ĐỒ ÁN MÔN HỌC: Thiết kế bộ chỉnh lưu cầu 3pha có đảo chiều

Đồ án môn học cầu ba pha có đảo chiều Thiết kế chỉnh lưu MỦC LỦC Trang Chỉång I TÄØNG QUAN VÃƯ ÂÄÜNG CÅ ÂIÃÛN MÄÜT CHIÃƯU CẠC PHỈÅNG PHẠP ÂIÃƯU CHÈNH TÄÚC ÂÄÜ ÂÄÜNG CÅ Chỉång II TÊNH CHN CẠC PHÁƯN TỈÍ MẢCH ÂÄÜNG LỈÛC Chỉång III TÊNH CHN CẠC PHÁƯN TỈÍ MẢCH ÂIÃƯU KHIÃØN Chỉång IV MẢCH BO VÃÛ V KÃÚT LÛN CHỈÅNG I SVTH: Phạm Thị Hồng Hoa – Lớp 03Đ1 Trang Đồ án môn học cầu ba pha có đảo chiều Thiết kế chỉnh lưu TÄØNG QUAN VÃƯ ÂÄÜNG CÅ ÂIÃÛN MÄÜT CHIÃƯU CẠC PHỈÅNG PHẠP ÂIÃƯU CHÈNH TÄÚC ÂÄÜ ÂÄÜNG CÅ Täøng quan vãư âäüng cå âiãûn mäüt chiãưu 1.1 Khại quạt Do cọ thãø âiãưu chènh täúc âäü dãø dng nãn âäüng cå âiãûn mäüt chiãưu âỉåüc dng phäø biãún hãû thäúng truưn âäüng âiãûn ca cạc nghnh cäng nghiãûp, giao thäng váûn ti âàûc biãût åí nhỉỵng thiãút bë cáưn âiãưu chènh täúc âäü quay liãn tủc phảm vi räüng våïi di cäng sút âäüng cå mäüt chiãưu (Â) tỉì vi W âãún vi ngn MW 1.1.1 Phán loải: Âäüng cå âiãûn mäüt chiãưu chia lm nhiãưu loải theo sỉû bäú trê ca cün kêch tỉì :  Âäüng cå âiãûn mäüt chiãưu kêch tỉì âäüc láûp  Âäüng cå âiãûn mäüt chiãưu kêch tỉì song song  Âäüng cå âiãûn mäüt chiãưu kêch tỉì näúi tiãúp  Âäüng cå âiãûn mäüt chiãưu kêch tỉì häùn håüp 1.1.2 Ỉu nhỉåüc âiãøm ca âäüng cå âiãûn mäüt chiãưu: - Ỉu âiãøm: Cọ nhiãưu phỉång phạp âiãưu chènh täúc âäü üCọ nhiãưu phỉång phạp hm täúc âäü - Nhỉåüc âiãøm: Täún nhiãưu kim loải mu Chãú tảo, bo qun khọ khàn Giạ thnh âàõt hån cạc mạy âiãûn khạc 1.2 Âàûc cå ca âäüng cå âiãûn mäüt chiãưu kêch tỉì âäüc láûp : Quan hãû giỉỵa täúc âäü vaì mämen âäüng cå goüi laì âàûc cå ca âäüng cå:  = f(M) hồûc n = f(M) Quan hãû giỉỵa täúc âäü v mämen ca mạy sn xút gi l âàûc cå ca mạy sn xút :c= f(Mc) hồûc nc= f(Mc) Ngoi âàûc cå, âäúi våïi âäüng cå âiãûn mäüt chiãưu ngỉåìi ta cn sỉí dủng âàûc cå âiãûn Âàûc cå âiãûn biãøu diãùn quan hãû giỉỵa täúc âäü v dng âiãûn mảch âäüng cå:  = f(I) hồûc n = f(I) Trong phảm vi ca âãư ti ny chè xẹt âãún âàûc cå ca âäüng cå âiãûn mäüt chiãưu kờch tổỡ õọỹc lỏỷp 1.2.1 Phổồng trỗnh õỷc tờnh cồ : Âàûc cå ca âäüng cå âiãûn mäüt chiãưu laì quan hãû n=f(M), âáy laì âàûc quan troüng nháút ca âäüng cå SVTH: Phạm Thị Hồng Hoa – Lớp 03Đ1 Trang Đồ án môn học cầu ba pha có đảo chiều Thiết kế chỉnh lưu Tỉì sồ õọử trón ta coù phổồng trỗnh cỏn bũng õióỷn ca mảch pháưn ỉïng sau: = + Rỉ Iỉ (1) Trong âọ : , , Rỉ , Iỉ láưn lỉåüc l âiãûn ạp ,sỉïc âiãûn âäüng, âiãûn tråí, dng âiãûn ca mảch pháưn ỉïng Sút âiãûn âäüng pháưn ỉïng ca âäüng cå âỉåüc xạc âënh theo biãøu thæïc sau: Eæ = pN  n = C e n 60a Uu Eu Ru Rkt iu ikt Ukt (2) Trong âoï : N : säú dáùn tạc dủng ca cün dáy pháưn ỉïng a : säú âäi mảch nhạnh song song cün pháưn ỉïng  : tỉì thäng kêch tỉì dỉåïi mäüt cỉûc tỉì Ce = pN : hãû säú S.