điện tử
MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, nhóm em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Đặng Hồng Hải suốt thời gian qua giúp đỡ hướng dẫn nhóm em thực đồ án tốt nghiệp Trong trình thực hiện, thầy bảo hướng dẫn tận tình, cung cấp cho nhóm em nhiều kiến thức lý thuyết, cách sử dụng trang thiết bị kỹ để hồn thành cách tốt Nhóm em xin chân thành biết ơn công lao dạy dỗ to lớn thầy, cô giáo Khoa Điện – Điện tử trường Đại học Hàng Hải Việt Nam Xin chúc tất thầy, cô thật nhiều sức khỏe để tiếp tục truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quý báu cho hệ sinh viên Nhóm sinh viên thực đồ án Mã Văn Bình Ngơ Văn Đồng Trần Nhật Thu LỜI CAM ĐOAN Nhóm em xin cam kết kết thực thân nhóm em thực với giúp đỡ thầy, cô PHẦN MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Nước ta q trình cơng nghiệp hóa - đại hóa cách mạnh mẽ, ngành điện - điện tử đóng vai trò có ý nghĩa lớn phát triển chung ngành công nghiệp Sự phát triển trang, thiết bị điện - điện tử, kĩ thuật, vi xử lý tạo nên nhiều sản phẩm, ứng dụng Là sinh viên khoa Điện – Điện tử, chuyên ngành Điện tự động công nghiệp, trường Đại học Hàng Hải Việt Nam, nhóm em giao đề tài “ Xây dựng mơ hình chỉnh lưu cầu ba pha điều áp xoay chiều ba pha phục vụ cho thí nghiệm điện tử cơng suất ” thầy Đặng Hồng Hải hướng dẫn MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI • Thiết kế mơ hình phục vụ cho thí nghiệm điện tử cơng suất • Nghiên cứu, tìm hiểu phương pháp chỉnh lưu điều áp ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU • Đối tượng nghiên cứu chỉnh lưu cầu điều áp xoay chiều ba pha • Phạm vi nghiên cứu thiết kế tủ mơ hình lắp đặt trang thiết bị PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phương pháp nghiên cứu lý thuyết thiết kế: Dựa vào sơ đồ nguyên lý kiến thức học đề hoàn thành đồ án Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN • Ý nghĩa khoa học: Giúp hiểu sâu trang, thiết bị lắp đặt • Ý nghĩa thực tiễn: Việc xây dựng mơ hình giúp nhóm em củng cố nhiều kiến thức kỹ CHƯƠNG 1: MƠ HÌNH THÍ NGHIỆM 1.1 MỤC ĐÍCH VÀ ĐỐI TƯỢNG LÀM THÍ NGHIỆM • Mục đích: Xây dựng mơ hình chỉnh lưu điều áp xoay chiều để phục vụ cho điện tử cơng suất • Đối tượng làm thí nhiệm: Các chỉnh lưu cầu ba pha không điều khiển điều áp xoay chiều ba pha sử dụng TRIAC 1.2 THIẾT KẾ MƠ HÌNH a Thiết kế khung mơ hình Khung mơ hình làm từ chất liệu gỗ ép với kích thước thể chi tiết vẽ Hình 1: Bản vẽ thiết kế mặt bên mơ hình thí nghiệm Hình 2: Bản vẽ thiết kế mặt trước mô hình Hình 3: Mơ hình thực tế b Thiết kế panel thiết bị Mặt trước mơ hình bao gồm panel để gắn thiết bị điện tử bao gồm aptomat, đèn báo, núm bắt dây Các panel làm gỗ, viền bọc khung nhơm chữ U nhằm tăng tính thầm mỹ, độ bền, mặt có in sơ đồ đấu dây • Panel nguồn Panel nguồn bao gồm 01 aptomat ba pha 