng sóng điện áp nguồn thay thế: Điện áp đầu vào AC VinAC = 220V Dạng sóng điện áp kênh CH1 = 50V Điện áp đầu sau chỉnh lưu VoutDC = 12V Dạng sóng kênh CH1 = 50V SVTH: Lê Tấn Tài 62 Chương 5: Mô hình thực nghiệm CBHD: Nguyễn Văn Dũng Tần số ngõ IC NE555 Xung vuông trước gắn Mosfet mạch Snubber Tần số f = 387,7HZ Dạng sóng Kênh CH1 = 50V Tần số đầu IC NE555 sau gắn Mosfet mach Snubber Tần số f = 387,5HZ Dạng sóng kênh CH1 = 50V SVTH: Lê Tấn Tài 63 Chương 5: Mô hình thực nghiệm CBHD: Nguyễn Văn Dũng Dạng sóng xung vuông sau qua Mosfet Tần số 387,7HZ Dạng sóng kênh CH1 = 50V → Nhận xét: Dạng sóng điện áp xoay chiều ngõ vào VinAC có dạng hình sin Dạng sóng điện áp đầu sau chỉnh lưu VoutDC có dạng đường thẳng SVTH: Lê Tấn Tài 64 Chương 5: Mô hình thực nghiệm CBHD: Nguyễn Văn Dũng Dạng sóng đầu IC NE555 trước gắn mosfet mạch snubber có dạng xung vuông không bị nhiễu với tần số 387,7HZ Sau gắn mosfet mạch snubber dạng xung mức không bị ảnh hưởng, tạo gai điện áp khác không mức không (tức ứng với lúc xả tụ) Dạng sóng tần số có dạng xung vuông đáp ứng yêu cầu thiết kế ban đầu, nhiên tần số xung có sai lệch khoảng 112,3Hz 5.2.2 Lý thuyết đo điện áp cao phóng điện điện cực Cầu-Cầu Hai cầu kim loại đường kính (D) tương đương có khoảng cách tách biệt, tạo khoảng trống hình cầu để đo giá trị đỉnh điện áp xung Khả đáp ứng với giá trị đỉnh điện áp, thời gian cao điểm không ngắn (>=1-3μsec), tức thời gian chờ cho electron xuất để bắt đầu lan truyền electron phóng điện Sức phá hủy phân tử khí phụ thuộc vào ion hóa mật độ phân tử khí nên điện áp đánh thủng gần với khoảng cách, khoảng cách mặt cầu hữu ích để sử dụng thiết bị đo Điện áp đánh thủng khoảng cách mặt cầu (hình 50) gần độc lập với độ ẩm không khí, diện độ ẩm bề mặt làm giảm điện áp phóng điện mang tính tương đối Hình 50: Điện cực Cầu - Cầu SVTH: Lê Tấn Tài 65 Chương 5: Mô hình thực nghiệm CBHD: Nguyễn Văn Dũng Hình 51: Phóng điện thực tế điện cực Cầu - Cầu Hình 52: Đặc tính phóng điện hình cầu Khi khoảng cách khoảng tăng dần lên, trường xung quanh cực cầu trở nên méo mó Các giới hạn độ xác phụ thuộc vào tỷ lệ khoảng cách d với đường kính cầu D sau: SVTH: Lê Tấn Tài d < 0,5D, sai số = ±3% 0,75> d > 0,5D, sai số = ±5% 66 Chương 5: Mô hình thực nghiệm CBHD: Nguyễn Văn Dũng Đối với mục đích đo lường xác, khoảng cách chênh lệch vượt 0.75D không sử dụng (Tài liệu tham khảo: High Voltage Engineering Fundamental – E.Kuffel) 5.2.3 Quá trình đo điện áp phóng điện thực theo bước sau Xác định khoảng cách phóng điện: Đầu tiên sử dụng đồng hồ vạn để đo lấy giá trị điện áp đầu vào trước chỉnh lưu VinAC, điện áp đầu sau chỉnh lưu VoutDC, dòng điện cuộn sơ cấp máy biến áp xung (Vpri), điện áp đầu mosfet trước gắn cuộn đánh lửa Vout_mos Trong chế độ có tải với mức điện áp VoutDC 12V Tôi thực kết nối đầu cao áp vỏ biến đánh lửa với hai điện cực Cầu-Cầu (với đường kính cầu thực tế D = 3cm) tiến hành điều chỉnh khe hở không khí xảy phóng điện, sau sử dụng thước đo để xác định khoảng cách phóng điện hai điện cực Cuối sử dụng mô hình phóng điện không khí hai điện cực Cầu – Cầu phòng thí nghiệm Vật Liệu Điện để xác định điện áp cuộn đánh lửa phát Qui trình tiến hành đo điện áp phóng điện phòng thí nghiệm máy biến