â.â 60a n : säú vng quay p : säú âäi cỉû Nãúu biãøu diãùn theo täúc âäü gọc ta cọ: = pN   = K e  2a Trong âoï: Ke= pN 2a Khi dỏựn coù doỡng õióỷn iổ thỗ dáùn s chëu mäüt lỉûc âiãûn tỉì tạc dủng, chiãưu xạc âënh theo quy tàõc bn tay trại v s tảo mäüt mämen âiãûn tỉì cọ âäü låïn: M dt C M  I u (3) Trong âọ: CM  pN l hãû säú mämen 2a Iỉ l dng âiãûn pháưn ỉïng Trong chãú âäü âäüng cå M v n ngỉåüc chiãưu, E ỉ ngỉåüc chiãưu iỉ Tổỡ phổồng trỗnh (1) ,(2) vaỡ (3) ta coù phổồng trỗnh õỷc tờnh cồ õióỷn cuớa õọỹng cồ nhổ sau: n RM U  u dt (4) Ce C M Ce Ru M dt U  hay   K e C M K e SVTH: Phaïm Thị Hồng Hoa – Lớp 03Đ1 Trang Đồ án môn học cầu ba pha có đảo chiều Thiết kế chỉnh lưu Nãúu b qua cạc täøn tháút cå vaỡ tọứn thỏỳt theùp thỗ mọmen cồ trón truỷc õọỹng cå bàịng mämen âiãûn tỉì, ta k hiãûu l M Nghéa l Mât= Me= M Khi âọ ta âỉåüc: Ru M U  Ce C M Ce Ru M U  hay   K e C M K e n ỏy laỡ phổồng trỗnh õỷc tờnh cồ ca âäüng cå âiãûn mäüt chiãưu kêch tỉì âäüc láûp cå Cạc phỉång phạp âiãưu chènh täúc âäü âäüng âiãûn mäüt chiãưu: Vãư phỉång diãûn âiãưu chènh täúc âäü , âäüng cå âiãûn mäüt chiãưu cọ nhiãưu ỉu viãût hån so våïi cạc loải âäüng cå khạc, khäng nhỉỵng cọ kh nàng âiãưu chènh täúc âäü dãù dng m cáúu trục mảch lỉûc, mảch âiãưu khiãøn âån gin hån âäưng thåìi lải âảt täúc âäü âiãưu chènh cao di âiãưu chènh täúc âäü räüng Trãn thỉûc tãú ta cọ ba phỉång phạp cå bn âãø âiãưu chènh täúc âäü âäüng cå âiãûn mäüt chiãöu:  Âiãöu chènh täúc âäü bàịng cạch thay âäøi âiãûn tråí phủ mảch pháưn ỉïng  Âiãưu chènh täúc âäü bàịng cạch thay âäøi tỉì thäng kêch tỉì ca âäüng cå  Âiãưu chènh täúc âäü bàịng cạch thay âäøi âiãûn ạp pháưn ỉïng ca âäüng cå Trong âãư ti ny chụng ta s âiãưu chènh täúc âäü bàịng cạch thay âäøi âiãûn ạp trãn pháưn ỉïng ca âäüng cå 2.1 Phỉång phạp âiãưu chènh täúc âäü bàịng cạch thay âäøi âiãûn tråí phuỷ maỷch phỏửn ổùng: Tổỡ phổồng trỗnh õỷc tờnh cå täøng quaït Ru M U  C e C M C e n  n  n n Ta tháúy ràịng âỉa thãm R f vo mảch pháưn ỉïng ta cọ âàûc cå l: n n  R u  R f M K Theo phỉång phạp ny ta cọ n0=const, nãn tàng Rf âäü däúc ca âàûc cå tàng lãn tỉïc täúc âäü thay