TÍNH CHỌN THIẾT BỊ

TÍNH CHỌN THIẾT BỊ III - 1 : ý nghĩa của việc tính chọn thiết bị Việc tính chọn thiết bị có một ý nghĩa rất quan trọng cả về mặt kỹ thuật và kinh tế .Việc tính chọn càng chính xác, tỉ mỉ bao nhiêu thì hệ thống làm việc càng an toàn bấy nhiêu . Hơn nữa, việc tính chọn thiết bị chính xác còn nâng cao được hiệu suất của hệ thống. Nếu tính chọn thiếu chính xác thì hệ thống có thể làm việc kém chất lượng hoặc không làm việc được. Vì vậy việc tính chọn thiết bị phải đáp ứng được các yêu cầu sau: + Về mặt kỹ thuật phải đảm bảo yêu câu công nghệ và các thông số phù hợp với thiết bị . + Về mặt kinh tế, các thiết bị được chọn trong khi thoả mãn các yêu cầu k7x thuật phải đảm bảo có chi phí mua sắm hợp lý. III- 2 tính chọn thiết bị mạch động lực Như phần tìm hiểu công nghệ ta đã biết động cơ truyền động chính có hai cấp tốc độ là: 1460 v/ph và 2890 v/ph ,công suất định mức là 10 KW , công suất động cơ ăn dao thường được chọn: P Đ = (0,1 ÷ 0,2 ) P đm , ta chọn P Đ = 0,1P đm = 1KW. Với hiệu suất của hệ thống lấy bằng 80 % và khi kể đến hệ số quá tải để đảm bảo động cơ làm việc an toàn ta lấy K qt = 1,25 . Khi đó công suất động cơ ăn dao được tính: P Đ = (1,25.1) / 0,8 = 1,56 KW Từ kết quả này ta chọn động cơ có số liệu sau:\ U (V) I (A) P (KW) n (v/ph) η (%) R ư +R cf (Ω) GD 2 (Kg) 220 9 1,5 1600 84 1,35 0,75 Hệ số khuyếch đại của động cơ được tính: K n U I R R R R R R D u u u f C u f C u f C = − + + = + ( ) ( ) ( ) 75 75 20 0 0 0 α α = 1+ ϒu(θ 2 - θ 1 ) là hệ số quy đổi điện trở từ nhiệt độ θ 1 về nhiệt độ θ 2 ; ϒu = 0,004 là hệ số dây quấn. Ta có α = 1 + 0,004 (75 - 20) = 1,2 ⇒ R ∑ = 1,63 Ω ⇒ K v phV D C75 0 1600 220 1 63 9 7 8 = − = , . , ( ) II, Tính chọn công suất máy biến áp động lực Như ở phần thiết kế ta đã chọn máy biến áp động lực có tổ đấu dây Y/Y 0 , ở phần này ta tính toán các thông số cho nó. Máy biến áp được chọ theo điều kiện: + S đmBA ≥ S tt + I 1fđm ≥ I 1đm + I 2fđm ≥ I 2đm + U 2fđm ≥ K u K R K α K a U đm * Điện áp thứ cấp được chọn theo biểu thức: U 2đm ≥ K u K α K R K a U đm Trong đó: + U đm là điện áp định mức động cơ + K u là hệ số xét tới ảnh hưởng khả năng ảnh hưởng dao động trong phạm vi cho phép của điện áp lưới. thường lấy K u = 1,05 ÷ 1,1 , ta chọn K u = 1,1. + K α là hệ số kể đến góc điều khiển nhỏ nhất (α min ) nhằm đảm bảo chắc chắn hệ thống không dơi vào trạng thái lật nhào nghịch lưu, ta chọn: α min = 30 0 ⇒ α max = 150 0 ⇒ K α = 1/cosα min = 2/ 3 + K R là hệ số xét đến sụt áp trên điện trở thuần của máy biến áp,trên điện cảm cuộn dây thứ cấp máy biến áp, do chuyển mạch, sụt áp trên dây nối và cuộn kháng, trên các van. K R thường được chọn : K R = 1,15 ÷ 1,25, ta chọn: K R = 1,15. K a là hệ só phụ thuộc sơ đồ chỉnh lưu K U U U U a fdm d fdm fdm = = = = 2 0 2 2 3 6 2 2 3 6 0 85 π π , Cuối cùng thay các giá trị hệ số vào ta được: U 2đm ≥ 0,85.1,1.