THIẾT kế máy BIẾN áp CHỈNH lưu cầu 3 PHA đối XỨNG

tính toán dễ hiểu bạn chỉ cần tải về và thay số thôi ...đã từng đc 10 đ đồ án nhé Tính toán chọn bộ chỉnhlưu và tính toán máy biến áp 1 .Tính và chọn van động lựcTính chọn tiristor phải chịu5Điện áp ngược lớn nhất mà tiristor phải chịu Điện áp ngược của tiristor cần chọn cần chọnDòng điện qua van được chọn dựa vào dòng điện hiệu dụng8Tính toán máy biến áp chỉnh lưu1…… Điện áp pha thứ cấp của máy biến áp92…… Công suất biểu kiến của máy biến áp 3 …… Điện áp sơ cấp của máy biến áp…… Điện áp pha thứ cấp máy biến áp…… Dòng điện hiệu dụng thứ cấp của máy biến áp 6 …… Dòng điện hiệu dụng sơ cấp của máy biến áp 7 ……Tiết diện sơ bộ trụ8 …… Đường kính trụ 9 …… Chọn thép……Chọn chiều cao trụ15Tính toán dây quấn biến áp ( dây quấn sơ cấp )…… Số vòng dây sơ cấp mỗi pha của máy biến áp15……Số vòng dây thứ cấp mỗi pha của máy biến áp 13…… Chọn sơ bộ mật độ dòng điện trong may biến áp 14 …… Tiết diện dây dẫn sơ cấp của máy biến áp…… Tính lại mật độ dòng điện trong cuộn sơ cấp…… Tiết diện dây dẫn thứ cấp của máy biến áp 17 ……Tính lại mật độ dòng điện trong cuộn thứ cấp18 …….Tính sơ bộ số vòng dây trên một lớp của cuộn sơ cấp 19 …….Tính sơ bộ số lớp dây ở cuộn sơ cấp……. Chiều cao thực tế của cuộn sơ cấp…… Chọn ống quấn làm bằng vật liệu cách điện có bề dầy 22…… Khoảng cách từ trụ đến cuộn dây sơ cấp chọn23 …… Đường kính trong của ống cách điện 24…… Đường kính trong của cuộn sơ cấp25 …. Chọn bề dầy giữa hai lớp dây ở cuộn sơ cấp 26 ….. Bề dày cuôn sơ cấp 27…..Đường kính ngoài của cuộn sơ cấp 28…..Đường kính trung bình của cuộn sơ cấp 29 ….. Chiều dài dây quấn sơ cấp……Chọn bề dày cách điện giữa cuộn sơ cấp và thứ cấp19Tính toán dây quấn thứ cấp……Chọn sơ bộ chiều cao cuộn thứ cấp20…….Tính sơ bộ số vòng dây trên một lớp 33 ……Tính số bộ sơ lớp dây quấn thứ cấp 34 ……Chọn số lớp dây quấn thứ cấp :35 ……Chiều cao thực tế của cuộn thứ cấp 36 …….Đường kính trong của cuộn thứ cấp37 …….Chọn bề dày cách điện giữa các lớp dây ở cuộn thứ cấp 38 …… Bề dày cuộn sơ cấp39…… Đường kính ngoài của cuộn thứ cấp40 ……Đường kính trung bình của cuộn thứ cấp 41 …….Chiều dài dây quấn thứ cấp……Đường kính trung bình các cuộn dây…….Chọn khoảng cách giữa hai cuộn thứ cấp21Tính kích thước mạch từ44…… chọn số bậc thang trong trụ2245 ……Toàn bộ tiết diện bậc thang của trụ 46 ……Tiết diện hiệu quả của trụ47 ……Tổng chiều dày bật thang của trụ 48 ……Số lá thép dùng trong các bậc…… Tiết diện hiệu quả của gong……Số lá thép dùng trong một gông……Tính chính xác mật độ từ cảm trong trụ 52…… Mật độ từ cảm trong gông53…… Chiều rộng cửa sổ54…… Tính khoảng cách giữa hai tâm trụ 55…… Chiều rộng mạch từ56 …… Chiều cao mạch từ25Tính các thông số của máy biến áp57 ……Điện trở của cuộn sơ cấp máy biếp áp ở 75°

ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP CHỈNH LƯU CẦU PHA ĐỐI XỨNG MỤC LỤC Tính tốn chọn chỉnh lưu tính tốn máy biến áp Tính chọn van động lực Tính chọn tiristor phải chịu………………………………………….5 Điện áp ngược lớn mà tiristor phải chịu Điện áp ngược tiristor cần chọn cần chọn Dòng điện qua van chọn dựa vào dòng điện hiệu dụng……….8 Tính tốn máy biến áp chỉnh lưu 1…… Điện áp pha thứ cấp máy biến áp…………………………9 2…… Công suất biểu kiến máy biến áp …… Điện áp sơ cấp máy biến áp …… Điện áp pha thứ cấp máy biến áp …… Dòng điện hiệu dụng thứ cấp máy biến áp …… Dòng điện hiệu dụng sơ cấp máy biến áp ……Tiết diện sơ trụ …… Đường kính trụ …… Chọn thép 10 ……Chọn chiều cao trụ …………………………………………15 Tính tốn dây quấn biến áp ( dây quấn sơ cấp ) 11 …… Số vòng dây sơ cấp pha máy biến áp………………15 12 ……Số vòng dây thứ cấp pha máy biến áp 13…… Chọn sơ mật độ dòng điện may biến áp 14 …… Tiết diện dây dẫn sơ cấp máy biến áp 15 …… Tính lại mật độ dòng điện cuộn sơ cấp 16 …… Tiết diện dây dẫn thứ cấp máy biến áp 17 ……Tính lại mật độ dòng điện cuộn thứ cấp 18 …….Tính sơ số vòng dây lớp cuộn sơ cấp 19 …….Tính sơ số lớp dây cuộn sơ cấp 20 …… Chiều cao thực tế cuộn sơ cấp 21 …… Chọn ống quấn làm vật liệu cách điện có bề dầy 22…… Khoảng cách từ trụ đến cuộn dây sơ cấp chọn 23 …… Đường kính ống cách điện 24…… Đường kính cuộn sơ cấp 25 … Chọn bề dầy hai lớp dây cuộn sơ cấp 26 … Bề dày cuôn sơ cấp 27… Đường kính ngồi cuộn sơ cấp 28… Đường kính trung bình cuộn sơ cấp 29 … Chiều dài dây quấn sơ cấp 30 ……Chọn bề dày cách điện cuộn sơ cấp thứ cấp ………… 19 Tính tốn dây quấn thứ cấp 31 ……Chọn sơ chiều cao cuộn thứ cấp……………………………20 32 …….Tính sơ số vòng dây lớp 33 ……Tính số sơ lớp dây quấn thứ cấp 34 ……Chọn số lớp dây quấn thứ cấp : 35 ……Chiều cao thực tế cuộn thứ cấp 36 …….Đường kính cuộn thứ cấp 37 …….Chọn bề dày cách điện lớp dây cuộn thứ cấp 38 …… Bề dày cuộn sơ cấp 39…… Đường kính ngồi cuộn thứ cấp 40 ……Đường kính trung bình cuộn thứ cấp 41 …….Chiều dài dây quấn thứ cấp 42 ……Đường kính trung bình cuộn dây 43 …….Chọn khoảng cách hai cuộn thứ cấp……………………….21 Tính kích thước mạch từ 44…… chọn số bậc thang trụ………………………………… 22 45 ……Toàn tiết diện bậc thang trụ 