âäøi nhiãưu hån ti thay âäøi SVTH: Phạm Thị Hồng Hoa – Lớp 03Đ1 Trang Đồ án môn học cầu ba pha có đảo chiều Thiết kế chỉnh lưu Nhỉ váûy : < Ræf 1< Ræf < nâm >n1 >n2 Nhæng nóỳu ta tng Rổf õóỳn giaù trở naỡo õoù thỗ s lm cho M  c thãú âäüng cå khäng quay âỉåüc v âäüng cå lm viãûc åí chãú âäü ngàõn mảch, n= Tỉì lục ny , ta coù thay õọứi Rổf thỗ tọỳc õọỹ vỏựn bũng khọng, nghéa l khäng âiãưu chènh täúc âäü âäüng cå âỉåüc nỉỵa Do âọ phỉång phạp ny l phỉång phạp âiãưu chènh khäng triãût âãø 2.2 Phỉång phạp âiãưu chènh täúc âäü bàịng cạch thay âäøi tỉì thäng kêch tỉì âäüng cồ: Ta coù phổồng trỗnh õỷc tờnh cồ: n Ru M U  C e C M C e n  n  n Ta nháûn tháúy ràòng thay õọứi thỗ n0 vaỡ n õóửu thay õọứi, vỗ vỏỷy ta õổồỹc caùc õổồỡng õỷc tờnh õióửu chốnh dọỳc dỏửn, vồùi taới nhổ thỗ tọỳc õọỹ cng cao gim tỉì thäng  Khi âiãưu chốnh tổỡ thọng thỗ õióỷn aùp phỏửn ổùng giổợ nguyón giạ trë âënh mỉïc Nhỉ váûy:  âm >  >  > nâm u2c Luùc naỡy T6 vaỡ T1 cho doỡng chảy qua Âiãûn ạp trãn ti: ud= uab=u2a-u2b SVTH: Phạm Thị Hồng Hoa – Lớp 03Đ1 Trang 10 Đồ án môn học cầu ba pha có đảo chiều Thiết kế chỉnh lưu U U d cos   2U v  U BA U= 240,45.cos100 -2.1,8 - 6,97 = 226,22(V) 67 Täøng tråí ngàõn mảch quy âäøi vãư thỉï cáúp: 2 Z BA  RBA  X BA  0,086  0,0762 0,115() 68 biãún ạp: Täøn hao ngàõn mảch mạy Pn  3RBA I 22  3.0,086 48,582 = 608,9(W) 69 Âiãûn ạp ngàõn mảch tạc dủng: U nr  RBA I 0,086.48,58 100  100 4,1% U2 102,8 70 Âiãûn ạp ngàõn mảch phn khạng: U nx  X BA I 0,0762.48,58 100  100 3,6% U2 102,8 71 Âiãûn ạp ngàõn mảch pháưn tràm: Un  U nr U 72 I nm nx  4,12  3,6 5,5% Dng âiãûn ngàõn mảch xạc láûp: U 102,8   894( A) Z BA 0,115 73 cỉûc âải: Dng âiãûn ngàõn mảch tỉïc thåìi  U nr  I max  I nm 1  e  U nx  74      , 041   894  e , 036 1295,3( A)  Hiãûu sút ca thiãút bë chènh lỉu: U I 220.59,5  d d  0,87 S 15022  87% Tênh toạn cün khạng lc 3.1 Xạc âënh gọc måí cỉûc tiãøu v cỉûc âải Chn gọc måí cỉûc tiãøu  10 Våïi gọc måí  l gọc måí dỉû trỉí âãø ta cọ thãø b v cọ sỉû sủt gim âiãûn ạp lỉåïi Khi goùc mồớ beù nhỏỳt thỗ õióỷn aùp trãn ti l låïn nháút U d max U d cos  U d âm v tỉång ỉïng täúc âäü âäüng cå s låïn nháút nmax = nâm Khi gọc måí låïn nháút   max , thỗ õióỷn aùp trón taới laỡ nhoớ nhỏỳt: U d U d cos  max v tỉång ỉïng täúc âäü âäüng cå s l nh nháút n=nmin Ta cọ: SVTH: Phạm Thị Hồng Hoa – Lớp 03Đ1 Trang 25 Đồ án môn học cầu ba pha có đảo chiều   U d U ar cos ar cos d 3 Ud0 U2     max Thiết kế chỉnh lưu       âọ Ud.min âỉåüc xạc âënh nhæ sau: n max U d âm  I u âm Ru  nmin U d  I u âm .Ru U d  U d dm   D  1.I u dm Ru  D U d  2.34U f cos    D  1 I u dm ( Ru  RBA  Rdt ) D D  U d      2.34.U f cos   D  1.I u dm ( Ru  RBA  RBA )  20   Thay säú: U d       2,34.111,107 cos 10   20  1.43,5. 