Khi làm việc với dòng điện có dòng điện chạy qua trên van có sụt áp, 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 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 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.
+ Tính toán cánh tản nhiệt
+ Tổn thất công suất trên 1 Tiristo: ∆p = ∆U. Ilv = 2,5.433=1082,5 (w)
+ Diện tích bề mặt toả nhiệt: Sm =∆p/km .τ
Trong đó:
∆p - tổn hao công suất (w)
τ - độ chênh lệch so với môi trờng
Chọn nhiệt độ môi trờng Tmt =400 c. Nhiệt độ làm việc cho phép của Tiristo Tcp =1250 c. Chọn nhiệt độ trên cánh toả nhiệt Tlv =1100 c
τ = Tlv - Tmt = 700 c
Km hệ số toả nhiệt bằng đối lu và bức xạ. Chọn Km = 10 [ w/m2 . 0 C ] vậy sm = 108210.70,5=1,54 (m2 )
Chọn loại cánh toả nhiệt có 14 cánh, kích thớc mỗi cánh
a x b =18 x 18(cm x cm).
Tổng diện tích toả nhiệt của cánh S = 24.2.18.18= 15552 (cm2 )
SV: Nguyễn Thành Trung -32- Lớp: 12b1-tbđ-đt
chế độ nghịch lu.
+ Chọn 1 apomat có:Dòng điện làm việc chạy qua Aptomat
Ilv = 3 . 380 ba S = 3 . 380 25 , 17687 =26,87 (A) Idm = 1,1 Ilv = 1,1.26,87=29,557 ( A ) Udm =380 (v )
Có 3 tiếp điểm chính, có thể đóng cắt bằng tay hoặc bằng nam châm điện. Chỉnh định dòng ngắn mạch Inm =2,5 Ilv = 2,5.26,87=67,175 (A)
Dòng quá tải Iqt =1,5 Ilv = 1,5.26,87=40,305 (A)
Chọn cầu giao có dòng định mức Iqt = 1,1. Idl =1,1. 26,87 = 29,557 (A)
+ Cầu dao dùng để tạo khe hở an toàn khi sửa chữa hệ thống truyền động và dùng để đóng, cắt bộ nguồn chỉnh lu khi khoảng cách từ nguồn cấp tới bộ nguồn chỉnh lu đáng kể.
+ Dùng dây chảy tác động nhanh để bảo vệ ngắn mạch các Tiristo, ngắn mạch đầu ra của bộ chỉnh lu
Nhóm 1cc: dòng điện định mức dây chảy nhóm 1 cc I1cc =1,1. I2 = 1,1 . 612,4 = 673,64 (A)
Nhóm 2 cc: dòng điện định mức dây chảy nhóm 2cc
I2cc =1,1. Ihd = 1,1 . 433 = 476,3 (A)
Nhóm 3 cc: dòng điện định mức dây chảy nhóm 3cc I3cc =1,1. Id = 1,1 . 750 = 825 (A)
vậy chọn cầu nhẩy nhóm: 1cc loại 680 A
2cc loại 480 A 3cc loại 850 A
Bảo vệ quá điện áp do quá trình đóng cắt Tiristo đợc thực hiện bằng cách mắc R- C song song với Tiristo. 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 Tiristo. Khi có mạch R- C mắc song song với Tiristo tạo ra mạch vòng phóng điện tích trong quá trình chuyển mạch nên Tiristo không bị quá điện áp
1 R 2 2 C 2
Hình 4.2 .Mạch R_C bảo vệ quá điện áp do chuyển mạch Theo kinh nghiệm R1 = (5ữ30) Ω ; C1 = (0,25 ữ4) àF
Chọn tài liệu [4]: R1 = 5,1Ω ; C1= 0,25 àF C2 1CC 1CC C2 C2 R2 c b R2 R2 a 1CC
Hình 4.3 .Mạch RC bảo vệ quá điện áp từ lới
+ Bảo vệ xung điện áp từ lới điện ta mắc mạch R-C nh hình 4.2 nhờ có mạch lọc này mà đỉnh xung gần nh nằm lại hoàn toàn trên điện trở đờng dây.
