Thiết kế bộ nguồn nạp ắc quy tự động

Đồ án môn học suất Điện tử công Lời nói đầu Trong kỷ XX, đầu kỷ XXI thời kỳ cách mạng công nghệ, khoa học kỹ thuật điều đem lại thành tựu to lớn làm tảng cho phát triển nhiều ngành khoa học đặc biệt bớc tiến công nghệ Bắt đầu từ đèn nút giao thông, nhà máy, bu điện,các đờng bay nớc quốc tế tầu vũ trụ hành tinh có điều khiển công nghệ thông tin truyền lu trữ số liệu Nhng nhìn nhận sâu lĩnh vực công nghệ phải thừa nhận loại máy móc với công nghệ đại làm nên mặt cho kỷ XXI Điều đáng quan tâm dù hệ thống, công nghệ đại phận cần phải có nguồn chiều (DC) để cung cấp lợng cho thiết bị hoạt động Các nguồn đợc thiết kế nhiều dạng khác nh: nguồn UPS (Uninterruptedable power supply) để đảm bảo nguồn cung cấp cho thiết bị truyền, phát thông tin không bị gián đoạn Nguồn ắc quy phơng tiện giao thông nguồn dự phòng hệ thống điều khiển tự động, báo cháy, chữa cháy tự động Công nghệ phát triển cao giải vấn đề làm để có đợc nguồn ổn định lại trở nên cần thiết Khoa học công nghệ phát triển cao nguồn có đặc tính đặc biệt nh di chuyển đợc, Có khả tự nạp, phóng điện ngày chứng tỏ đợc vị trí quan thiếu Vì ngày có nhiều công trình nghiên cứu, chế tạo nắn dòng AC/DC để nạp tự động cho ắc quy có tính ổn định cao Với lợng kiến thức đợc học việc tham khảo tài liệu có liên quan, xin đợc trình bày thiết kế cho chỉnh lu nạp ắc quy tự động có nguồn vào pha 220V AC; 50 Hz cho 04 ắc quy 12V DC - 180 Ah (+/-10%) Thiết kế nhiều thiếu sót, nhợc điểm mong đợc thầy cô bảo bạn góp ý để bổ xung, chỉnh lý nhằm hoàn thiện thiết kế Chúng xin chân thành cảm ơn khoa chức trờng đại học Bách khoa Hà Nội Đặc biệt cảm ơn thầy Dơng Văn Nghi tận tình giúp đỡ, bảo trình thực đồ án Đồ án môn học suất Điện tử công Đề bài: Thiết kế nguồn nạp ắc quy tự động có thông số sau: - Nguồn vào pha 220/380 VAC +/- 10%, 50 Hz - ắc quy gồm 12V DC dung lợng 180 Ah Yêu cầu nội dung mục lục - Phần 1: - Phần 2: Phân loại ắc qui , phơng pháp nạp ắc qui Giơi thiệu chung Đồ án môn học suất Điện tử công - Phần 3: Phân tích yêu càu công nghệ , chọn phơng án tối u - Phần 4: Thiết kế tính chọn phần tử động lực - Phần 5: Thiết kế tính toán phần điều khiển Phần 1: Giới thiệu chung Trong kinh tế nguồn điện ắc quy đợc sử dụng nhiều ngành công nghiệp, nông nghiệp đặc biệt ngành giao thông vận tải ắc quy phận quan trọng hệ thống điện, hệ thống điều khiển tự động nên máy có sử dụng đến động nổ việc khởi động động phụ thuộc phần lớn vào nguồn ắc quy Ngoài ắc quy cung cấp điện cho hệ thống khác dây truyền công nghệ ắc qui nguồn diện chiều , nhiều máy móc thiết bị hoạt động đợc nhờ có nguồn ắc qui Để có nguồn ắc qui phù hợp - tuỳ theo nhu cầu tính chất sử dụng ngời ta có loại ắc qui khác Những ắc qui thông dụng có điện áp nh : 6v , 12v , 24v , 48v Ngoài cần có điện áp khác hay công suất phù hợp ngời ta đấu ghép , sản xuất có đợc ắc qui nh ý muốn ắc qui hoạt động dợc nhờ có trình điện hoá - có tợng tích điện (khi nạp ) phóng điện sử