0,415  0,126  0,119   20    Udmin= 39.832(V) U   max ar cos d  U d0   38,832   ar cos  81,199  111,107   3.2 Xaïc âënh caïc thnh pháưn sọng hi Dng khai triãøn Furie ta xạc âënh âiãûn ạp chènh lỉu cọ dảng sau:  a 2 2   U d     a n cos k  bn sin k  k 1     hay: Ud  a0  a    a n cos 6.k  bn sin 6.k   k 1  U nm sin  6k   k  k 1 âoï: an  bn    2 cos  U2f   6k     2 sin  U2f   6k   a0  U f cos   Váûy ta cọ biãn âäü âiãûn ạp sau: U kn  a n2  bn2 U2f cos    6k  sin    6k   Ud0 2   6k  tg 2  6k   U kn  U kn SVTH: Phạm Thị Hồng Hoa – Lớp 03Đ1 Trang 26 Đồ án môn học cầu ba pha có đảo chiều Ud  Thiết kế chỉnh lưu  cos    U kn sin  6k   k   k 1 Ta chè láúy õóỳn sọỳ haỷng thổù cuớa chuọứi vỗ caùc thaỡnh pháưn sọng hi báûc cao hån cọ giạ trë nh cọ thãø b qua 3.3 Xạc âënh âiãûn cm cün khạng lc Tỉì phán têch trãn ta tháúy ràịng, gọc måí cng tàng biãn âäü thnh pháún sọng hi cng cao, nghéa l âáûp mảch ca âiãûn ạp v dng âiãûn tàng lãn Sỉû âáûp mảch ny lm xáúu chãú âäü chuøn mảch ca vnh gọp, âäưng thåìi gáy täøn hao phủ dỉåïi dảng nhiãût nàng âäüng cå Âãø hản chãú sỉû âáûp mảch ny, ta phi màõt näúi tiãúp våïi âäüng cå mäüt cuäün khaïng loüc â låïn âãø Im=0,1Im Ngoi tạc dủng hản chãú thnh pháưn sọng hi báûc cao, cün khạng lc cn tạc dủng hản chãú vng dng âiãûn dạng âoản Âiãûn khạng lc cn âỉåüc gọc måí   Ta coï: Ud + u~ = E + U u Id + U u i~ + L di~ dt Cán bàòng hai vãú: U~ = Ri~ + L nãn: di di vỗ Ri~ < < L dt dt di U~ = L dt Trong cạc thnh pháưn xoay chiãưu báûc cao, thnh pháưn sọng báûc k = cọ mỉïc âäü låïn nháút, gáưn âụng ta cọ: U~ = U1msin(6  +  ) nãn: i= Váûy: Suy ra: U 1m U ~ dt  cos(6   )  I m cos(6   )  L  2 fL U 1m 0.1I udm Im = 6.2 fL U 1m L= 6.2 fL.0.1I udm  6 l säú xung âáûp mảch mäüt chu k âiãûn ạp lỉåïi U d cos  max  (6) tg 2 max U1m = 2 (6)  2,34.259,888 cos 81,199  (6) tg 81,199 88,085 U1m = 2 (6)  88,085 0,010743H 10,743H Thay säú: L= 6.2.50 0,1.43,5 SVTH: Phạm Thị Hồng Hoa – Lớp 03Đ1 Trang 27 Đồ án môn học cầu ba pha có đảo chiều Thiết kế chỉnh lưu Âiãûn cm mảch pháưn ỉïng â cọ: Lỉc = Lỉ + 2.LBA = 8,049 + 2.0,379 = 8,782 mH Âiãûn caím cuäün khạng lc: Lk = L - Lỉc = 10,743 - 8,808 = 1,961 