Thiết kế bộ nguồn liên tục UPS chỉnh lưu

[bangnhan_3010]

Download miễn phí Đồ án Thiết kế bộ nguồn liên tục UPS chỉnh lưu

Thiết kế bộ nguồn liên tục UPs ,phần chỉnh lưu với các tham số sau :
- Điện áp nguồn : 220 VAC+10%,-10%, 50Hz.
- Công suất : 15KVA.
- Điện áp ra : 220 VAC+/-1%.
- ¾c quy: axist loại kín , thời gian lưu điện 10 phút

http://s1.luanvan.co/qYjQuXJz1boKCeiU9qAb3in9SJBEGxos/swf/2013/06/23/do_an_thiet_ke_bo_nguon_lien_tuc_ups_chinh_luu.mpVoGRdtVg.swf luanvanco /luan-van/de-tai-ung-dung-tren-liketly-32185/
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:

§Ò bµi:
ThiÕt kÕ bé nguån cÊp ®iÖn liªn tôc UPS, phÇn chØnh l­u víi c¸c tham sè sau:
§iÖn ¸p nguån: 220 VAC+10%,-10%, 50Hz.
C«ng suÊt: 15KVA.
§iÖn ¸p ra: 220 VAC+/-1%.
¾c quy: axist lo¹i kÝn, thêi gian l­u ®iÖn 10 phót.
Ch­¬ng I : Giíi thiÖu chung vÒ UPS
Cung cÊp n¨ng l­îng ®iÖn cho nh÷ng t¶i nh¹y c¶m
Sù cè nguån n¨ng l­îng ®iÖn
Sù cè trong c¸c nguån n¨ng l­îng ®iÖn cã thÓ xÈy ra trong qu¸ tr×nh l¾p ®Æt trang thiÕt bÞ hoÆc ë ®Çu vµo hÖ thèng (qu¸ t¶i, nhiÔu, mÊt c©n b»ng pha, sÊm sÐt, …). Nh÷ng sù cè nµy cã thÓ g©y ra nh÷ng hËu qu¶ kh¸c nhau.
VÒ mÆt lý thuyÕt: HÖ thèng ph©n phèi n¨ng l­îng ®iÖn t¹o ra mét ®iÖn ¸p h×nh sin v¬i biªn ®é vµ tÇn sè thÝch hîp ®Ó cung cÊp cho thiÕt bÞ ®iÖn (400V-50Hz ch¼ng h¹n).
Trong thùc tª, nh÷ng sãng h×nh sin ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn cïng tÇn sè bÞ ¶nh h­ëng trong ph¹m vi kh¸c nhau bëi nh÷ng sù cè cã thÓ xuÊt hiÖn trong hÖ thèng.
§èi víi hÖ thèng cung cÊp ®iÖn: Cã thÓ bÞ sù cè hoÆc gi¸n ®o¹n cung cÊp ®iÖn v×:
HiÖn t­îng nhiÔm ®iÖn ë bÇu khÝ quyÓn (th­êng kh«ng tr¸nh khái). §iÒu nµy cã thÓ ¶nh h­ëng ®Õn ®­êng d©y ngoµi trêi hoÆc c¸p ch«n, ch¼ng h¹n:
SÊm sÐt lµm ®iÖn ¸p t¨ng ®ét ngét trong hÖ thèng cung cÊp ®iÖn
S­¬ng gi¸ cã thÓ lµm cho ®­êng d©y bÞ ®øt
Nh÷ng hiÖn t­îng ngÉu nhiªn, ch¼ng h¹n:
Cµnh c©y r¬i g©y g¾n m¹ch hoÆc ®øt d©y
§øt c¸p do ®µo ®Êt
Sù h­ háng trong hÖ thèng cung cÊp
Nh÷ng thiÕt bÞ dïng ®iÖn cã thÓ ¶nh h­ëng ®Õn hÖ thèng cung cÊp
L¨p ®Æt c«ng nghiÖp, ch¼ng h¹n:
§éng c¬ g©y ra ®iÖn ¸p r¬i vµ nhiÔm RF trong qu¸ tr×nh khëi ®éng.