Trị số RC đợc chọn theo tài liệu [4]: R2= 12,5 Ω ;C2 = 4 àF
+ Để bảo vệ van do cắt đột biến áp non tải, ngời ta mắc một mạch R – C ở đầu ra của mạch chỉnh lu cầu 3 pha phụ bằng các điôt công suất bé.
SV: Nguyễn Thành Trung -34- Lớp: 12b1-tbđ-đt
D3 R4 C3 D6 D4 D5 R3
Hình 4.4 Mạch cầu ba pha dùng điôt tải RC bảo vệ do cắt MBA non tải Thông thờng giá trị tự chọn trong khoảng 10 ữ200 àF
Chọn theo tài liệu [4]: R3 = 470 Ω ; C3 = 10 àF Chọn giá trị điện trở R4= 1,4 (KΩ)
CHƯƠNG:V
Thiết kế nguyên lý mạch điều khiển
Mạch điều khiển chỉnh lu cầu ba pha điều khiển không đối xứng có sơ đồ nh
Chỉnh lu cầu ba pha điều khiển không đối xứng có sơ đồ nh Hình 4.5 gồm 3 Tiristor mắc chung cực trong một nhóm và 3 Diot mắc trong một nhóm. Ba Tiristor đợc mắc nh chỉnh lu tia ba pha, do đó điều khiển 3 Tiristor trong sơ đồ cầ ba pha tơng tự nh điều khiển chỉnh lu tia ba pha. Các mạch điều khiển Tiristor chỉnh lu tia ba pha đợc dùng tơng đơng cho sơ đồ mạch điều khiển Hình 4.6
a. SV: Nguyễn Thành Trung -36- Lớp: 12b1-tbđ-đt D1 D2 D3 T1 T2 T3 L 0 0 1 1 23 23 4 54 5 R A? L-DOC A B C A X1 X2 X3 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 Ud Uf T1 T2 T3 D1 D2 D3 0 b.
Hình 4.5. Chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển không đối xứng a- sơ đồ động lực, b- giản đồ các đường cong
Điện áp vào tại diểm A(VA) có dạng hình sin, trùng pha với điện áp Anốt của tiristor T, qua khuyếch đại thuật toán A1 cho ta chuỗi xung chữ nhật .UB qua điốt D1 tới A2 tích phân thành điện áp tựa Urc . Điện áp dơng của biến áp , UB làm mở thông tranzitor Tr1, kết quả A2 bị ngắn mạch (Urc =0) trong vùng UB. Dơng trên đầu ra của A2 ta có chuỗi điện áp răng ca Urc gián đoạn .
Điện áp Urc đợc so sánh với điện áp Uđk tại đầu vào của A3 . Trong đại số Urc + Uđk
quyết định đến điện áp đầu ra của KĐTT A3 trong khoảng 0ữ t1 với Uđk > Urc điện áp . UD
có điện áp âm. Các khoảng thời gian tiếp theo tơng tự .
Khi tín hiệu UD (trong khoảng thời gian (t1 ữ t2 ; t4 ữt5 ) chúng ta có xung ra UF làm mở thông các tranzitor, kết quả ta nhận đợc chuỗi xung nhọn Xđk trên biến áp xung đa tới mở tiristor T.
Điện áp Ud sẽ xuất hiện trên tải thời điểm có xung điều khiển ban đầu tại thời điểm t2, t4
trong chuỗi xung điều khiển của mỗi chu kỳ điện áp cấp cho đền cuối chu kỳ điện áp cấp cho đến cuối chu kỳ điện áp dơng Anốt.
Sơ đồ mạch điều khiển nh Hình vẽ 5.6
SV: Nguyễn Thành Trung -38- Lớp: 12b1-tbđ-đt
SV: Nguyễn Thành Trung -40- Lớp: 12b1-tbđ-đt
SV: Nguyễn Thành Trung -42- Lớp: 12b1-tbđ-đt
SV: Nguyễn Thành Trung -44- Lớp: 12b1-tbđ-đt
SV: Nguyễn Thành Trung -46- Lớp: 12b1-tbđ-đt
SV: Nguyễn Thành Trung -48- Lớp: 12b1-tbđ-đt