Bài tập lớn điên tử công suất (contactor 3 pha dùng 6 thyristor)

Bài tập lớn điên tử công suất Đề Tài: Thiết kế contactor 3 pha dùng 6 thyristor Bài tập lớn này đã hoàn chỉnh về mặt tính toán, chọn lựa thiết bị cũng như nguyên lý làm việc của một contactor điện tử. Mong sinh viên có thể tham khảo để phục vụ tốt nhất cho môn học!

Bài Tập Lớn Mơn: ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT Đề tài: Thiết kế công tắc tơ điện tử pha sử dụng thyristor, tải RL, Ut=400 VAC, P=20 KV      Môn học: Điện Tử Công Suất Mã học phần: 13350 Nhóm học phần: N04 Nhóm tập: N07 Họ Tên thành viên nhóm: Họ tên Mã sinh viên MỤC LỤC Chương 1: Tổng quan công tắc tơ điện tử pha 1.1 tổng quan công nghệ điều chỉnh điện áp xoay chiều: 1.1.1 Giới thiệu mạch lực điều áp xoay chiều pha 1.1.2 Giới thiệu mạch lực điều áp xoay chiều ba pha: .6 CHƯƠNG 2: TÍNH CHỌN MẠCH CƠNG SUẤT 15 2.1 Các phương án mạch động lực 15 2.1.1 Mạch lực cho công tắc tơ điện tử Thyristor song song ngược 15 2.1.2 Mạch lực điều áp xoay chiều pha dùng Thyristor Điôt .16 2.2 Chọn mạch lực điều áp xoay chiều pha dùng Thyristor song song ngược, Phụ tải đấu không dây trung tính 16 2.3 Phân tích ưu, nhược điểm mạch cơng suất .17 2.4 Tính chọn van bán dẫn cơng suất cho sơ đồ mạch 18 2.4.1 Tính dịng điện pha phụ tải 19 2.4.2 Chọn van theo chỉ tiêu dòng điện 19 2.4.3 Chọn van theo chỉ tiêu điện áp 20 2.5 Tính chọn phần tử bảo vệ .21 2.5.1 Bao vê điên áp cho van 21 2.5.2 Bao vệ nhiệt cho van 22 2.5.3 Bảo vệ dòng : 24 CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ CÁC YÊU CẦU ĐÃ ĐẶT RA .26 3.1 Những yêu cầu đạt được: 26 3.1 Những điều chưa đạt được: 26 CHƯƠNG 4: PHỤ LỤC VÀ THAM KHẢO 27 4.1 Bảng phụ lục hình sơ đồ bài: 27 4.2 Phụ Lục Tham Khảo: 28 Lới nói đầu: Điện tử cơng suất cơng nghệ biến đổi điện từ dạng sang dạng khác phần tử bán dẫn cơng suất đóng vai trị chính, ứng dụng rộng rãi hầu hết ngành công nghiệp đại, nhà máy sản xuất, biến đổi điện áp… Trong năm gần đây, công nghệ chế tạo phần tử bán dẫn cơng suất có tiến vượt bậc ngày trở nên hoàn thiện dẫn đến việc chế tạo biến đổi ngày nhỏ gọn, nhiều tính sử dụng ngày dễ dàng Trong biến đổi phần tử bán dẫn công suất sử dụng van khóa bán dẫn, cịn gọi van bán dẫn, mở dẫn dịng nối tải vào nguồn, khóa khơng có dịng điện chạy qua Khác với phần tử có tiếp điểm văn dẫn thực đóng cắt dịng điện mà khơng gây nên tia lửa điện khơng bị mài mịn theo thời gian Tuy đóng cắt dịng điện lớn phần tử bán dẫn công suất lại điều khiển tín hiệu điện cơng suất nhỏ, tạo mạch điện tử công suất nhỏ Quy luật nối tải vào nguồn phụ thuộc vào sơ đồ biến đổi phụ thuộc vào cách thức điều khiển van biến đổi Như trình biến đổi lượng thực với hiệu suất cao tổn thất biến đổi chỉ tổn thất khóa điện tử, không đáng kể so với công suất điện Cần biến đổi Không đạt hiệu suất cao mà biến đổi cịn có khả