01 aptomat tép có chức đóng, cắt nguồn bảo bệ nguồn, thiết bị; núm bắt dây để cung cấp điện áp ba pha vào, Điện áp ba pha có trung tính lấy từ máy biến áp tự ngẫu sau đưa vào chân R, S, T, N chân A, B, C, N Mỗi pha vào có đèn báo trạng thái hoạt động Các thông số panel nguồn thể chi tiết vẽ Hình 4: Bản vẽ panel nguồn Hình 5: Ảnh panel nguồn thực tế • Panel cầu chỉnh lưu ba pha không điều khiển Cầu chỉnh lưu ba pha khơng điều khiển đặt phía đằng sau tủ, sau nối núm panel Hình 6: Bản vẽ panel cầu chỉnh lưu ba pha Hình 7: Ảnh panel cầu chỉnh lưu ba pha thực tế • Panel điều áp xoay chiều Mạch điều áp xoay chiều đặt phía đằng sau tủ, sau nối dây núm panel điều áp xoay chiều Hình 8: Bản vẽ panel điều áp xoay chiều Hình 9: Ảnh panel điều áp xoay chiều thực tế Một số hình ảnh thực tế mơ hình hồn thiện: Hình 10: Hình ảnh thực tế mặt trước mơ hình 10 Hình 6: Sơ đồ đấu nguồn vào biến áp tự ngẫu Bước 2: Đưa nguồn pha từ biến áp tự ngẫu cấp vào panel nguồn, sau từ panel nguồn cấp vào chỉnh lưu Hình 7: Sơ đồ đấu dây từ aptomat vào mạch chỉnh lưu cầu pha Bước 3: Tiến hành đo đạc kiểm tra thơng số dạng sóng mạch c Kết - Điện áp pha đo aptomat 50V: 39 Hình 8: Đo điện áp pha aptomat - Điện áp dây đo aptomat 86V: Hình 9: Đo điện áp dây aptomat - Điện áp chiều đo sau chỉnh lưu 110V: 40 Hình 10: Đo điện áp đầu sau chỉnh lưu cầu pha - Đo dạng sóng điện áp pha, van đầu sau chỉnh lưu: Hình 11: Đo sóng pha hình sin đầu vào 41 Hình 12: Dạng sóng đầu vào điện áp pha nguồn Hình 13: Dạng sóng đầu mạch chỉnh lưu cầu pha Hình 14: Dạng sóng điểm Catot chung 42 Hình 15: Dạng sóng điểm Anot chung Hình 16: Dạng sóng điểm Anot chung Catot chung Hình 17: Dạng sóng điện áp ngược đặt lên van số 43 Hình 18: Dạng sóng điện áp ngược đặt lên van số Hình 19: Dạng sóng điện áp ngược đặt lên van số Hình 20: Dạng sóng điện áp ngược đặt lên van số 44 Hình 21: Dạng sóng điện áp ngược đặt lên van số Hình 22: Dạng sóng điện áp ngược đặt lên van số d Nhận xét Dòng tải liên tục, trị trung bình áp chỉnh lưu: Kết đo 110V, sai lệch 7V so với lý thuyết Nguyên nhân sai số thiết bị đo phần tử mạch Kết dạng sóng van đầu sau chỉnh lưu tương đối giống với lý thuyết 45 3.2 TRƯỜNG HỢP TẢI R a Các phần tử sử dụng mơ hình - Các phần tử sử dụng tương tự trường hợp không tải - Mạch tải R: Hình 23: Mạch tải R b Trình tự thí nghiệm Bước 1: Lấy nguồn ba pha từ lưới, qua aptomat tổng phòng thí nghiệm cấp vào máy biến áp tự ngẫu Bước 2: Đưa nguồn pha từ biến áp tự ngẫu cấp vào panel nguồn, sau từ panel nguồn cấp vào chỉnh lưu Bước 3: Đấu nối tải Hình 24: Sơ đồ đấu nối tải R Bước 4: Tiến hành đo đạc kiểm tra thơng số dạng sóng mạch 46 c Kết - Điện áp pha đo aptomat 21.99V: Hình 25: Đo điện áp xoay chiều pha qua áp tô mát với tải R - Điện áp đo tải R 48V: Hình 26: Đo điện áp mắc tải R - Đo dạng sóng: 47 Hình 27: Dạng sóng