THIẾT kế NGUỒN mạ điện một CHIỀU

Thiết kế đồ án môn học đề tàI thiết kế nguồn mạ đIện chiều Sinh viên: Lớp : TĐH Giáo viên hớng dẫn: Đỗ Trọng Tín Hà Nội ITên đề tàI: Thiết kế nguồn mạ chiều(không đảo chiều) chiều tham số sau: Các số liệu cho trớc Phơng án ĐIện áp (V) Dòng tảI max (A) 6ữ9 10.000 Nguồn mạ làm việc theo nguyên tắc giữ dòng đIện mạ không đổi trìng mạ Mạch phảI có khâu bsỏ vệ chống ngắn mạch II- Mục lục Lời nói đầu: Thế kỷ XX đánh dấu đời nhiều phát minh quan trọng, phát minh cho đời ngành công nghiệp đIện tử Vào năm 1902 kỹ s ngời Anh John Flening sáng chế Thyratran, năm 1948 hai nhà vật lý ngời Mỹ Jonh Bardeen W.H Bratlain sáng chế trasistor, đến năm 1956 nhóm kỹ s hãng Bell- Telephone cho đời sản phẩm Thyristor Kể từ đến ngành công nghịêp đIện tử giới không ngừng phát triển, ngời ta chế tạo thiết bị bán dẫn có công suất lớn nh đIốt, triắc, trasistor chịu đợc đIện áp cao dòng đIện lớn kể thiết bị bán dẫn cực nhỏ nh: vi mạch, vi mạch đa chức năng, vi xử lýlà phần tử thiết yếu mạch đIều khiển thiết bị bán dẫn công suất Ngày nay, không riêng nớc phát triển, nớc ta thiết bị bán dẫn thâm nhập vào ngành công nghiệp lĩnh vực sinh hoạt Các xí nghiệp nhà máy nh thuỷ đIện, xi măng, giấy, dệt sợi, đóng tàu, công nghiệp mạđang sử dụng ngày nhiều thành tựu công nghiệp đIện tử Đó minh chứng cho phát triển ngành công nghiệp Đặc biệt ngành công nghiệp mạ đIện Nó ứng dụng đIện tử công xuất để tạo nguồn đIện chiều ổn định phù hợp với việc mạ đIện tham gia đIều khiển tự động suốt trình mạ Nhờ mạ đIện tạo sản phẩm có độ bền cao, nâng cao tính thẩm mỹ để phục vụ y tế, công nghiệp nhẹ nh ứng dụng sống để trang trí Trong trình làm hoàn thành đồ án môn học, em nhận đợc giúp đỡ, bảo tận tình thầy Trần Trọng Minh, Đỗ Trọng Tín Đây lần đầu làm đồ án môn học với đề tàI mẻ có liên quan đến nhiều môn học khác Mặc dù em cố gắng nhng chắn không tránh khỏi hết khiếm khuyết Em mong nhận đợc ýkiến đóng góp thầy, cô để đồ án đợc hoàn chỉnh Em xin chân thành cảm ơn Chơng I Khái quát chung mạ điện 1) Khái niệm Mạ đIện đợc dùng nhiều ngành công nghiệp khác để chống ăn mòn, phục hồi kích thớc, chống ăn mòn, tăng cứng, phản quang, dẫn đIện, dễ hàn, dẫn nhiệtVề nguyên tắc, vật liệu kim loại, hợp kim , đôI vật liệu dẻo, gốm sứ composit Lớp mạ vậy, ngoàI kim loại hợp kim composit kim loại- chất dẻo kim loại- gốmTuy nhiên chọn vật liệu mạ tuỳ thuộc vào trình độ lực công nghệ, vào tính chất cần có lớp mạ vào giá thành