mH 3.4.Thiãút kãú kãút cáúu cuía cuäün khạng Cạc thäng säú ban âáưu: Âiãûn cm u cáưu ca cün khạng lc: Lk = 1,961 mH Dng âiãûn âënh mỉïc chy qua cün khạng: Im = 43,5 A Biãn âäü dng xoay chiãưu báûc mäüt: I1.m = 10%Iâm = 4,35 A Do âiãûn cm cün khạng låïn v âiãûn tråí ráút bẹ, ta cọ thãø coi täøng tråí cün khạng xáúp xè bàịng âiãûn khạng ca cün khaïng: Zk = Xk =  f’.Lk =  6.50.1,961 10  = 3,696  Âiãûn aïp xoay chiãöu råi trãn cuäün khaïng loüc: U  Z k I 1.m 3,696 4,35 11,368 V Cäng sút ca cün khạng lc: S U I 1.m 11,218 4,35 34,968 VA Tiãút diãûn cỉûc tỉì chênh ca cün khạng lc: Q k Q S 34,968 5 1,707 cm2 ' 50 f kQ - hãû säú phủ thüc phỉång thỉïc lm mạt, lm mạt bàịng khäng khê tỉû nhiãn kQ = Chøn hoạ kêch thỉåüc trủ theo kêch thỉåïc cọ sàôn: Choün Q = 2.25 cm2 Våïi tiãút diãûn trủ Q = 2.25 cm2 Chn loải thẹp a = 15 mm ; b = 20 mm Choün máût âäü tỉì cm trủ BT = 0,8 T Khi cạc thnh pháưn âiãûn xoay chiãưu chảy qua cün khaùng thỗ cuọỹn khaùng seợ xuỏỳt hióỷn mọỹt sổùc âiãûn âäüng Ek: E = 4,44.Ỉ.f’.BT.Q Gáưn âụng ta cọ thãø viãút: Ek = U = 11,368 V W= U 11,368  47,416 voìng 4,44 f '.BT Q 4,44.6.50.0,8.2,25.10  Láúy W = 48 vng Ta cọ dng âiãûn chảy qua cün khạng: i(t) = Id + I1.m.cos(6  +  ) Dng âiãûn hiãûu dủng chảy qua cün khạng: SVTH: Phạm Thị Hồng Hoa – Lớp 03Đ1 Trang 28 Đồ án môn học cầu ba pha có đảo chiều Thiết kế chỉnh lưu Ik = I   4,35  I   1.m   43,5    43.609 A  2   d Choün máût âäü doing âiãûn qua cuäün khaïng: J = 2,75 A/mm2 10.Tiãút diãûn dáy quáún cuäün khaïng: Sk = I k 43,609  15,858 mm2 J 2,75 Choün dáy tiãút diãûn chỉỵ nháût, cạch âiãûn cáúp B, chn Sk = 16,20 mm2 ak x bk = 3,80 x 8,00 (mm x mm) J k 43,609  2,692 A/mm2 S k 16,200 W S k  11.Choün hãû säú láúp âáưy: Klâ = Qcs Tênh lải máût âäü dng âiãûn: J = 12.Diãûn têch cỉía säø: Qcs = W S k 48.15,858  1110 ,9 (mm2) = 11,109 cm2 K ld 0,7 13.Tênh kêch thỉåïc mảch tỉì: Qcs = c x h Choün m = h/a = Suy ra: h = 3a = 3.15= 45 mm c Qcs 11,109  2,469 (cm) = 25mm h 45 14.Chiãưu cao mảch tỉì: H = h + a = 45 + 15 = 60 mm 15.Chiãưu di mảch tỉì: L = 2.c + 2.a = 2.25 + 2.15 = 80 mm 16.Choün khong cạch tỉì gang âãún cün dáy: hg = mm 17.Tênh säú voìng dáy trãn mäüt låïp: W1 = h  2.hg bk 10 voìng 18.Tênh säú låïp dáy quáún: n1 = W 48  5 låïp W1 10 Mäùi låïp cọ 10 vng 19.Chn khong cạch cạch âiãûn giỉỵa dáy qún våïi trủ: a01 = mm Cạch âiãûn giỉỵa cạc låïp: cd1 = 0,1 mm 20.Bãư dy cuäün dáy: Bd = (ak + cd1).n1 = (3,8 + 0,1).5 = 19,5 mm 21.Täøng bãư dy cün dáy: Bd = Bd + a01 = 19,5 + = 22,5 mm 22.Chiãưu di ca vng dáy cng: SVTH: Phạm Thị Hồng Hoa – Lớp 03Đ1 Trang 29 Đồ án môn học Thiết kế chỉnh lưu cầu ba pha có đảo chiều l1 = 2.