Điện tử công suất cầu 1 pha

[sinkicongchua]

Download miễn phí Đồ án Điện tử công suất cầu 1 pha

Lời nói đầu
Như chúng ta đã biết trong tất cả các hệ thống máy móc, thiết bị điện dùng trong sinh hoạt và sản xuất hiện nay chủ yếu sử dụng nguồn điện xoay chiều .Tuy nhiên bên cạnh đó không ít những thiết bị điều khiển từ nguồn 1 chiều ,vì nhiều chức năng đặc biệt của nó.
Nguồn điện 1 chiều có thể được sản xuất từ máy phát điện 1 chiều ,hay lấy từ nguồn xoay chiều qua các thiết bị chỉnh lưu ,lọc .Dòng điện 1 chiều sản sinh ra từ MFĐ1C thường có chất lượng coa hơn nhưng do thiết bị phức tạp và ít kinh tế nên trong kỷ thuật người ta thường tạo dòng điện 1 chiều bằng cách chỉnh lưu từ dòng xoay chiều.Đó cũng chính là nội dung và ý nghĩa của tập thuyết minh này.
Nội dung tập thuyết minh này trình bày thiết kế bộ chỉnh lưu cầu một pha có điều khiển ,biến dòng xoay chiều thành dòng 1 chiều để điều khiển tốc độ phần ứng của động cơ diện 1 chiều kích từ độc lập.Nội dung gồm có 5 phần:
Phần 1: Tổng quan vềbộ chỉnh lưu cầu 1 pha có diều khiển.
Phần 2: Tính chọn mạch động lựcvà cuộn kháng cân bằng.
Phần 3: Tính chọn mạch bảo vệ.
Phần 4: Thiết kế mạch bảo vệ theo nguyên lý ARCCOS.
Phần 5: Mô phỏng hệ htống trên Circuitmaker.
Và một bản vẽ đầy đủ trên giấy A3.

Nhiệm vụ thiết kế và yêu cầu:
Nhiệm vụ thiết kế:
Thiết kế bộ chỉnh lưu cầu một pha có điều khiển cho phản ứng của động cơ điện một chiều kích từ độc lập có các thông số sau:
1. Điện áp phần ứng: Uưđm=110VCD
2. Dòng điện phần ứng: Iưđm=2.5A
3. Công suất động cơ: P**=160W
Yêu cầu:
1. Tổng quan về động cơ điện một chiều kích từ độc lập .
2. Tổng quan về bộ chỉnh lưu cầu một pha.
3. Tính chọn mạch động lực.
4. Tính chọn mạch bảo vệ và cuộn kháng san bằng.
5. Thiết kế mạch điều khiển theo nguyên lý ARCCOS.
6. Mô phỏng.
7. Một bản vẽ đầy đủ về bộ chỉnh lưu trên giấyA3.

http://s1.luanvan.co/qYjQuXJz1boKCeiU9qAb3in9SJBEGxos/swf/2013/06/25/do_an_dien_tu_cong_suat_cau_1_pha.kjGtcxVTYK.swf luanvanco /luan-van/de-tai-ung-dung-tren-liketly-31390/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Lêi nãi ®Çu
c&d
˜
Nh­ chóng ta ®· biÕt trong tÊt c¶ c¸c hÖ thèng m¸y mãc, thiÕt bÞ ®iÖn dïng trong sinh ho¹t vµ s¶n xuÊt hiÖn nay chñ yÕu sö dông nguån ®iÖn xoay chiÒu .Tuy nhiªn bªn c¹nh ®ã kh«ng Ýt nh÷ng thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn tõ nguån 1 chiÒu ,v× nhiÒu tÝnh n¨ng ®Æc biÖt cña nã.
Nguån ®iÖn 1 chiÒu cã thÓ ®­îc s¶n xuÊt tõ m¸y ph¸t ®iÖn 1 chiÒu ,hoÆc lÊy tõ nguån xoay chiÒu qua c¸c thiÕt bÞ chØnh l­u ,läc .. .Dßng ®iÖn 1 chiÒu s¶n sinh ra tõ MF§1C th­êng cã chÊt l­îng coa h¬n nh­ng do thiÕt bÞ phøc t¹p vµ Ýt kinh tÕ nªn trong kû thuËt ng­êi ta th­êng t¹o dßng ®iÖn 1 chiÒu b»ng c¸ch chØnh l­u tõ dßng xoay chiÒu.§ã còng chÝnh lµ néi dung vµ ý nghÜa cña tËp thuyÕt minh nµy.