Xu hớng chung dùng vật liệu rẻ, sẵn có vật liệu mạ đắt, quý nhng vhỉ lớp mạ mỏng bên Vậy mạ đIện gì? Một cách đơn giản hiểu mạ đIện trình kết tủa kim loại lên bề mặt lớp phủ có tính chất cơ, lý, hoá,đáp ứng đợc yêu cầu kỹ thuật mong muốn Tuy nhiên công nghệ ổn định thời gian dài để cho sản phẩm có tính chất nh đợc ứng dụng vào sản xuất 2) Điều kiện toạ thành lớp mạ: Mạ điện thực chất trinh đIện phân Quá trình điện phâ tổng quát là: - Trên Anốt sảy trình hoà tan kim loại đIện cực Anốt M ne Mn+ (1) - Trên Katốt, Cation nhận đIện tử tạo thành nguyên tử kim loại mạ: Mn+ ne M (2) Nếu không chế đIều kiện đIện phân nh hiệu suất phản ứng (1) (2) nồng độ ion M n+ dung dịch không thay đổi( điều ảnh hởng đến chất lợng lớp mạ) Một số trờng hợp phảI sử dụng anốt trơ (không tan) , dung dịch đóng vai trò chất nhờng đIện tử Ion kim loại phải đợc định kỳ bổ sung dới dạng muối vào dung dịch, lúc phản ứng anốt trình giảI phóng ôxi Thực trình sảy theo nhiều bớc liên tiếp nhau, bao gồm nhiều giai đoạn nối tiếp Ví dụ trình Katốt gồm bớc sau: - Ca tion Mn+.mH O di chuyển từ dung dịch vào bề Katốt - Ca tion vỏ Hydrat (mH O) tiếp xúc trực tiếp với bề mặt(qúa trình hấp thụ) - Điện tử từ Katốt điền vào vành điện tử hoá trị cation, biến thành nguyên tử kim loại trung hoà dạng hấp thụ Các nguyên tử kim loại tạo thành mầm tinh thể tham gia nuôI lớn mầm tinh thể sinh trớc Mầm phát triển thành tinh thể Từ tinh thể kết hợp thành lớp mạ Toàn trình xaỷ mạ điện (Hình 1) Nguồn chiều Katốt Để cho trình mạ đợc thành công phải: - Gia công kỹ thuật cho Katốt - Chọn vật liệu cho Anốt, thành phần dung dịch mạ, mật độ dòng đIện đIều kiện đIện phân khác Có thể chọn dùng số chủng loại lớp mạ sau: - Lớp mạ kim loại Zn, Cd, Sn, Cu, Ni, Cr, Pb, Ag, At, Pt, - Lớp mạ hợp kim; Cu-Ni, Cu-Sn, Sn-Ni, Ni-Cr, - Lớp mạ compóit: lớp mạ có chứa hạt rắn, nhỏ phân tán nh: Al O ; TiO ; Cr O ;SiO ; Khối lợng kim loại kết tủa lên diện tích S tính dựa theo định luật Faraday: Trong đó: m = S Dc.t H- C S: diện tích mạ (dm2) Dc: mật độ dòng điện Katốt (A/dm2) t: thời gian mạ (h) H: hiệu suất dòng điện(%) C: đơng lợng điện hoá ion kim loại mạ (g/ Ah) Một số kim loại cho nhiều ion hoá trị khác nên có giá trị C tơng ứng khác Ví dụ: đồng từ dung dịch axit tồn dạng muối đơn ion đồng có hoá trị +2 nên C tơng ứng 1,186 g/Ah, đồng từ dung dịch xianua kiềm tồn dạng muối phức nên C tơng ứng 2,372g/Ah Vì đơng lợng điện đợc dùng cho phản ứng kết tủa ion kim loại có