TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠCH BẢO VỀ QUÁ ÁP SỬ DỤNG SCR

Thiết kế rơ le điện tử bảo vệ quá áp và thấp áp thỏa mãn các thông số kỹ thuật sau:Điện áp vào cần khống chế 6≤U_V≤9V.Thời gian trễ có thể điều chỉnh từ 5 đến 10 giây.Phần tử so sánh và tạo thời gian trễ dùng vi mạch thuật toán.Phần từ thừa hành dùng SCR mắc qua biến áp xung,điều khiển máy cắt điện có thông số cuộn cắt : 200VDC5A; R_K=40Ω;L_K=10H.Nguồn mạch lực E=200V,nguồn nuôi mạch rơ le E_C=12V

Đề tài Thiết kế rơ le điện tử bảo vệ áp thấp áp thỏa mãn thông số kỹ thuật sau: Điện áp vào cần khống chế Thời gian trễ điều chỉnh từ đến 10 giây.Phần tử so sánh tạo thời gian trễ dùng vi mạch thuật toán.Phần từ thừa hành dùng SCR mắc qua biến áp xung,điều khiển máy cắt điện có thông số cuộn cắt : 200VDC-5A;Nguồn mạch lực E=200V,nguồn nuôi mạch rơ le - MỤC LỤC CHƯƠNG 1:CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1.Sơ đồ khối khâu của mạch bảo vệ rơle 1.2.Sơ đồ nguyên lý mạch bảo vệ rơle 1.3.Nguyên lý hoạt động CHƯƠNG 2: CÁC BƯỚC TÍNH TOÁN 2.1 Tính khâu tạo thời gian trễ 2.2Khâu thừa hành dùng Tiristor mắc qua biến áp xung 2.3 mạch vào của sơ đồ mạch bảo vệ CHƯƠNG3: THIẾT KẾ NGUỒN NUÔI 220V-50HZ 3.1 Thiết kế mạch ổn áp có khâu điều chỉnh 3.2 Thiết kế biến áp cho nguồn nuôi Chương 1.1.Sơ đồ khối các khâu của mạch bảo vệ rơle 1.2.Sơ đồ nguyên lý mạch bảo vệ rơle 1.3.Nguyên lý hoạt động Điện áp vào nằm khoảng : =>OA1,OA2 bão hòa dương làm cho điốt D1,D2 khóa => dẫn đến OA3 bão hòa âm => Khi tụ điện áp tụ C không được nạp : OA4 bão hòa âm dòng chạy qua cực gốc BJT làm cho BJT khóa,không có dòng chạy qua biến áp,tiristor không dẫn.mạch làm việc ổn định Khi xảy cố khiến cho điốt D1 hoặc D2 dẫn điện áp OA3 bão hòa dương tụ C được nạp điện => =>OA4 bão hòa dương BJT dẫn,có dòng chạy qua cuộn sơ cấp biến áp xung làm xuất dòng điện chạy cuộn thứ cấp,khi tiristor dẫn,làm xuất cố mạch => cuộn K cắt Với giả thiết ;;; Chương Các bước tính toán 2.1 Tính khâu tạo thời gian trễ Sử dụng khuếch đại thuật toán với sơ đồ : Giả thiết : OA1,OA2 sử dụng nguồn đơn cực Đồ thị thời gian minh họa nguyên lý làm việc : Khi OA3 bão hòa âm thì => : OA4 bão hòa âm Tại thời điểm xảy cố khiến cho ≤ khiến cho OA3 lật trạng thái chuyển sang bão hòa dương Tụ C được nạp điện,điện áp tăng dần theo quy luật hàm mũ Khi thì OA4 lật trạng thái chuyển sang bão hòa dương Thời gian trễ = + A Với sơ kiện =>A= Ở thời điểm có  = => => => Vậy Với + Tại thời điểm : => +Tại thời điểm : => Chọn triết áp VR4 loại 470kΩ Tụ C chuẩn loại 22µF 2.2Khâu thừa hành dùng Tiristor mắc qua biến áp xung Sơ đồ nguyên lý : Số liệu cần , Chọn tiristor TS435 có : ,, Chọn biến áp xung loại 813E187 có tiết diện lõi Q = 0,225 = 22,5 Các bước tính toán : 1.tính 2.chọn theo loại tiristor 51Ω 3.tính 4.chọn 5.tính 6.tính số vòng dây biến áp xung vòng vòng 7.chọn tiết diện dây quấn theo độ bền học d = 0,2 mm điện trở dây quấn sơ cấp thứ cấp biến áp xung : 8.tính điện trở quy đổi máy biến áp 9.Tính Chọn điện trở chuẩn :130Ω 10.tính theo điều kiện Chọn tụ 11.chọn theo điều kiện => Chọn điện trở 12.tính dòng cực góp BJT 13.chọn BJT có Chọn BJT chuẩn loại 2N3053 : , Có được 50-250 14.tính dòng cực gốc bão hòa 15.lấy dự trư 16.tính Chọn điện trở chuẩn 17.tính Chọn điện trở chuẩn 