dụng (có tải ) Khi bắt đầu nạp dòng nạp lớn 10% I dm (với ắc qui dung lợng nhỏ ) Còn với ắc qui dung lợng lớn lúc đầu I n = 10% I dm Trong vòng vài sau nâng Đồ án môn học suất Điện tử công dòng nạp lên dòng I dm Khi ắc qui đầy I n nhỏ dần U n tăng dần tới U max Để trình nạp ổn định dợc dòng áp ta phải có nguồn thích hợp điều chỉnh đợc tham số Phần II : Phân loại ắc qui phuơng pháp nạp Trong thực tế có nhiều loại ắc qui nhng phổ biến loại ắc qui kiềm axit I Cấu tạo va đặc điểm loại ắc qui - Cấu trúc ắc qui đơn giản gồn có phân khối cực dơng phân khối cực âm , ngăn Phân khối cực cực tên ghép nối lại với - Cấu tạo cực ắc qui gồm có phần khung xơng chất tác dụng trát lên Khung xơng cực dơng có cấu tạo giống chúng đợc đúc từ chì có pha thêm 5- 8% ăngtimoan (Sb) tạo thành hình mắt lới Phụ gia Sb thêm vào chì làm tăng thêm độ dẫn điện cải thiện tính đúc Trong thành phần tác dụng có thêm khpảng 3% chất nở (các muối hữu ) để tăng độ xốp cải thiện đợc độ thấm sâu chất dung dịch điện phân vào lòng cực đồng thời điện tích thuực tế tham gia phản ứng hoá học cực đợc tăng lên , phần đầu cực có vấu , cực dơng ắc qui đơn đợc hàn với tạo thành khối cực dơng cuực âm đợc hàn với tạo thành khối cực âm Số lợng cực ắc qui thờng từ Bề dày cực dơng từ 1,31,5 mm, cực âm mỏng 0,20,3 mm - Số cực dơng ắc qui thơng nhiều số cực âm nhằm triệt để tận dụng diện tích tham gia phản ứng cực Tấm ngăn đợc bố trí cực âm dơng có tác dụng ngăn cách tránh va đập cực Các ngăn đợc làm vật liệu poly-vinyl có dạng lợn sóng , bề mặt ngăn có lỗ cho phép dung dịch điện phân thông qua II Quá trình biến đổi lợng ắc qui ắc qui nguồn lợng có tính thuận nghịchnó tích trữ lợng dới dạng hoá giải phóng lợng dới dạng điện Quá trình ắc qui cấp điện cho Đồ án môn học suất Điện tử công mạch đợc gọi trình phóng điện , trình ắc qui dự trữ lợng đợc gọi trình nạp điện Quá trình biến đổi lợng ắc qui axit -Trong ắc qui axit có cực dơng oxit chì (PbO ) Các cực âm (Pb) dung dịch điện phân H SO nồng độ d = 1,11,3% ()Pb H SO d = 1,11,3% | PbO (+) phong , nap PbO +2H SO +Pb 2PbSO +2H O điện động e= 2,1v Quá trình biến đổi lợng ắc qui kiềm Trong ắc qui kiềm có cực dơng Ni(OH) cực âm Fe dung dịch điện phân : KOH nồng độ d = 20% () Fe | KOH d = 20% | Ni(OH) (+) phong , nap Fe + 2Ni(OH) Fe(OH) + 2Ni(OH) điện động e = 1,4v Từ điều ta nhận thấy trình phóng nạp nồng độ dung dịch điện phân thay đổi Khi ắc qui phóng điện nồng độ dung dịch điện phân giảm dần nạp điện nồng độ dung dịch điện phân tăng dần Do ta vào nồng độ dung dịch điện phân để đánh giá trạng thái tích điện ắc qui III Các thông số ắc qui Sức điện động ắc qui Sức điện động ắc qui axit kiềm phụ thuộc vào nồng độ dung dịch điện phân E = 0,85 + P (v) E : sức điện động tĩnh ắc qui (v) P : Nồng độ dung dịch điện phân 15C (g/cm) Quá trình phóng điện thics điện động E p ắc qui : E p = U p +I p R p Trong : E p : Sức điện động ắc qui phóng (v) I p : Dòng điện phóng (A) U p : Điện áp đo cực ắc qui phóng điện