Hình 3.21: Mạch in khối cảm biến.
3.3.4.3. Mạch in khối hồi tiếp
Nguyễn Ngọc Vinh Trang 52
3.3.5. Thiết bị bảo vệ Giới thiệu chung Giới thiệu chung
Bộ ngắt nguồn (circuit breaker) thường được gọi là CB. Ngày nay CB là thiết bị bảo vệ thông dụng nhất cho thiết bị điện dân dụng.
CB có nhiều loại nhưng thông thường được chế tạo theo tiêu chuẩn đó là IEC 60898 cho hệ thống điện dân dụng.
3.3.5.1. Cấu tạo CB
Một CB gồm những bộ phận chính
Hệ thống tiếp điểm
Hệ thống dập hồ quang
Cơ cấu truyền động
Cơ cấu bảo vệ
Cần gạt bằng tay
Cơ cấu bảo vệ trong một CB gồm 2 loại sau:
Rơ-le nhiệt: theo nguyên lý bộ lưỡng kim nhiệt, tác động chậm, dùng để bảo vệ quá tải.
Rơ-le điện từ: theo nguyên lý Rơ-le dòng điện tác động nhanh dùng để bảo vệ quá tải.
3.3.5.2. Chọn CB bảo vệTa có: Ta có: 𝑆𝑡𝑡 = 3.0 (𝐾𝑉𝐴) ⟹ Itt = 𝑆𝑡𝑡 3.𝑈 = 3000 3.300 = 5.7 (A) Chọn CB có dòng cho phép lớn hơn 6 A ⟹Chọn CB của hãng LS BKN C10
Nguyễn Ngọc Vinh Trang 53
Nguyễn Ngọc Vinh Trang 54
C H Ƣ Ơ N G 4
Nguyễn Ngọc Vinh Trang 55
4.1. Kết quả mô phỏng trên phần mềm PSIM.
4.1.1. Sơ đồ bộ biến đổi điện áp xoay chiều 3 pha tải trở kháng
Bộ biến đổi điện áp xoay chiều 3 pha tải trở kháng được vẽ lại trên phần mềm PSIM 9.0.3 như hình 4.1 để mô phỏng dạng sóng dòng điện và điện áp ngõ ra trên tải R + L.
Hình 4.1: Sơ đồ bộ biến đổi điện áp xoay chiều 3 pha tải trở kháng.
4.1.2. Mô phỏng dạng sóng điện áp AC trên tải R + L
Nguyễn Ngọc Vinh Trang 56
Hình 4.2: Mô phỏng dạng sóng điện áp ngõ ra trên tải R + L.
4.1.3. Mô phỏng dạng sóng dòng điện AC trên tải R + L
Dạng sóng dòng điện ngõ ra trên tải R = 40Ω; L = 500mH; góc kích α = 300.
Hình 4.3: Mô phỏng dạng sóng dòng điện ngõ ra trên tải R + L.
4.2. Kết quả đo thực nghiệm trên mô hình thực tế
Nhóm đã hoàn thành mô hình bộ Variac bán dẫn 3 pha có hồi tiếp, hình 4.4 là tổng thể toàn bộ mô hình. Nhóm nghiên cứu sử dụng oscilloscope TPS 2024B của Tekatronix để đo dạng sóng điện áp và HIOKI 3197 để đo dạng sóng dòng điện ngõ ra.
Nguyễn Ngọc Vinh Trang 57
Hình 4.4: Ảnh chụp tổng thể toàn bộ mô hình.
Hình 4.5: Mặt nạ trước của mô hình.
4.2.1. Dạng sóng điện áp ngõ ra ACtrên tải R + L
Để dễ dàng so sánh mô phỏng và thực nghiệm, nhóm nghiên cứu chọn các giá trị R, L và góc kích α giống như mô phỏng trên phần mềm PSIM 9.0.3.
Nguyễn Ngọc Vinh Trang 58
Hình 4.6: Dạng sóng điện áp ngõ ra AC trên tải R + L.