(2/ 3 ).1,15 = 260 (V) * Chọn giá trị hiệu dụng của dòng pha thứ cấp Để đơn giản ta bỏ qua giá trị của dòng cân bằng, khi đó ta có: I 2đm = I đm / 3 = 9/ 3 = 5,19 (A) + Giá trị hiệu dụng của dòng pha sơ cấp: I 1đm = (m 2 I đm )/ 3 , với m = U 2 /U 1 = 260/220 = 1,18 là hệ số biến áp ⇒ I 1đm = 5 (A) * Công suất máy biến áp S = (S 1 + S 2 )/ 2 = 1,345P đ = 1,345.1,5 = 2 (KW) Dựa vào các số liệu đã tính được ở trên ta chọn máy biến áp có các số liệu sau: U 1fđm (V) U 2fđm (V) S đm (KVA) I 1đm (A) I 2đm (A) 220 260 4 6 5,2 III, Tính chọn tiristo Tristo được chọn theo hai điều kiện chủ yếu sau: + Điều kiện về dòng điện: I Ttb ≥ K i I Ttbmax + Điều kiện về điện áp : U ngmax ≥ K u 6 U 2 a, Chọn theo điều kiện dòng điện I Ttb ≥ K i I Ttbmax Trong đó: K i là hệ số dự trữ dòng điện, ta lấy K i = 3 I Ttbmax = I đm / 3 Như vậy ta có: I Ttb ≥ 9 b, Chọn theo điều kiện điện áp Sơ đồ mạch chỉnh lưu của ta là hình tia do đó điện áp mà các van phải chịu là điện áp dây có giá trị bằng 3 U 2f U ngmax ≥ K u 6 U 2f Trong đó : K u là hệ số dự trữ về điện áp , ta chọn K u = 1,5 ⇒ U ngmax ≥ 1,5. 6 . 260 = 955 (V) Dựa trên cơ sở tính toán về điều khiện dòng điện và điện áp ta chọn tiristo có các thông số sau: mã hiệu I aT (A) U im (V) I g (A) U g (V) du/dt (V/µs) di/dt (A/µs) T - 10 10 1000 1,2 2,5 100 100 IV, Tính chọn cuộn kháng cân bằng Khi hệ thống làm việc sẽ có những thời điểm hai van của hai bộ biến đổi ở hai pha cùng mở. Lúc đó dòng cân bằng sẽ chạy từ pha có điện áp tức thời lớn hơn sang pha kia; dòng cân bằng này khiến cho bộ biến đổi phải làm việc nặng nề hơn và nó có khả năng phá hỏng các tiristo nếu ta không tìm cách hạn chế . Vì vậy nhất thiết phải đặt thêm cuộn kháng cân bằng. Để minh hoạ ta xét α 1 = 30 0 ; α 2 = 150 0 Qua hình vẽ ta thấy rằng: trong khoảng thời gian từ 0 ÷ θ 1 dòng cân bằng chảy từ T 5 vào T 2 . Từ θ 2 ÷ θ 3 dòng cân bằng chạy từ T 1 vào T 4 . Chênh lệch điện áp giữa hai bộ biến đổi là: u 12 = u T5 - u T2 = u T1 - u T4 = u a - u b = 6 u 2 sin(ωt + π/6) Gọi X 1 = X 2 = X là điện kháng của hai cuộn kháng cân bằng. Dịch gốc toạ độ theo chiều ωt một góc 150 0 điện thì: u 12 = - 6 u 2 sinθ , với θ = ωt u 12 = 2X(di/ dωt) ⇔ 6 u 2 sinθ = 2X (di/dωt) ⇒i = ( 6 u 2 cosωt)/ 2X + C Khi ωt = θ 2 thì i cb = 0 ⇔ i = 6 u 2 (cosωt - cosθ 2 ) / 2X Giá trị trung bình của dòng điện cân bằng: I u t d t cb = − ∫ 3 2 6 2 2 2 2 3 π α ω θ ω θ θ (cos cos ) HÌNH V Ẽ SÓNG Đ I Ệ N ÁP CÂN B Ằ NG Lưu ý rằng với gốc mới 0 ' thì θ 2 = - θ 3 I X u cb = − 3 6 2 2 2 2 2 π θ θ θ(sin cos ) Qua giản đồ điện áp ta dễ thấy với α = 60 0 thì thời gian tồn tại dòng cân bằng là lớn nhất. Ta cần tính toán giá trị X sao cho I cb ≤ 10 % I đm . Với α = 60 0 thì : I cb = 0,3424 6 u 2 / 2πX ⇒ L CK1 ≥ 0,3424 6 u 2 / (2πω. 0,1.0,9 ) ⇒ L CK1 ≥ 0,123 (H) Ta chọn cuộn kháng cân bằng có các thông số: L CK = 