cung cấp phụ tải nguồn lượng với đặc tính theo yêu cầu, đáp ứng trình điều chỉnh, điều kiện thời gian ngắn nhất, với chất lượng phù hợp hệ thống tự động Nội dung tập lớn tập trung Tìm hiểu cơng tắc tơ pha điện tử sử dụng thyristor để điều khiển đóng cắt động pha Đây đề tài có quy mơ ứng dụng thực tế cao Mục tiêu đề phần tập lớn :  Tìm hiểu điều áp xoay chiều pha  Nắm hiểu biết ứng dụng Công tắc tơ điện tử pha  Tính tốn chọn loại Van phù hợn với thơng số đề cho  Có tính tốn chi tiết chọn mạch bảo vệ cho van  Nắm nguyên lý hoạt động mạch công tắc tơ xoay chiều pha sử dụng thyristor  Mô hoạt động mạch phần mềm Matlab Chương 1: Tổng quan công tắc tơ điện tử pha 1.1 tổng quan công nghệ điều chỉnh điện áp xoay chiều: Các điều áp xoay chiều dùng để đóng ngắt thay đổi điện áp tải từ nguồn xoay chiều cố định, tần số điện áp điện áp nguồn Trong máy điện có thiết bị điện biến áp tự ngẫu cho phép thực yêu cầu này, nhiên việc điều chỉnh phải tiến hành qua hệ khí di chuyển chổi than trượt vịng dây biến thế, hệ khơng bền, phản ứng chậm, có ưu điểm điện áp tải ln đảm bảo hình Sin tồn dải điều chỉnh Điện tử công suất sử dụng van bán dẫn để chế tạo phận điều áp xoay chiều có đặc điểm sau: Điều áp xoay chiều dùng van bán dẫn có đầy đủ ưu điểm mạch công suất sử dụng kĩ thuật bán dẫn như: dễ điều chỉnh tự động hóa, làm việc ổn định, phản ứng nhanh với đột biến điều khiển, độ tin cậy tuổi thọ cao, kích thước gọn, dễ thay thế, thích hợp với q trình đại hóa, tập trung hóa cơng trình cơng nghệ… Hình 1.1 Một số cơng tắc tơ điện tử thực tế Nhược điểm chung điều áp xoay chiều điện áp tải khơng sin hồn chỉnh đưa tồn điện áp nguồn tải, điều chỉnh sâu giảm điện áp ra, độ méo lớn, tức thành phần sóng hài bậc cao (là bội số tần số vào) lớn Với tải yêu cầu nghiêm ngặt độ méo thành phần sóng hài khơng áp dụng điều áp xoay chiều 1.1.1 Giới thiệu mạch lực điều áp xoay chiều pha -Để thay đổi điện áp xoay chiều, ngồi dùng máy biến áp, ta cịn dùng thyristor đấu song song ngược -Việc điều khiển thời điểm đóng mở thyristor tạo xung áp tải lên biến đổi gọi điều chỉnh xung áp xoay chiều Hình 1.2 Sơ đồ mạch lực điều áp xoay chiều pha Sơ đồ biến đổi pha gồm: thyristor đấu song song ngược (T1 T2) mắc nối tiếp với tải Đối với biến đổi có cơng suất nhỏ trung bình (khoảng vài KW) thay thyristor Triac 1.1.2 Giới thiệu mạch lực điều áp xoay chiều ba pha: Bộ biến đổi xung áp pha ứng dụng rộng rãi điều khiển nhệt độ lò điện trở động không đồng ba pha Nếu biến đổi xung áp ba pha ghép từ ba biến đổi pha có dây trung tính dịng qua pha khơng phụ thuộc vào dòng pha khác Khi biến đổi xung áp pha đấu sao, khơng có dây trung tính, q trình điện từ mạch hồn tồn khác với sơ đồ hình trình dẫn dịng pha phải tương thích với q trình Dẫn dịng pha khác Hình 1.3 Sơ đồ mạch lực điều áp xoay chiều pha a) Dạng phụ tải đấu hình b) Dạng