1. Giới thiệu chung
Như chúng ta đã biết, tất cả các thiết bị điện muốn làm việc được tốt, lâu dài thì khi vận hành đều phải tuân thủ nghiêm ngặt những yêu cầu kĩ thuật, những giới hạn cho phép về điện áp …Thế nhưng nhiều khi những nguyên nhân khách quan bất ngờ dẫn đến hỏng hóc thiết bị. Do vậy hệ thống bảo vệ trong từng thiết bị điện là không thể thiếu được. Bộ ổn áp mà chúng em thiết kế là bộ nguồnổn áp công suất 5 KVA, có dải làm việc rộng và khả năng tự động hoá cao. Thế nhưng bộ ổn áp sẽ làm việc không tin cậy nữa khi có những sự cố của lưới điện: điện áp vượt ra
GVHD: ThS. Vũ Doãn Vượng 35 Sinh Viên : Hoàng Trung Hiếu Lớp: ĐT1Đ17
ngoài dải làm việc của bộ ổn áp. Vì vậy từ giới hạn về dải điện áp làm việc
chúng ta sẽ thiết kế mạch bảo vệ ngoàI dải làm việc của bộ ổn áp.
2. Thiết kế chế tạo mạch bảo vệ điện áp ngoài dải làm việc:
Bộ ổn áp chỉ làm việc tốt trong dải điện áp từ 50V ÷ 380 V. Còn khi điện áp lưới vượt ra ngoài phạm vi đó thì điện áp ở đầu ra của bộ ổn áp không còn ổn định ở định mức nữa.
Như vậy dựa vào dải làm việc của bộ ổn áp mà ta chọn 2 ngưỡng 50V và 380 V để thiết kế mạch bảo vệ .
+ Khi Ul < 50V thì động cơ secvô làm việc, Ura không được ổn áp.
+ Khi Ul > 380V thì cắt không cho động cơ secvô làm việc, Ura không được ổn
áp.
+ Khi 50V < Ul< 380V thì động cơ sec vô tự động làm việc, điện áp ra của biến áp được ổn áp.
Nguyên lý làm việc của mạch bảo vệ điện áp ngoài dải làm việc
Hình 4.3 Sơ đồ nguyên lý của mạch bảo vệ điện áp ngoài dải làm việc
Khi điện áp lưới giảm xuống < 380 V, theo nguyên lý làm việc của mạch điều khiển , Tr3 và Tr4 mở có dòng từ GND chạy qua động cơ secvô qua 2KH về -Uư. Động cơ secvô quay theo chiều giảm số vòng dây trên biến áp ổn định. Khi điện áp vào biến áp ổn áp giảm xuống < 50 V thì động cơ secvô sẽ tác động vào công tắc hành trình 2KH ngắt nguồn cấp cho động cơ dẫn đến động cơ ngừng hoạt động, (điện áp vào rất nhỏ nên điện áp ra cũng nhỏ).
Tác dụng của Đ2là để ngăn dòng từ GND chạy về –Uư, nhưng vẫn có thể dẫn dòng từ +Uư đến GND trong trường hợp công tắc hành trình 2KH đang bị tác động. Như vậy trong trường hợp 2KH đang bị tác động nếu điện áp đầu vào ổn áp tăng lên > 50 V thì điện áp ra lớn hơn điện áp ổn định, do đó Tr1 và Tr2
GVHD: ThS. Vũ Doãn Vượng 36 Sinh Viên : Hoàng Trung Hiếu Lớp: ĐT1Đ17
GND. Động cơ secvô quay theo chiều tăng số vòng dây và tự động chạy ra khỏi công tắc hành trình 2KH dẫn đến mạch Reset lại quay về trạng thái làm việc bình thường.
Tương tự như vậy, khi điện áp vào biến áp ổn áp tăng lên lớn hơn 127V
Tr1 và Tr2trên mạch điều khiển mở, dẫn dòng từ +Uưqua công tắc hành trình 1KH, 2KH đến động cơ và về GND. Động cơ secvô quay theo chiều tăng số vòng dây trên biến áp ổn áp. Trong trường hợp điện áp vào biến áp ổn áp lớn hơn 380V, động cơ secvô sẽ tác động vào công tắc hành trình 1KH ngắt nguồn cấp cho động cơ, động cơ ngừng hoạt động.
Tác dụng của Đ1để ngăn dòng từ +Uư cấp cho động cơ trong trường hợp 1KH đang bị tác động nhưng vẫn có thể dẫn dòng ngược lại từ GND qua 2KH
về +Uư. Như vậy trong trường hợp 1KH đang bị tác động, nếu điện áp đầu vào biến áp ổn áp giảm nhỏ hơn 127V thì Tr3 và Tr4mở dẫn dòng từ GND qua 2KH, qua Đ1về -Uư cấp nguồn cho động cơ secvô quay theo chiều giảm số vòng dây và tự động chạy ra khỏicông tắc hành trình 1KH, mạch reset trở về trạng thái hoạt động ban đầu.
Trong trường hợp có sự cố mất điện, động cơ secvô sẽ tự động quay theo chiều tăng số vòng dây, tránh trường hợp có điện trở lại điện áp lúc này rất lớn mà trước khi mất điện điện áp đang nhỏ) gây sự cố quá tải khi điện áp đầu vào tăng đột ngột.Ta sử dụng 2 tụ có dung lượng 4700μF, 1 tiếp điểm thường đóng của Rơle , 1 điốt Đ3.
Khi mạch Reset hoạt động bình thường, tụ C được nạp đầy đểdự trữ. Khi mất điện Rơle cũng mất điện, tiếp điểm thường đóng của rơle đóng lại, tụ phóng điện qua bản cực dương của tụ, qua động cơ secvô về GND về bản cực âm của tụ, làm động cơ secvô quay con trượt chổi than tăng số vòng dây (vị trí có số
vòng dây an toàn).
Chọn linh kiện:
Kí hiệu Số lượng Giá trị Ghi chú
Tụ 4700 μF 2 4700 μF 1 chiều
Điốt quốc phòng 3 1A
Bảng thống kê các linh kiện của mạch bảo vệ điện áp ngoài dải làm việc
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});