Nh÷ng thiÕt bÞ g©y « nhiÔm: lß luyÖn kim, m¸y hµn, … g©y ra ®iÖn ¸p r¬i vµ nhiÔm RF
Nh÷ng hÖ thèng ®iÖn tö c«ng suÊt cao
Thang m¸y, ®Ìn huúnh quang
Nh÷ng sù cè ¶nh h­ëng ®Õn viÖc cung cÊp n¨ng l­îng ®iÖn cho thiÕt bÞ cã thÓ ph©n thµnh c¸c lo¹i sau:
LÖch ®iÖn ¸p
Ngõng ho¹t ®éng
T¨ng ®ét ngét ®iÖn ¸p
Thay ®æi tÇn sè
XuÊt hiÖn sãng hµi
NhiÔu tÇn sè cao…
Sù cè cã thÓ g©y ra nh÷ng hËu qu¶ nghiªm träng, ®Æc biÖt lµ lµm gi¸n ®o¹n viÖc cung cÊp ®iÖn, nhÊt lµ hÖ thèng d÷ liÖu cña m¸y tÝnh.
Gi¶i ph¸p dïng UPS
§iÒu cÇn chó ý tr­íc hÕt cña nh÷ng sù cè vµ hËu qu¶ cña nã vÒ ph­¬ng diÖn:
An toµn cho con ng­êi
An toµn cho thiÕt bÞ, nhµ x­ëng
Môc tiªu vËn hµnh kinh tÕ
Tõ ®ã ph¶i t×m c¸ch lo¹i chóng ra. Cã nhiÒu gi¶i ph¸p kü thuËt kh¸c nhau cho vÊn ®Ò nµy, nh÷ng gi¶i ph¸p nµy ®­îc so s¸nh trªn c¬ së cña hai tiªu chuÈn sau ®Ó ®¸nh gi¸:
Liªn tôc cung cÊp ®iÖn
ChÊt l­îng cung cÊp ®iÖn
Nh÷ng chøc n¨ng cña UPS
Ho¹t ®éng nh­ mét giao diÖn gi÷a hÖ thèng cung cÊp ®iÖn vµ nh÷ng t¶i nh¹y c¶m. UPS cung cÊp cho t¶i mét n¨ng l­îng ®iÖn liªn tôc, chÊt l­îng cao, kh«ng phô thuéc mäi t×nh tr¹ng cña hÖ thèng cung cÊp.
UPS t¹o ra mét ®iÖn ¸p cung cÊp tin cËy
Kh«ng bÞ ¶nh h­ëng cña nh÷ng sù cè cña hÖ thèng cung cÊp, ®Æc biÖt khi hÖ thèng cung cÊp ngõng ho¹t ®éng.
Ph¹m vi sai sè cho phÐp tuú theo yªu cÇu cña nh÷ng thiÕt bÞ ®iÖn tõ nh¹y c¶m (ch¼ng h¹n: GALAXY-sai sè cho phÐp cña biªn ®é %, tÇn sè %)
UPS cã thÓ cung cÊp ®iÖn ¸p tin cËy, ®éc lËp vµ liªn tôc th«ng qua c¸c kh©u trung gian: Acquy vµ chuyÓn m¹ch tÜnh.
øng dông cña UPS trong thùc tÕ
HiÖn nay nhu cÇu øng dông UPS trong c¸c lÜnh vùc tin häc, viÔn th«ng, ng©n hµng lµ rÊt lín. Sè l­îng UPS ®­îc sö dông gÇn b»ng 1/3 sè l­îng m¸y tÝnh ®ang ®­îc sö dông. Cã thÓ lÊy mét vµi vÝ dô vÒ c¸c thiÕt bÞ sö dông UPS, ®ã lµ nh÷ng m¸y tÝnh, viÖc truyÒn d÷ liÖu vµ toµn bé thiÕt bÞ ë mét tr¹ng th¸i nµo ®ã lµ rÊt quan träng vµ kh«ng cho phÐp ®­îc mÊt ®iÖn. UPS ®­îc sö dông trong ngµnh hµng kh«ng ®Ó ®¶m b¶o sù th¾p s¸ng liªu tôc cña ®­êng b¨ng s©n bay… Nãi tãm l¹i UPS lµ mét nguån ®iÖn dù phßng nã cã mÆt ë mäi chç mäi n¬i, nh÷ng n¬i ®ßi hái cao vÒ yªu cÇu cÊp ®iÖn liªn tôc.