trạng thái oxi hoá thấp mạ nhanh Hiệu suất dòng đIện H phụ thuộc nhiều vào loại dung dịch mạ Đa số dung dịch mạ có 0,9< H R2 = 4RV1 RV1 2,4 ta chọn R2 = RV1 = 10 K Khâu tạo tín hiệu ca: a Sơ đồ nguyên lý: -1 Uđk Dz t +12V Uđk RV2 R1 + D3 R3 C1 U1B Uc R5 6V t tt tn Tần số lới điện f = 50Hz Ta có chu kỳ T = = f Chu kì xung TRC = T = Thời gian nạp tụ tn = Thời gian phóng tụ tf = 20 = 10 ms 20 = 10 ms 18o.10 TRC = 180o 180o 180o - 180o TRC = TRC = (ms) 180 18 180 -U R4 10 = 9ms Uđk = Khi Uđk < ốt D1 thông IR4 = R4 Ta chọn điốt ổn áp DZ có UDZ = 6V Vậy chon R4 cho 1ms tụ C1 nạp đến giá trị UDZ = 6V điốt ổn áp Đồ án ĐTCS GVHD: Đỗ Trọng Tín Nếu dòng qua tụ có giá trị không đổi điện áp tụ thay đổi theo quy luật tuyến tính: Ic t Ic U(c) Uc = => = = = 6.103 C1 C1 t 10-3 Suy dòng chảy qua tụ có giá trị: Ic = C1 103 Chọn C1 = 0,22 àF => Ic = 0,22.10-6 103 = 1,32.10-3 A = 1,32mA U1 Ic Chọn R3 = 8,2 (k) R3 = = 12 1,3 10-3 = 9,05 103 () Trong khoảng 9ms lại dòng qua tụ C dòng qua điện trở (R4 + RV2) Ta phải chọn giá trị dòng điện cho tụ C phóng điện 0V sau 9ms Trong khoảng thời gian điện áp tụ C1 thay đổi theo qui luật: Uc = Uco - Ic t C1 với Uco = UDZ = 6V Ic C1 6.0,22.10-6 (A) -3 => I = => = 10 = c C1 10-3 10-3 -3 Ic = 0,147 10 (A) = 0,147 (mA) 12 n Vì Ic = RVU+n R => R4 + RV2 = U Ic = 0,147 10-3 = 82.10 () Để điều chỉnh đợc điện áp tụ C1 0V sau ms có khả điều chỉnh đợc điện áp ca nhiều kênh khác ta chọn: R4 = 51 k điện trở cố định RV2 = 51 K biến trở điều chỉnh Đồ án ĐTCS GVHD: Đỗ Trọng Tín Khâu so sánh: Uc Uđk U R6 U(c) Uđk U R7 Khâu so sánh thực so sánh điện áp ca điểm (c) với điện áp điều khiển tạo khâu phản hồi Khi U(C) < Uđk đầu KĐTT U1C cho tín hiệu âm U(C) > Uđk đầu KĐTT U1C cho tín hiệu dơng Vì dòng điện đầu vào đầu nhỏ nên ta chọn R6 = R7 = 20 K Khâu tạo tín hiệu điều khiển (khâu phản hồi): R33 It Rs 10000A 60mV R20 R21 + R23 G U1D R25 R22 + R27 H U1E R24 R26 + R28 Udk U1F RV3tín hiệu lấy vào KĐTT U1D giảm làm tín Giả sử dùng +12V tải It giảm hiệu đầu KĐTT U1D nhỏ tín hiệu so sánh với điện áp dặt RV3 qua làm tín hiệu trị H bớt âm hơn, qua KĐ U1F tín hiệu điều khiển giảm, điều khiển mở tiriztor với góc lớn để tăng dòng tải đến giá trị định mức Khi dòng tải It tăng làm tín hiệu điều khiển G tăng, tín hiệu qua khuếch đại U1E, U1F làm tín hiệu điều khiển ăng, tín hiệu điều khiển mở tiristo với góc nhỏ để giảm dòng tải đến giá trị ổn định Vậy nhờ có phản hồi mà dòng tải giữ đợc ổn định Nh chọn đitốt