Đồ án Điện Tử Công Suất: Thiết Kế Mạch Chỉnh Lưu Cầu 3 Pha động ...

Trang chủ Tìm kiếm Trang chủ Tìm kiếm Đồ án Điện tử Công suất: Thiết kế mạch chỉnh lưu cầu 3 pha động cơ một chiều pdf 66 1 MB 28 210 4.6 ( 18 lượt) Xem tài liệu Nhấn vào bên dưới để tải tài liệu Tải về Đang chuẩn bị: 60 Bắt đầu tải xuống Đang xem trước 10 trên tổng 66 trang, để tải xuống xem đầy đủ hãy nhấn vào bên trên Chủ đề liên quan Đồ án điện tử công suất Tính chọn mạch tự động Tính chọn mạch điều khiển Tính chọn mạch bảo vệ Thiết kế hệ thống chỉnh lưu Động cơ nhiệt một chiều

Nội dung

Đồ án Điện tử Công suất GVHD: NGUYỄN MẠNH HÀ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Đề tài: Thiết kế mạch chỉnh lưu cầu 3 pha Động cơ một chiều GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN Mà SINH VIÊN NHÓM : NGUYỄN MẠNH HÀ : LÊ VĂN NGHĨA : 105110055 : 40 ĐÀ NẴNG 5/2012 SVTH: LÊ VĂN NGHĨA Trang: 1 Đồ án Điện tử Công suất GVHD: NGUYỄN MẠNH HÀ GIỚI THIỆU Ngµy nay cïng víi viÖc ph¸t triÓn m¹nh mÏ c¸c øng dông cña khoa häc kü thuËt trong c«ng nghiÖp, ®Æc biÖt lµ trong c«ng nghiÖp ®iÖn - ®iÖn tö th× c¸c thiÕt bÞ ®iÖn tö cã c«ng suÊt lín còng ®­îc chÕ t¹o ngµy cµng nhiÒu. Vµ ®Æc biÖt c¸c øng dông cña nã vµo c¸c ngµnh kinh tÕ quèc d©n vµ ®êi sèng hµng ngµy ®· vµ ®ang ®­îc ph¸t triÓn hÕt søc m¹nh mÏ. Tuy nhiªn ®Ó ®¸p øng ®­îc nhu cÇu ngµy cµng nhiÒu vµ phøc t¹p cña c«ng nghiÖp th× ®iÖn tö c«ng suÊt lu«n ph¶i nghiªn cøu ®Ó t×m ra gi¶i ph¸p tèi ­u nhÊt. §Æc biÖt víi chñ tr­¬ng c«ng nghiÖp ho¸ - hiÖn ®¹i ho¸ cña Nhµ n­íc, c¸c nhµ m¸y, xÝ nghiÖp cÇn ph¶i thay ®æi, n©ng cao ®Ó ®­a c«ng nghÖ tù ®éng ®iÒu khiÓn vµo trong s¶n xuÊt. Do ®ã ®ßi hái ph¶i cã thiÕt bÞ vµ ph­¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn an toµn, chÝnh x¸c. §ã lµ nhiÖm vô cña ®iÖn tö c«ng suÊt cÇn ph¶i gi¶i quyÕt. §Ó gi¶i quyÕt ®­îc vÊn ®Ò nµy th× n­íc ta cÇn ph¶i cã ®éi ngò thiÕt kÕ ®iÖn tö c«ng suÊt. Lµ sinh viªn ngµnh TỰ ĐỘNG HÓA cÇn ph¶i tù trang bÞ cho m×nh cã mét tr×nh ®é vµ tÇm hiÓu biÕt s©u réng. ChÝnh v× vËy ®å ¸n m«n häc ®iÖn tö c«ng suÊt lµ mét yªu cÇu cÊp thiÕt cho mçi sinh viªn Tự động hóa. §ã lµ ®iÒu kiÖn ®Ó cho sinh viªn tù t×m hiÓu vµ nghiªn cøu kiÕn thøc vÒ ®iÖn tö c«ng suÊt. MÆc dï vËy, víi sinh viªn n¨m thø 4 cßn ®ang ngåi trong ghÕ nhµ tr­êng th× kinh nghiÖm thùc tÕ cßn ch­a cã nhiÒu, do ®ã cÇn ph¶i cã sù h­íng dÉn gióp ®ì cña thÇy gi¸o. Qua ®©y cho em ®­îc göi lêi c¶m ¬n tíi thÇy NGUYỄN MẠNH HÀ ®· tËn t×nh chØ dÉn, gióp em hoµn thµnh tèt ®å ¸n m«n häc nµy. Xin chân thành cảm ơn! Sinh