tungonline24gio
New Member
Download miễn phí Đề tài Thiết kế bộ nguồn 1 chiều cho tải mạ điện
Lời mở đầu . .1
Chương I: Tổng quan về mạ điện .4
1.1 Yêu cầu của mạ điện .5
1.2 Thành phần dung dịch và chế độ mạ .6
1.2.1 Thành phần dung dịch mạ .6
1.2.2 Chế độ mạ 10
Chương II: Khái quát về các bộ nguồn chỉnh lưu .15
2.1 Nguồn điện cung cấp .15
2.2 Thiết bị chỉnh lưu .15
2.2.1 Chỉnh lưu một nửa chu kỳ .15
2.2.2 Chỉnh lưu cả chu kỳ với biến áp có trung tính .17
2.2.3 Chỉnh lưu cầu một pha điều khiển đối xứng .19
2.2.4 Chỉnh lưu cầu một pha điều khiển không đối xứng 20
2.2.5 Chỉnh lưu tia ba pha 24
2.2.6 Chỉnh lưu cầu ba pha .26
2.2.7 Chỉnh lưu tia sáu pha .31
2.3.Lựa chọ sơ đồ thiết kế .33
Chương III: Thiết kế mạch động lực .35
3.1 Tính chọn van động lực .35
3.2 Tính toán máy biến áp .37
3.3 Tính toán thiết kế cuộn kháng .47
3.3.1 Xác định góc mở cực tiểu, cực đại .47
3.3.2 Tính cuộn kháng lọc dòng điện đập mạch .48
3.3.3 Tính toán cuộn kháng hạn chế dòng điện gián đoạn .49
3.3.4 Thiết kế kết cấu cuộn kháng lọc .50
3.4 Tính chọn thiết bị bảo vệ cho mạch động lực .55
3.4.1 Bảo vệ quá nhiệt độ cho các van bán dẫn 55
3.4.2 Bảo vệ quá dòng cho van 58
3.4.3 Bảo vệ quá tải điện áp cho van 59
Chương IV: Thiết kế mạch điều khiển .61
4.1 Chức năng mạch điều khiển .61
4.2 Nguyên tắc điều khiển .61
4.2.1 Phương pháp điều khiển thẳng đứng tuyến tính .61
4.2.2 Điều khiển bằng phương pháp thẳng đứng cosin .62
4.3 Cấu trúc mạch điều khiển 63
4.4 Thiết kế các khâu trong mạch điều khiển 63
4.4.1 Khâu đồng pha .63
4.4.2 Khâu so sánh .69
4.4.3 khâu tạo xung .72
4.5 Tính và chọn mạch điều khiển .75
4.5.1 Chọn mạch điều khiển .75
4.6 Tính toán các thông số của mạch điều khiển .78
4.6.1 Tính biến áp xung 79
4.6.2 Tính tầng khuếch đại cuối cùng .81
4.6.3 Tính chọn mạch tạo xung 82
4.6.4 Tính chọn tầng so sánh 83
4.6.5 Tính chọn khâu đồng pha 84
4.7 Sơ đồ của hệ thống .85
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:
sơ đồ làm việc với tải không nghịch lưu trả năng lượng về lưới.Nhìn chung, các loại chỉnh lưu cầu một pha có chất lượng điện áp tương đương như chỉnh lưu cả chu kỳ với biến áp có trung tính, chất lượng điện một chiều như nhau, dòng điện làm việc của van bằng nhau nên việc ứng dụng chúng cũng tương đương nhau. Mặc dù chỉnh lưu cầu một pha có ưu điểm hơn ở chỗ: điện áp ngược trên van bé hơn, biến áp dễ chế tạo và có hiệu suất cao hơn. Thế nhưng chỉnh lưu cầu một pha có số van nhiều gấp hai lần làm giá thành cao hơn, sụt áp trên van lớn gấp hai lần nên đối với tải điện áp thấp hiệu suất bộ chỉnh lưu thấp, chỉnh lưu cầu một pha điều khiển đối xứng thì việc điều khiển phức tạp hơn.
2.2.5 Chỉnh lưu tia ba pha.
* Sơ đồ động lực: Máy biến áp nối sao trên mỗi pha A, B, C, ta nối một van như hình vẽ.