áp tự ngẫu có khoảng cách với điện áp phóng điện xung thực sau: Hình 53: Sơ đồ nguyên lý mạch đo SVTH: Lê Tấn Tài 67 Chương 5: Mô hình thực nghiệm CBHD: Nguyễn Văn Dũng Các phần tử hệ R1: Điện trở bảo vệ K1, K2, K3: Tiếp điểm khởi động từ Bảo vệ: Tiếp điểm thiết bị bảo vệ Chạy – Dừng: Nút ấn đóng, mở Cửa: Tiếp điểm cửa thường mở Khóa: Khóa bảo vệ K: Khởi động từ D1, D2: Đèn tín hiệu V1, V2: Volt kế A: Ampe kế Hình 54: Sơ đồ thí nghiệm đo điện áp phóng điện Sơ đồ thí nghiệm mắc hình 54 với 1, điện cực cao áp (dạng cầu), điện môi sử dụng không khí Thí nghiệm thực điều kiện bề mặt khô Điều chỉnh khe hở d (mm) điện cực cầu Đặt điện áp AC tần số công nghiệp 50HZ vào hệ thống điện cực Tăng dần núm điều chỉnh máy biến áp tự ngẫu từ xuất phóng điện điện cực cầu Lặp lại thí nghiệm 10 lần ứng với khoảng cách d = (mm), d = 10 (mm) khoảng cách điều chỉnh lớn thí nghiệm để phóng điện qua điện cực Cầu – Cầu nguồn thiết kế Hai lần thí nghiệm liên tiếp thực cách khoảng thời gian t = 30 giây Những điểm cần lưu ý trước lấy số liệu: Kiểm tra lại tất nối đất thiết bị; Trước điều chỉnh lại khoảng cách hai điện cực cần phải giải phóng điện tích dư điện cực cao thế; Tốc độ tăng điện áp phải điều không vượt 12KV/S; Sau lần phóng điện cần phải di chuyển núm quay máy biến áp tự ngẫu không; Không tiếp xúc va chạm vào cực cao chưa giải phóng điện tích dư điện cực [Tài liệu tham khảo: “Giáo trình thực tập Vật Liệu Điện” – ThS Nguyễn Đăng Khoa] SVTH: Lê Tấn Tài 68 Chương 5: Mô hình thực nghiệm CBHD: Nguyễn Văn Dũng Kết khảo nghiệm Điện áp sau chỉnh lưu VoutDC = 12V Bảng 12: Giá trị khảo sát Giá trị khảo nghiệm Khi phóng điện Điện áp đầu vào trước chỉnh lưu VinAC (V) 221,17 Điện áp đầu sau chỉnh lưu VoutDC (V) 12,07 Điện áp đầu mosfet trước gắn cuộn đánh lửa Vout_mos (V) 12,34 Điều chỉnh khoảng cách tối đa mà điện áp xung phóng điện với khe hở d = (mm) Bảng 13: Giá trị điện áp phóng điện 1 STT 10 TB Upđ_max (KV) 11,7 12,1 12,3 11,8 12,5 12,0 12,4 11,8 12,3 12,2 12,1 Upđ_rms (KV) 8,3 8,8 8,5 8.6 8.7 8,3 8,8 8,3 8,7 8,6 8,6 Điều chỉnh khoảng cách tối đa mà điện áp xung biên áp đánh lửa tự quấn phóng điện với khe hở d = 10(mm) Bảng 14: Giá trị điện áp phóng điện STT 10 TB Upđ_max1 15.8 16.0 16.0 16.0 16.7 16.0 15.6 16.8 16.0 16.3 16.1 (KV) Upđ_rms1 11.2 11.3 11.3 11.3 11.8 11.3 11.0 11.9 11.3 11.5 11.4 (KV) SVTH: Lê Tấn Tài 69 Chương 5: Mô hình thực nghiệm CBHD: Nguyễn Văn Dũng Nhận xét: Biến áp đánh lửa: Các giá trị điện áp dòng điện điều có thay đổi trước sau phóng điện không khí Giá trị điện áp dòng điện trước phóng điện lớn sau phóng điện Khi mà thay đổi giá trị điện trở (thay đổi chu kỳ đóng ngắt) điện áp dòng điện thay đổi theo So sánh kết khảo nghiệm biến áp đánh lửa xung với kết mô (ở chế độ phóng điện không khí):  Ở mức điện áp VoutDC = 12V: Giá trị điện áp khảo nghiệm Vpđ = 12,1kV nhỏ kết mô 5,892kV Giá trị dòng điện khảo nghiệm Ipri = 2,55A nhỏ giá trị dòng điện mô Ipri = 0,526A Đối với biến áp đánh lửa tụ quấn: Giá trị điện áp khảo nghiệm trung bình Vpđ_max1 = 16,1kV nhỏ kết mô 1,892kV  Dạng sóng điện áp đầu IC NE555 mô thực nghiệm có dạng xung vuông giống Dạng sóng điện áp đầu mosfet trước gắn biến áp đánh lửa mô thực nghiệm có dạng sóng vuông giống