phụ tải đấu hình tam giác Một điểm cần lưu ý cho tất điều áp xoay chiều điều chỉnh với góc điều khiển lớn dịng tải điện chế độ gián đoạn Tức ln có khoảng mà dịng tải khơng tải bị ngắt khỏi nguồn không cấp lượng Sơ đồ hình 1.1a dùng van Triac sơ đồ có van cho phép điều chỉnh điện áp tải đối xứng pha, đồng thời nửa chu kỳ pha đối xứng Sơ đồ hình 1.1b dùng cách đấu thyristor tương đương với Triac, loại thông dụng thực tế có tên sơ đồ Tiristor đấu song song ngược có đặc điểm hồn tồn tương tự sơ đồ 1.1b Hình 1.4 Các kiểu sơ đồ điều áp xoay chiều pha tải đấu Hai sơ đồ sử dụng chỉ để đóng ngắt nguồn tải, mà khơng điều chỉnh điện áp gọi công tắc tơ điện tử Các sơ đồ hình 1.2 a, b, c ứng dụng cho giải đấu tam giác Mạch điều khiển sơ đồ đồng theo điện áp pha nguồn Trên hình 1.3 cho dạng điện áp pha tải chung cho sơ đồ hình 1.3a; 1.2b biên độ sóng hài góc điều khiển khác nhau, với tải trở qua đồ thị sóng hài thấy xuất sóng hài có bậc lẻ, gần bậc bậc 7, mặt khác cho thấy tăng góc điều khiển biên độ sóng hài bậc cao tăng nhanh đến xấp xỉ với sống hài (Băng tần số nguồn điện, Ở 50Hz) Như điều chỉnh điện áp sâu, tương ứng điều khiển lớn, điện áp méo nhiều Trong thực tế hay sử dụng điều chỉnh xung áp ba pha (điều khiển động không đồng ba pha ) để điều khiển nhiệt độ lò điện trở Nếu biến đổi xung áp ba pha ghép từ ba biến đổi pha có dây trung tính dịng qua pha khơng phụ thuộc vào dịng pha khác Các biểu thức tính tốn a, λ φ tương tự sơ đồ pha Khi ta tăng góc điều chỉnh a làm giảm thời gian dẫn dòng qua tiristo Ứng với giá trị a dịng pha giảm không trước mở tiristo pha Như xuất khoảng thời gian khơng có dịng khoảng dẫn tiristo bị giảm đến giới hạn nhở Một điểm cần lưu ý cho tất điều áp xoay chiều điều chỉnh với góc điều khiển lớn 0° dịng tải điện ln chế độ gián đoạn, tức ln có khoảng mà dịng tải khơng, tải bị ngắt khỏi nguồn khơng cấp lượng Sơ đồ hình 1.3a dùng van TRIAC sơ đồ có van cho phép điều chỉnh điện áp tải đối xứng pha, đồng thời hai nửa chu kỳ pha đối xứng Sơ đồ hình 1.3b dùng cách đấu hai thyristor tương đương với TRIAC, loại thơng dụng thực tế có tên sơ đồ sáu tiristo đấu song song ngược, có đặc điểm hoàn toàn tương tự sơ đồ 1.3a Hai sơ đồ đơi sử dụng chỉ để đóng/ngắt nguồn tải, mà không điều chỉnh điện áp gọi công – tắc – tơ điện tử Các sơ đồ hình 1.3a, b; ứng dụng cho tải đấu tam giác Mạch điều khiển sơ đồ đồng theo điện áp pha nguồn Trên hình 1.3 cho dạng điện áp pha tải chung cho sơ đồ hình 1.3a; 1.3b biên độ sóng hài góc điều khiển khác nhau, với tải trở Qua đồ thị sóng hài thấy xuất sóng hài có bậc lẻ, gần bậc bậc 7, mặt khác cho thấy tăng góc điều khiển biên độ sóng hài bậc cao tăng nhanh đến xấp xỉ với sóng hài ( tần số nguồn điện, 50Hz) Như điều chỉnh điện áp sâu, tương ứng góc điều khiển lớn, điện áp méo nhiều Nguyên tắc điều chỉnh điều áp xoay chiều