4.2.2. Dạng sóng dòng điện ngõ ra AC trên tải R + L
R = 40Ω; L = 500mH; góc kích α = 300; không hồi tiếp.
Nguyễn Ngọc Vinh Trang 59
Nhận xét: Qua mô phỏng PSIM và thực nghiệm trên mô hình cho thấy kết quả đo dạng sóng dòng điện và điện áp xoay chiều tương đối giống nhau với tải trở kháng R = 40Ω, L=500mH.
4.2.3. Dạng sóng điện áp ngõ ra DC
Dạng sóng điện áp ngõ ra DC tương đối thẳng và ổn định trên tải trở; không hồi tiếp.
Hình 4.8: Dạng sóng điện áp ngõ ra DC trên tải R.
4.2.4. Kết quả khi có hồi tiếp
Đo dạng sóng dòng điện, điện áp xoay chiều trên tải R + L khi có hồi tiếp. R = 40Ω; L = 500mH; góc kích α = 300.
Nguyễn Ngọc Vinh Trang 60
Hình 4.9: Dạng sóng điện áp ngõ ra AC trên tải R+L khi có hồi tiếp.
Hình 4.10: Dạng sóng dòng điệnngõ ra AC trên tải R+L khi có hồi tiếp.
Nguyễn Ngọc Vinh Trang 61
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
5.1. Đánh giá kết quả đã đạt được
Mô hình hoạt động tương đối ổn định.
Điều chỉnh được điện áp ngõ ra AC và DC.
Dòng điện đạt được 5A.
Hiển thị dòng điện, điện áp ngõ ra trên tải AC và DC trên LCD 20x4.
Điều khiển được điện áp ngõ ra bằng xung đơn hoặc xung chùm phù hợp với nhiều loại tải khác nhau.
Hồi tiếp được từ điện áp ngõ ra trên tải DC để đưa về hiệu chỉnh lại độ rộng xung kích trong mạch kích SCR.
Kết quả mô phỏng trên phần mềm PSIM 9.0.3 và kết quả đo thực nghiệm trên mô hình tương đối giống nhau.
Tự thiết kế và gia công bộ khung và vỏ ngoài của mô hình.
5.2. Những vấn đề còn tồn đọng
Chỉ sử dụng cho các loại tải có công suất trung bình và nhỏ. Cơ cấu đo dòng và đo áp còn sai số tương đối lớn.
5.3. Hướng phát triển
Phát triển bộ Variac 3 pha có dòng lớn hơn để sử dụng trong các hệ thống công suất lớn.
Nguyễn Ngọc Vinh Trang 62
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Nguyễn Đình Phú, “Thực hành vi điều khiển PIC”, ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM, 04/2014.
[2] Hoàng Ngọc Văn, “Thực hành điện tử công suất”, ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM, 01/2013.
[3] Lê Văn Doanh (chủ biên), Nguyễn Thế Công, Trần Văn Thịnh, “Điện tử công suất, lý thuyết, thiết kế, ứng dụng”, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật.
[4] Trần Viết Tiến, Đào Trung Hiếu, “Nghiên cứu bộ Variac bán dẫn một pha”, ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM, 2014.
[5] Đặng Thị Phương Thảo, Cao Văn Khỏe, “Thiết kế mạch tạo xung điều khiển đồng bộ đa năng”, ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM, 2015.
