3) Tính toán máy biến áp
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN BẢO VỆ VAN
Ta có sơ đồ mạch động lực với đầy đủ bảo vệ được mô tả như sau
1) Bảo vệ quá nhiệt cho các van bán dẫn
Khi mà các van bán dẫn được mắc vào cánh tản nhiệt bằng đồng hay bằng nhôm thì nhiệt độ của van sẽ được toả ra môi trường xung quanh nhờ bề mặt của cánh tản nhiệt. Sự tảo nhiệt này là nhờ vào sự chênh lệch giữa cánh tản nhiệt và với nhiệt độ của môi trường. Vì vậy sẽ rất hữu ích cho việc bảo vệ van.
Khi cho các van bán dẫn làm việc, có dòng điện chạy qua, trên van có sự sụt áp
U
∆
, do đó có tổn hao công suất ∆p
. Tổn hao này sinh ra nhiệt, đốt nóng van bán
dẫn. Mặt khác, van bán dẫn chỉ được phép làm việc dưới nhiệt độ cho phép (Tcp),
nếu quá nhiệt độ cho phép các van bán dẫn sẽ bị hỏng. Để van bán dẫn làm việc an toàn, không bị chọc thủng về nhiệt, ta phải chọn và thiết kết 1 cách hợp lý.
Tính toán cách toả nhiệt: Thông số cần có:
+) Tổn thất công suất trên 1 Thysitor:
p
∆
= ∆U
. Ilv = 1 . 16,04 = 16,04 (W)
+) Diện tích bề mặt toả nhiệt: STN = Km.τ
p
∆
Trong đó
p
∆
: là tổn hao công suất W
τ
: là độ chênh lệch nhiệt độ so với môi trường Chọn nhiệt độ môi trường Tmt = 40 oC
Nhiệt độ làm việc cho phép của thysitor Tcp = 125 o C Chọn nhiệt độ làm việc trên cánh toả nhiệt Tlv = 80 oC
τ
= Tlv – Tmt = 80 – 40 = 40 oC
Km hệ số toả nhiệt bằng đối lưu và bức xạ. Chọn Km = 8 W/m2 oC
Với Km là hệ số có xét tới điều kiện toả nhiệt trong điều kiện tự làm mát không có quạt cưỡng bức chọn Km = (6 ÷10 ) . 10-4 [W/m2 oC] STN = Km.τ p ∆ = 0,05 (m2) STN = 400 cm2
Chọn loại cánh tản nhiệt có 8 cánh kích thước mỗi cánh như sau: a x b = 5 x 5 (cm)
tổng diện tích toả nhiệt cánh
STN = 8.2.5.5 = 400 (cm2) 2) Bảo vệ quá dòng cho van
Aptomat dùng để đóng cắt mach động lực, tự động cách mạch khi quá tải và ngắn mạch thysitor, ngắn mạch đầu ra độ biến đổi, ngắn mạch thứ cấp máy biến áp ngắn mạch ở chế độ nghịch lưu.
Chọn 1 aptomat có
Dòng điện làm việc chạy qua aptomat là: Ilv= = = 25,32 (A)
Dòng điện aptomat cần chọn
Iđm = 1,1 . Ilv = 1,1 . 25,32 = 27,44 (A) Uđm = 380 (V)
Có 3 tiếp điểm chính, có thể đóng cắt bằng tay hoặc dùng nam châm điện. Chỉnh định dòng ngắn mạch Inm = 2,5 . 25,32 = 63.3 ≈ 64 (A). Dòng quá tải: Iqt = 1,5 . Ilv = 1,5 . 25,32 = 37,98 ≈ 38 (A)
Từ các thông số trên ta chọn được aptomat loại Hi – Mec 30F – ABE25a do hãng LG sản xuất có bán rất rỗng rãi trên thị trường. Có các thông số như sau:
Iđm = 30 (A) Uđm = 380 (V)
Chọn cầu dao có dòng điện định mức: Iqt = 1,1 . Ilv = 27,44 (A) chọn cầu dao dùng để tạo khe hở an toàn khi sửa chữa hệ thống truyền động và để đóng, cắt bộ nguồn chỉnh lưu khi khoảng cách từ nguồn cấp tớ bộ chỉnh lưu đáng kể.
Dùng dây chảy tác dụng nhanh để bảo vệ ngắn mạch các thysitor, ngắn mạnh đầu ra của bộ chỉnh lưu.
Nhóm 1cc: dòng điện định mức dây chảy nhóm 1cc
I1cc = 1,1 . I2 = 1,1 . 22,68 = 22,94 (A)
Nhóm 2cc: dòng điện định mức dây chảy nhóm 2cc
I2cc = 1,1 . Ihd = 1,1 . 25,32 = 27,44 (A)
I3cc = 1,1 . Id = 1,1 . 22,86= 25,1 (A)
Vậy chọn cầu chảy nhóm : I1cc = 25 (A)
I2cc = 30 (A) I3cc = 30 (A)