Néi dung tËp thuyÕt minh nµy tr×nh bµy thiÕt kÕ bé chØnh l­u cÇu mét pha cã ®iÒu khiÓn ,biÕn dßng xoay chiÒu thµnh dßng 1 chiÒu ®Ó ®iÒu khiÓn tèc ®é phÇn øng cña ®éng c¬ diÖn 1 chiÒu kÝch tõ ®éc lËp.Néi dung gåm cã 5 phÇn:
PhÇn 1:Tæng quan vÒbé chØnh l­u cÇu 1 pha cã diÒu khiÓn.
PhÇn 2:TÝnh chän m¹ch ®éng lùcvµ cuén kh¸ng c©n b»ng.
PhÇn 3:TÝnh chän m¹ch b¶o vÖ.
PhÇn 4:ThiÕt kÕ m¹ch b¶o vÖ theo nguyªn lý ARCCOS.
PhÇn 5:M« pháng hÖ htèng trªn Circuitmaker.
Vµ mét b¶n vÏ ®Çy ®ñ trªn giÊy A3.
Víi sù cè b¾ng nç lùc cña b¶n th©n cïng víi sù h­íng dÉn gióp ®ì tËn t×nh cña thÇy gi¸o h­íng dÉn §oµn Quang Vinh,thÇy gi¸o bé m«n NguyÔn M¹nh Hµ vµ c¸c thÇy c« kh¸c trong khoa.Nh­ng do thêi gian vµ n¨ng lùc cßn h¹n chÕ,kiÕn thøc chuyªn ngµnh ch­a nhiÒu, nªn ch¾c ch¾n trong qu¸ tr×nh thiÕt kÕ cßn nhiÒu sai sãt ,mong ®­îc c¸c thÇy c« chØ dÉn thªm.
Cuèi cïng em xin ch©n thµnh c¶m ¬n thÇy giµo h­íng dÉn §oµn Quanh Vinh, thÇy gi¸o bé m«n NguyÔn M¹nh Hµ cïng tÊt c¶ c¸c thÇy c« trong Khoa.
Chóc c¸c thÇy c« cïng gia quyÕn lu«n m¹nh khoÎ vµ h¹nh phóc,chóc buæi b¶o vÖ thµnh c«ng tèt ®Ñp.
Sinh viªn :
Hoµng V¨n c
NhiÖm vô thiÕt kÕ vµ yªu cÇu:
NhiÖm vô thiÕt kÕ:
ThiÕt kÕ bé chØnh l­u cÇu mét pha cã ®iÒu khiÓn cho ph¶n øng cña ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu kÝch tõ ®éc lËp cã c¸c th«ng sè sau:
§iÖn ¸p phÇn øng: U­®m=110VCD
Dßng ®iÖn phÇn øng:I­®m=2.5A
C«ng suÊt ®éng c¬: P®m=160W
Yªu cÇu:
Tæng quan vÒ ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu kÝch tõ ®éc lËp .
Tæng quan vÒ bé chØnh l­u cÇu mét pha.
TÝnh chän m¹ch ®éng lùc.
TÝnh chän m¹ch b¶o vÖ vµ cuén kh¸ng san b»ng.
ThiÕt kÕ m¹ch ®iÒu khiÓn theo nguyªn lý ARCCOS.
M« pháng.
Mét b¶n vÏ ®Çy ®ñ vÒ bé chØnh l­u trªn giÊyA3.
PhÇn I : tæng quan vÒ m¹ch chØnh l­u cÇu mét pha cã ®iÒu khiÓn víi phô t¶i lµ ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu
Nguyªn lý lµm viÖc.
Phô t¶i cã thÓ thay thÕ b»ng mét søc ph¶n ®iÖn E nèi tiÕp víi mät ®iÖn rë R vµ mét ®iÖn c¶m L.
u1
ud
u2
T2
T3
N
M
A
B
L
R
E
T4
T1
id
S¬ ®å:
Trong s¬ ®å nµy cã 4 Thyristor T1 ,T2 ,T3,T4. C¸c Thiristor nµy ®­îc ®iÒu khiÓn b»ng c¸c xung dßng ®iÖn ®iÒu khiÓn t­¬ng øng :iT1,iT2,iT3,iT4 .
M¹ch chØnh l­u ®­îc cÊp tõ mét nguån ®iÖn xoay chiÒu qua MBA víi ®iÖn ¸p thø cÊp
u2 =U2msinq (q=w.t).