SVTH: Lê Tấn Tài 70 Chương 6: Kết luận kiến nghị CBHD: Nguyễn Văn Dũng CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 6.1 Kết luận Sau thời gian tìm hiểu, tham khảo tài liệu có liên quan làm việc cách có hệ thống với hướng dẫn tận tình thầy Nguyễn Văn Dũng, em thiết kế mô hình nguồn xung cao áp kiểu điện từ, đồng thời em hiểu nguyên lý làm việc, cách đo điện áp cao, cấu tạo kỹ thuật quấn máy biến áp xung góp phần vào việc tính toán thiết kế nguồn xung cao áp đảm bảo hiệu suất cao nhỏ gọn Em hoàn thành “Luận Văn Tốt Nghiệp” Quyển “Luận Văn Tốt Nghiệp” trình thứ tự phần quan trọng để thiết kế, tính toán chế tạo nguồn cao áp kiểu điện từ yêu cầu Với vốn kiến thức tích lũy năm học trường, nỗ lực thân Nhưng hạn chế kinh nghiệm thực tế, tài liệu tham khảo, thời gian thực đề tài, nên không tránh khỏi thiếu sót Kính mong Thầy hướng dẫn thầy (cô) hội đồng môn góp ý xây dựng đề tài “Luận Văn Tốt Nghiệp” em hoàn thiện 6.2 Kiến nghị Một đề tài muốn ứng dụng thực tế đòi hỏi người thiết kế phải có kinh nghiệm thực tế, thời gian tìm hiểu nghiên cứu sâu đề tài Ở đề tài này, thiết kế chế tạo nguồn xung cao áp chưa thực hiệu để tạo plasma phục vụ nghiên cứu ứng dụng plasma xử lí nước Hy vọng tương lai, hệ sinh viên có hội tìm hiểu đề tài sâu vào SVTH: Lê Tấn Tài 71 Chương 5: Mô hình thực nghiệm CBHD: Nguyễn Văn Dũng việc nâng cao điện áp ngõ ra, công suất để tạo plasma lạnh dạng xoay chiều từ nguồn, tìm hiểu phần mềm vẽ mạch có hiệu Một lần em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Văn Dũng, thầy (cô) môn Kỹ Thuật Điện, Điện Tử - Khoa Công Nghệ - Trường Đại Học Cần Thơ tận tình bảo, giúp đỡ em hoàn thành đề tài SVTH: Lê Tấn Tài 72 Tài liệu tham khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] ThS Nguyễn Đăng Khoa, Giáo trình thực tập Vật Liệu Điện [2] Du Văn Ba, Lê Thanh Duy, Trịnh Văn Sơn, Mạch điện tích hợp gốc chuẩn thời gian 555, NXB Trẻ [3] PGS.TS Đỗ Văn Dũng, Hệ thống điện điện tử ôtô đại- Hệ thống điện động Tiếng Anh [4] School of Food Science and Environmental Health, Nonthermal Plasma Inactivation of Food-Born P athogens [5] PGS.TS Ngô Văn Hiếu, Plasma nhiệt độ thấp ứng dụng [6] E.Kuffel, High Voltage Engineering Fundamental [7] Low Temperature Plasma Science SVTH: Lê Tấn Tài viii [...]... cao áp kiểu điện từ Trước đây các nhà nghiên cứu đã làm nhiều thử nghiệm chế tạo bộ nguồn cao áp dạng điện dung và điện từ nhưng chủ yếu đa phần là về điện dung Bộ nguồn điện dung trước đây khá phổ biến vì đơn giản, dễ thực hiện và yêu cầu không cao Ngày nay với yêu cầu cao hơn về mặt chính xác, trong chu kỳ phóng điện cao áp và an toàn Nên kiểu điện từ được ưu tiên hơn nhờ điều khiển được chu kỳ tạo. .. dây Hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ để tạo ra điện áp cao Hình 1: Mô hình tạo điện cao áp kiểu điện từ a) Mạch tạo xung Mạch tạo xung ở đây được dùng để tạo dao động, điện áp khác không và điện áp bằng không nhằm mục đích điều khiển mosfet cho dòng điện qua cuộn cảm (điện áp khác không) và sau đó ngắt (điện áp bằng không) để xuất hiện một sức phản điện lên cuộn cảm Mạch dao động là mạch... khiển được chu kỳ tạo tia lửa Với đề tài là thiết kế và chế tạo bộ nguồn cao áp kiểu điện từ nhằm mục đích tạo