Đồ án môn học suất Điện tử công R p : Điện trở ắc qui phóng điện () Quá trình nạp điện sức điện động E n : E n = U n - I n R n E n : Sức điện động ắc qui nạp điẹn (v) I n : Dòng điện nạp (A) U n : Điện áp đo cực ắc qui nạp R n : Điện trở ắc qui nạp Dung lợng ắc qui Dung lợng phóng ắc qui đại lợng đánh giá khả cung cấp lợng điẹn ắc qui cho phụ tải C p = I p t p C p : Dung dịch thu đợc trình phóng (Ah) I p : Dòng điện phóng ổn định thời gian phóng (A) t p : Thời gian phóng điện (h) Dung lợng nạp ắc qui đại lợng đánh giá khả tích trữ lợng ắc qui C n = I n t n C n : Dung dịch thu đợc trình nạp (Ah) I n : Dòng điện nạp ổn định thời gian nạp (A) t n : Thời gian nạp (h) IV Đặc tính phóng nạp ắc qui Đặc tính phóng Đặc tính phóng ắc qui biểu đồ đồ thị biểu diễn quan hệ phụ thuộc sđđ , điện áp nồng độ dung dịch điện phân theo thời gian phóng dòng điện phóng không thay đổi vẽ sơ đồ vào dây Từ đặc tính phóng nạp ắc qui nh hình vẽ ta có nhận xét sau : + Trong khoảng thời gian phóng từ t p = t gh sđđ , U , nồng độ dung dịch điện phân giảm dần , khoảng thời gian độ dốc đồ thị không lớn ta gọi giai đoạn phóng ổn định Đồ án môn học suất Điện tử công + Từ thời gian t gh trở độ dốc đồ thị thay đổi đột ngột Nếu ta tiếp tục cho ắc qui phóng điện sau t gh sđđ , U ắc qui giảm nhanh Mặt khác tinh thể sunfatchif (PbSO ) tạo thành phản ứng có dạng thô rắn hoà tan trình nạp điện trở lại cho ắc qui sau ắcqui không cho phép đợc phóng điện dung lợng khoảng 80% Sau ngắt mạch phóng khoảng thời gian giá trị sđđ , điện áp , nồng độ dung dịch điện phân ắc qui lại tăng lên Ta gọi thời gian phục hồi hay khoảng nghỉ ắc qui Thời gian phục hồi phụ thuộc vào chế độ phóng điện ắc qui Đặc tính nạp ắc qui đồ thị biểu diễn quan hệ phụ thuộc sđđ , điện áp , nồng độ dung dịch điện phân theo thời gian trị số dòng điện không thay đổi vẽ đò thị vào Từ đồ thị đặc tính ta có nhận xét sau : + Trong khoảng thời gian từ t n = đến t n = t gh sđđ , điện áp , nồng độ dung dịch điện phân tăng dần Tới thời điểm t s bề mặt cực âm xuất bọt khí ( gọi tợng sôi ) lúc hiệu điện cực ắc qui tăng đến 2,4v Nếu tiếp tục nạp giá trị nhanh chóng tăng tới 2,7v giữ nguyên Thời gian gọi thời gian nạp no Nó có tác dụng cho phần cao tác dụng sâu lòng cực đợc biến đổi tuần hoàn Nhờ làm tăng thêm dung lợng phóng điện ắc qui + Sau ngắt mạch nạp , sđđ , điện áp nồng độ dung dịch điện phân giảm xuống ổn định Thời gian gọi khoảng nghỉ ắc qui sau nạp + Trị số dòng điện nạp ảnh hởng lớn đến chất lợng tuổi thọ ắc qui I n đ dm I n = 0,1C 10 C 10 : dung lợng ắc qui với chế độ nạp dòng điện định mức I n = 0,1 C 10 sau 10h ắc qui đầy VD : Với ắc qui C= 180 Ah ta nạp ổn dòng với dòng điện 10% dung lợng tức I n = 18A sau 10h ắc qui đầy V Sự khác ắc qui kiềm ắc qui axit Đồ án môn học suất Điện tử công Cả hai loại ắc qui có đặc điểm chung tính chất tải thuộc loại dung kháng sức phản điện động Nhng chúng có số đặc điểm khác ắc qui axit ắc qui kiềm Khả tải không cao Dòng nạp