ổn áp có UDZ = 6V Do cuối mạch phản hồi cần có điện điều khiển 6V để so sánh U(C) Đã chọn URS = 60mV Chọn R20, R33 cho UG = 6V Ta có: UG KU1D = = 100 lần URS = 6.10-3 Đồ án ĐTCS GVHD: Đỗ Trọng Tín mà R33 = 100 => R33 = 100 R20 R20 kU1D = Chọn R20 = 10 K R33 = 1000 K UG = Uđk => Cần chọn R23, R24, R27, R26 để kU1E = kU1F = R23 = R27 => =1 R22 R26 Ta chọn R22 = R23 = R26 = R27 = 10 () Khâu bảo vệ ngắn mạch: R29 U(G) R26 + D20 RI R30 R31 -12V Điều chỉnh RV4 RV sao4 cho làm việc bình thờng U(+) < U(-) chế độ làm việc bình thờng U(+) < U(-) < có hiệu điện Ura = - Un , điốt D20 khoá làm cuộn dây RI điện tiếp điểm RI đóng Nếu có cố làm dòng tải tăng vọt dẫn đến tín hiệu đầu KĐTT U1D âm tức U(-) < U(+) tín hiệu đầu KĐTT U1G U = +Un = + 12V, điốt D20 thông, cuộn dây RI có điện làm tiếp điểm thờng đóng RI mở làm MDAX điện Thiết bị đợc bảo vệ Khâu tạo xung chùm: sử dụng vi mạch 555 +E R1 D 5K 2E/3 T + - R2 & Z + C 5K E/3 V3 5K UC UC & T1 V3 T2 T Đồ án ĐTCS GVHD: Đỗ Trọng Tín Vi mạch 555 gồm hai KĐTT OA1, OA2, thực chức so sánh, trigơ transistor điện trở 5K Vi mạch 555 có chân: 1- Nối với cực âm nguồn nuôi 2- Kích lật V2 = 2E/3 Thì V3 = 3- Cổng V3min = 0,1V ; V3max = E - 0,5V ; I3max = 0,2A 4- Chân khoá V4= V3= không cần khoá nối vào 5- Lọc nhiễu thờng trụ 0,1àF đấu chân 6- Ngỡng lât V6 = 2E/3 V3 = 7- Chân phóng điện thờng đấu nối tụ C mạch 8- Nối với cực dơng nguồn nuôi E = 18 V tiêu thụ 0,7mA/1V nguồn nuôi (10mA E = 15V) Điện cổng vào "+" 0A1, 0A2 2E/3 Điện cổng vào "-" 0A1, 0A2 E/3 Tụ C nạp điện từ nguồn E qua R1 D Tụ C phóng điện qua R2 transistor T Hoạt động sơ đồ: Giả thiết Uc = E/3 S = R = V3 = Z = T bị khoá Tụ điện C nạp điện Uc tăng hàm số mũ Khi Uc = 2E/3 R = Z = V3 = T mở tụ điện C phóng điện qua R2 T điện áp Uc giảm dần Khi Uc = E/3 S = V3 = Z = T bị khoá Xác định chu kỳ xung Khi tụ C nạp điện ta có phơng trình ỉ R1 + Uc = E ; với i = dUc C dt dUc + a Uc = A E, với a = dt Vận dụng hàm ảnh gốc ta có: Uc (t) = E (1 e-at) + Khi t = T1 Uc (T1) = 2E/3 C R1 E e-at T1 = 0,693C R1 Khi tụ C phóng điện ta có phơng trình Đồ án ĐTCS GVHD: Đỗ Trọng Tín 2E e-(t/CR2) Khi t = T2 (lấy T1 làm gốc thòi gian phóng điện) Uc (T2) = E / 3, T2 = 0,6936 R2 Vậy chu kỳ xung T = T1 + T2 = 0,693 C (R1 + R2) Bằng cách biến đổi R1, R2 mà giữ cho (R1 + R2) = const ta biến đổi đợc độ rộng xung nhận đợc chân vi mạch 555 Uc (t) = Máy phát xung phát xung có tần số ữ 10 KHz chọn f = KHz R1 = R2 = R, Chọn tụ C = 0,1 àF T = 