plasma lạnh Bộ nguồn bao gồm mạch tạo xung vuông, mạch bảo vệ (snubber) mosfet và biến áp đánh lửa ôtô SVTH: Lê Tấn Tài 1 Chương 1: Tổng quan về đề tài CBHD: Nguyễn Văn Dũng Bộ nguồn kiểu điện từ thiết kế cực kỳ đơn giản nhưng có độ tin cậy cao nhờ vào việc điều khiển chính xác thời gian đóng... Chương 2: Thiết kế mô hình điện cao áp kiểu điện từ CBHD: Nguyễn Văn Dũng CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ MÔ HÌNH ĐIỆN CAO ÁP KIỂU ĐIỆN TỪ 2.1 Xây dựng mô hình 2.1.1 Sơ đồ khối cơ bản Theo như trình bày ở trên (mục 1.1 - chương 1) ta ghép từng phần (biến áp đánh lửa, mạch snubber và mạch tạo xung) lại với nhau và thêm một số chi tiết để hoàn chỉnh mạch tạo xung cao áp như sơ đồ khối bên dưới hình 10: Điện trở cuộn... không chỉ định điện áp tối thiểu để trên đó được coi là điện áp cao Những định nghĩa thường được dựa theo những tính an toàn hoặc điện áp Điện áp trên 1000V dựa theo tính an toàn điện thì được xem là điện áp cao Trong các lĩnh vực kỹ thuật điện và vật lý ứng dụng, điện áp cao như (dc, ac, và xung) là bắt buộc đối với một số ứng dụng Điện áp công nghệ cao được ứng dụng trong điện, công nghiệp và phòng thí... ra cao áp Công tắc chính Nguồn điện DC Mạch tạo xung vuông Khóa đóng ngắt Hình 10: Sơ đồ khối cơ bản SVTH: Lê Tấn Tài 15 Chương 2: Thiết kế mô hình điện cao áp kiểu điện từ CBHD: Nguyễn Văn Dũng 2.1.2 Nguyên lý hoạt động Khi cấp nguồn một chiều (DC) qua công tắc chính, từ đó dòng điện chạy từ từ qua cuộn dây sơ cấp có điện trở (vì cuộn dây có độ tự cảm L và nó chống lại sự tăng của cường độ dòng điện) ... dòng điện) và sau đó đến mosfet Tại thời điểm mạch tạo xung vuông ở mức cao thì khóa đóng (mosfet dẫn) cho dòng điện đi qua nó và cuối cùng đến cực âm (-) của nguồn Hình 11 mô tả sơ đồ nguyên lý phương pháp tạo xung cao áp ở tần số cao Hình 11: Sơ đồ nguyên lý phương pháp tạo xung cao áp Mạch có cấu tạo bởi 1 van đóng cắt và một biến áp bobin Biến áp bobin dùng để truyền công suất từ đầu vào cho đầu... cứu Điện áp xung cao được yêu cầu cho mục đích thử nghiệm để mô phỏng như điện áp xảy ra trong hệ thống điện do sét đánh hoặc chuyển đổi cao áp Đối với ngành điện, mối quan tâm chính của điện áp cao là để thử nghiệm cách điện của các thành phần khác nhau trong hệ thống điện cho các cấp khác nhau của điện áp, tần số cụ thể là điện xoay chiều, tần số cao, chuyển đổi hoặc xung sét 1.1.2 Giới thiệu bộ nguồn. .. tính của cuộn sơ cấp có chiều như hình vẽ trên và khi đó bên cuộn thứ cấp không có điện áp hoặc có giá trị rất nhỏ Khi “Khóa mở” cuộn dây sơ cấp mất điện đột ngột làm xuất hiện sức phản điện và lúc đó bên thứ cấp điện áp cảm ứng được sinh ra 2.2 Thiết kế mô hình SVTH: Lê Tấn Tài 16 Chương 2: Thiết kế mô hình điện cao áp kiểu điện từ CBHD: Nguyễn Văn Dũng Từ sơ đồ khối hình 10 trên ta thay thế bằng sơ... qua chế độ ngắt Các giá trị của tụ điện và điện trở dựa trên năng lượng được lưu trữ trong điện cảm ký sinh nhưng năng lượng này phải được thải vào các mạng RC trong mỗi chu kỳ Điện áp trên tụ điện và điện trở có đặt điện áp giới hạn 1.2 Công nghệ Plasma 1.2.1 Khái niệm Từ "PLASMA" lần đầu tiên được áp dụng cho chất khí bị ion hóa bởi Tiến sĩ Irving Langmuir, một nhà hóa học và vật lý học người Mỹ vào