(a + b) +  a01 = 2.(15 + 20) +  = 88,850 mm 23.Chiãưu di ca vng dáy ngoi cng: l2 = 2.(a + b) +  (a01 + Bd) = 2.(15 + 20) +  (3 + 19.5) = 211,372 mm 24.Chióửu daỡi trung bỗnh cuớa mọỹt voìng dáy: ltb = l1  l 88,850  211,372  150,111 mm 2 25.Âiãûn tråí cuía dáy quáún åí 750C: R =  75 l tb W 150,111 10  3.48 0,02133 0,0095  Sk 16,2 våïi  75 0,02133  mm / m laì âiãûn tråí sút âäưng åí 750C Ta tháúy âiãûn tråí ráút bẹ, nãn gi thiãút ban âáưu b qua âiãûn tråí l âụng 26.Thãø têch sàõt: a b VFe = 2.a.b.h + .b.L = a.b.(2h + L) = = 15.20.10-4.(2.45 + 80).10-2 = 0,051 dm 27.Khäúi læåüng sàõt: MFe = VFe.mFe = 0,051.7,85 = 0,400 kg âoï mFe l khäúi lỉåüng riãng ca sàõt mFe = 7,85 kg/ dm Khäúi lỉåüng âäưng: MCu = VCu.mCu = Sk.ltb.W.mCu = = 16,2.150,111.10-6.48.8,9 = 1,039 kg Trong âoï: mCu = 8,9 kg / dm CHỈÅNG TÊNH CHN CẠC PHÁƯN TỈÍ MẢCH ÂIÃƯU KHIÃØN SVTH: Phạm Thị Hồng Hoa – Lớp 03Đ1 Trang 30 Đồ án môn học cầu ba pha có đảo chiều Thiết kế chỉnh lưu Khi toạn mảch âiãưu khiãøn ta tiãún hnh toạn tỉì táưng khuút âải ngỉåüc tråí lãn ÅÍ âáy ta thiãút kãú mảch âiãưu khiãøn theo ngun tàõc âiãưu khiãøn thàóng âỉïng tuún Mảch âiãưu âỉåüc xút phạt tỉì u cáưu vãư måí xung Thyristor Cạc thäng säú cå bn âãø mảch âiãưu khiãøn: Âiãûn ạp âiãưu khiãøn Thyristor : Uđk = 2.5 (V) Dng âiãûn âiãưu khiãøn Thyristor : Iđk = 150 (mA) = 0,150 (A) Thåìi gian måí Thyristor : tcm = 15 s Âäü räüng xung âiãöu khiãøn : tx = 167 s Táön säú xung diãöu khiãøn : fx = kHz Mỉïc sủt biãn âäü xung : sx = 0,15  = 40 Âäü máút âäúi xuïng cho phẹp : Âiãûn ạp ngưn ni mảch âiãưu khiãøn : U =  12 V Så âäö mäüt kãnh õióửu khióứn (hỗnh1) Tờnh khỏu khuyóỳt õaỷi xung, bióỳn aïp xung - Maïy biãún aïp xung: +E Rc D3 Rg T il Dr C3 L iDr R9 iC D2 Tr Li sàõt mạy biãún ạp xung âỉåüc lm tỉì cạc loải håüp kim håüp kim ferit, lm viãûc trãn mäüt pháưn ca âàûc tỉì hoạ cọ: B = 0,3 T; H = 30 A/m, khäng coï khe håí khäng khê Mạy biãún ạp xung cọ nhiãûm vủ tảo mäüt âiãûn ạp bàịng âiãûn ạp âiãưu khiãøn âãø måí Thyristor Âäưng thåìi giụp cạch ly giỉỵa mảch âäüng lỉûc v mảch âiãưu khiãøn T säú biãún ạp xung: thỉåìng m = 3 ta chn m = + Âiãûn ạp thỉï cáúp mạy biãún ạp xung: U = Uâk = 2,5(V) + Âiãûn aïp âàût lãn cuäün så cáúp: U1 = m.U2 = 2,5 = 7.5 (V) + Dng âiãûn thỉï cáúp maïy biãún aïp xung: I = Iâk = 0,15(A) + Dng âiãûn så cáúp mạy biãún ạp xung: SVTH: Phạm Thị Hồng Hoa – Lớp 03Đ1 Trang 31 Đồ án môn học cầu ba pha có đảo chiều I1 = Thiết kế chỉnh lưu I 0.15  = 0,05(A) m + ọỹ tổỡ thỏứm trung bỗnh tỉång âäúi ca li sàõt:  tb  B 0,3  8.10 6  H 1,25.10 30 âọ  = 1,25.10-6 H/m l â tỉì tháøm ca khäng khê + Thãø têch ca li sàõt cáưn coï:   t s U I V = Q.l = tb X X 1 B thay säú: V= 6 6 8.10 1,25.10 167.10 0,15 7,5.0,05 1,044.10  m 1,044 cm 0,3 Chn mảch tỉì cọ thãø têch V = 1,4 cm Våïi thãø têch âọ ta cọ cạc thãø têch mảch tỉì sau: a = 4,5 mm; b = mm; Q = 0,27 cm2 = mm2; d = 12 mm; D = 21 mm Chiãưu di trung bỗnh maỷch tổỡ : l = 5,2 cm + Sọỳ vng dáy qún så cáúp ca MBA xung: Theo âënh lût cm ỉïng âiãûn tỉì : dB B W1Q  dt tx U1 = W1 Q  W1 = U 1t x 7,5.167.10   155 voìng B.Q 0,3.27.10  + Säú vng dáy thỉï cáúp: W2 = W1 52 vng m + Tiãút diãûn dáy qún thỉï cáúp: S1 = I 50.10   0,0083 mm2 J1 Choün máût âäü doìng âiãûn J1 = A/mm2 + Âỉåìng kênh dáy qún så cáúp: d1 = 4.S1 4.0,0083  0,103 mm   Choün d = 0.1 mm + Tiãút diãûn dáy quáún thæï cáúp: S2 = I 0,15  0,038 mm2 J2 Choün máût âäü doìng âiãûn J2 = A/mm2 + Âỉåìng kênh dáy qún thỉï cáúp: d1 = 4.S 4.0,038  0,219 mm   Chn dáy cọ âỉåìng kênh d2 = 0.22 mm + Kiãøm tra hãû säú làõp âáưy: SVTH: Phạm Thị Hồng Hoa – Lớp 03Đ1 Trang 32 Đồ án môn học cầu ba pha có đảo chiều Thiết kế chỉnh lưu S1 W1  S W2 d12 W1  d 22 W2 K ld   d2 d2 (  ) 0,1 155  0,22 2.52  0,03 12 Nhæ váûy cỉía säø â diãûn têch cáưn thiãút - Táưng khuút âải cưi cng - Chn Tranzitor Tr2: Chn Tranzitor Tr2 loải 2SC9111 lm viãûc åí chãú âäü xung cọ cạc thäng säú sau: Tranzitor loải NPN, lm bàịng váût liãûu Silic Âiãûn ạp giỉỵa colectå v bazå håí mảch emitå: U CBO = 40 V Âiãûn ạp giỉỵa emitå v bazå håí mảch colectå: UEBO = 4V Dng âiãûn låïn nháút colectå cọ thãø chëu âỉåüc: ICmaz = 500 mA Cäng suáút tiãu taïn colectå: Pc = 1,7 W Nhiãût âäü låïn nháút åí màût tiãúp giạp: Tmax = 1750C Hãû säú khuyãút âaûi:  = 50 Dng âiãûn lm viãûc ca Colectå: IC = I1 = 50 (mA) Dng âiãûn lm viãûc ca bazå: I B  I C 50  1 (mA)  50 Ta tháúy ràịng våïi loải tiristo â chn cọ cäng sút âiãưu khiãøn khạ bẹ: k = 2,5 V, Iâk = 0,15 A, nãn doing colectå-bazåca tranzitor Tr2 khạ be, trỉåìng håüp ny ta cọ thãø khäng cáưn tranzitor Tr2 m váùn cọ â cäng sút âiãưu khiãøn tranzitor - Chn ngưn cung cáúp cho mạy biãún ạp xung: Chn ngưn +E = 12(V) Våïi ngưn cung cáúp l