tương tự chỉnh lưu điều khiển, tức điều chỉnh góc mở van bán dẫn Xét từ phía mạch van, chỉnh lưu điện áp xoay chiều có đặc điểm giống nhau: van làm việc với điện áp xoay chiều nên khóa tự nhiên điện áp nguồn chịu ảnh hưởng lưới điện đến van, kiểu điều khiển van dịch pha điểm xung so với pha nguồn xoay chiều, tức sử dụng mạch điều khiển xung – pha Điều áp xoay chiều bapha cho phép ứng dụng cho phụ tải đến hàng trăm kW Trường hợp tải đấu ba pha có dây trung tính, đấu tam giác mà cụm van đấu nối tiếp với pha phụ tải, pha hoạt động độc lập với nhau, việc tính tốn hồn tồn tương tự điện áp xoay chiều pha Hình 1.5 Đồ thị dạng điện áp với tải trở (dạng điện áp pha A tải phổ sóng hài với góc điều khiển khác nhau) Khi tải có tính cảm kháng, hoạt động sơ đồ bị ảnh hưởng mạch góc φ tải xét mục 1.1, tức phạm vi điều chỉnh dạng điện áp khơng cịn trường hợp tải trở Hình 1.4 đồ thị minh họa cho tải cảm kháng với α = 30°, ta so sánh với đồ thị tải trở có góc điều khiển hình 1.3 để thấy khác biệt chúng Tuy nhiên tải RL dạng dòng điện sữ không bị đột biến theo điện áp tải trở, biên độ sóng hài giảm đi, tức dạng dịng tải méo dạng điện áp tải Hình 1.6 Đồ thị dạng điện áp với tải RL (Dạng điện áp dòng điện tải với góc điều khiển khác nhau) Sơ đồ hình 1.2c sử dụng van khơng đối xứng, nhánh gồm thyristor đấu song song ngược với điôt Do điốt van không điều khiển nên chúng dẫn tự động, làm cho phạm vi góc điều khiển cho thyristor tăng lên 120° ngắt tải khỏi nguồn để cắt dòng tải Đồ thị hình 1.5 cho thấy với điện áp tải cịn nhìn theo trục hồnh ta thấy cần tăng góc điều khiển thêm 30° ngắt điện áp tải Như mạch điều khiển cần lưu ý điều này, mạch thơng dụng thường chỉ có phạm vi điều chỉnh góc lớn 180° Hình 1.7 Điều áp xoay chiều ba pha,sơ đồ thyristor điện trở (Dạng điện áp tải góc điều khiển 180°) 10 15 HÌnh 1.9 Sơ đồ thực tết contactor điện tử pha CHƯƠNG 2: TÍNH CHỌN MẠCH CÔNG SUẤT 2.1 Các phương án mạch động lực 2.1.1 Mạch lực cho công tắc tơ điện tử Thyristor song song ngược Ta có sơ đồ: Hình 2.1 Sơ đồ contactor điện tử ứng dụng Mạch xoay chiều ba pha thực tế thường gặp sơ đồ sau: Hình 2.2: Sơ đồ điều áp xoay chiều pha thyristor đấu song song ngược Các loại bao gồm tải đấu trung tính ( Hình 2.1 a), tải đấu khơng trung tính (Hình 2.1 b), tải đấu tam giác (Hình 2.1 c) 16 2.1.2 Mạch lực điều áp xoay chiều pha dùng Thyristor Điơt Đối với tải khơng có u cầu điều khiển đối xứng người ta sử dụng sơ đồ cặp Thyristor –điốt Hình 2.3: Sơ đồ điều áp xoay chiều ba pha dùng Thyristor Điôt 2.2 Chọn mạch lực điều áp xoay chiều pha dùng Thyristor song song ngược, Phụ tải đấu khơng dây trung tính Hình 2.4 Mạch lực điều áp xoay chiều pha thyristor đấu song song ngược 17 Đối với thiết bị có cơng suất trung bình lớn, dịng điện điều hịa có vai trò quan trọng việc lựa chọn điều áp Việc lựa chọn giới hạn hai