lớn đạt tải Khả tải lớn dòng nạp lớn đạt I max = 50%C 10 Là I max = 20% C 10 Hiện tợng phóng lớn Hiện tợng phóng lớn Sử dụng rộng rãi đời sống Sử dụng nơi có yêu cầu Công nghiệp với công suất tải công suất lớn , tải thờng xuyên vừa phải Dùng ôtô , xe máy, động Dùng phổ biến công có công suất vừa nhỏ nghiệp hàng không , hàng hải , Giá thành thấp nơi nhiệt độ môi trờng thấp Giá thành cao VI Các phơng pháp nạp ắc qui tự động Có phơng pháp nạp ắc qui + Phơng pháp dòng điện + Phơng pháp điện áp + Phơng pháp dòng áp Phơng pháp nạp ắc qui với dòng điện không đổi Đây phơng pháp nạp cho phép chọn đợc dòng nạp thích hợp với loại ắc qui đảm bảo cho ắc qui đợc no Phơng pháp sử dụng xởng bảo dỡng sửa chữa Với phơng pháp ắc qui đợc mắc nối tiếp thoả mãn điều kiện U n 2,7 N aq N aq : Số ngăn ắc qui đơn mắc mạch U n : Điện áp nạp Nhợc điểm phơng pháp thời gian nạp kéo dài Khi đa vào nạp phải có dung dịch định mức Đồ án môn học suất Điện tử công Phơng pháp nạp với điện áp không đổi Phơng pháp yêu cầu ắc qui đợc mắc song song với nguồn nạp , hiệu điện nguồn nạp không thay đổi (2,3v 2,5v ) Thời gian nạp ngắn nhiên dùng phơng pháp ắc qui không đợc nạp no Vì nạp với dòng điện không đổi phơng pháp bổ xung cho ắc qui trình sử dụng Phơng pháp nạp với dòng áp Đây phơng pháp nạp tổng hợp hai phơng pháp , tận dụng đợc u điểm phơng pháp Đối với yêu cầu đề nạp ắc qui tự động tức trình nạp trình biến đôỉ chuyển hoá đợc tự động diễn theo trình tự đặt sẵn ta chọn phơng pháp nạp ắc qui phơng pháp dòng áp Đối với ắc qui axit để đảm bảo thời gian nạp nh hiệu suất nạp khoảng thời gian t n = 8h ứng với 75 80% dung lợng ắc qui ta nạp với dòng điện không đổi I n = 0,1 C 10 theo đặc tính nạp ắc qui giai đoạn dòng điện không dổi điện áp ,sđđ tải thay đổi , để đảm bảo tính đồng tải cho thiết bị nạp sau thời gian 8h ắc qui bắt đầu sôi Lúc ta chuyển sang nạp chế độ ổn áp Ki thời gian nạp đợc 10h ắc qui bắt đầu no , ta nạp bổ xung thêm 23h Đối với ắc qui kiềm trình tự nạp giống ắc qui axit Nhng khả tải ắc qui kiềm lớn nên lúc ổn dòng ta nạp với I n = 0,2 C 10 nạp cỡng để tiết kiệm thời gian với dòng nạp I n = 0,5 C 10 Kết luận : Vì ắc qui tải có tính chất dung kháng kèm theo sức phản điện động ắc qui đói mà ta nạp theo phơng pháp điện áp dòng điện ắc qui tự động dâng nên không kiểm soát đợc lam sôi ắc qui dẫn đến hỏng hóc nhanh chóng Vì vùng nạp ta phải tìm cách ổn định dòng nạp cho ắc qui Khi dung lợng ắc qui dâng lên 80% lúc ta tiếp tục giữ ổn định dòng nạp ắc qui sôi làm cạn nớc Do đến giai đoạn ta phải chuyển chế độ nạp ắc qui sang chế độ ổn áp Chế độ ổn áp đợc giữ ắc qui thực Đồ án môn học suất Điện tử công no Khi điện áp cực ắc qui với diện áp nạp lúc dòng nạp tự động giảm va kết thúc trình nạp Tuỳ theo loại ắc qui mà ta nạp với dòng điện khác nau ắc qui axit I n = 0,1 C 10 nạp cỡng I n = 0,2 C 10 ắc qui kiềm I n = 0,2 C 10 nạp cỡng I n = 0,5 C 10 T phân tích ta rút số liẹu sau Dòng nạp lớn I n max = I d max = 90 (A) Điện