Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU……… CHƯƠNG I: TỔNG QUAN CÔNG NGHIỆP Ô TÔ VIỆT NAM. I. Công nghiệp ô tô Việt Nam. II. Quy trình chế tạo ô tô. III. Các công đoạn chính trong một nhà máy chế tạo ô tô. CHƯƠNG II: CÁC LOẠI MÁY HÀN TRONG NGÀNH CÔNG NGHIỆP Ô TÔ VIỆT NAM. I. Một số khái niệm cơ bản. II. Giới thiệu một số máy hàn điện phổ biến trong công nghiệp. III. Cấu tạo máy hàn điểm tiếp xúc. CHƯƠNG III: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN MÁY HÀN ĐIỂM. I. Thiết kế bộ điều áp xoay chiều cho máy hàn điểm II. Thiết kế mạch điều khiển III. Sơ đồ máy hàn điểm một pha. IV. Tính chọn sơ đồ mạch lực V. IC điều khiển chuyên dụng TCA 785. KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ-ĐỊA CHẤT BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Hình 3.15: Bộ dao động đa hài tạo xung tần số cao Sơ đồ mạch điều khiển tiristo Từ phân tích ta có sơ đồ mạch điều khiển tiristor: Hình 3.16: Sơ đồ kênh điều khiển tiristo Hình 3.17: Giản đồ đường cong mạch điều khiển - Nguyên lý hoạt động: Điện áp vào uA có dạng hình sin, trùng pha với điện áp anot tiristor T1, qua KĐTT A1 cho ta chuỗi xung chữ nhật u B Phần điện áp dương điện áp chữ nhật u B qua điôt D1 tới A2 tích phân thành điện áp tựa urc Điện áp âm điện áp uB làm mở thông tranzito Tr1, kết A2 bị ngắn mạch (với urc = 0) vùng uB âm Trên đầu A2 ta có chuỗi điện áp cưa gián đoạn Điện áp urc so sánh với uđk đầu vào A3 Tổng đại số urc+uđk định dấu điện áp đầu KĐTT A 3.Với urc + uđk> điện áp uD< 0, ngược lại urc + uđk< điện áp uD> Bộ tạo xung A4 cho cho ta chuỗi xung tần số cao, với điện áp uE Hai tín hiệu uD, uE đưa đến khâu AND Khi đồng thời có tín hiệu đầu có xung uF.Các xung uF làm mở thông tranzito khâu KĐ Kết cuối ta nhận xung xđk biến áp xung đưa tới mở Tiristor III Sơ đồ máy hàn điểm pha Sơ đồ nguyên lý máy hàn điểm pha trình bày hình 3.18, có phận chính: - Máy biến áp hàn BA; - Bộ điều áp cho máy hàn (sơ cấp BA) bao gồm mạch điều khiển mạch lực cặp tiristo nối song song ngược T1 T2 Hình 3.18: Sơ đồ nguyên lý máy hàn điểm Thiết kế sơ đồ điều khiển tính chọn mạch lực cho điều áp máy hàn công nghiệp với thông số định mức sau: - Công suất định mức máy biến áp: 75 kVA; - Điện áp định mức sơ cấp/thứ cấp: 400/10 V; - Dòng điện định mức sơ cấp thứ cấp: 18,5/7500 A IV Tính chọn sơ đồ mạch lực Từ thông số máy BA trên, tiristo T1,T2 phải chịu nửa dòng tải cộng với hệ số dự trữ tối thiểu 30% dòng điện định mức thyristo I T-dm 140A Về điện áp, thyristo phải chịu điện áp ngược UT-ng 400 =566 V Từ chọn cặp tiristo đóng gói SKKT 250/12E hãng Semikron với thông số chính: - Dòng điện định mức nhiệt độ làm việc 800C/1000C 250A/178A - Điện áp ngược lớn 1200V Hình dáng kích thước cặp thyristo hình 3.19 Hình 3.19: Hình dáng kích thước cặp tiristor SKKT 250/12E Để dòng điện phía sơ cấp, thiết kế chọn phương pháp đo gián tiếp thông qua biến dòng 250/5 A loại loại SRA02505 hãng Hager (Hình 3.19) Hình 3.20: Biến dòng đo lường 250/5 A V IC điều khiển chuyên dụng TCA 785 a Đặc trưng: • • • • • • • • Dễ phát việc chuyển qua điểm không Phạm vi ứng dụng rộng rãi Có thể dùng làm chuyển mạch điểm không Tương thích LSL Có thể hoạt động pha ( 3ICs) Dòng điện 250 mA Miền dốc dòng lớn Dải nhiệt độ rộng Kiểu Mã đặt hàng Gói TCA 785 Q67000-A2321 PQ-DIP-16-1 IC điều khiển pha dùng để kiểm soát tiristor, triacs, transistors Các xung kích hoạt chuyển góc pha 0 tới 1800 Ứng dụng tiêu biểu bao gồm mạch chuyển đổi, điều khiển AC điều khiển dòng ba pha IC thay cho loại trước TCA 780 780D b Kí hiệu chức Chân Kí hiệu Chức GND Nối đất Đầu đảo QU Đầu U Đầu đảo VSYNC Điện áp đồng I Tín hiệu cấm QZ Đầu Z V REF Điện áp chuẩn R9 Điện trở tạo mạch cưa 10 C10 Tụ tạo mạch cưa 11 V11 Điện áp điều khiển 12 C12 Tụ tạo độ rộng xung 13 L Tín hiệu điều khiển xung ngắn,xung dài 14 Q1 Đầu 15 Q2 Đầu 16 Vs Điện áp nguồn nuôi - Mô tả chức năng:Tín hiệu đồng có qua trở kháng cao từ điện áp dây (V5) Bộ phát điện áp không xác định điện áp không chuyển chúng đến ghi đồng Thanh ghi đồng điều khiển tạo dốc (làm dốc xung tín hiệu điều khiển), Tụ C10 tạo dốc nạp với dòng cố định (xác định R9) Nếu điện áp dốc (điện áp cưa, tam giác) V 10 vượt điện áp điều khiển V11 mà góc mở dịch chuyển khoảng từ (0 0=>1800) Với nửa phần sóng xung dương 30 s lại xuất đầu Q1,Q2 Giữ tồn xung đạt 180 qua tụ C12 Nếu chân 12 nối với đất xung với thời gian khoảng góc 00 =>1800 xuất Các đầu cung cấp tín hiệu ngược với Q 1,Q2 Tín hiệu 1800 dùng điều khiển Logic có chân Một tín hiệu tương ứng với liên kết NOR Q1,Q2 có sẵn cửa Qz (chân 7) Cổng vào hạn chế dùng để loại trở hoạt động cổng Q 1, Q2, , Chân 13 dùng để mở rộng đầu , độ rộng xung (1800- ) Hình 3.21: Sơ đồ chân TCA 785 Hình 3.22: Sơ đồ khối cấu trúc TCA 785 nhằm lấy đầy c Biểu đồ xung d Các thông số TCA 785: Thông số Kí hiệu Các giá trị giới hạn Đơn vị Min Max Điện áp cung cấp Vs -0,5 18 V Dòng điện chân 14, 15 Điện áp giới hạn IQ V6 -10 -0,5 400 Vs mA V Điện áp điều khiển V11 -0,5 Vs V Điện áp ngắn xung Dòng điện vào đồng V13 V5 -0,5 -200 Vs V Điện áp chân 14, 15 Dòng chân 2, 3, 4, Điện áp chân 2, 3, 4, Nhiệt độ tiếp giáp VQ IQ VQ Tj -55 200 Vs 10 Vs 150 A V mA V C Nhiệt độ cất giữ Trở nhiệt hệ thống-môi trường Tstg Rth SA -55 125 80 C K/W • Dải hoạt động: Điện áp cung cấp Vs 18 V Tần số làm việc f 10 500 Hz Nhiệt độ môi trường TA -25 85 • Đặc tính: Vs 18V; -250C Thông số Kí hiệu TA Min C 850C; f = 50 Hz Typ Max Đơn Mạch vị kiểm tra Tiêu thụ dòng cung cấp Is 4,5 Chân đồng I5 rms 30 Dòng vào điện áp bù R2 V5 6,5 10 mA 200 A S1…S6 mở V11=47 nF; R9 = 100 kΩ biến đổi 30 75 mA Chân điều khiển 11 Dải điện áp điều khiển V11 Điện trở vào R11 0,2 V10 peak 15 V kΩ Bộ biến đổi Dòng thay đổi I10 10 1000 Điện áp max V10 Điện áp bão hòa tụ V10 100 Biến trở R9 Thời gian hồi áp xung tf 80 Ngắt đầu V6 L 3,3 Cho phép đầu V6 H Thời gian chuyển tín hiệu tr Dòng vào I6 H V2-2 225 350 300 A V kΩ 1,6 S V V S cưa Chân hãm chân Chuyển mạch chân 2,5 3,3 500 800 A V6=8 V Dòng vào V6=1,7 V -I6 L 80 150 200 A Sự chênh lệch I10 I10 -5 I10 -20 20 R9=const Vs=12 V; C10=47 nF Sự chênh lệch I10 R9=const Vs=8 V tới 18 V Sự chênh lệch điện áp V10 max thay đổi nửa chu kì sau Vs= const Xung dài chân 13 nối với S8 Xung ngắn đầu V13 H Xung dài đầu V13 L Nhập vào thời I13 H V13=8V 3,5 2,5 2,5 V V 10 A -I13 L Nhập vào thời 45 65 100 A V13=1,7V Chân đầu 2, 3, 4, Dòng ngược ICEO 10 A 2,6 VQ=Vs Điện áp bão hòa I0= mA Vsat 0,1 0,4 V 2,6 Chân đầu 14, 15 Điện áp H đầu V14/15 H Vs-3 Vs-2,5 0,3 0,8 -IQ= 250 mA Điện áp L đầu IQ= mA V14/15 L 20 530 V 3,6 V 2,6 40 S 30 Độ rộng xung (xung ngắn) S9 mở Vs-1 620 Độ rộng xung (xung ngắn) 760 S/nF Với C12 Điều khiển điện áp Điện áp tham khảo VREF 2,8 3,1 3,4 V 2x10-4 5x10-4 1/K Kết nối song song (có thể) 10 ICs REF TC điện áp tham khảo e Sơ đồ ứng dụng: - R1, D1, D2 => Mạch đồng pha - K1 đóng /ngắt xung điều khiển - Biến trở R2 dùng để thay đổi giá trị góc áp U1-BA => thay đổi dòng điện hàn Ihàn tức thay đổi giá trị điện Hình 3.23: Sơ đồ ứng dụng TCA 785 KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu thực đề tài với giúp đỡ bảo tận tình thầy cô môn Kĩ thuật Điện-Điện tử đặc biệt thầy Nguyễn Thạc Khánh em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Trong trình làm đồ án tốt nghiệp em tích lũy số kiến thức để nâng cao trình độ cách chắn Tuy nhiên thời gian có hạn nên đồ án có nhiều chỗ hạn chế định không tránh khỏi thiếu sót Em mong góp ý xây dựng thầy cô bạn sinh viên để đồ án em hoàn thiện Một lần em xin trân trọng cảm ơn thầy giáo Nguyễn Thạc Khánh thầy môn giúp em hoàn thành đồ án TÀI LIỆU THAM KHẢO 1- Điện tử công suất – Lý thuyết- Thiết kế- Ứng dụng.Tập 1: Lê Văn Doanh, Nguyễn Thế Công, Trần Văn Thịnh (NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội) 2- Thiết kế máy biến áp điện lực – Phan Tử Thụ ( NXB Khoa học kỹ thuật) 3Hướng dẫn thiết kế điện tử công suất : Phạm Quốc Hải (NXB Khoa học Kỹ thuật – 2009) 4Hướng dẫn thiết kế mạch điện tử: PGS-TS Kim Ngọc Linh ( Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội – 2004)