46 ……Tiết diện hiệu trụ 47 ……Tổng chiều dày bật thang trụ 48 ……Số thép dùng bậc 49 …… Tiết diện hiệu gong 50 ……Số thép dùng gơng 51 ……Tính xác mật độ từ cảm trụ 52…… Mật độ từ cảm gơng 53…… Chiều rộng cửa sổ 54…… Tính khoảng cách hai tâm trụ 55…… Chiều rộng mạch từ 56 …… Chiều cao mạch từ ……………………………………………25 Tính thơng số máy biến áp 57 ……Điện trở cuộn sơ cấp máy biếp áp 75°𝐶………………………26 58 ……Điện trở cuộn thứ cấp máy biến áp 75°𝐶 59…… Điện trở máy biến áp quy đồi thứ cấp 60…… Sụt áp điện trở máy biến áp 61…… Điện kháng máy biến áp quy đổi thứ cấp 62 ……Điện cảm máy biến áp đổi quy đổi thứ cấp 63 ……Sụt áp điện kháng máy biến áp 64 ……Sụt áp máy biến áp 65…… Điện áp động có góc mở 66 ……Tổng mở ngắn mạch qui đổi thứ cấp 67 ……Tổn hao ngắn mạch máy biến áp 68 ……Điện áp ngắn mạch tác dụng 69 ……Điện áp ngắn mạch phản kháng 70 ……Điện áp ngắn mạch phần trăm 71 ……Dòng điện ngắn mạch xác lập 72 ……Dòng điện ngắn mạch tức thời cực đại 73 …… Kiểm tra máy biến áp thiết kế có đủ điện kháng để hạn chế tốc độ biến thiên dòng chuyển mạch 74 ……Hiệu suất thiết bị chỉnh lưu ………………………………… 31 Phần II: Vi mạch TCA-780 - Giới thiệu TCA-785………………………………………………….32 - Đặc trưng TCA -785 - Sơ đồ vi mạch TCA 785 - Chức - Sơ đồ mạch điều khiển chỉnh lưu cầu pha ……………….37 TÍNH CHỌN CHỌN BỘ CHỈNH LƯU: Tính chọn van động lực: Sơ đồ mạch chỉnh lưu cầu ba pha đối xứng: Có hai thơng số cần quan tâm chọn van bán dẫn cho chỉnh lưu điện áp dòng điện Các thơng số lại tham khảo lựa chọn Khi hai thơng số bảng đáp ứng thống số lại ta tham khảo tham khảo sau: _ Loại van sụt áp nhỏ sẻ có tổn hao nhiệt _ Dòng điện rò van nhỏ chất lượng tốt _ Nhiệt độ cho phép van cao khả chịu nhiệt tốt _ Điện áp dòng điện điều khiển loại van nhỏ hơn, công suất điều khiển thấp _ Loại có thời gian chuyển mạch bé nhạy Tuy nhiên, đa số van bán dẫn, thời gian chuyển mạch thường tỷ lệ nghịch với tổn hao cơng suất Tính chọn tiristor phải chịu: Chọn van động lực cho chỉnh cầu pha điều khiển Với : Ud=100V, Id=25A Các van động lực lựa chọn dựa vào yếu tố là: dòng tải, sơ đồ chọn, điều kiện tỏa nhiệt điện áp làm việc ▪ Điện áp ngược lớn mà tiristor phải chịu: Unmax= Knv.U2 = Knv Trong đó: Ud điện áp tải Ud=100V 𝑈𝑑 𝐾𝑢 (1) U2 điện áp nguồn xoay chiều Knv, Ku hệ số điện áp ngược điện áp tải Mà ta có : Ku = 3√6 ; Knv =√6; 𝜋 𝑈𝑑 100 𝐾𝑢 3√6 𝜋 +Từ ta có: Unmax= Knv = √6 =104,7 (V) ▪ Điện áp ngược tiristor cần chọn cần chọn Unv= KdtU.Unmax= 1, 8.104.7=188.46≈ 189(V) Trong KdtU là: hệ số dự