viên: LÊ VĂN NGHĨA ĐT: 0988.312.362 SVTH: LÊ VĂN NGHĨA Trang: 2 Đồ án Điện tử Công suất Phaàn I: GVHD: NGUYỄN MẠNH HÀ TOÅNG QUAN VEÀ ÑIEÀU CHÆNH I. KHAÙI NIEÄM CHUNG: 1. Ñònh nghóa: Ñieàu chænh toác ñoä ñoäng cô laø duøng caùc bieän phaùp nhaân taïo ñeå thay ñoåi caùc thoâng soá nguoàn nhö ñieän aùp hay caùc thoâng soá maïch nhö ñieän trôû phuï, thay ñoåi töø thoâng… Töø ñoù taïo ra caùc ñaëc tính cô môùi ñeå coù nhöõng toác ñoä laøm vieäc môùi phuø hôïp vôùi yeâu caàu. Coù hai phöông phaùp ñeå ñieàu chænh toác ñoä ñoäng cô:  Bieán ñoåi caùc thoâng soá cuûa boä phaän cô khí töùc laø bieán ñoåi tyû soá truyeàn chuyeån tieáp töø truïc ñoäng cô ñeán cô caáu maùy saûn suaát.  Bieán ñoåi toác ñoä goùc cuûa ñoäng cô ñieän. Phöông phaùp naøy laøm giaûm tính phöùc taïp cuûa cô caáu vaø caûi thieän ñöôïc ñaëc tính ñieàu chænh. Vì vaäy, ta khaûo saùt söï ñieàu chænh toác ñoä theo phöông phaùp thöù hai. Ngoaøi ra caàn phaân bieät ñieàu chænh toác ñoä vôùi söï töï ñoäng thay ñoåi toác ñoä khi phuï taûi thay ñoåi cuûa ñoäng cô ñieän. Veà phöông dieän ñieàu chænh toác ñoä, ñoäng cô ñieän moät chieàu coù nhieàu öu vieät hôn so vôùi caùc loaïi ñoäng cô khaùc. Khoâng nhöõng noù coù khaû naêng ñieàu chænh toác ñoä deã daøng maø caáu truùc maïch ñoäng löïc, maïch ñieàu khieån ñôn giaûn hôn, ñoàng thôøi laïi ñaït chaát löôïng ñieàu chænh cao trong daõy ñieàu chænh toác ñoä roäng. 2. Caùc chæ tieâu kyõ thuaät ñeå ñaùnh giaù heä thoáng ñieàu chænh toác ñoä: Khi ñieàu chænh toác ñoä cuûa heä thoáng truyeàn ñoäng ñieän ta caàn chuù yù vaø caên cöù vaøo caùc chæ tieâu sau ñaây ñeå ñaùnh giaù chaát löôïng cuûa heä thoáng truyeàn ñoäng ñieän: a) Höôùng ñieàu chænh toác ñoä: Höôùng ñieàu chænh toác ñoä laø ta coù theå ñieàu chænh ñeå coù ñöôïc toác ñoä lôùn hôn hay beù hôn so vôùi toác ñoä cô baûn laø toác ñoä laøm vieäc cuûa ñoäng cô ñieän treân ñöôøng ñaëc tính cô töï nhieân. b) Phaïm vi ñieàu chænh toác ñoä (Daõy ñieàu chænh): Phaïm vi ñieàu chænh toác ñoä D laø tæ soá giöõa toác ñoä lôùn nhaát nmax vaø toác ñoä beù nhaát nmin maø ngöôøi ta coù theå ñieàu chænh ñöôïc taïi giaù trò phuï taûi laø ñònh möùc: D = nmax/nmin. Trong ñoù: - nmax: ñöôïc giôùi haïn bôûi ñoä beàn cô hoïc. SVTH: LÊ VĂN NGHĨA Trang: 3 Đồ án Điện tử Công suất GVHD: NGUYỄN MẠNH HÀ - nmin: ñöôïc giôùi haïn bôûi phaïm vi cho pheùp cuûa ñoäng cô, thoâng thöôøng ngöôøi ta choïn nmin laøm ñôn vò. Phaïm vi ñieàu chænh caøng lôùn thì caøng toát vaø phuï thuoäc vaøo yeâu caàu cuûa töøng heä thoáng, khaû naêng töøng phöông