sơ đồ Thyristor - Bộ điều áp ba pha - Ba điều áp pha ghép tam giác Sơ đồ ba điều áp pha nối tam giác không tốt dòng điện tải so với điều áp ba pha, dòng điện lưới lại tốt Sơ đồ ba điều áp pha nối tam giác pha nối tam giác làm cho dòng điện pha có điều hịa bâc ba bội ba dòng điện dây chúng bị triệt tiêu Do ta đến kết luận: - Khi việc giảm điều hịa dịng điện lưới đóng vai trị quan trọng thường chọn sơ đồ ba điều áp pha nối tam giác - Khi chất lượng điện áp tải quan trọng thường chọn điều áp ba pha Đó trường hợp cung cấp cho máy điện quay, máy điện quay việc xấu điện áp bậc ba bội ba Các điện áp tạo nên hệ thống thứ tự không Khi công suất giảm đi, cần giảm chi phí Thyristor mạch điều khiển, điều áp ba pha có nhiều khả năng; - Đặt lưới tải, cho phép thay đổi pha chuyển từ tam giác sang hình mà khơng cần thay đổi điện áp - Đặt sau tải cho phép nối hình tam giác ba nhóm Thyristor, làm giảm dịng cho phép giảm kích cỡ Thyristor - Đặt sau tải có cực chung cho tất Thyristor, điều làm cho việc điều khiển dễ dàng, thay Thyristor triac Khi vấn đề điều hịa dịng điện khơng khơng quan trọng điều áp ba pha phương án có lợi phương án nối tam giác.ba điều áp pha 2.3 Phân tích ưu, nhược điểm mạch công suất  Mạch lực điều áp xoay chiều pha dùng Thyristor song song ngược 18 Ưu điểm sơ đồ giống hệt ba mạch điều áp pha điều khiển dịch pha theo điện áp lưới, điện áp van bán dẫn nhỏ điện áp đặt vào van bán dẫn điện áp pha Nhược điểm sơ đồ dây trung tính có tồn dịng điện điều hịa bậc cao, góc mở van khác có dịng tải gián đoạn loại sơ đồ nối chỉ thích hợp với loại tải ba pha có bốn đầu dây Các sơ đồ ko trung tính (Hình 2.1 b, c) có nhiều điểm khác so với sơ đồ trung tính Ở dịng điện chạy pha với nhau, nên đồng thời phải cấp xung điều khiển cho hai Thyristor hai pha lúc Việc cung cấp xung điều khiển thế, đơi gặp khó khăn mạch, việc đổi thứ tự pha nguồn lưới làm cho sơ đồ không hoạt động  Mạch lực điều áp xoay chiều pha dùng Thyristor Điôt Đối với tải khơng có u cầu điều khiển đối xứng người ta sử dụng sơ đồ cặp Thyristor –điốt Mặc dù vậy, sơ đồ ứng dụng thực tế khơng nhiều Bởi khơng có xung điều khiển vẩn có dịng chạy qua tải Trong trường hợp cho phép điều khiển không đối xứng sử dụng sơ đồ điều khiển hai pha (Hình 2.3) Hình 2.5: Sơ đồ điều áp ba pha đơn giản Ưu điểm sơ đồ (hình 2.3) số lượng van bán dẫn hơn, mạch điều khiển đơn giản Nhược điểm sơ đồ điều khiển không đối xứng, nên đường cong dòng điện điện áp pha khơng giống nhau, giá trị hiệu dụng điện áp dòng điện khác rõ rệt Loại sơ đồ chỉ phát huy tác dụng tải nguồn phép làm việc không đối xứng có số lượng van bán dẫn bị hạn chế 2.4 Tính chọn van bán dẫn cơng suất cho sơ đồ mạch Thông số: 19 Nguồn điện pha, điện áp phía tải Ut = 400V Cơng suất định mức 20Kw Giả sử hệ số công suất Cosφ = 0,8 ; f=50 hz 2.4.1 Tính dịng điện pha phụ tải