trử điện áp, chọn KdtU=1, ➢ Dòng điện qua van chọn dựa vào dòng điện hiệu dụng Ilv=Ihd=Khd.Id= 𝐼𝑑 √3 (2) Trong đó: Ihd Id dòng điện van dòng điện tải Khd hệ số xác định dòng điện hiệu dụng Mà ta có Id=25(A) Thay vào (2) ta Ilv= 𝐼𝑑 25 = =14,43(A) √3 √3 • Chọn điều kiện làm việc van có cách tỏa nhiệt đủ diện tích tỏa nhiệt; khơng có quạt đối lưu khơng khí, với điều kiện dòng định mức van cần chọn: Iđm= Ki.Id Với Ki hệ số dự trữ dòng điện chọn Ki =5 ( Ilv =20%Iđmv ) Suy Iđm= Ki.Ilv =5.14,43= 72,15(A) Để chọn thyristor làm việc với tham số định mức , ta tra bảng thông số van , chọn van có thơng số điện áp ngược , dòng điện định mức lớn gần với thông số tính Vậy ta chọn thyristor cho mạch động lực Ta chọn tiristor loại 50RCS20: • Điện áp ngược cực đại van: Unmax=200(V) • Dòng điện làm việc cực đại: IđmMax=80(A) • Dòng điện đỉnh cực đại: IpikMax=1200(A) • Dòng điện xung điều khiển: IgMax=110 m (A) • Điện áp xung điều khiển: UgMax=3,0 (V) • Dòng điện tự giữ: IhMax=200m (A) • Dòng điện rò: IrMax=6,5m (A) • Sụt áp tiristor trạng thái dẫn: ∆𝑈max=1,8 (V) • Đạo hàm điện áp: dU/dt =25(V/s) • Nhiệt độ làm việc cực đại: Tmax=125 (℃) • Thời hian chuyển mạch Tcm =0 Tính tốn máy biến áp chỉnh lưu: a/ Giới thiệu: ➢ Như biết công suất truyền tải đường dây điện áp tăng cao dòng điện chạy đường dây giảm xuống làm tiết diện dây nhỏ đi, trọng lượng chi phí dây dẫn giảm xuống, đồng thời tổn hao lượng đường dây giảm xuống Vì thế, muốn truyền tải cơng suất lớn xa tổn hao tiết kiệm kim loại màu đường dây người ta phải dùng điện áp cao thường 35kV, 110kV, 220kV, 500kV Trên thực tế, máy phát điện có khả phát điện áp cao Như thường từ đến 21kV, phải có thiết bị để tăng điện áp đầu đường dây lên ➢ Mặt khác hộ tiêu thụ thường yêu cấu điện áp thấp, từu 0, đên 6kV tới phải có thiết bị giảm điện áp xuống Những thiết bị dùng để tăng điện áp đầu máy phát điện tức đầu đường dây dẫn điện giảm điện áp khí tới hộ tiêu thụ, tức cuối đường dây dẫn gọi máy biến áp ➢ Định nghĩa máy biến áp: - Máy biến áp thiết bị điện từ đứng yên làm việc dựa nguyên lý cảm biến điện từ, biến đổi hệ thống dòng điện xoay chiều điện áp thành hệ thống dòng điện xoay chiều điện áp khác; với tần số không thay đổi - Máy biến áp có hai dây quấn gọi máy biến áp hai dây quấn.Dây quấn nối với nguồn để thu lượng vào gọi dây quấn sơ cấp,dây quấn nối với tải để đưa lượng gọi dây quấn thứ cấp Dòng điện,điện áp, cơng suất …của dây quấn có kèm theo tên gọi sơ cấp va thứ cấp tương