III. Tính chọn các thiết bị bảo vệ cho mạch động lực
1.Bảo vệ quá nhiệt độ cho các van bán dẫn
Khi làm việc với dòng điện chạy qua trên van có sụt áp , do đó có tốn hao công suất ∆p ,tốn hao này sinh ra nhiệt đốt nóng van bán dẫn .
Mặt khác van bán dẫn chỉ đợc phép làm việc dới nhiệt độ cho phép Tcp nào đó nếu quá nhiệt độ cho phép thì các van bán dẫn sẽ bị phá hỏng . Để cho van bán dẫn làm việc an toàn, không bị chọc thủng về nhiệt, ta phải chọn và thiết kế hệ thống toả nhiệt hợp lý .
+Tổn thất công suất trên 1 Tiristor
∆P=∆U.Ilv = 2.3,55 = 7,1(W) Trong đó : ∆U Sụt áp trên van : ∆U = 2 (V)
Trang 1
Ilv Dòng làm việc chạy qua van Ilv = 3,55A
- Ta biết rằng nếu ∆P < 20W thì van có thể làm việc với dòng điện tối đa là 10%Iđm mà không cần cánh tản nhiệt .Nhng vì Ilv >10%Iđm ( 3,55 > 10%.35) nên ta phải thiết kế cánh tản nhiệt gắn lên van để toả nhiệt cho các van
- Tổng diện tích bề mặt toả nhiệt :
τ . m k P S = ∆ Trong đó :
∆p : tổn hao công suất (W)
T: độ chênh lệch so với môi trờng Tmt = 400C
Nhiệt độ làm việc cho phép của Tcp=1250C Chọn nhiệt độ trên cánh toả nhiệt Tlv=800C
T=Tlv-Tmt =80 – 40 = 400C
Km :Hệ số toả nhiệt bằng đối lu và bức xạ Chọn Km=8 (w/m2. 0C) Vậy: 2 2) 221,875 ( 0221875 , 0 40 . 8 1 , 7 cm m Sm = = =
Chọn loại cánh toả nhiệt có 10 cánh Kích thớc mỗi cánh a.b= 5.5(cm2) Tổng diện tích toả nhiệt của cánh
S=10.2.5.5 = 250(cm2)
2.Bảo vệ quá dòng điện của van
Dùng 1 aptômát để đóng ngắt mạch động lực, tự động bảo vệ khi quá tải và ngắt mạch Tiristor, ngắt mạch đầu ra độ biến đổi, ngắt mạch thứ cấp MBA ngắt mạch ở chế độ nghịch lu.Chọn 1 áptômát dựa vào các thông số sau:
+ Điện áp định mức : Udm =220V
+ Dòng điện làm việc định mức : Iđm = 1,1.I1 = 1,1. 16,41 = 18,051A + Chỉnh định dòng ngắn mạch : Inm = 2,5. I1 = 1,5.16.41 = 41,025A + Dòng quá tải : Iqt = 1,5. Iđm = 1,5. 16,41 = 24,615A
Vậy ta chọn 1 áptômát có :
Loại Uđm (A) Iđm( A) Inm (A) Iqr (A)
Trang 1
LK 220 20 45 25 - Chọn 1 cầu giao để tạo khe hở an toàn khi sử chữa hệ truyền động. - Dùng dây chảy tác động nhanh để bảo vệ ngắn mạch các Tiristor ngắn
mạch đầu ra của bộ CL.
+ Nhóm 1CC : Dòng điện định mức dây chảy nhóm 1cc
)( ( 5 , 5 5 . 1 , 1 . 1 , 1 1 I A I CC = lv= =
+ Nhóm 2CC : Dòng điện định mức dây chảy nhóm 2cc
)( ( 095 , 3 55 , 3 . 1 , 1 . 1 , 1 2 I A I CC = hd = =
+ Nhóm 3CC : Dòng điện định mức dây chảy nhóm 3cc , dùng để bảo vệ động cơ trong trờng hợp mở máy :
)( ( 25 5 . 5 . 3 k I A I CC = mm dm−DC = =
Vậy chọn cầu chảy nhóm 1CC, 2CC và 3CC có Iday chảy theo bảng sau :
Nhóm 1CC 2CC 3CC
Idc (A) 6 4 25
3.Bảo vệ quá điện áp cho van
Bảo vệ quá điện áp : do quá trình đónh cắt các Tiristor đợc thực hiện bằng cách mắc R-C song song với Tiristor .Khi có sự chuyển mạch các điện tích tích tụ trong các lớp bán dẫn phóng ra ngoài tạo ra dòng điện ngợc trong khoảng thời gian ngắn ,sự biến thiên nhanh chóng của dòng điện ngợc gây ra sức điện động cảm ứng rất lớn trong các điện cảm làm cho quá điện áp giữa anod và catod của Tiristor .
Khi có mạch R-C mắc song song với Tiristor tạo ra mạch vòng phóng điện tích trong quá trình chuyển mạch nên Tiristor không bị quá điện áp . Theo kinh nghiệm R1 = ( 20 -> 100 ) Ω
C1 = ( 0,1-> 2) àF
Bảo vệ xung điện áp từ lới điện . ta mắc mạch R-C nh mạch lọc này mà đỉnh xung gần nh nằm lại hoàn toàn trên điện trở đờng dây .
Chọn R1= 40 (Ω)và C1= 0,8àF
Trang 1
Chơng V
Tính toán và thiết kế mạch điều khiển
I.Yêu cầu đối với mạch điều khiển
Mạch điều khiển là khâu rất quan trọng trong bộ biến đổi Tiristo vì nó đóng vai trò chủ đạo trong việc quyết định chất lợng và độ tin cậy của BBĐ. Yêu cầu của mạch điều khiển có thể tóm tắt trong 6 điểm chính sau:
+ Yêu cầu về độ rộng xung điều khiển. + Yêu cầu về độ lớn xung điều khiển.
+ Yêu cầu về độ dốc sờn trớc của xung (càng cao thì việc mở càng tốt thông thờng 0,1A/μ,
dt
diDK ≥ ).
+ Yêu cầu về sự đối xứng của xung trong các kênh điều khiển. + Yêu cầu về độ tin cậy.
. Điện trở kênh điều khiển phải nhỏ để Tiristor không tự mở khi dòng rò tăng.
.Xung điều khiển ít phụ thuộc vào dao động nhiệt độ, dao động điện áp nguồn.
. Cần khử đợc nhiễu cảm ứng để tránh mở nhầm. + Yêu cầu về lắp ráp vận hành.
. Thiết bị thay thế dễ lắp ráp và điều chỉnh.
. Dễ lắp lẫn và mỗi khối có khả năng làm việc độc lập. II. Nguyên lý chung của mạch điều khiển.