phaùp ñieàu chænh. c) Ñoä cöùng cuûa ñaëc tính cô khi ñieàu chænh toác ñoä: Ñoä cöùng:  = M/n. Khi  caøng lôùn töùc M caøng lôùn vaø n nhoû nghóa laø ñoä oån ñònh toác ñoä caøng lôùn khi phuï taûi thay ñoåi nhieàu. Phöông phaùp ñieàu chænh toác ñoä toát nhaát laø phöông phaùp maø giöõ nguyeân hoaëc naâng cao ñoä cöùng cuûa ñöôøng ñaëc tính cô. Hay noùi caùch khaùc  caøng lôùn thì caøng toát. d) Ñoä baèng phaúng hay ñoä lieân tuïc trong ñieàu chænh toác ñoä: Trong phaïm vi ñieàu chænh toác ñoä, coù nhieàu caáp toác ñoä. Ñoä lieân tuïc khi ñieàu chænh toác ñoä  ñöôïc ñaùnh giaù baèng tæ soá giöõa hai caáp toác ñoä keà nhau:  = ni/ni+1 trong ñoù: - ni: Toác ñoä ñieàu chænh ôû caáp thöù i. - ni + 1: Toác ñoä ñieàu chænh ôû caáp thöù ( i + 1 ). Vôùi ni vaø ni + 1 ñeàu laáy taïi moät giaù trò moâmen naøo ñoù.  tieán caøng gaàn 1 caøng toát, phöông phaùp ñieàu chænh toác ñoä caøng lieân tuïc. Luùc naøy hai caáp toác ñoä baèng nhau, khoâng coù nhaûy caáp hay coøn goïi laø ñieàu chænh toác ñoä voâ caáp.   1 : Heä thoáng ñieàu chænh coù caáp. e) Toån thaát naêng löôïng khi ñieàu chænh toác ñoä: Heä thoáng truyeàn ñoäng ñieän coù chaát löôïng cao laø moät heä thoáng coù hieäu suaát laøm vieäc cuûa ñoäng cô  laø cao nhaát khi toån hao naêng löôïng P phuï ôû möùc thaáp nhaát. f) Tính kinh teá cuûa heä thoáng khi ñieàu chænh toác ñoä: Heä thoáng ñieàu chænh toác ñoä truyeàn ñoäng ñieän coù tính kinh teá cao nhaát laø moät heä thoáng ñieàu chænh phaûi thoûa maõn toái ña caùc yeâu caàu kyõ thuaät cuûa heä thoáng. Ñoàng thôøi heä thoáng phaûi coù giaù thaønh thaáp nhaát, chi phí baûo quaûn vaän haønh thaáp nhaát, söû duïng thieát bò phoå thoâng nhaát vaø caùc thieát bò maùy moùc coù theå laép raùp laãn cho nhau. II. ÑAËC TÍNH CÔ CUÛA ÑOÄNG CÔ ÑIEÄN: 1. Ñaëc tính cô cuûa ñoäng cô ñieän moät chieàu kích töø ñoäc laäp: Khi nguoàn ñieän moät chieàu coù coâng suaát voâ cuøng lôùn vaø ñieän aùp khoâng ñoåi thì maïch kích töø thöôøng maéc song song vôùi maïch phaàn öùng, luùc naøy ñoäng cô ñöôïc goïi laø ñoäng cô kích töø song song. Uæ SVTH: LÊ VĂN NGHĨA E CKT Rf RKT Trang: 4 Đồ án Điện tử Công suất GVHD: NGUYỄN MẠNH HÀ Uæ RKT CKT IKT Rf E I Sô ñoà noái daây cuûa ñoäng cô kích töø song song Sô ñoà noái daây cuûa ñoäng cô kích töø ñoäc laäp Khi nguoàn ñieän moät chieàu coù coâng suaát khoâng ñuû lôùn thì maïch ñieän phaàn öùng vaø maïch kích töø maéc vaøo hai nguoàn moät chieàu ñoäc laäp vôùi nhau, luùc naøy ñoäng cô ñöôïc goïi laø ñoäng cô kích töø ñoäc laäp. a) Phöông trình ñaëc tính cô: Theo sô ñoà treân coù theå vieát phöông trình caân baèng ñieän aùp cuûa maïch phaàn öùng nhö sau: Uö = Eö + (Rö + Rt)Iö (1-1) trong ñoù: Uö _ ñieän aùp phaàn öùng.