E = 12(V) thỗ ta phaới mừc thóm õióỷn trồớ RC näúi tiãúp våïi cỉûc colectå ca Tranzitor Tr2 âãø trạnh quaï aïp cho Tranzitor RC  E  U 12  7,5  90 () I1 0,05 - Choün diode C hai diode D2 v Dr âỉåüc chn cng loải 1N4009, cọ cạc tham säú sau: - Kê hiãûu : - Dng âiãûn âënh mỉïc : Iâm =10 mA - Âiãûn ạp ngỉåüc låïn nháút : Unm = 25 V - Âiãûn ạp cho diode måí thang : Um = V Chn cäøng AND SVTH: Phạm Thị Hồng Hoa – Lớp 03Đ1 Trang 33 Đồ án môn học cầu ba pha có đảo chiều Thiết kế chỉnh lưu Ton bäü mảch âiãưu khiãøn phi dng cäøng AND nãn ta choün hai IC4801 thuäüc hoü CMOS Mäùi IC4801 cọ cäøng AND, cọ cạc tham säú: - Nguäön nuäi IC: Vcc = 15 (V) ta choün Vcc= 12(V) - Nhiãût âäü laìm viãûc: t = -400C  800C - Âiãûn ạp ỉïng våïi mỉïc logic ‘1’ : 4,5 (V) - Cäng suáút tiãu thuû : P = 2,5 nW/1 cäøng Choün tuû C3 v âiãûn tråí R9 Âiãûn tråí R9 dng âãø hản chãú dng âiãûn âỉa vo bazå ca Tranzitor Chn R9 tha mn âiãưu kiãûn: U 4,5  4500() 4,5 ( k) I B 0,001 Choün R9 = 4,5( k ) Choün C R9 = tx =167 ( s ), tæång âæång 30 âiãûn Suy ra: t 167.10  C3  x  0,037( F ) R9 4,5.10  R9  3.Tênh chn bäü tảo xung chm SVTH: Phạm Thị Hồng Hoa – Lớp 03Đ1 Trang 34 Đồ án môn học cầu ba pha có đảo chiều Thiết kế chỉnh lưu U1 UA R1 A1 R2 D1 R3 T 1r A2 C1 Ur c Ud k C2 R6 R8 A4 R4 R5 R7 A3 AND C3 R9 D2 Dr +E Rc il L iD r iC Tr D3 Rg T Hinh1: Så âäö nguyãn lyï mäüt kãnh âiãưu khiãøn SVTH: Phạm Thị Hồng Hoa – Lớp 03Đ1 Trang 35 Đồ án môn học cầu ba pha có đảo chiều Thiết kế chỉnh lưu Tênh chn bäü tảo xung chm Mảch dao âäüng âa hi khäng trảng thại bãưnh tảo xung chm dng khuút âải thût toạn Mäùi kãnh âiãưu khiãøn phi R8 dng khuút âải thût toạn âọ ta chn IC loải TL084, mäùi IC ny chỉïa khuút âải thût toạn Cạc thäng säú: A - Âiãûn ạp ngưn ni: Vcc = 18V, choün Vcc = 12 V C2 - Hiãûu âiãûn thãú giỉỵa hai R7 âáưu vo: 30 V R6 - Täøng tråí âáưu vo: Rin = 10 M  - Dng âiãûn âáưu ra: Ira = 30 pA Maỷch taỷo xung chuỡm coù tỏửn sọỳ: f kỗ ca xung chm: T= 3 kHz hay chu tx 334 s f  R  T 2 R8 C ln1   R7   Choỹn R6 = R7 = 33 k thỗ T=2,2 R8.C2 = 334 s Váûy R8.C2 = 151,8 s Choün tuû C2 = 0,1 F  R8 = 1,518 k Ta cọ: Âãø thûn tiãûn cho viãûc âiãưu chènh làõp mảch, ta chn R8 l biãún tråí 2(k  ) Tênh chn táưng so sạnh Khuút âải thût toạn â chn loải TL084 Chn R4 = R5 R Urc Udk U 12  v  12(k) I v 1.10  R5 A3 Trong âọ nãúu ngưn nuọi Vcc = Ura 12 V thỗ õióỷn aùp vaỡo A3 l Uv 12 V Dng âiãûn vo âỉåüc hản chãú âãø Ivn1 >n2 Nhỉng nãúu ta tàng Rỉf âãún