C¸c xung ®iÒu khiÓn nµy cã chu k× víi u 2 nh­ng xuÊt hiÖn kh«ng ®ång thêi víi u2 .C¸c xung iT1, iT3 xuÊt hiÖn sau u2 mét gãc a ,cßn c¸c xung iT2 vµ iT4 xuÊt hiÖn sua u2 mét gãc a+p
Ta chØ xÐt m¹ch nµy khi ®iÖn c¶m L rÊt lín vµ E nhá h¬n gi¸ trÞ trung b×nh cña ®iÖn ¸p chØnh l­u Udo.trong tr­êng hîp ®ã m¹ch lµm viÖc ë chÕ ®é cung cÊp liªn tôc ®iÖn ¸p cho phô t¶i vµ dßng ®iÖn qua phô t¶i hÇu nh­ kh«ng ®æi vµ b»ng gi¸ trÞ trung b×nh cña nã Id
Ngoµi ra tuú theo gãc më chËm a cña Thyristor mµ m¹ch nµy cã thÓ lµm viÖc ë 2 chÕ ®é :
ChÕ ®é nghÞch l­u phô thuéc khi :a > p/2 vµ E<0
ChÕ ®é chØnh l­u khi: a 0
Ta chØ xÐt tr­êng hîp m¹ch lµm viÖc ë chÕ ®é chØnh l­u.
Trong nöa chu kú ®Çu cña ®iÖn ¸p u2 (00 th× T1, T3, ®­îc ph©n cùc thuËn .Do ®ã khi xung ®iÒu khiÓn iT1, iT3 ®Õn gãc pha q=a c¸c T1 ,T3 më theo chu tr×nh ,dßng ®iÖn ®i tõ A qua T1 ®Õn M qua t¶i ®Õn N sau ®ã qua T3 vÒ B .§iÖn ¸p chØnh l­u ud= u2 =U2msinq.
®iÖn ¸p trªn T1,T3 b»ng 0
dßng diÖn qua phô t¶i ®­îc x¸c ®Þnh theo ph­¬ng tr×nh :
L +R.id +E=u2=U2msinq.
Lóc nµy q=p ,u2=0 nh­ng T1 vµ T3 vÉn ch­a kho¸ v× dßng ®iÖn id qua chóng vÉn >0
Sang n÷a chu kú sau cña u2 (p §iÖn ¸p chØnh l­u :ud = -u2 =-U2msinq
Cßn dßng ®iÖn chØnh l­u biÕn thiªn nh­ nöa chu kú ®Çu.
Sù më cña T2 vµ T4 lµm cho uN =uA vµ uM=uB ,Do ®ã ®iÖn ¸p trªn T1 vµ T3 t¹i thêi ®iÓm q=a+p lµ: uT1=uA-uM=uA-uB=u2<0
uT3=uN-uB= uA-uB=u2<0
®iÒu nµy lµm cho T1 vµ T3 t¾t h¼n mét c¸ch tù nhiªn
BiÓu thøc x¸c ®Þnh Ud, Id.
Do cã ®iÖn c¶m L trong m¹ch t¶i nªn thùc tÕ dßng id lµ dßnh liªn tôc,id =Id
GÝa trÞ trung b×nh cña ®iÖn ¸p chØnh l­u
Ud=
Khi T1 vµ T3 më cho dßng ch¹y qua ta cã ph­¬ng tr×nh :
L +R.id +E=u2=U2msinq.
X=w.L
Do a

-Gi¸ trÞ trung b×nh cña dßng ®iÖn chØnh l­u:
Id=(Ud-E)/R
D¹ng ®­êng cong ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn chØnh l­u.
Víi diÖn ¸p Ud vµ dßng ®iÖn Id ®­îc x¸c ®inh ta vÏ ®­îc ®­êng cong ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn nh­ sau:
iT2,4
iT1,3
0
id
ud
ud
0
0
0
0
0
0
0
0
id
Id
iT1,3
iT2,4
i2
Id
Id
Id
Id
Id
ChØnh l­u cÇu ®iÒu khiÓn mét pha ,t¶i R+L+E
HiÖn t­îng trïng dÉn.
S¬ ®å trïng dÉn ®­îc tr×nh bµy nh­ h×nh vÏ.
ud
ic2
ic1
ud
T4
T3
N
M
A
B
L
R
E
T1
T2
id
e2
id
id
iT1
iT2
Gi¶ thiÕt T1 vµ T3 ®ang më cho dßng ch¹y qua, iT1,3=Id.
