IV. Tính toán và chọn thiết bị cho mạch lực
7. Thiết kế khâu khởiđộng cho động cơ không đồng bộ
Lý do thiết kế
Động cơ công suất lớn khi khởi động mômen cản của trục động cơ lớn nên không thể khởi động trực tiếp bằng điện áp lới đợc do đó ta phải áp dụng phơng pháp tăng dần điện áp phần ứng của động cơ
Ta có thể dùng phơng pháp thay đổi biến trở làm điện áp tăg dần, trong khoảng 2 dến 3 giây điện áp đặt vào phần ứng động cơ sẽ đạt giá trị định mức. phơng pháp này tuy đơn giản nhng không tiện dụng nhát là đối với những ngời dùng không có chuyên môn.
Một phơng pháp khác hiện đại hơn đó là tác dụng vào mạch điều khiển. Ngời sử dụng chỉ cần khởi động bằng cách ấn nút, quá trình mở máy đợc thực hiện tự động bằng mạch điều khiển.
Thiết kế
Ta đã biết để giảm điện áp chỉ cần tăng góc điều khiển α . Để tăng điện áp từ Ukđ đến Uđm ta sẽ tăng α từ α 1 đến α 2.
Tính toán α 1 và α 2. Uhd = Uđm. 2 + + Π Π α cos2α 4 3 2 sin . 4 3 3 4 3 . thay Uhd = Ukđ =1/2 Uđm ta có α =79o
Nh vậy ta sẽ tăng điện áp từ 0.5 Uđm đến Uđm bằng cách giảm góc điều khiển α từ 79o xuống 0o.
Giải phơng trình bằng phơng pháp đồ thị cho ta kết quả Uđko = 3.73V
Tính dạng đồ thị của Uđk
Đồ thị Uđk là đờng thẳng đi qua điểm (0;3.72) và (3000;6)
Sơ đồ
Giải thích hoạt động
Khâu này tạo ra điện áp tăng dần theo hàm số mũ với hệ số nạp điện là τ = R.C = 22.44 s
Phơng trình nạp điện của tụ U=5. (1- τ
t
e − )
Phải hơn 100s tụ mới nạp đầy điện nên trong khoảng từ 0s đến 3 s ta coi đồ thị điện áp là tuyến tính. Tại t=3s ta có U = 0,626 V.
Dùng khuếch đại thuật toán khuếch đại tín hiệu này lên với hệ số khuếch đại 4 để có điện áp 2,48V.Sơ đồ khuếch đại thuận ghép với mạch ghim điện áp ở mức 2,4 V với Diode Zener BZX79
Cuối cùng cộng điện áp sau Diode Zener với điện áp 3.8V lấy ra từ phân áp ta đợc điện áp Uđk.
Kết quả mô phỏng nh sau
tài liệu tham khảo
1. Nguyễn Bính, Điện tử công suất ; NXB khoa học và kỹ thuật; Hà nội 1996 2. Phạm Văn Bình, Thiết kế máy biến áp; NXB KHKT; Hà Nội 1999.
3. Phan Tử Thụ; Thiết kế biến áp điện lực; NXB KHKT; Hà Nội 2001
4. Cyril W. Lander; Điện tử công suất & điều khiển động cơ điện; NXB Khoa học và kỹ thuật; Hà nội 1993.
5. Tống Văn On; Vi mạch và mạch tạo sóng; NXB Giáo dục; 2000. 6. Đỗ Xuân Thụ – Kĩ thuật điện tử; NXB Giáo dục; 2003.
7. Lê Văn Doanh, Nguyễn Thế Công, Trần Văn Thịnh; Điện tử công Suất;
NXB KHKT; Hà Nội 2004.
Mục lục
Lời nói đầu...1
1...3
Giới thiệu chung...3
I. Sơ đồ thay thế động cơ không đồng bộ...4
II. Phơng trình đặc tính cơ ...6
Các phơng pháp điều chỉnh tốc độ ...10
động cơ điện không đồng bộ...10
1. Điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi số đôi cực : ...10
2. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi tần số nguồn cấp...12
3. Điều chỉnh điện áp cấp cho động cơ...13
Sơ đồ mạch lực và tính toán mạch lực...16
I. Lựa chọn sơ đồ động lực...16
II. Sơ đồ mạch động lực ...20
III. Nguyên lý hoạt động ...20
IV. Tính toán và chọn thiết bị cho mạch lực...21
4.1. Tính chọn van ...21
4.2. Tính bảo vệ van...23
4...28
Mạch Điều Khiển...28
1.Sơ đồ mạch điều khiển...29
2. Mô hình hoá mạch điều khiển bằng sơ đồ khối...30
3. Giải thích hoạt động mạch điều khiển...33
3.1. Khâu đồng pha ...33
3.2. Khâu so sánh ...34
3.3. Khâu vi phân...34
3.4. Tạo điện áp tựa răng ca...35
3.5 Tạo xung điều khiển...38
...41
3.6. Băm xung tạo xung điều khiển dới dạng chùm xung...41
3.7. Khuếch đại xung...44
3.8. Kết quả mô phỏng...44
3.9. Tính biến áp xung...47
4. Thiết kế mạch tạo nguồn...49
5. Tính toán công suất biến áp nguồn nuôi và đồng pha ...50
6. Thiết kế hệ thống bảo vệ chống mất pha và quá tải lâu dài...52
6.1. Bảo vệ mất pha...52
6.2. Bảo vệ chống quá tải lâu dài...54
7. Thiết kế khâu khởi động cho động cơ không đồng bộ...56