B
A
T
1
T
2
T
3
Z
d
C
Hình 2.6a
Hình 2.6b: Giản đồ các đường cong
* Nguyên lý hoạt động:
Tại thời điểm t1 cấp xung điều khiển Tiristor T1 được dẫn tạo dòng tải. Tới giao điểm điện áp AB, đến t2 điện áp B dương hơn A nhưng Tiristor T2 chưa cấp xung điều khiển vẫn còn khóa, T1 dẫn tiếp đến t3. Tại t3 cấp xung điều khiển T2 điện áp lúc này B dương hơn A, lúc đó T2 dẫn tiếp sau giao điểm điện áp BC và dẫn cho đến t4 phát xung điều khiển T3 làm T3 dẫn.
- Ứng với α < л/6 có Ud ,Id liên tục từ 0 ÷ t1, T1 khóa, điện áp van UT1 = UAC.
Từ t1 ÷ t2: điện áp UT1 = 0
Từ t2 ÷ t3: T2 dẫn → UT1 = UAB
Trị số điện áp Ud = 1,17 U2f .cosα
- Ứng với α > л/6:
Tại thời điểm t2, cấp xung điều khiển Tiristor T1, T1 dẫn từ t1 ÷ t2.
Tại t2, UA đổi dấu IT1 = 0, T1 khóa
Tại t2 cấp xung điều khiển T2, T2 dẫn điện áp van UT1 = UAB
Tại t3 cấp xung điều khiển T3, T3 dẫn điện áp van UT1 = UAC, quá trình xảy ra tương tự.
Điện áp tải bằng điện áp dây khi có một van mở. Trị số điện áp:
Ud = [1+cos(л/6 + α)] (2 - 4)
* Nhận xét chung sơ đồ:
- Khi tải thuần trở dòng điện và điện áp tải liên tục hay gián đoạn phụ thuộc vào góc mở α nếu góc mở α của Tiristor nhỏ hơn α ≤ 300 thì các đường cong Ud, Id liên tục. Còn khi α > 300 thì các đường cong Ud, Id là gián đoạn.
- So với chỉnh lưu một pha thì chỉnh lưu tia ba pha có chất lượng điện một chiều tốt hơn, biên độ đập mạch tốt hơn, thành phần sóng hài bậc cao bé hơn, việc điều khiển các van bán dẫn trong trường hợp này cũng tương đối đơn giản. Dòng điện mỗi cuộn dây thứ cấp là dòng một chiều, do biến áp ba pha trụ mà từ thông lõi thép biến áp là từ thông xoay chiều không đối xứng làm cho công suất biến áp phải lớn. Nếu ở đây biến áp được chế tạo từ ba biến áp một pha thì công suất các biến áp còn lớn hơn nhiều. Khi chế tạo biến áp động lực, các cuộn dây thứ cấp phải đấu sao, có dây trung tính phải lớn hơn dây pha vì theo sơ đồ động lực thì dây trung tính chịu dòng điện tải.
2.2.6 Chỉnh lưu cầu ba pha.
+ chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển đối xứng.
* Sơ đồ động lực:
Sơ đồ chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển đối xứng có thể coi như hai sơ đồ chỉnh lưu tia ba pha mắc ngược chiều nhau, ba Tiristor T1, T3, T5 tạo thành một chỉnh lưu tia ba pha cho điện áp dương tạo thành nhóm Anốt còn tia Tiristor T2, T4, T6 là một chỉnh lưu tia ba pha cho điện áp âm tạo thành nhóm Katốt, hai chỉnh lưu này ghép lại thành cầu ba pha.
Theo hoạt động của chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển đối xứng, dòng điện chạy qua tải là dòng điện chạy từ pha này về pha kia do đó tại mỗi thời điểm cần mở Tiristor chúng ta cấp hai điều khiển đồng thời (một xung ở nhóm Anốt và một xung ở nhóm Katốt). Ví dụ tại thời điểm θ1 cần mở Tiristor: T1 của pha phía Anốt, chúng ta cấp xung cho T1, đồng thời cấp xung cho Tiristor T4, của pha B ở phía Katốt. các thời điểm tiếp theo cũng tương tự, cần chú ý rằng thứ tự cấp xung điều khiển cũng tuân thủ theo thứ tự pha khi chúng ta cấp cấp đúng xung điều khiển, dòng điện sẽ được chạy từ pha có điện áp dương hơn về pha có điện áp âm hơn. Ví dụ: trong khoảng t1 ÷ t2 pha A có điện áp dương hơn, pha B có điện áp âm hơn, với việc mở thông T1, T4 dòng điện được chạy từ A về B.