áp U d max = 64,8v Phần III : Phân tích yêu cầu công nghệ chọn phơng án hợp lý I Phân tích yêu cầu công nghệ Qua trình công nghệ nạp điện hai loại ắc qui ta nhận thấy : ban đầu phải giữ cho dòng điện không đổi 75 80% I dm chuyển sang chế độ giữ cho điện áp không đổi ( ổn áp) trình sản xuất điện trở ắc qui không Do ngời ta phải giữ cho thời gian đầu không đổi để tránh trờng hợp có ngăn yếu Bình yếu bị dòng nạp gây nên hỏng cực Mục đích để bình hay ngăn Việc giữ cho điện áp không đổi giúp cho việc trộn dung dịch bình Với ý nghĩa công nghệ nạp điện cho ắc qui ta thiết kế nguồn nạp điện cho ắc qui theo thoong số kỹ thuật cho Giúp cho việc sử dụng ắc qui bền tiện lợi nâng cao tuổi thọ ổn định đợc dòng điện điện áp , độ gợn sóng (nhấp nhô) lợi ích kinh tế cao II Chọn phơng pháp Có nhiều phơng pháp để xây dựng chỉnh lu cho nguồn nạp ắc qui Ta xem xét cụ thể toán 10 Đồ án môn học suất Điện tử công Ưu điểm : Dòng điẹn nạp liên tục, điều chỉnh đợc góc mở , dòng tải phẳng Nhợc điểm : tăng thêm số vật t giá thành kinh tế Kết luận : Trong hai phơng pháp vừa nêu để đảm bảo độ bền tuổi thọ ắc qui , phù hợp với yêu cầu công nghệ ổn điịnh đợc dòng điện (liên tục) ổn định đợc điện áp theo ý muốn ta thấy thấy phơng án dùng chỉnh lu cầu pha dùng 06 trirstor để chỉnh lu từ áp xoay chiều thứ cấp máy biến áp pha thành nguồn chiều mong muốn hoàn toàn thích hợp Nhìn chung sơ đồ tơng đối đơn giản Mạch nguồn hoạt động ổn định, điện áp thay đổi phụ thuộc vào nguồn vào Nh mạch cần kết hợp với mạch điều khiển có phản hồi dòng điện điện áp ta đảm bảo đợc yêu cầu đặt Phần IV Thiết kế tính chon phần tử phần động lực 12 Đồ án môn học suất Điện tử công Nội dung mạch động lực cần tính chọn gồm có: - 01 máy biến áp pha mà sơ cấp đấu tam giác điện áp vào pha 220/380 VAC +/- 10% tần số xoay chiều 50Hz cho có điện áp thứ cấp là: U2= - Ud d0 Điện áp chỉnh lu không tải 01 mạch chỉnh lu cầu pha dùng tiristor đầu vào điện áp pha xoay chiều 220/380VAC+/-10% 50Hz điện áp Ud= 12VDC; Id= 10A - 01 mạch điều khiển để tạo xung mở điều khiển tiristor - Để đảm bảo cho chất lợng đầu ta dùng mạch phản hồi dòng điện điện áp 1- Phần điện áp Máy biến áp công suất vài chục KVA thuộc loại công suất nhỏ nên có sụt áp điện trở tơng đối lớn 4% sụt áp điện kháng lại khoảng 1,5% sụt áp van nối tiếp khoảng 2,4V 13 Đồ án môn học suất Điện tử công + Điện áp chỉnh lu không tải Udo= UdMAX +(0,04+0,015)Udmax + 2,4 Udo= 12+0,055 x 12 + 2,4 = 15,5 VDC 16 VDC + Tính giá trị hiệu dụng thứ cấp máy biến áp pha U2 = U 3,14.16 = = 6.8V 6 + Đến ta tính đợc tỷ số máy biến áp m= V2 U 6.8 = = = 0,018 lần V1 U1 380 + Điện áp ngợc lớn van phải chịu là: Ungvmax = 2- 6U = 6.6,8 = 16,656 V Dòng điện Nh ta tính toán dòng điện chỉnh lu định mức Id =10A Vậy giá trị hiệu dụng dòng chảy pha thứ cấp biến áp là: I2 = 2 Id = 10 = 8,16 A 3 Giá trị hiệu dụng hiệu dụng dòng điện dòng điện chảy pha sơ cấp máy biến áp là: I1 = mI2 = 0,018 x 8,16 = 0,147 A 14 Đồ án môn học suất 