0,693 C (R1 + R2) => -6 103 = 0,693 0,1 10 2R => R = 0,9 k Khâu khuếch đại xung biến áp xung: a Sơ đồ nguyên lý: Vì công suất tín hiệu nhận đợc từ tạo xung nhỏ kích mở thyristor ta phải khuếch đại xung lên nhờ khâu khuếch đại xung Đầu khâu khuếch đại xung đợc đa vào cực bazơ Transistor Các yêu cầu thiết kế khâu khuếch đại xung phụ thuộc vào cá tham số xung kích thích mở thyristor, thờng đổ ộng xung công suất xung Độ rộng xung phụ thuộc vào dạng sơ đồ nguyên lý Bộ khuếch đại xung thực theo kiểu khuếch đại Dalintơn, nối tải qua máy biến áp xung thực theo sơ đồ đáp ứng cách tin cậy yêu cầu khuếch đại xung Tạo xung đồng với tín hiệu đa vào từ tạo xung Tạo xung có độ rộng phù hợp để kích mở tiristor Tạo xung có công suất đủ lớn để kích mở tiristor Biến áp xung thực đợc cách ly điện áp cao mạch động lực mạch điều khiển Do dòng tĩnh chảy qua T4 T3 nên ICE = ICE = Vậy ICT3 = 3IBT3 ICT4 = IBT4 = I BT3 Ic = ICT3 + ICT4 = IBT3 + IBT3 và >> nên Ic = IBT3 Đồ án ĐTCS GVHD: Đỗ Trọng Tín + 24V RI R17 Dg D7 G4 D9 K1 T3 T4 R16 b Hoạt động sơ đồ: Khi cha có xung vào, T4 bị khoá nên dòng điện qua BAX nên đầu BAX xung Khi có xung đa vào chân bazơ T4 thông kéo theo T3 mở đạt điện áp nguồn Un2 lên cuộn sơ cấp W1 BAX khiến cho thứ cấp BAX có xung theo yêu cầu đợc đa tới cực điều khiển để kích mở Thysistor Khi xung tắt làm T4 khóa, biến áp xung cắt dòng xung bị cắt Lúc dòng điện biến áp xung bị giảm đột ngột cuộn dây BAX xuất sức từ động tự cảm tỉ lệ với di/dt Điện áp lớn cộng với E n2 làm cho UCE Transistor tăng cao dễ phá hỏng T T3 Nhờ có điốt nối song song với cuộn dây sơ cấp BAX dập tắt sức điện động tự cảm bảo vệ transistor Thysistor Điện trở R17 để hạn chế dòng Cobetơ, diốt D8 ngăn chặn xung áp âm có Transistor T4, T3 khoá Tính toán cho máy biến áp xung: Số liệu cho trớc: - K = 0,75 Hệ số điện kín - tx = 300 às Độ rộng xung - B = 0,3T - Ux = 7V Điện áp xung điều khiển Đờng kính trụ lõi sắt tròn chọn 2R = 13,5 m Gọi Q tiết diện lõi sắt tròn Q = .R2 = 3,14 (13,5/2)2 10-6 = 143.10-6 (m2) Số vòng dây cuộn sơ cấp: W1 = U2 tx = 24 300 10-6 = 224 (vòng) Đồ án ĐTCS GVHD: Đỗ Trọng Tín 0,3 143 10-6 0,75 B Q k Số vòng dây cuộn thứ cấp: Ux W1 224 = 65 (vòng) W2 = = 24 U2 Dòng điện vào cực bazơ đèn T3 12 = 1,2 (mA) 10 Dòng điện vào cuộn sơ cấp MBA xung: IB (T3) = I1BAX = IB(T3) = 1,2 (mA) Tỉ số MBA xung: U2 W2 65 m= = = U1 W1 224 Suy I1BAX = m Ig = 0,29 0,4 = 0,116 (A) Thay vào phơng trình ta có: = 0,29 0,116 = 1,2 10-3 = 96,7 Mạch cấm: Mạch cấm gồm R8, D12 R13, D13 nửa chu kỳ đầu D1 dẫn D13 dẫn, T3, T4 mở khâu khuếch đại xung làm việc bình thờng, D12 khoá, T1, T2 khoá khâu khuếch đại xung bị cấm nửa chu kỳ sau trình làm việc ngợc lại Đồ án ĐTCS GVHD: Đỗ Trọng Tín V Tính toán góc điện áp điều khiển: Theo yêu cầu đồ án: Ud = ữ 9V Máy biến áp thiết kế U2 = 7,7 (V) Từ công thức điện áp trung bình chỉnh lu pha Ud = U2 cos = Suy ra: = 3o ữ 53o 3,14 7,7 cos = ữ V Nếu tính từ gốc thì: = 63o ữ 113o Ura Uđk 6V Chọn UD2 = 6V Từ hình vẽ có: o - = 18o thì: 180 UD2 180 = Khi = 63o => 18 180 o = Khi = 113 => 18 Nh Uđk = 2,5 ữ 4,3 (V) 180o - Uđk = 180 63 => Uđk = 4,3(V) Uđk 180 113 => Uđk = 2,5(V) Uđk VI Tính toán thiết kế nguồn điều khiển: Khối nguồn nuôi khối tạo điện áp thích hợp cho phần tử tích cực mạch điều khiển nh IC, transistor Bộ nguồn cấp điện áp nh sau: Ucc1 = 12V Ucc2 = 24 V Tính nguồn cung cấp 1: Ucc1 Đồ án ĐTCS GVHD: Đỗ Trọng Tín Vì công suất mạch điều khiển nhỏ, dòng điện tiêu thụ cực đại nhỏ 100mA nên ta dùng mạch ổn áp IC à7812 à7912 có Imax = 1,5A cộng sản tản nhiệt Điện áp cung cấp Ucc1 = 12V đợc ổn áp Điện áp thứ cấp nguồn là: UTC1 UTC1 = Udo /0,9 = 12/0,9 = 13,3 (V) Lấy UTC1 = 15V ITC1 = (A) Điốt chỉnh lu D15 ữ D18 chọn loại IN5001 có thông số: Idm = 2A Ungmax = 50V Tụ C C3 C5 có thông số 2200 (àF) 25 V C4 C6 có thông số 1000 (àF) 25 V Tính toán nguồn cung cấp Ucc2 Cung cấp cho mạch điều khiển xung Vì nguồn cung cấp Ucc2 cấp điện áp 24V cho mạch khuếch đại xung nên ta dùng sơ đồ chỉnh lu cầu điện áp thứ cấp UTC2 = Udo/0,9 = 24/0,9 = 26,7 (V) Chọn Diôt D19 ữ D22 loại 1N5001 có thông số Iđm = 2(A) Ungmax = 50 (V) Tính toán thiết kế máy biến áp nguồn cung cấp cho mạch điều khiển Sơ đồ gồm cuộn sơ cấp hai cuộn thứ cấp USC ~ 220 V UTC1 = x 15 ITC1 = 1(A) UTC2 = 26,7 ITC2 = 2(A) Điện áp cho mạch điều khiển gồm: - Cuộn dây cung cấp nguồn Ucc2 = 12V (hai cuộn 12V) Cuộn dây cung cấp nguồn Ucc2 = 24V Công suất thứ cấp: P2 = I1Ucc1 + I2 Ucc2 = 2,15 + 26,7 = 83,4 (W) Công suất sơ cấp: P2 83,4 P1 = = 0,86 = 96,7 (W) - Đồ án ĐTCS GVHD: Đỗ Trọng Tín Trong = 0,86 hiệu suất máy biến áp P1 + P 2 Vậy: P = = 83,4 + 96,7 = 90 (W) + Ucc2 W2 ~ 220V W1 7812 + Ucc1 W3 7912 Đây máy biến áp công suát nhỏ nên ta chọn mạch từ kiểu bọc tôn - Ucc1 silic E330 cán tôn đồng 0,35mm Chọn sơ đồ: - Cờng độ từ cảm lõi thép B = Tesla - Mật độ dòng điện dây cuốn: J = 3A/mm2 - Tiết diện lõi thép: S = ab; b = 1,5a (b chiều dày lõi thép) c = 