It = = = 36,08 (A) Rtải = = )  Chọn van: Các van mạch chỉnh lưu cơng suất thường phải làm việc với dịng điện lớn, điện áp cao, cơng suất phát nhiệt mạnh,vì việc tính chọn van cần quan tâm trước tiên tới hai chỉ tiêu chính: - Chỉ tiêu dòng điện - Chỉ tiêu điện áp Bảng tham số tính tốn cho điều áp xoay chiều pha Sơ đồ / Tham số / / (độ điện) Phụ tải đấu khơng dây trung tính 0.45 1.5 150° Phụ tải đấu có dây trung tính Phụ tải đấu tam giác 0.45 1.73 180° 0.45 1.73 180° 2.4.2 Chọn van theo tiêu dòng điện Theo sổ tay tra cứu chọn van theo nguyên tắc: = Trong đó: - :dịng trung bình van chọn - :hệ số dự trữ dòng điện cho van Với tải ổn định dòng qua van 100A chỉ cần có = 1,2÷1,4 20 Với tải dịng điện lớn, phát nhiệt van mạnh, thường phải giảm dịng qua nên cần tăng hệ số dự trữ lên = 1,5÷2 Với van thường xuyên phải làm việc chế độ tải cần = 2÷4 Nếu làm việc nơi có mơi trường khắc nhiệt, khó thay van phải chọn hệ số dự trữ từ đến Các van chịu dòng lớn làm việc chế độ ngắn hạn thi chọn từ 0,8 đến Với kiện để phù hợp với thông số đề nên ta chọn: = 1,2 Phải chọn Thyristor chịu dịng trung bình: Chọn chỉ tiêu dịng van dựa vào trị số trung bình theo Bảng tham số tính tốn cho điều áp xoay chiều pha Itbv = 0,45.It = 0,45 36,08 = 16,23 (A) Vậy cần chọn van thyristor với trị số dòng điện cỡ: Itbmax = 2Itbv = 16,23 = 32.46 (A) 2.4.3 Chọn van theo tiêu điện áp Chỉ tiêu chọn áp theo Bảng tham số tính tốn cho điều áp xoay chiều pha ta có: Uvanmax = 1,5.Upha = 1,5 Vậy cần chọn thyristor chịu điện áp khoảng: Uthy = 2Uvanmax = 2.487,9 = 975,8 (V)  Ta chọn loại T0-208AC với thông số sau: Itb = 50A Umax= 1200V Uđk = 3V Iđk = 100mA Nhiệt độ vỏ van tương ứng chế độ dòng trung bình tối đa cho phép: 125C Ta có tham số điều khiển: Ug = 3; Ig = 100 mA, nên điện trở tương đương cực điều khiển: 21 Rg = = = 30 (Ω) Dòng điều khiển max: Ig max = (10 ÷ 20).0,1 = (1 ÷ 2) A, chọn Ig max = 2A, R1 = (Rg + Rtải) = Với R1 điện trở hạn chế Độ trễ mở van: R∑ = R1 + Rg + Rtải = 245,77 + 30 + 6,37 = 282,14 (Ω) van = arcsin ( ) = arcsin ( ) = 4.98O 2.5 Tính chọn phần tử bảo vệ Việc bảo vệ mạch lực chủ yếu bảo van bán dẫn khỏi hai trạng thái: dòng điện áp 2.5.1 Bảo vệ điện áp cho van Bảo vệ điện áp cho van: mắc R-C song song với Thyristor Linh kiện bán dẫn nói chung linh kiện bán dẫn cơng suất nói riêng, nhạy cảm với thay đổi điện áp Những yếu tố ảnh hưởng lớn tới van bán dẫn mà ta cần có phương pháp bảo vệ là: - Điện áp đặt vào van lớn thông số van - Xung điện áp chuyển mạch van - Xung điện áp từ phía từ phía lưới điện xoay chiều, nguyên nhân thường gặp cắt tải có điện cảm lớn đường dây - Xung điện áp cắt đột ngột máy biến áp non tải Để bảo vệ cho van làm việc dài hạn không bị điện áp ta phải chọn van bán dẫn theo điện áp ngược 22 Hình 2.6 Bảo vệ điện bảo vệ xung điện áp cho van Để bảo vệ điện áp xung điện áp