Ch­¬ng II: tÝnh to¸n vµ lùa chän bé ¾c quy cho nguån UPS
Giíi thiÒu chung vÒ ¾c quy.
TÝnh to¸n vµ lùa chän cho ¾c quy.
C¨n cø vµo ®Çu ra cña bé chØnh l­u ®éc lËp nguån dßng ®iÖn, ta cã thÓ chän ®­îc ®iÖn ¸p ®Çu vµo ®Æt lªn ¾cquy.
D¹ng ®iÖn ¸p ra cña bé nghÞch l­u ®éc lËp nguån dßng ®iÖn cã d¹ng:
Ta cã:
U===0,47Ed
Víi U=220V=> Ed=220/0,47=468V.
NÕu sö dông mét nguån lín 468V cã mét ­u ®iÓm lµ dßng tiªu thô sÏ nhá nh­ng kÝch th­íc cña bé chØnh l­u sÏ lµ rÊt lín, cång kÒnh. §Ó kh¾c phôc ®iÒu nµy ta chØ sö dông mét nguån ¸p trung b×nh Ed=120VDC ®Ó cung cÊp cho ¨cquy vµ chØnh l­u. Sau khi qua bé chØnh l­u sÏ sö dông mét m¸y biÕn ¸p ®Ó n©ng ®iÖn ¸p lªn 220V xoay chiÒu phï hîp víi t¶i.
¾cquy ®­îc chän lµ lo¹i ¨cquy 12. Nh­ vËy ta cÇn m¾c 120/12=10 ¾c quy m¾c nèi tiÕp nhau.
T×nh to¸n dung l­¬ng cña ¾c quy.
Víi yªu cÇu vÒ c«ng suÊt cña UPS lµ 15KVA, U=220V ta cÇn sö dông m¸y biÕn ¸p. NÕu coi hiÖu suÊt cña m¸y biÕn ¸p lµ 95% th× hiÖu suÊt phÝa s¬ cÊp cña m¸y biÕn ¸p nghÞch l­u lµ:
SnghÞch l­u=(KVA)
Do tæn hao cña c¸c van c«ng suÊt cña bé biÕn ®æi lµ kh«ng ®¸ng kÓ do ®ã ta cã thÓ coi c«ng suÊt ®Çu vµo vµ ®Çu ra cña bé nghÞch l­u lµ nh­ nhau.
Dßng ®iÖn cÇn thiÕt ®Ó l¹p cho ¾c quy lµ:
Id=(A)
Th«ng th­êng khi chän ¨cquy ph¶i chän dung l­îng lín h¬n 2 lÇn dung l­îng ®Þnh møc. VËy ®Ó ®¶m b¶o cho ¨cquy kh«ng bÞ háng ta cÇn chän dung l­îng cña ¾cquy lµ 262A.h
Do trong bé ¾c quy cã néi trë trong do ®ã ®iÖn ¸p ®Çu ra cña bé chØnh l­u ®­îc tÝnh nh­ sau:
Ucl=Ud+Ut
Trong ®ã:
Ucl: ®iÖn ¸p ®Çu ra bé chØnh l­u.
Ud: ®iÖn ¸p ®Æt trªn hai ®Çu ¾c quy. Ud=120VDC
Ut: ®iÖn ¸p tæn hao do néi trë cña ¾c quy.
Víi lo¹i ¨cquy 12V ta tra ®­îc néi trë trong cña ¨cquy lµ r=0,09. VËy néi trë trong cña bé ¨cquy lµ R=0,09*12=1,08
§iÖn ¸p ®Çu ra cña bé chØnh l­u lµ:
Ucl=120+131.1,08=262VDC.
