IV. Tính toán bộ điều khiển cho thiết kế.
7. Máy biến áp xung.
Biến áp xung thực hiện các nhiệm vụ:
* Cách ly mạch lực và mạch điều khiển.
* Phối hợp trở kháng giữa tầng KĐX và cực điều khiển van lực.
* Nhân thành nhiều xung (BAX có nhiều cuộn thứ cấp) cho các van ghép song song của mạch lực .
BAX phải làm việc với tần số cao nên lõi thép BA cho tần số 50Hz không đáp ứng được. Lõi dẫn từ thường dùng cho BAX là lõi ferit làm việc trên 1 phần của đặc tính từ hóa, lõi hình trụ có tiết diện kiểu chữ E.
- Do dòng điện qua các cuộn dây BAX không liên tục nên trị số hiệu dụng của dòng điện nhỏ, vì vậy tiết diện dây quấn BAX không được chọn từ trị số dòng điện như thông thường mà hay được chọn từ điều kiện đảm bảo độ bền cơ học với đường kính đây quấn trong khoảng (0,2 → 0,4)mm. .Số vòng đây bị hạn chế do kích thước cửa sổ của lõi BAX khá nhỏ nên nằm trong giới hạn dưới 100 vòng.
Các yêu cầu thiết kế:
- Udk = 3 V
- Idk = 300 mA
- độ sụt đỉnh xung: ∆UX = 15% - KBA = 3: hệ số máy biến áp xung. - Điện áp thứ cấp máy biến áp:
U2 = Udk + UD1 (do có điện áp rới trên điôt ≈ 0.7 V) → U2 = 3 + 0.7 = 3.7 V
- Điện áp sơ cấp máy biến áp :
-Dòng điện thứ cấpbiến áp xung:do dòng Imo phải cấp cho 2 van đấu song song nên :
I2 = 2.Idk = 0.6 A
→ dòng điện sơ cấp biến áp xung: I1 = I2 /KBA = 0.6 / 3 = 0.2 A - Thể tích lõi từ : . . . .2 2 . BA x X K U I t U V B H ∆ = ∆ ∆ ( )m3 Trong đó: x t : độ rộng 1 xung. x U ∆ : độ sụt áp bằng 0,1÷0,2 B
∆ : độ biến thiên cường độ từ trường(T)
H
∆ : độ biến thiên mật độ từ cảm (Am)
Chọn vật liệu làm lõi biến áp xung là thép Ferit HM làm việc trên một phần của đặc tính từ hóa có: ∆B = 0.3 T
∆H = 30 A/m
- Độ rộng xung điều khiển : tx lấy theo độ rộng xung cao tần được tạo ra từ bộ tạo xung 555, có tần số 10KHz
1. 1 3 50( )
2 10.10
x
t = = µs
- Do tx = tn nên coi rằng trị số dòng điện hiệu dụng cuộn thứ cấp = ½ dòng điều khiển. → I2 = 0.5Idk
3.(3,7).(0,5.0.6).(50.10 ).(0.15)6 6 3
2, 25.10 ( )0,3.30 0,3.30
V = = − m
Tra bảng thông số các loại lõi thép Ferit làm việc theo đặc tính từ hóa 1 phần:
→ chọn loại 782E272 lõi chữ E có các thông số: Q = 0,577(cm2)
Scưasổ = 0,968 ( 2
cm )
Công suất : 2,3W khi f=10KHz. →Vậy số vòng dây cuộn sơ cấp :
61 1 1 4 . 9.50.10 w 26 . 0,3.0,577.10 x U t B Q − − = = = ∆ (vòng) Số vòng dây thứ cấp: 1 2 w 26 w 9 m 3 = = = (vòng)
CHƯƠNG 6