3- Điện tử công Chọn tiristor Ta phải chon tiristor cho phải chịu đợc điện áp ngợc Do dòng chảy qua tiristor nhỏ ta chon loại tiristor làm mát tự nhiên Ungv = U ng max 0,7 = 16,656 = 23,8 V 0,7 Và dòng điện trung bình: Iv= I t b v 10 = = 33,33 A 0,3 0,3 Nh ta chọn tiristir Liên Xô loại TL-200 có thhong số kỹ thuật sau: Itb=200A; Ungtb=300v; AU = 0,7; Toff = 150 às ; Ig =0,4A; Vg =8V; di dt = 20A às ; du dt 4- Tính máy biến áp a Mạch từ: - = 100 V àS Công suất máy biến áp: P2 = x V2 x I2 = x 6,8 x 8,16 =166 W P1 = x V1 x I1 = x 380 x 0,147 = 168 W - Mạch từ Ta chọn loại mạch từ trụ, Mỗi trụ có tiết diện theo công thức kinh nghiệm: 15 Đồ án môn học suất Q=k Điện tử công P cm c.f Trong : k = 4-5 máy biến áp dầu k= 5-6 máy biến áp khô P= công suất máy biến áp C= số trụ F= tần số nguồn xoay chiều Nh : Q=k P 168 cm = = 1cm c.f 3.50 - Trụ Tiết diện thô : 8.5 + 3.5 =55 cm2 Tiết diện hiệu : 0,95.55= 52,25 cm2 - Quy lát Tiết diện thô : 8.8 = 64 cm2 Tiết diện hiệu quả: 0.95.64 =60,8cm2 - Từ cảm Trong trụ có B m = 1,1 Tesla 52,25 = 0,95 Tesla 60,8 Nh mạch từ có dạng nh hình vẽ Trong quy lát chọn Bm= 1,1 16 Đồ án môn học suất Điện tử công Hình3 b Dây quấn + Dây quấn sơ cấp: 760 vòng dây chia thành lớp Giữa lớp đặt tờ giấy cách điện 0,1 mm Bề dầy cuộn dây quấn sơ cấp E1 =4 x 1,5 = mm Bán kính trung bình cuộn dây sơ cấp 60 mm Chiều dài cuộn dây sơ cấp x 63,15 x 10-3 x 760 = 301 m Điện trở cuộn dây 75 0C là: rl = 0,00993 x 301(1+0,04x75)= 11,9 + Dây quấn thứ cấp Giữa dây quấn sơ cấp thứ cấp để khoảng cách khoảng mm 16 vòng dây thành lớp bề dầy cuộn thứ cấp e2=5,2 - Bán kính trung bình dây 12 + + + 2,5 = 29,5 mm - Chiều dài cuộn dây thứ cấp là: x 29,5.10-3x20 = 3,7 m - Điện trở 75 17 Đồ án môn học suất Điện tử công r2 = 0,000811 x 3,7 x 1,3 = 0,03 - Điện áp rơi điện kháng 3xld Tromh x đợc tính theo công thức Vx = r C1 + C2 X = -3 N2 a + 10 h = 8.3,14-3.162 Vx = - 0,003 0,0063 + 0,0052 0,008 + .3,14 = 0,005 0,165 3xld 3.0,005.150 = 0,7V = 3,14 Điên áp rơi điện trở 2 n2 20 V1 = r + r1 ld = 0,01 + 1,37 150 = 2,53V n1 282 - Điện áp chỉnh lu dây tải d max = Udo Vx V1 VT = 16 - 0,71 - 2,53 - 1,4 = 11,36 V - Tổng trở ngắn mạch Zn = X + R d2 = 0,005 + 0.0016 = 0,017 18 Đồ án môn học suất - Điện tử công Dòng điện ngắn mạch V2 6,8 = = 400A Z 0,017 Trục ống dây I2= r=70 Hình Phần V: Thiết kế sơ đồ điều khiển chỉnh lu cầu pha - 01 máy biến áp pha tạo điện áp đồng với nguồn 19 Đồ án môn học suất Điện tử công - Khối khối tao điện áp (xung) ca phù hợp đồng với nguồn - Khối khối đa hài xung chữ nhật với f = 8KHz - Khối khối so sánh tín hiệu điện áp điều khiển U ĐK điện áp ca khối tạo đầu cho điện áp xung chữ nhật f 100Hz - Khối khối khuyếch đại xung biến áp xung - Khối khối phản hồi dòng điện áp - Rơle thời gian đóng ngắt tiếp điểm Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển nạp ắc quy tự đông đợc mô tả nh hình vẽ sau: Khối Khối Khối Khối 20 Sơđồ mạ ch điều khiển tự động nạ p ắc quy Đồ án môn học suất Điện