123 (mH) R CK = 0,48 (Ω) V, Tính chọn cuộn kháng san bằng Cuộn kháng san bằng có tác dụng lọc thành phần xoay chiều của dòng điện . Ta biết rằng khi góc mở α = π/2 thì điện áp ra có phần nửa âm bằng nửa dương. Tức là lúc này thành phần xoay chiều là dữ dội nhất, ta sẽ tính cuộn kháng theo góc α này. Để đơn giản ta bỏ qua ảnh hưởng của cuộn cân bằng. Nếu lấy gốc toạ độ là 0 1 thì ta có thể viết: U d = 2 u 2 sinωt Khai triển Furie của điện áp u d ta có: U d = b 1 sin3ωt + b 2 sin6ωt + . + b n sin3nωt b U n t d t n d = ∫ 6 3 0 3 π ω ω π sin . n = 1, 2, 3, . b u n t d t 1 0 3 2 6 2 3 3 = − ∫ π ω ω ω π sin sin . = − = − 3 2 1 4 4 3 1 2 2 3 228 06 2 π π π u V( sin sin ) , ( ) HÌNH VẼ Tương tự ta có: b u t n t d t V 2 0 3 6 2 6 104 26 2 = − = ∫ π ω ω ω π sin sin . , ( ) Trị hiệu dụng của các thành phần xoay chiều: U d1 =  (b 1 / 2 ) = 161,26 (V) U d2 =  (b 2 / 2 ) = 73,72 (V) Giá trị hiệu dụng của các thành phần dòng xoay chiều ( khi bỏ qua điện cảm của động cơ và điện trở thuần ) là: I U L L I U L L d CK CK d CK CK 1 1 1 2 2 1 3 6 = + = + ω ω ( ) ( ) CK, CK 1 là cuộn kháng cân bằng và san bằng. * Tổng giá trị hiệu dụng của các thành phần dòng xoay chiều: ⇒ I I I xc d d = + 1 2 2 2 I xc phải thoả mãn nhỏ hơn 10 % I đm L U U CK d d = + 4 4 6 0 9 1 2 2 2 ω . , ⇒ L CK ≥ 0,193 (H) [...]... tuyến,để đơn giản ta tuyến tính hoá đoạn đặc tính làm việc Đặc tính có dạng như hình vẽ: * Hệ số khuyếch đại của bộ biến đổi: KBĐ = ∆Ud / ∆uđk = (265,7 - 0,332 )/ (4 - 0,004) = 66,4 10 ,Tính chọn khâu khuyếch đại trung gian Tính chọn khâu khuyếch đại trung gian: Hệ số khuyếch đại của hệ thống được tính theo đặc tính cơ thấp nhất và sai lệch tĩnh yêu cầu Gọi ∆n là độ sụt tốc độ ở đặc tính cơ thấp nhất ∆n =... hoà Chọn điện áp ur max = 12V ta có: ur = uC 1 = iC 1.t /C với iC 1= 15/( R3+R4) ta tính toán R3 , R4 sao cho với thời gian t = 1/ 50 (s) thì iC1= 12V Chọn C = 0,22µF , ta tính được: R3 + R4 = 15 = 0,1136 MΩ 12.50.0,22.10 −6 Chọn R3 = 10 KΩ ; R4= 4,7KΩ ta chỉnh R4 để đặt được ur max= 12V Chọn Tr1 là loại A564 A có UC E= 60V; β = 200 ; PK= 250mW ; IC=100 mA Chọn R1= 4,7 KΩ ; R2 = 68 KΩ Tr4 , Tr5 đều chọn. .. dựng bằng máy tính các quan hệ Ua /Up ; G= b ; H = ω0 × Uk ω0 phụ thuộc vào F= I× L C víi b = Uk R 2×L L : Là điện cảm quy đổi của toàn bộ mạch Tra đường cong ta được C = 0,346 µF và R = 3,9 KΩ III- 3 Tính toán mạch điều khiển 1 - Tính chọn khâu tạo điện áp chủ đạo Chọn biến trở : R30 = 4,7 KΩ công suất tiêu tán trên biến trở là PR30 152 = = 0,0478 4700 ( w) Chọn R30 = 4,7 KΩ , 1w 2 - Tính chọn khâu phản... vậy sơ bộ chọn công suất của biến áp đồng bộ là 100 (VA) Điện áp ra thứ cấp là: U 2f đm = 24 V Chọn các tụ lọc C 1 ÷ C7 là 2000 µF , 30 V 7 ,Tính chọn khâu tổng hợp tín hiệu Khâu tổng hợp tín hiệu chỉ có nhiệm vụ tổng hợp tín hiệu mà không yêu cầu có hệ số khuyếch đại lớn Sơ bộ chọn hệ số khuyếch đại của khâu bằng 2 ; các giá trị điện trở xẽ được xác định khi hiệu chỉnh xong hệ thống 8, tính chọn khâu... phản hồi tốc độ ϒ được tính γ= 12 = 0,0075 1600 ( v / v phót ) 3 - Tính chọn BAX Tỷ số biến áp xung thường là n= U1 = 2÷3 U2 Ta chọn n = 3 Để đảm bảo tyristo mở khi điện áp lưới dao đông ta chọn U 2 = 8 V, I2 = 2 A điện áp đặt lên cuộn sơ cấp BAX U1 = nU2 = 3 ⋅ 8 = 24 V Dòng sơ cấp BAX I1 = I2 2 = = 0,6 (A ) n 3 Chọn vật liệu sắt từ ∋330 hình chữ I I I làm việc trên một phần của đặc tính từ hoá ∆B = 0,7T...Từ đây ta chọn cuộn kháng cân bằng có các thông số sau: LCK = 200 (mH) RCK = 0,48 (Ω) Từ đó ta tính được: I1 = 0,877 (A) ; I2 = 0,2 (A) + Công suất tác dụng của cuộn kháng san bằng: P = (I2đm + I12 + I22)RCK = 39 (W) + Công suất phản kháng của cuộn kháng: Q = X1I12 + X2I22 = 56 ( VAR) + Công suất biểu kiến của cuộn kháng: S = P2 + Q2 = 68 (VA) VI, Tính chọn thiết bị bảo vệ mạch động lực... Điện trở R được tính R ≥ 15/ IC Tr4 = 15/ 0,15 = 100Ω ; chọn R = 1 KΩ ; R0 = 4,7 KΩ 6 ,Tính chọn khâu tạo điện áp đồng bộ Chọn biến áp đồng bộ là biến áp đấu ∆/ Y0 ; điện áp pha thứ cấp: Uf 2đm = 24 V Trên biến áp đồng bộ cũng đặt luôn các cuộn dây tạo điện áp nguồn nuôi cho mạch điều khiển Ta biết công suất mỗi BAX là 7 W , có 6 BAX sử dụng công suất của nguồn nuôi ; đồng thời cũng tính dến công suất... 4, Tính khâu khuyếch đại xung Căn cứ vào dòng sơ cấp BAX là: 0,6 A ta chọn Tr là loại A1013 có : PK = 900mW ; nhiệt độ làm việc max là 1500 ; f = 15 MHz ; UC E 0= 160 V ; UCB= 6 V; IK = 1 A ; β = 60; Tr làm việc ở chế độ xung Như vậy IB3 = 600/60 = 10 mA, I B3 chính là IC Tr2 do đó ta chọn Tr 2 là loại A1015 có: PK = 400mW ; f = 80 MHz ; t0max=1250C ; UCE=50 V ; UBE = 5 V ; IC = 150 mA ; β = 70 5, Tính. .. bộ khuyếch đại trung gian là: KTG ≥ K/ ( K HCKBĐKĐK TH ) Thay số vào ta có: KTG ≥ 1149,8 Chọn KTG = 2000 Cuối cng hệ số khuyếch đại của hệ thống là: K = KBĐK THKTGKĐK HC = 621504 11, tính chọn khâu cải thiện chất lượng động + Khi khởi động tốc đô động cơ bằng 0 và khâu ngắt dòng chưa kịp tác động do có quán tính lớn Góc mở α lúc này phụ thuộc vào điện áp lấy ra trên R 39 tức là phụ thuộc vào điện... 2 6 α= U 0 URC π/ 2 UĐK α ωT URC MAX / 2 π Với ur max = 12V ở phần trước ta đã chọn αmin=300 do đó góc α phải ≥ 300 Tức là: π u (1 − dk ) ≥ π 6 ⇒ u dk ≤ 4 ( v) 2 6 Điện áp điều khiển lấy ra trên R43 2 được tính như sau: uđk = uTGR43 2 / (R23+ R43) ; với uđk max= 4 V ; uTG max= 13 V ⇒ K HC = uđk / uTG = 0,3 Cuối cùng ta chọn được: R23 = 500 Ω ; R43 = 10 KΩ ; 2 W 9, Xác định hệ số khuyếch đại của bộ . TÍNH CHỌN THIẾT BỊ III - 1 : ý nghĩa của việc tính chọn thiết bị Việc tính chọn thiết bị có một ý nghĩa rất quan trọng. thiết bị . + Về mặt kinh tế, các thiết bị được chọn trong khi thoả mãn các yêu cầu k7x thuật phải đảm bảo có chi phí mua sắm hợp lý. III- 2 tính chọn thiết