trình đóng cắt van bán dẫn thực cách mắc R-C song song với thyristor Khi có cố chuyển mạch, điện tích lớp bán dẫn phóng ngồi tạo dịng điện ngược khoảng thời gian ngắn Sự biến thiên nhanh chóng dòng điện ngược gây sức điện động cảm ứng lớn điện cảm, làm cho điện áp anot catot van.Khi có R-C mắc song song với van, tạo mạch vịng phóng điện tích q trình chuyển mạch nên van khơng bị điện áp 400 = 565,7 (V) Tính theo cơng thưc gần ta có : - Coi dẫn đến tham số d = - Lưới điện có điện cảm 5µH - δ = 0,964 , R = 2.0,964 = 625.( C= = 5,12 = 0,512µF R = 1,928 = 1,928 = 6,025 (ῼ ) Chọn tụ C có giá trị 0,512 µF R có giá trị 6,025 (ῼ ) 2.5.2 Bảo vệ nhiệt cho van Thyristor làm việc với dòng điện tối đa I max = 37,98 A chịu tổn hao van (P1) chuyển mạch (P2) Tổng tổn hao là: P = P1 +P2 P1 = U.Ilv = 1,6.32,46 = 51,93W 23 Tổn hao công suất sinh nhiệt Mặt khác van chỉ làm việc tới nhiệt độ tối đa cho phép T = 850C Do phải bảo vệ van cách gắn van bán dẫn lên cánh toả nhiệt Khi van bán dẫn mắc vào cánh toả nhiệt đồng nhôm, nhiệt độ van toả môi trường xung quanh nhờ bề mặt cánh toả nhiệt Sự toả nhiệt nhờ vào chênh lệch nhiệt cánh toả nhiệt môi trường xung quanh Khi cánh toả nhiệt nóng lên, nhiệt độ xung quanh cánh toả nhiệt nóng lên Nhiệt độ xung quanh cánh toả nhiệt tăng lên Làm cho tốc độ dẫn nhiệt mơi trường khơng khí bị chậm lại Diện tích bề mặt toả nhiệt tính: Stn = Tổn hao cơng suất: P = 51,93W Độ chênh lệch nhiệt độ so với mơi trường: = Tlv – Tmt Có Tlv = 850C, chọn nhiệt độ môi trường: Tmt = 400C = 125 - 40= 85 0C Ktn: Hệ số có xét tới điều kiện tỏa nhiệt Chọn Ktn = 8.10-4 W/cm2 0C Stn = = 763,67cm2 Hình 2.7 Tản nhiệt cánh cho Van Vậy ta chọn loại cánh tản nhiệt có cánh: Chọn a = 20cm, b= 15cm, h=10cm Diện tích đế : S1= a.b = 20x15=300cm2 24 Diện tích cánh: S2= 6.b.h = 6.25.10 =900cm2 Tổng diện tích cánh tản nhiệt: S=S1 + S2 = 300+900=1200 cm2 Vậy cánh tản nhiệt ta chọn đủ diện tích bề mặt để bảo vệ nhiệt độ cho van bán dẫn 2.5.3 Bảo vệ dòng :  Bảo vệ bằng cầu chì Cầu chì dùng để chống cố ngắn mạch, để bảo vệ van phải có độ tác động nhanh Cầu chì hay đặt trực tiếp cho van lực.Chọn cầu chì tác động nhanh để bảo vệ ngắn mạch van bán dẫn Dòng điện định mức dây chảy là: I1CC = 1,1.I2=1,1.37,98= 41,77A Chọn cầu chì SIEMENS chế tạo loại 3NA3 820 với thông số: Iđm = 50A Uđm = 500AC Hình 2.8 Cầu chì bảo vệ SIEMENS 3NA3 820  Bảo vệ bằng Aptomat : 25 Aptomat dùng để đóng cắt mạch động lực, tự động bảo vệ tải ngắn mạch van Chọn aptomat có tiếp điểm chính, đóng cắt tay nam châm điện Chọn aptomat bảo vệ: Iđm = k.I1 = 1,1 I = 1,1 37,98 = 72,36A (với k hệ số an toàn) Với I1 - dịng điện cho tải Chọn Aptomat có mã ký hiệu: MCCB 3p 75A Có thơng số sau: Dịng định mức:75A, Uđm = 450 V Hình 2.9 Aptomat MCCB 3p 75A CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ CÁC YÊU CẦU ĐÃ ĐẶT RA 3.1 