tử công ( Bản vẽ lớn đính kèm) Khối khối tạo điện áp ca đồng với nguồn gồm R5; R6; R7; C5; D6; T8 điện áp đồng Ur1 Khi bazơ T8 âm tranzitor T8 bị khoá Khi tụ C nạp điện +E qua R6; R5 điểm Khi Bazơ T8 dơng, transitor mở, Tụ C5 phóng điện qua R5 âm tụ nên đầu có chuỗi xung ca đồng với điện áp nguồn nuôi Nhìn vào sơ đồ lợc khâu ta thấy dạng điện áp vào, nh sau: 21 Đồ án môn học suất Điện tử công Khối : khối đa hài tự dao động xung chữ nhật gồm R 0; R1; C1; C2; T9; T10 tần số f = 8000Hz Khi T9 điện áp C1 đặt vào bazơ T10 khoá T10 lại Ura = -E tụ C2 nạp điện qua R0 qua T9 Tụ C1 phóng điện qua R1 qua nguồn C1 phóng hết điện bazơ T10 có giá trị âm T10 thông đa điện áp tụ C2 vào bazơ T9 khoá T9 lại Ura=0 đồng thời tụ C2 phóng điện qua R1 qua nguồn C2 phóng điện hết bazơ T9 âm, T9 thông đa điện áp tụ C1 vào bazơ T10 khoá T10 lại Ura = -E Nếu R1 = R0; C1 = C2 = 1,4RC Nếu R1 R0; C1 C2 = 0,7(R1C1 + R0C2) Lấy C =8 R = 8000hz = 700M 1,4.8.10 Dạng điện áp khâu đa hài tự dao động là: Khối 22 Đồ án môn học suất Điện tử công Khối 3: Khối so sánh dùng IC TL081 Điện áp ca đặt vào chân đảo, điện áp điều khiển đa vào chân thuận, đầu ta đợc chuỗi xung chữ nhật độ rộng phụ thuộc vào điện áp điều khiển qua điốt D4 thi ta có xung d ơng chữnhật 23 Đồ án môn học suất Điện tử công Các xung d ơng chữnhật đ ợ c băm nhỏ thànhchù m đ a vào đầu vào khuyếch đạ i xung Khối 4: Khối khuyếch xung biến áp gồm : T7; R2; R3; D1; D2; D3; DZ biến áp xung BAX - Khi có chùm xung dơng tác động vào bazơ T7 làm T7 thông điện chạy từ dơng E qua BAX, qua D2 qua R3 qua T7 biến thiên gây nên đầu cuộn thứ cấp biến áp xung xung dơng, xung qua D1 đến cực điều khiển Tristor T1 - BAX để đảm bảo cách điện mạch động lực với mạch điều khiển - Dạng điện áp vào khâu BAX 24 Đồ án môn học suất Điện tử công E R E U R R R R E R E R Khối khối hồi tiếp dòng điện điệnRáp qua hình ta thấy tín hiệu dòng điện điện áp so sánh với tínn hiệu R E R 25 U đk R Đồ án môn học suất Điện tử công 26 [...]... điểm Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển nạp ắc quy tự đông đợc mô tả nh hình vẽ sau: Khối 1 Khối 3 Khối 4 Khối 2 20 Sơđồ mạ ch điều khiển tự động nạ p ắc quy Đồ án môn học suất Điện tử công ( Bản vẽ lớn đính kèm) Khối 1 khối tạo điện áp răng ca đồng bộ với nguồn gồm R5; R6; R7; C5; D6; T8 và điện áp đồng bộ Ur1 Khi bazơ T8 âm thì tranzitor T8 bị khoá Khi này tụ C 5 nạp điện +E qua R6; R5 về điểm 0 Khi... pha thành nguồn 1 chiều mong muốn là hoàn toàn thích hợp Nhìn chung sơ đồ tơng đối đơn giản Mạch nguồn hoạt động ổn định, điện áp ít thay đổi phụ thuộc vào nguồn vào Nh vậy mạch này chỉ cần kết hợp với một mạch điều khiển có phản hồi dòng điện và điện áp nữa là ta sẽ đảm bảo đợc yêu cầu đặt ra Phần IV Thiết kế tính chon các phần tử phần động lực 12 Đồ án môn học suất Điện tử công Nội dung mạch động lực... suất - Điện tử công Dòng điện ngắn mạch V2 6,8 = = 400A Z 2 0,017 Trục ống dây I2= r=70 Hình 4 Phần V: Thiết kế sơ đồ điều khiển chỉnh