(V) Eö _ söùc ñieän ñoäng phaàn öùng.(V) Rö _ ñieän trôû cuûa maïch phaàn öùng.(  ) Rt _ ñieän trôû phuï trong maïch phaàn öùng.(  ) Iö _ doøng ñieän maïch phaàn öùng.(A) Vôùi Rö = rö + rcf + ri + rct rö _ ñieän trôû cuoän daây phaàn öùng. rcf _ ñieän trôû cuoän cöïc töø phuï. rb _ ñieän trôû cuoän buø. rct _ ñieän trôû tieáp xuùc cuûa choåi ñieän. Söùc ñieän ñoäng Eö cuûa phaàn öùng ñoäng cô ñöôïc xaùc ñònh theo bieåu thöùc: Eö  pN   K 2a (1-2) trong ñoù: p _ soá ñoâi cöïc töø chính, N _ soá thanh daãn taùc duïng cuûa cuoän daây phaàn öùng. a _ soá ñoâi maïch nhaùnh song song cuûa cuoän daây phaàn öùng,  _ töø thoâng kích töø döôùi moät cöïc töø, Wb.  _ toác ñoä goùc, rad/s. SVTH: LÊ VĂN NGHĨA Trang: 5 Đồ án Điện tử Công suất GVHD: NGUYỄN MẠNH HÀ pN _ heä soá caáu taïo cuûa ñoäng cô. 2a Neáu bieåu dieãn söùc ñieän ñoäng theo toác ñoä quay n (vong/phuùt) thì K E ö  K c n 2n n   60 9.55 vaø Vì vaäy Kc  Eö  (1-3) pN n 60a pN : Heä soá söùc ñieän ñoäng cuûa ñoäng cô, 60a K  0.105K . 9.55 Töø ñoù ta coù: U R  Rf  ö  ö  Iö K K ñaây laø phöông trình ñaëc tính cô ñieän cuûa ñoäng cô. Maët khaùc moâmen ñieän töø Mñt cuûa ñoäng cô ñöôïc xaùc ñònh bôûi: Mñt = K  Iö Kc  (1-4) (1-5) M ñt K thay giaù trò Iö vaøo (1-4) ta ñöôïc: suy ra Iö   Uö Rö  Rf  .M ñt K K 2 (1-6) Neáu boû qua caùc toån thaát cô vaø toån thaát theùp thì moâmen cô treân truïc ñoäng cô baèng moâmen ñieän töø, ta kyù hieäu laø M. Nghóa laø Mñt = Mcô = M.  U ö R ö  Rf  .M K K 2 (1-7) Ñaây laø phöông trình ñaëc tính cô cuûa ñoäng cô ñieän moät chieàu kích töø ñoäc laäp. Giaû thieát phaàn öùng ñöôïc buø ñuû, töø thoâng cuûa ñoäng cô   const , thì caùc phöông trình ñaëc tính cô ñieän (1-4) vaø phöông trình ñaëc tính cô (1-7) laø tuyeán tính. Ñoà thò cuûa chuùng ñöôïc bieåu dieãn treân hình laø nhöõng ñöôøng thaúng. SVTH: LÊ VĂN NGHĨA Trang: 6 Đồ án Điện tử Công suất GVHD: NGUYỄN MẠNH HÀ   o ñm o ñm Iâm Inm Mâm I Ñaëc tính cô ñieän cuûa ñoäng cô ñieän moät chieàu kích töø ñoäc laäp. Mnm M Ñaëc tính cô cuûa ñoäng cô ñieän moät chieàu kích töø ñoäc laäp. Theo caùc ñoà thò treân, khi Iö = 0 hoaëc M = 0 ta coù: U   ö  o (1-8) K o ñöôïc goïi laø toác ñoä khoâng taûi lyù töôûng cuûa ñoäng cô. Coøn khi o  0 ta coù: Iö  vaø U  I nm Rö  Rf M  KI nm  M nm (1-9) (1- 10) Inm , Mnm ñöôïc goïi laø doøng ñieän ngaén maïch vaø moâmen ngaén maïch. Maët