0,5a, (c chiều rộng bề dày lõi thép) h = 2,5a (h chiều cao cửa sổ lõi thép) Chọn a = 2,7cm, b = 4,05 cm, c = 1,35 cm, h = 6,75 cm Tính dây quấn: Số von mặt vòng dây: S k S tiết diện lõi sắt , S = a x b = 10,6 cm2 K = 45 hệ số phụ thuộc vào độ tự cảm lõi sắt Uv = Trong đó: Uv = Số vòng dây cuộn sơ cấp 10,6 45 0,2356 (V/vòng) U1 220 W1 = = Uv 0,2356 = 934 (vòng) Số vòng dây cuộn cung cấp 2: Ucc2 24 1,14 = 116 (vòng) W2 = 1,14 = Uv 0,2356 Đồ án ĐTCS GVHD: Đỗ Trọng Tín Số vòng dây cuộn cung cấp 1: Ucc1 15 1,14 = 72 (Vòng) W3 = (1 + 14%) = Uv 0,2356 Chọn mật độ dòng điện J = 4A/mm2 Tiết diện dây quấn W2: ITC2 S2 = = = 0,5 (mm2) J Chọn dây tiến diện d2 = 0,8mm Tiết diện dây quấn W3: ITC1 S3 = = 14 = 0,25 (mm2) J Chọn dây d3 = 0,57 (mm) d2 + d3 Vậy dtb = = 0,8 +20,57 = 0,685 (mm) Tài liệu tham khảo [...]... Qua phân tích trên chọn nguồn mạ là bộ chỉnh lu 6 pha có cuộn kháng cân bằng điều chỉnh bên thứ cấp Tính toán mạch lực theo số theo số liệu cho trớc U d = 6ữ9 V ; I d =10.000 A Nguồn điện xoay chiều cần biến đổi là nguồn điện xoay chiều 3 pha có U 1 =380V ; f = 50H Z Sơ đồ mạch điện nh hình vẽ: A B C AT * T1 * T3 * Lcb Lcb L * T4 Q T5 * T6 * T2 R P RS P _ + _ + Q Dung dịch mạ Trong sơ đồ gồm có: -... chỉnh lu nhỏ hơn Trong mỗi chu kỳ điện áp nguồn thì điện áp trên tải đập mạch 6 lần nên điện áp trên tải ít nhấp nhô hơn Hiệu suất máy biến áp tơng đối cao Tuy sơ đồ này dùng nhiều van song nó rất thích hợp với những tải có yêu cầu điện áp thấp và dòng điện lớn nh nguồn điện mạ Qua phân tích 3 sơ đồ chỉnh lu ở trên thấy sơ đồ chỉnh lu 6 pha có cuộn kháng cân bằng cho điện áp Chỉnh lu ít nhấp nhô nhất... gồm có: - Máy biến áp để tạo ra cấp điện áp U 2 =9V theo yêu cầu và cách ly mạch nguồn mạ với nguồn điện xoay chiều tần số công nghiệp - L cb : cuộn kháng cân bằng, để cân bằng điện áp giữa 2 bộ chỉnh lu - L: Cuộn cảm để giảm các sóng bậc cao, san bằng điện áp tải - AT: áp tô mát để đóng cắt máy biến áp và bảo vệ chống quá tải, chống ngắn mạch máy biến áp - R s : Điện trở sun để lấy tín hệu phản hồi... arccos Theo nguyên tắc này ngời ta cũng dùng 2 điện áp: - Điện áp đồng bộ U r vợt trớc điện áp anốt- catốt tiristor một góc bằng /2 (nếu U AK = Asin t thì U r = Bcos t) - Điện áp điều khiển U c là điện áp một chiều, có thể điều chỉnh đợc biên độ theo hai hớng(dơng và âm) Uc Ur 0 t Uc Ur + Uc Trên hình vẽ, đờng đứt nét là điện áp anốt- catốt triristor Từ điện áp này ngời ta tạo ra U r Tổng đại số (U... Thysistor mở góc thờng cần đến hệ điện áp 6 pha làm điện áp đồng bộ Góc đợc tính từ giao điểm các điện áp nguồn nuôi Vì vậy hệ điện áp đồng bộ phải vợt trớc hệ điện áp nguồn nuôi một góc bằng 60o Để đáp ứng yêu cầu này ta sử dụng một máy biến áp 3 pha trong đó sơ cấp đấu hình sao lấy điện từ thứ cấp của máy biến áp lực Thứ cấp có 6 cuộn dây tải mỗi trụ có 2 điện áp ngợc pha nhau Ua Ub Uc a US2 b Ur2 Ur4...+ Giá trị trung bình dòng điện Id = Id 3 + Giá trị dòng điện thứ cấp I 2 =0,816 I d + Giá trị dòng đIện sơ cấp I1 = I 2 0,186.I d = k ba k ba + Công suất máy biến áp S ba =1,05P d + ĐIện áp ngợc lớn nhất đặt lên van: U ng max = 6 U 2 Nhận xét: Sơ đồ dùng nhiều va và trong một chu kỳ đIện áp đập mạch 3 lần và sẽ có 6 lần chuyển mạch nên sụt áp do quá trình chuyển mạch lớn gấp đôI so với sơ đồ 3... của điện áp đặt trên tiristor a) Nguyên tắc điều khiển thẳng đứng tuyến tính Theo nguyên tắc này ngời ta dùng hai điện áp: - điện áp đồng bộ, ký hiệu là U r , có dạng tăng ca và đồng bộ với điện áp đặt trên anốt- catốt tiristor - Điện áp điều khiển, ký hiệu là U c , là điện áp một chiều, có thể điều chỉnh đợc biên độ 8 Uc Ur Uc +Ur 0 2 t Uc Tổng đại số của (U r + U c ) đợc đa đến đầu vào của một. .. bằng là thích hợp nhất để làm nguồn mạ một chiều Chơng III Thiết kế và tính toán mạch lực Qua phân tích ở chơng II đã chọn phơng án là sơ đồ chỉnh lu 6 pha có cuộn kháng bằng Với phơng án này có hai phơng pháp điều chỉnh: điều chỉnh bên sơ cấp và điêù chỉnh bên thứ cấp Điều chỉnh bên sơ cấp A B C AT T1 * * T2 * T3 L * * * R RS Vì van điều khiển đặt bên sơ cấp nên dòng điện chảy qua van điều khiển... tố nên việc tính toán thông số mạch R, C đòi hỏi nhiều thời gian R, C bảo vệ quá điện áp do tích tụ điện tích gây nên Chúng ta sử dụng các chữ viết tắt sau: U dmp , U imp : giá trị cực đại cho phép của điện áp thuận và ngợc đặt lên thyristor một cách chu kỳ, cho trong sổ tay tra cứu U dmnp , U im,np là giá trị cực đại cho phép của điện áp thuận và ngợc đặt trên thyristor một cách không chu kỳ, cho trong... van Thyristor cũng rất nhạy cảm với điện áp quá lớn so với điện áp định mức, ta gọi là quá điện áp Có 2 nguyên nhân gây ra quá điện áp: - Nguyên nhân nội tại: đấy là sự tích tụ điện tích trong các lớp bán dẫn - Nguyên nhân bên ngoài: thờng xảy ra ngẫu nhiên nh khi cắt không tải 1 máy biến áp trên đờng dây, khi có sấm sét, - Để bảo vệ quá điện áp ngời ta thờng dùng mạch RC nh hình vẽ: i t R C Thông số