18.chọn điện trở theo điều kiện Chọn điện trở chuẩn 19.chọn theo điều kiện Chọn 2.3 mạch vào của sơ đồ mạch bảo vệ 10 +Chọn dòng qua phân áp 1mA =>( điện áp kΩ kΩ Chọn điện trở chuẩn : kΩ => kΩ Tra điện trở chuẩn kΩ Vậy + Với ,,VR3 tính toán tương tự ta có : 11 Chọn điện trở chuẩn cho , =>VR3=12-5,1-5,6=0,3kΩ Chọn Triết áp VR3 :1kΩ => => + Với ,,VR1 tính toán tương tự ta có : Chọn điện trở , =>VR1=12-5,1-5,6=0,3kΩ Chọn Triết áp VR1 :2,2kΩ , triết áp được vặn ở mức dưới của VR1 Điện áp => + Với ,,VR2 tính toán tương tự ta có : Chọn điện trở , =>VR2=12-5,6-4,3=2,1kΩ Chọn Triết áp VR2 :2,2kΩ , triết áp được vặn ở mức dưới của VR2 Điện áp => Chọn điện trở ,, : Chọn điện trở chuẩn 12 Chọn điện trở chuẩn Chọn điện trở chuẩn +Với =>( điện áp kΩ kΩ Chọn điện trở chuẩn : kΩ => kΩ Tra điện trở chuẩn kΩ Vậy Bảng điện trở kim loại mạch sơ đồ thiết kế bảo vệ rơle : Loại 0,125W và 0,5W (sai số ±1%) 13 STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Điện trở R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10 R11 R12 R13 R14 R15 R16 R17 R18 R19 Thông số 8,2kΩ 5,6 kΩ 2kΩ 4,3kΩ 8,2kΩ 9,1kΩ 6,2kΩ 8,2kΩ 3,9kΩ 5,1kΩ 5,6kΩ 9,1kΩ 3kΩ 470Ω 43Ω 750Ω 130Ω 51Ω 9,1kΩ Bảng Triết áp lựa chọn mạch : Điốt sử dụng mạch : STT Đi ốt Dz1 Dz2 D1 D2 D3 D4 Loại điốt KC191A KC162A KC210 KC210 KC210 BYD34-D STT Triết áp VR1 VR2 VR3 VR4 9,1 6,2 10 10 10 200 ,mA 10 10 5 1,5A Thông số 2,2kΩ 2,2 kΩ kΩ 220 kΩ Bảng tụ điện sử dụng mạch: Mạch sử dụng SCR suất ) loại TS435 có STT Tụ C C1 C2 22µF 100µF ( tiristor công thông số : ;; Mạch sử dụng BJT (tranzitor lưỡng cực ) loại 2N3053 : ;;β = 50-250 Chương Thiết kế nguồn nuôi Thiết kế nguồn nuôi cho rơ le : + Điện pha 220V-50Hz 14 + Nguồn nuôi 3.1 Thiết kế mạch ổn áp có khâu điều chỉnh Sơ đồ nguyên lý : Số liệu cần : ; ;; 1.Phạm vi điện án vào để mạch làm việc ổn định 2.Điện áp trung bình 3.Chọn Tranzitor BJT1 theo điều kiện : Chọn Tranzitor loại bóng ngược N-P-N BC108 có thông số : 15 4.Chọn Điốt rơ le : Chọn Điốt ổn áp công suất nhỏ KC162A ; 5.Tình dòng qua phân áp 6.Tính tổng trở cầu phân áp 7.Tính điện trở cầu phân áp => Chọn điển trở chuẩn : => => => 8.Chọn dòng cực gốc Tranzitor BJT2 16 9.Tính dòng cực phát của BJT2 10.Tính hệ số khuếch đại yêu cầu của BJT2 11.Chọn Trazitor BJT2 theo điều kiện Chọn BJT2 loại Dalingtơn TIP121 có thông số : 12.Tính dòng qua 13.Tính điện trở => => 14.Tính dòng qua điện trở 15.Tính 17 => => 16.Khoảng điện áp ổn định thực tế ở đầu 3.2 Thiết kế biến áp cho nguồn nuôi 1.Công suất máy biến áp Trong : : Hệ số sơ đồ : Công suất phụ tải : Tổng công suất cuộn thứ cấp có tải chỉnh lưu : Tổng công suất cuộn thứ cấp có tải chỉnh lưu : Tổng tổn hao van chỉnh lưu 18 ... Tiristor mắc qua biến áp xung 2.3 mạch vào của sơ đồ mạch bảo vệ CHƯƠNG3: THIẾT KẾ NGUỒN NUÔI 220V-50HZ 3.1 Thiết kế mạch ổn áp có khâu điều chỉnh 3.2 Thiết kế biến áp cho nguồn nuôi Chương 1.1.Sơ... của mạch bảo vệ rơle 1.2.Sơ đồ nguyên lý mạch bảo vệ rơle 1.3.Nguyên lý hoạt động CHƯƠNG 2: CÁC BƯỚC TÍNH TOÁN 2.1 Tính khâu tạo thời gian trễ 2.2Khâu thừa hành dùng Tiristor mắc qua biến áp. .. nguồn nuôi Thiết kế nguồn nuôi cho rơ le : + Điện pha 220V-50Hz 14 + Nguồn nuôi 3.1 Thiết kế mạch ổn áp có khâu điều chỉnh Sơ đồ nguyên lý : Số liệu cần : ; ;; 1.Phạm vi điện án vào để mạch làm