[6] http://www.dientuvietnam.net
Nguyễn Ngọc Vinh Trang 63
PHỤ LỤC
CODE CHƯƠNG TRÌNH PIC 16F877A:
#include <16f877a.h>
#device *=16 adc=10 //KHAI BAO SU DUNG ADC 10 BIT #use delay(clock=20000000) // THACH ANH 20MHz
#FUSES NOWDT, HS, NOPUT, NOPROTECT, NODEBUG,
NOBROWNOUT, NOLVP, NOCPD, NOWRT #include <LIB_LCD1.c> // THU VIEN LCD 1 #include <LIB_LCD2.c> // THU VIEN LCD 2 float UDC, UAC, IAC, IDC;
float DATA_UDC,DATA_UAC ,DATA_IDC,DATA_IAC; int16 A, B, C, D; void DO_UDC() { /*--- DO DIEN AP DC ---*/
SET_ADC_CHANNEL(1); // CHON KENH AN1 DELAY_US(10);
Nguyễn Ngọc Vinh Trang 64 UDC=0; //DIEN AP DC
DATA_UDC = 0; for (A=0; A<1000; A++) {
DATA_UDC = DATA_UDC + Read_ADC(); DELAY_US(10); } UDC=DATA_UDC/1000; UDC=UDC/10; UDC=UDC*2.847; LCD_putcmd(0xC0); Printf(LCD_Putchar," "); Printf(LCD_Putchar,"%5.2f",UDC); Printf(LCD_putchar," Volt "); } void DO_UAC() { /*--- DO DIEN AP AC
Nguyễn Ngọc Vinh Trang 65 ---*/
SET_ADC_CHANNEL(3); // CHON KENH AN3 DELAY_US(10);
UAC=0; //DIEN AP AC DATA_UAC = 0;
for (B=0; B<1000; B++) {
DATA_UAC = DATA_UAC + Read_ADC(); DELAY_US(10); } UAC=DATA_UAC/1000; UAC=UAC/10; UAC=UAC*2.9125; LCD_putcmd1(0xC0); Printf(LCD_Putchar1," "); Printf(LCD_Putchar1,"%5.2f",UAC); Printf(LCD_putchar1," Volt "); } void DO_IAC()
Nguyễn Ngọc Vinh Trang 66 {
/*---
DO DONG DIEN AC
---*/
SET_ADC_CHANNEL(2); // CHON KENH AN2 DELAY_US(10);
IAC=0; //DONG DIEN AC DATA_IAC=0;
for (C=0; C<1000; C++) {
DATA_IAC = DATA_IAC + Read_ADC(); DELAY_US(10); } IAC = DATA_IAC/1000; IAC = IAC - 400; IAC= IAC/37.885; LCD_Putcmd1(0xD4); Printf(LCD_Putchar1," "); Printf(LCD_Putchar1,"%4.2f",IAC);
Nguyễn Ngọc Vinh Trang 67 Printf(LCD_putchar1," Amp "); } void DO_IDC() { /*--- DO DONG DIEN DC ---*/
SET_ADC_CHANNEL(0); // CHON KENH AN0 DELAY_US(10);
IDC=0; //DONG DIEN DC DATA_IDC=0;
for (D=0; D<1000; D++) {
DATA_IDC = DATA_IDC + Read_ADC(); DELAY_US(10); } IDC = DATA_IDC/1000; IDC = IDC - 512; //IDC = IDC/10; IDC = IDC/37.885;
Nguyễn Ngọc Vinh Trang 68 LCD_Putcmd(0xD4); Printf(LCD_Putchar," "); Printf(LCD_Putchar,"%4.2f",IDC); Printf(LCD_putchar," Amp "); } void main(void) {
set_tris_a(0xFF); // A7-> A0 LA NGO VAO /*---
CHU CO DINH
---*/ LCD_Init(); //KHOI TAO LCD 1 LCD_init1(); //KHOI TAO LCD 2
Printf(LCD_putchar1,"---- AC VOLTAGE ----"); LCD_putcmd1(0x94); //DONG 3 LCD 2 Printf(LCD_putchar1,"---- AC CURRENT ----"); Printf(LCD_putchar,"---- DC VOLTAGE ----"); LCD_putcmd(0x94); //DONG 3 LCD 1 Printf(LCD_putchar,"---- DC CURRENT ----");
Nguyễn Ngọc Vinh Trang 69 SETUP_ADC(ADC_CLOCK_INTERNAL); //CAU HINH ADC,T/GIAN LAY MAU=XUNG CLOCK IC
SETUP_ADC_PORTS(ALL_ANALOG); // DUNG CAC CHAN AN0, AN1, AN2, AN3 LA ANALOG
WHILE(TRUE) { DO_UDC(); DO_UAC(); DO_IDC(); DO_IAC(); } }