lu cầu 3 pha - 01 máy biến áp 3 pha tạo điện áp đồng bộ với nguồn 19 Đồ án môn học suất Điện tử công - Khối 1 là khối tao ra điện áp (xung) răng ca phù hợp đồng bộ với nguồn - Khối 2 là khối đa hài xung chữ nhật với f = 8KHz - Khối 3 là khối so sánh 2 tín hiệu điện áp... hỏng bản cực ắc qui, tuổi thọ của ắc qui giảm Bộ chỉnh lu thyristor a Chỉnh lu cầu một pha dùng thyristor vẽ sơ đồ Ưu điểm : Thiết bị vật t đơn giản , gọn nhẹ ,dòng điện tơng đối phẳng , điều chỉnh đợc góc mở Nhợc điểm : Dòng điện không liên tục ( gián đoạn ) ở đây U d bù điện áp thấp ta quan tâm chính đến là I d 2 Chỉnh l cầu 3 pha điều khiển đối xứng + Sơ đồ nguyên lý mạch động lực nguồn 11 Đồ án... có chuỗi xung răng ca đồng bộ với điện áp nguồn nuôi Nhìn vào sơ đồ lợc của khâu 1 ta thấy dạng điện áp vào, ra nh sau: 21 Đồ án môn học suất Điện tử công Khối 2 : khối đa hài tự dao động xung chữ nhật gồm R 0; R1; C1; C2; T9; T10 tần số f = 8000Hz Khi T9 thì điện áp trên C1 đặt vào bazơ T10 khoá T10 lại Ura = -E và tụ C2 nạp điện qua R0 qua T9 Tụ C1 phóng điện qua R1 qua nguồn khi C1 phóng hết điện... suất máy biến áp C= số trụ F= tần số nguồn xoay chiều Nh vậy : Q=k P 168 cm 2 = 6 = 1cm 2 c.f 3.50 - Trụ Tiết diện thô : 8.5 + 3.5 =55 cm2 Tiết diện hiệu quả : 0,95.55= 52,25 cm2 - Quy lát Tiết diện thô : 8.8 = 64 cm2 Tiết diện hiệu quả: 0.95.64 =60,8cm2 - Từ cảm Trong các trụ có B m = 1,1 Tesla 52,25 = 0,95 Tesla 60,8 Nh vậy mạch từ có dạng nh hình vẽ 3 Trong quy lát chọn Bm= 1,1 16 Đồ án môn học... khiển đối xứng + Sơ đồ nguyên lý mạch động lực nguồn 11 Đồ án môn học suất Điện tử công Ưu điểm : Dòng điẹn nạp là liên tục, điều chỉnh đợc góc mở , dòng tải phẳng hơn Nhợc điểm : tăng thêm một số vật t trong giá thành kinh tế Kết luận : Trong hai phơng pháp vừa nêu để đảm bảo độ bền tuổi thọ ắc qui , phù hợp với yêu cầu công nghệ ổn điịnh đợc dòng điện (liên tục) và ổn định đợc điện áp theo ý muốn... bazơ T9 khoá T9 lại Ura=0 đồng thời tụ C2 phóng điện qua R1 qua nguồn khi C2 phóng điện hết thì bazơ T9 âm, T9 thông nó đa điện áp trên tụ C1 vào bazơ T10 khoá T10 lại Ura = -E Nếu R1 = R0; C1 = C2 thì = 1,4RC Nếu R1 R0; C1 C2 thì = 0,7(R1C1 + R0C2) Lấy C =8 thì R = 8000hz = 700M 1,4.8.10 6 Dạng điện áp ra của khâu đa hài tự dao động 2 là: Khối 2 22 Đồ án môn học suất Điện tử công Khối 3: Khối... vào đầu vào của bộ khuyếch đạ i xung Khối 4: Khối khuyếch xung biến áp gồm : T7; R2; R3; D1; D2; D3; DZ và biến áp xung BAX - Khi có chùm xung dơng tác động vào bazơ T7 làm T7 thông điện chạy từ dơng E qua BAX, qua D2 qua R3 qua T7 về 0 biến thiên gây nên đầu ra cuộn thứ cấp biến áp xung 1 xung dơng, xung này qua D1 đến cực điều khiển của Tristor T1 - BAX để đảm bảo cách điện giữa mạch động lực với mạch...Đồ án môn học suất 1 Điện tử công Bộ chỉnh lu điôt Van chỉnh lu là điôt (có thể là cầu 1 pha hoặc 3 pha) Sử dụng van này góc mở là lớn nhất với sơ đồ cầu thì phạm vi chỉnh lu là cả chu kỳ Vẽ 2 sơ đồ cầu điôtvào đây Ưu điểm chỉnh lu cả