Hình 2.7a
Hình 2.7b: Giản đồ các đường cong
Khi góc mở van nhỏ trong mỗi khoảng dẫn của một van của nhóm này (Anốt hay Katốt) thì sẽ có hai van của nhóm kia đổi chỗ cho nhau.
Điều này có thể thấy rằng trong khoảng t1 ÷ t3 như hình (7b). Tiristor T1 nhóm Anốt dẫn nhưng trong nhóm Katốt T4 dẫn trong khoảng t1 ÷ t2 còn T6 dẫn tiếp trong khoảng t2 ÷ t3, điện áp ngược các van phải chịu ở chỉnh lưu cầu ba pha sẽ bằng 0 khi van dẫn và bằng điện áp dây khi van khóa.
Điện áp được tính như sau:
Ud = Ud0.cosα (2 - 5)
Trong đó: Ud0 là điện áp chỉnh lưu khi không điều khiển và bằng:
Ud0 = 2,34. U2f
Sự phức tạp của chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển đối xứng là cần mở đồng thời 2 van theo đúng thứ tự pha, do đó gây không ít khó khăn khi chê tạo, vận hành và sửa chữa.
+ chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển không đối xứng.
* Sơ đồ động lực:
D
1
T
1
D
2
D
3
T
2
T
3
A
B
C
Z
d
Hình 2.8a
Hình 2.8b: Giản đồ các đường cong
Loại chỉnh lưu này được cấu tạo từ nhóm (Anốt hay Katốt) có điều khiển và một nhóm không điều khiển như mô tả trên (H2.8a). Trên (H2.8b) mô tả giản đồ nguyên lý tạo điện áp chỉnh lưu. Các Tiristor được dẫn từ điểm có xung mở cho đến khi mở Tiristor của pha kế tiếp. Ví dụ: Tiristor T1 dẫn từ t 1 (thời điểm phát xung mở T1) tới t3 (thời điểm phát xung điều khiển mở T2). Trong trường hợp điện áp tải gián đoạn Tiristor được dẫn từ thời điểm có xung mở cho đến khi điện áp dây đổi dấu. Các Diod tự động dẫn khi điện áp đặt lên chúng thuận chiều. Ví du: Diod D1 phân cực thuận trong khoảng t4 ÷ t6 và nó sẽ mở cho dòng điện chạy từ pha B về pha A. Trong khoảng t4 ÷ t5 và từ pha C về pha A trong khoảng t5 ÷ t6.
Chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển không đối xứng có dòng điện và điện áp tải liên tục khi góc mở các Tiristor nhỏ hơn 600, khi góc mở tăng lên và thành phần điện cảm của tải nhỏ, dòng điện và điện áp sẽ gián đoạn.
Theo dạng sóng điện áp tải, trị số điện áp trung bình trên tải bằng 0 khi góc mở đạt tới 1800. Người ta có thể coi điện áp trung bình trên tải là kết quả của tổng hai điện áp chỉnh lưu tia ba pha.
Utb =
= (2 – 6)
Điều khiển các Tiristor trong chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển không đối xứng dễ dàng hơn, nhưng các điều hòa bậc cao của tải và của nguồn lớn hơn.
Khác với chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển đối xứng,trong sơ đồ này việc điều khiển các van bán dẫn được thực hiện đơn giản hơn. Ta có thể coi mạch điều khiển của bộ chỉnh lưu này như điều khiển một chỉnh lưu tia ba pha.
Hiện nay chỉnh lưu cầu ba pha là sơ đồ có chất lượng điện áp tốt nhất, hiệu suất sử dụng biến áp tốt nhất Tuy vậy đây cũng là sơ đồ phức tạp nhất.
2.2.7 Chỉnh lưu tia sáu pha:
* Sơ đồ động lực:
Hình 2.9a
Hình 2.9b: Giản đồ các đường cong điện áp tải
Sơ đồ chỉnh lưu tia sáu pha được cấu tạo bởi sáu van dẫn nối tới biến áp ba pha với sáu cuộn dây thứ cấp, trên mỗi trụ biến áp có hai cuộn giống nhau và ngược...