Khi q=q2 cho xung ®iÒu khiÓn më T2 vµ T4 .V× sù cã mÆt cña Lc nªn dßng iT1,3kh«ng thÓ gi¶m ®ét ngét tõ Id ®Õn 0,mµ dßng iT2,4 còng kh«ng t¨ng tõ 0 ®Õn Id.
Lóc nµy c¶ 4 Thyristor ®Òu më cho dßng ch¹y qua,phô t¶i bÞ ng¾n m¹ch ,ud=0, nguån e2 còng bÞ ng¾n m¹ch sinh ra dßng Ic.
Ta cã ph­¬ng tr×nh :
U2msinq=Xc.
NÕu chuyÓn gèc to¹ ®é vÒ q2,ta cã :
U2msin(q+a)=Xc.
ic=
§Æt ic=ic1+ic2 víi ic1=ic2=ic/2.
ic1 lµm t¨ng dßng trong T4 vµ gi¶m dßng trong T3
ic2 lµm t¨ng dßng trong T2 vµ gi¶m dßng trong T1
iT2,4=
iT1,3=Id-
Khi kÕt thóc giai ®o¹n trïng dÉn tøc lµ khi q=m,iT1,3=0, vËy ph­¬ng tr×nh chuyÓn m¹ch cã d¹ng :
cosa-cos(m+a)=
X¸c ®Þnh DUm.
DUm.=
suy ra : DUm=.
Khi Lc¹0 trÞ trung b×nh cña ®iÖn ¸p t¶i sÏ lµ:
U’d=Ud-.
VíiUd=
PhÇn II :tÝnh chän m¹ch ®éng lùc
TÝnh chän m¹ch ®éng lùc víi s¬ ®å vµ th«ng sè sau:
C«ng suÊt ®éng c¬=160W
§iÖn ¸p ®éng c¬:U­=110VDC
Dßng ®iÖn I­=2.5A
HÖ sè dù trö ®iÖn ¸p:Ku=1.6
HÖ sè dù trö dßng ®iÖn :K=1.2
u1
ud
u2
T4
T3
N
M
A
B
L
R
E
T1
T2
id
I.TÝnh chän bé biÕn ®æi :
1.X¸c ®inh ®iÖn ¸p chØnh l­u kh«ng t¶i vµ ®iÖn ¸p ra cña MBA:
a.§iÖn ¸p chØnh l­u kh«ng t¶i:
Bé biÕn ®æi chØnh l­u Thyristor cÇn cã gi¸ trÞ ®iÖn ¸p kh«ng t¶i ®¶m b¶o cÊp cho phÇn øng cña ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu .Theo tµi liÖu h­íng dÉn §TCS-NBÝnh:§iÖn ¸p chØnh l­u kh«ng t¶i ®­îc tÝnh nh­ sau:
Ud=[Cu* Ud+4%Udmax+1.5% Udmax+ UdFmax]/b(3)
Trong ®ã:
b= 0.95:hÖ sè dao ®éng
Cu =1.06 :lµ hÖ sè dù tr÷ sôt ¸p.
Udmax:®iÖn ¸p chØnh l­u cùc ®¹i . Udmax=U­®m=110V
4% Udmax:tæn thÊt ®iÖn trë cña ®éng c¬ g©y ra
1.5% Udmax: tæn thÊt ®iÖn c¶m cña ®éng c¬ g©y ra
UdFmax=2:§iÖn ¸p sôt trªn 2 Thyristor :
ThÕ c¸c sè vµo (3) ta ®­îc :
Ud=(1.06*110+0.04*110+0.015*110+2)/0.95=131V.
VËy ®iÖn ¸p chØnh l­u kh«ng t¶i :Ud=131V
b.Gi¸ trÞ hiÖu dông cña ®iÖn ¸p pha thø cÊp MBA:
ta cã :
Ud= ,ví a=0
Suy ra: U2=
c. Tû sè MBA:
m=
d.§iÖn ¸p ng­îc lín nhÊt mçi Thyristor ph¶i chÞu :
2.X¸c ®Þnh dßng ®iÖn chØnh l­u ,dßng ®iÖn mçi pha cña MBA
Dßng ®iÖn chØnh l­u :
Dßng ®iÖn chØnh l­u còng nchÝnh lµ dßng ®iÖn ch¶y trong phÇn øng cña ®éng c¬ nªn
Id=I­=2.5A
Gi¸ t...