ứng - Ở máy biến áp ba dây quấn , hai dây quấn sơ cấp thứ cấp dây thứ với điện áp trung bình Máy biến áp biến đổi hệ thống dòng điện xoay chiều pha gọi máy biến áp pha Máy biến áp biến đổi hệ thống dòng điện xoay chiều ba pha gọi máy biến áp ba pha 10 39/ Đường kính ngồi cuộn thứ cấp Dn2= 𝐷𝑡2 + 𝐵𝑑2 = 13,35 + 2.1,276 =15,90 (cm) 40/ Đường kính trung bình cuộn thứ cấp 𝐷𝑡2 +𝐷𝑛2 Dtb2= 13,35+15,90 = =14,62 (cm) 41/ Chiều dài dây quấn thứ cấp I2=𝑊2 𝜋 𝐷𝑡𝑏2 =50.𝜋.0,1462 =22,97 (m) 42/ Đường kính trung bình cuộn dây D12= 𝐷𝑡1 +𝐷𝑛2 = 𝐷12 Suy r12= 8+15,90 = = 11,95(𝑐𝑚) 11,95 =5,97(cm) 43/ Chọn khoảng cách hai cuộn thứ cấp: cd22=2 cm 23 Tính kích thước mạch từ 44/ Với đường kính tụ d=6 cm, ta có số bậc 24 S (kVA) d (m) kc Số rảnh dọc Dưới 10 Dưới 0,08 0,851 10 0,08 0,877 10 - 100 0,09-0,14 0,915 Khơng có 0,920 100 - 400 0,16-0,22 630 - 1000 024-0,26 1000 0,28-0,32 0,930 0,800 rảnh 0,820 rảnh 0,935 45/ Toàn tiết diện bậc thang trụ Bảng tra chiều rộng a chiều dày b tập thép (mm) mạch từ khơng có sắt ép ép trụ ,có nêm dây quấn , khơng có đai ép trụ , nt ng số bậc trụ gông ,ag chiều rộng tập thép gơng ngồi ,kc hệ số chêm kín hình tròn bậc thang trụ Đường kính trụ d (m) nt kc 0.080 0.085 0.090 0.095 0.100 0.105 0.110 0.115 0.120 0.125 0.130 0.140 0.150 0.160 0.170 0.180 5 6 6 6 6 6 0.863 0.895 0.891 0.887 0.917 0.912 0.905 0.903 0.928 0.915 0.918 0.919 0.915 0.913 0.927 0.915 n(g) ag (mm) Kích thước tập thép a x b (mm) trụ 4 5 5 5 5 5 55 50 55 50 55 50 65 65 60 65 65 65 85 85 85 95 75x14 80x14 85x15 90x15 95x16 100x16 105x16 105x25 115x18 120x18 125x18 135x19 145x19 155x20 160x28 175x21 65x9 70x10 75x10 80x10 85x10 90x11 95x11 95x9 105x11 105x16 110x16 120x17 135x13 135x23 145x17 155x25 55x6 60x6 65x6 65x9 70x7 80x7 85x7 85x6 90x10 95x6 100x8 105x10 120x13 120x10 130x10 135x13 40x5 50x4 55x4 50x5 65x5 65x7 75x6 65x9 75x8 85x6 80x9 85x9 105x9 105x7 110x10 120x8 40x4 40x5 40x4 55x4 50x4 65x4 40x3 60x6 65x7 65x5 65x7 85x8 85x7 85x8 95x9 40x4 40x4 40x7 40x4 40x6 40x6 40x5 55x7 55x7 50x5 65x8 Qbt=2 (7, 1, + 6, 0, + 5, 0, 6) =39, (𝑐𝑚2 ) 46/ Tiết diện hiệu trụ Qt= khq.Qbt =0,863 39, =33,91 (𝑐𝑚2 ) 25 47/ Tổng chiều dày bật thang trụ dt = 2.(1,4 +0,9 +0,6) =5, (cm) 48/ Số thép dùng bậc 14 o Bậc 1: n1= o Bậc 2: n1= 2= 36 o Bậc 3: n1= 2= 24 0,5 0,5 0,5 2= 56 +Để đơn giản việc chế tạo gơng từ, ta chọn gơng có tiết điện hình chữ nhật có kích thước sau: +Chiều dày gông chiều dày trụ: b=dt= 5, 8(cm) +Chiều cao gông chiều rộng tập thép thứ trụ: a= 7, 5(cm) +Tiết diện gông: Qbg=a b =43, 5(cm2) 49/ Tiết diện hiệu gông Qg=khq.Qbg =0, 863 43, =37, 5405 (cm2) 50/ Số thép dùng gông 𝑏 58 hg= = = 29 0,5 0,5 51/ Tính xác mật độ từ cảm trụ BT= 𝑈1 4,44.