chỉnh lưu cầu pha có tải R d Nhận xét Dòng tải liên tục, trị trung bình áp chỉnh lưu: Kết đo 48V, sai lệch 3.45V so với lý thuyết Nguyên nhân sai số thiết bị đo phần tử mạch Kết dạng sóng van đầu sau chỉnh lưu tương đối giống với lý thuyết 3.3 TRƯỜNG HỢP TẢI R-L a Các phần tử sử dụng mơ hình - Các phần tử sử dụng tương tự trường hợp không tải - Mạch tải R-L: Hình 28: Mạch tải R-L b Trình tự thí nghiệm 48 Bước 1: Lấy nguồn ba pha từ lưới, qua aptomat tổng phòng thí nghiệm cấp vào máy biến áp tự ngẫu Bước 2: Đưa nguồn pha từ biến áp tự ngẫu cấp vào panel nguồn, sau từ panel nguồn cấp vào chỉnh lưu Bước 3: Từ đầu sau chỉnh lưu, ta cấp vào mạch tải R-L Hình 29: Sơ đồ đấu nối điện áp tải R-L Bước 4: Tiến hành đo đạc kiểm tra thông số dạng sóng mạch c Kết - Điện áp pha đo qua aptomat 15.69: Hình 30: Đo điện áp xoay chiều pha qua áp tô mát với tải R-L - Điện áp đo qua tải R 33.19V, qua điện cảm 19.5V: 49 Hình 31: Đo điện áp R mắc tải R-L Hình 32: Đo điện áp cuộn cảm mắc tải R-L d Nhận xét Kết đo tải R 33.19V, sai lệch 3.1V so với lý thuyết Điện áp qua cuộn cảm bị sụt áp Nguyên nhân sai số thiết bị đo phần tử mạch Kết dạng sóng van đầu sau chỉnh lưu tương đối giống với lý thuyết KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Sau thời gian 10 tuần thực đồ án tốt nghiệp, nhóm e hồn thành đề tài: “ Xây dựng mơ hình chỉnh lưu cầu ba pha điều áp xoay chiều ba pha 50 phục vụ cho thí nghiệm điện tử cơng suất ” Nhóm em nắm yêu cầu thiết kế tủ điện cách lắp ráp, đấu nối thiết bị theo sơ đồ nguyên lý hoạt động Cách lựa chọn loại vật tư xếp tủ điện Tuy nhiên số sai sót khơng thể tránh khỏi q trình thực đồ án thiếu nhiều yếu tố để thực cách tốt Nếu có thêm thời gian, nhóm em tiếp tục hoàn thiện lắp ráp thêm mạch điều khiển, đo đạc, bảo vệ tủ Nhóm em mong nhận nhận xét thầy cô để tự hồn thiện kỹ thân 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO Hướng dẫn thiết kế điện tử công suất – Phạm Quốc Hải – Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 2009 Điện tử công suất – Võ Minh Trí (chủ biên), Phạm Quốc Hải, Trần Trọng Minh – Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật 52 PHỤ LỤC [1] Datasheet cầu chỉnh lưu SQL 50A [2] Datasheet TRIAC BTA41-800B 53 ... điều áp xoay chiều pha tải R-L - Kết quả: Hình 10: Điện áp Va-Vd, dòng điện Id, điện áp điều khiển Vdk1-Vdk2 tải R-L 24 Giá trị dòng điện điện áp: Nhận xét: Khi tải mang tính trở cảm, dạng dòng... giống với sở lý thuyết 28 Tải R-L - Sơ đồ: Hình 13: Sơ đồ mạch điều áp xoay chiều ba pha tải R-L khơng có dây trung tính 29 - Kết quả: Hình 14: Điện áp pha Va-Vb-Vc, điện áp dòng điện dây, điện... điều khiển tải R-L Bước 1: Mở phần mềm PSIM, tạo project Bước 2: Lấy phần tử - Lấy điện áp ba pha vào Elements/Sources/Voltage/3-ph Sine - Lấy diode vào Elements/Power/Switches/Diode - Lấy điện trở