Những yêu cầu đạt được: 26 Đánh Giá Yêu Cầu Tìm hiểu điều áp xoay chiều pha Nắm hiểu biết ứng dụng Cơng tắc tơ điện tử pha Tính tốn chọn loại Van phù hợn với thông số đề cho Có tính tốn chi tiết chọn mạch bảo vệ cho van Nắm nguyên lý hoạt động mạch công tắc tơ xoay chiều pha sử dụng thyristor Tốt Khá      3.1 Những điều chưa đạt được: - Chưa mơ Matlab q trình làm việc mạch công tắc tơ xoay chiều pha sử dụng thyristor đấu song song ngược CHƯƠNG 4: PHỤ LỤC VÀ THAM KHẢO 4.1 Bảng phụ lục hình sơ đồ bài: 27 ST T 1.1 1.2 TÊN HÌNH TRÍCH XUẤT Một số cơng tắc tơ điện tử thực tế Sơ đồ mạch lực điều áp xoay chiều pha Sơ đồ mạch lực điều áp xoay chiều pha Google hình ảnh điện tử cơng suất Phạm Quốc Hải điện tử cơng suất Nguyễn Bính 1.6 Đồ thị dạng điện áp với tải RL 1.7 Điều áp xoay chiều ba pha,sơ đồ thyristor điện trở Sơ đồ điều áp pha tải đấu khơng có dây trung tính Sơ đồ thực tết contactor điện tử pha Sơ đồ contactor điện tử ứng dụng điện tử công suất Phạm Quốc Hải điện tử công suất Phạm Quốc Hải điện tử công suất Phạm Quốc Hải điện tử công suất Phạm Quốc Hải điện tử cơng suất Nguyễn Bính điện tử công suất Phạm Quốc Hải điện tử công suất Phạm Quốc Hải điện tử cơng suất Nguyễn Bính điện tử công suất Phạm Quốc Hải điện tử công suất Phạm Quốc Hải điện tử công suất Phạm Quốc Hải điện tử cơng suất Phạm Quốc Hải Google Hình Ảnh Google Hình Ảnh Google Hình Ảnh 1.5 Các kiểu sơ đồ điều áp xoay chiều pha tải đấu Đồ thị dạng điện áp với tải trở 1.3 1.4 1.8 1.9 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 Sơ đồ điều áp xoay chiều pha thyristor đấu song song ngược Sơ đồ điều áp xoay chiều ba pha dùng Thyristor Điôt Mạch lực điều áp xoay chiều pha thyristor đấu song song ngược Sơ đồ điều áp ba pha đơn giản Bảo vệ điện bảo vệ xung điện áp cho van Tản nhiệt cánh cho Van Cầu chì bảo vệ SIEMENS 3NA3 820 Aptomat MCCB 3p 75A TRANG 9 10 13 14 14 15 17 20 21 22 23 24 28 4.2 Phụ Lục Tham Khảo: Tài liệu học tập điện tử công suất (MHP 13350) Trường Đại học Hàng Hải Việt nam Hướng dẫn thiết kế điện tử công suất Phạm Quốc Hải (2009) Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật Điện tử công suất – Bài Tập – Bài giải - Ứng Dụng thầy Nguyễn Bính Giáo trình điện tử cơng suất tác giả Trần Trọng Minh 29 ... tử công suất Phạm Quốc Hải điện tử công suất Phạm Quốc Hải điện tử cơng suất Nguyễn Bính điện tử công suất Phạm Quốc Hải điện tử công suất Phạm Quốc Hải điện tử công suất Phạm Quốc Hải điện tử. .. điện tử pha Sơ đồ contactor điện tử ứng dụng điện tử công suất Phạm Quốc Hải điện tử công suất Phạm Quốc Hải điện tử công suất Phạm Quốc Hải điện tử công suất Phạm Quốc Hải điện tử cơng suất. .. Van Cầu chì bảo vệ SIEMENS 3NA3 820 Aptomat MCCB 3p 75A TRANG 9 10 13 14 14 15 17 20 21 22 23 24 28 4.2 Phụ Lục Tham Khảo: Tài liệu học tập điện tử công suất (MHP 133 50) Trường Đại học Hàng Hải