𝑓.𝑊1 𝑄𝑇 26 380 = 4,44.50.404.33,91.10−4 =1, 17 (T) 52/ Mật độ từ cảm gông Bg= 𝐵𝑇 𝑄𝑇 𝑄𝑔 = 1, 17 33,91 =1,05 (T) 37,5405 53/ Chiều rộng cửa sổ c= (𝑐𝑑01 + 𝐵𝑑1 + 𝑐𝑑12 + 𝐵𝑑2 ) + 𝑐𝑑22 =2 (1 + 1,676 + + 1,276) + =11,904 (cm) 54/ Tính khoảng cách hai tâm trụ c’= c+d =11,904 + =17,904 (cm) 55/ Chiều rộng mạch từ C= 2.c +3.d = 2.11,904 + 3.6 =41,808 (cm) 56/ Chiều cao mạch từ H= h +2dFe= 14 + 2.7,5 = 29 (cm) Tính thơng số máy biến áp 57/ Điện trở cuộn sơ cấp máy biếp áp 75°𝑪 Trong 𝜌=0, 02133 (∩) 𝑙 122,7 𝑆1 0,9161 R1=𝜌 =0, 02133 =2, (∩) 58/ Điện trở cuộn thứ cấp máy biến áp 75°𝑪 27 𝑙 78,15 𝑆2 7,306 R2=𝜌 =0, 02133 =0, 067 Ω 59/ Điện trở máy biến áp quy đồi thứ cấp 𝑊 RBA=𝑅2 + 𝑅1 ( )2 𝑊1 50 ) =0, 404 =0, 067 + 2, 8.( 11 Ω 60/ Sụt áp điện trở máy biến áp ∆𝑈𝑟 = 𝑅𝐵𝐴 𝐼𝑑 =0,11.25= 2,75(V) 61/ Điện kháng máy biến áp quy đổi thứ cấp XBA=8.𝜋 (W2)2 ( r 𝐵𝑑1 +𝐵𝑑2 0,0597 0,01676+0,01276 0,137 =8.𝜋 502 ( ℎ𝑞𝑑 ) (𝐶𝑑12 + ) (0, 01 + Ω ) 𝜔 10−7 ) 314 10−7 =0,053 Với : W2 số vòng dây thứ cấp biến áp h : chiều cao cửa sổ lõi thép Cd : bề dày cách điện cuộn dây với (nếu biến áp dòng nhỏ , cuộn dây lót bìa cách điện dày (0,3:1)mm, máy biến áp dòng lớn , cần phải cách ly đũa phíp có độ dày lớn [m] Ta Chọn Cd12=0, 01m 𝜔=314 (rad/s) 62/ Điện cảm máy biến áp đổi quy đổi thứ cấp 𝑋𝐵𝐴 LBA= 𝜔 = 0,053 314 =0,00016H=1,6 (mH) 28 63/ Sụt áp điện kháng máy biến áp 3 𝜋 𝜋 ∆𝑈𝑥 = 𝑋𝐵𝐴 𝐼𝑑 = 0,053.25= 1,26(𝑉) 64/ Sụt áp máy biến áp ∆𝑈𝐵𝐴 =√∆𝑈𝑟 + ∆𝑈𝑥 = √2,752 + 1,262 =3,02 (V) 65/ Điện áp động có góc mở ∝𝒎𝒊𝒏 = 𝟏𝟎° U=𝑈𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑠𝛼𝑚𝑖𝑛 − ∆𝑈𝑣 − ∆𝑈𝐵𝐴 =111,29.cos10 – 2.1,8 – 3,02 =102,9 (V) 66/ Tổng mở ngắn mạch qui đổi thứ cấp 𝑍𝐵𝐴 =√𝑅𝐵𝐴 + 𝑋𝐵𝐴 = √0,112 + 0,0532 =0,122 Ω 67/ Tổn hao ngắn mạch máy biến áp ∆𝑃𝑛 =3.RBA.I22 =3.0, 11.20,412 =137,467 (W) ∆𝑃% = = 137,467 2921,36 ∆𝑃𝑛 𝑆 100 100=0,047 % 68/ Điện áp ngắn mạch tác dụng 𝑅𝐵𝐴 𝐼2 Unr= 100 𝑈2 0,11.20,41 = 47,55 100=0,047 % 29 69/ Điện áp ngắn mạch phản kháng 𝑋𝐵𝐴 𝐼2 Unx= 100 𝑈2 0,053.20,41 = 100=2,27% 47,55 70/ Điện áp ngắn mạch phần trăm Un =√𝑈𝑛𝑟 + 𝑈𝑛𝑥 =√0,0472 + 2,272 =2,27 (V) 71/ Dòng điện ngắn mạch xác lập I2nm= 𝑈2 47,55 = =389,75 (A) 𝑍𝐵𝐴 0,122 72/ Dòng điện ngắn mạch tức thời cực đại Imax= √2 𝐼2𝑛𝑚 (1 + 𝑒 =√2 389,75 (1 +𝑒 𝜋.𝑢𝑛𝑟 𝑢𝑛𝑥 𝜋.0,047% 2,27% ) ) =1139,4 (A) Imax