Ph­¬ng ph¸p n¹p ¨c quy vµ ph­¬ng thøc ®iÒu khiÓn n¹p.
1. Ph­¬ng ph¸p n¹p cho ¾c quy.
Cã ba ph­¬ng ph¸p n¹p ¾c qui lµ
+ Ph­¬ng ph¸p dßng ®iÖn.
+ Ph­¬ng ph¸p ®iÖn ¸p.
+ Ph­¬ng ph¸p dßng ¸p.
a) Ph­¬ng ph¸p n¹p ¾c qui víi dßng ®iÖn kh«ng ®æi.
§©y lµ ph­¬ng ph¸p n¹p cho phÐp chän ®­îc dßng n¹p thÝch hîp víi mçi lo¹i ¾c qui, b¶o ®¶m cho ¾c qui ®­îc no. §©y lµ ph­¬ng ph¸p sö dông trong c¸c x­ëng b¶o d­ìng söa ch÷a ®Ó n¹p ®iÖn cho ¾c qui hoÆc n¹p sö ch÷a cho c¸c ¾c qui bÞ Sunfat ho¸. Víi ph­¬ng ph¸p nµy ¾c qui ®­îc m¾c nèi tiÕp nhau
Nh­îc ®iÓm cña ph­¬ng ph¸p n¹p víi dßng ®iÖn kh«ng ®æi lµ thêi gian n¹p kÐo dµi vµ yªu cÇu c¸c ¾c qui ®­a vµo n¹p cã cïng dung l­îng ®Þnh møc. §Ó kh¾c phôc nh­îc ®iÓm thêi gian n¹p kÐo dµi, ng­êi ta sö dông ph­¬ng ph¸p n¹p víi dßng ®iÖn n¹p thay ®æi hai hay nhiÒu nÊc
Ph­¬ng ph¸p n¹p víi ®iÖn ¸p kh«ng ®æi.
Ph­¬ng ph¸p nµy yªu cÇu c¸c ¾c qui ®­îc m¾c song song víi nguån n¹p. HiÖu ®iÖn thÕ cña nguån n¹p kh«ng ®æi. Ph­¬ng ph¸p n¹p víi ®iÖn ¸p kh«ng ®æi cã thêi gian n¹p ng¾n, dßng n¹p tù ®éng gi¶m theo thêi gian.Tuy nhiªn dïng ph­¬ng ph¸p nµy ¾c qui kh«ng ®­îc n¹p no. V× vËy n¹p víi ®iÖn ¸p kh«ng ®æi chØ lµ ph­¬ng ph¸p n¹p bæ xung cho ¾c qui trong qu¸ tr×nh sö dông.
Ph­¬ng ph¸p n¹p dßng ¸p.
§©y lµ ph­¬ng ph¸p tæng hîp cña hai ph­¬ng ph¸p trªn. Nã tËn dông ®­îc nh÷ng ­u ®iÓm cña mçi ph­¬ng ph¸p.
§èi víi ¾c qui axit: §Ó b¶o ®¶m thêi gian n¹p còng nh­ hiÖu suÊt n¹p th× ta tiÕn hµnh n¹p theo hai giai ®o¹n.
Giai ®o¹n 1: n¹p víi dßng ®iÖn kh«ng ®æi cho tíi khi dung l­îng ¾cquy b»ng 95% dung l­îng ®Þnh møc.
Giai ®o¹n 2: n¹p víi ¸p kh«ng ®æi cho tíi khi ¾cquy no th× dõng.
KÕt luËn :
V× ¾c qui lµ t¶i cã tÝnh chÊt dung kh¸ng kÌm theo søc ph¶n ®iÖn ®éng cho nªn khi ¾c qui ®ãi mµ ta n¹p theo ph­¬ng ph¸p ®iÖn ¸p th× dßng ®iÖn trong ¾c qui sÏ tù ®éng d©ng nªn kh«ng kiÓm so¸t ®­îc sÏ lµm s«i ¾c qui dÉn ®Õn hán...