khaùc, phöông trình ñaëc tính (1-4), (1-7) cuõng coù theå ñöôïc vieát ôû daïng: U R  ö  .I ö  o   (1K K 11)  Uö R  .M  o   K K 2 (1- 12) trong ñoù: R  R ö  R f .o  SVTH: LÊ VĂN NGHĨA Uö K Trang: 7 Đồ án Điện tử Công suất GVHD: NGUYỄN MẠNH HÀ R R .I ö  .M K K 2  ñöôïc goïi laø ñoä suït toác ñoä öùng vôùi giaù trò cuûa M. Ta coù theå bieåu dieãn ñaëc tính cô ñieän vaø ñaëc tính cô trong heä ñôn vò töông ñoái, vôùi ñieàu kieän töø thoâng laø ñònh möùc    ñm  ,   trong ñoù ( R cb      I M R ,I  ,M  , R  o I ñm M ñm R cb U ñm ñöôïc goïi laø ñieän trôû cô baûn). I ñm Töø (1-4), (1-7) ta vieát ñöôïc ñaëc tính cô ñieän vaø ñaëc tính cô ôû ñôn vò töông ñoái: (1  1  R  I     13)   1 R M (1-14) 2. Xeùt aûnh höôûng caùc tham soá ñeán ñaëc tính cô: Töø phöông trình ñaëc tính cô (1-7) ta thaáy coù ba tham soá aûnh höôûng ñeán ñaëc tính cô: töø thoâng ñoäng cô  , ñieän aùp phaàn öùng Uö vaø ñieän trôû phaàn öùng ñoäng cô. Ta laàn löôït xeùt aûnh höôûng cuûa töøng tham soá ñoù. a) AÛnh höôûng cuûa ñieän trôû phaàn öùng: Giaû thieát Uö = Uñm = const vaø    ñm  const . Muoán thay ñoåi ñieän trôû maïch phaàn öùng ta noái theâm ñieän trôû phuï Rt vaøo maïch phaàn öùng. Trong tröôøng hôïp naøy toác ñoä khoâng taûi lyù töôûng: o  U ñm  const K ñm 2 K ñm   var M   R ö  Rf Khi Rt caøng lôùn,  caøng nhoû nghóa laø ñaëc tính cô caøng doác. ÖÙng vôùi Rf = 0 ta coù ñaëc tính cô töï nhieân: Ñoä cöùng cuûa ñaëc tính cô:  TN   K ñm 2 Rö  (1- 17) SVTH: LÊ VĂN NGHĨA Trang: 8 Đồ án Điện tử Công suất GVHD: NGUYỄN MẠNH HÀ TN coù giaù trò lôùn nhaát neân ñaëc tính cô töï nhieân coù ñoä cöùng hôn taát caû caùc ñöôøng ñaëc tính coù ñieän trôû phuï. Nhö vaäy khi thay ñoåi ñieän trôû phuï Rf ta ñöôïc moät hoï ñaëc tính bieán trôû coù daïng nhö hình veõ.  o TN(Rn) Rf 1 Rf 2 Rf 3 Mc Rf M 4 Hình veõ: Caùc ñaëc tính cuûa ñoäng cô moät chieàu kích töø ñoäc laäp khi thay ñoåi ñieän trôû phuï maïch phaàn öùng ÖÙng vôùi moät phuï taûi Mc naøo ñoù, neáu Rf caøng lôùn thì toác ñoä cô caøng giaûm, ñoàng thôøi doøng ñieän ngaén maïch vaø moâmen ngaén maïch cuõng giaûm. Cho neân ngöôøi ta thöôøng söû duïng phöông phaùp naøy ñeå haïn cheá doøng ñieän vaø ñieàu chænh toác ñoä ñoäng cô phía döôùi toác ñoä cô baûn. b) AÛnh höôûng cuûa ñieän aùp phaàn öùng: Giaû thieát töø thoâng    ñm  const , ñieän trôû phaàn öùng Rö = const. Khi thay ñoåi ñieän aùp theo höôùng giaûm so vôùi Uñm , ta coù: Toác ñoä khoâng taûi: ox  Ux  var K ñm 2  K ñm    const . Rö Nhö vaäy khi thay ñoåi ñieän aùp ñaët vaøo phaàn öùng ñoäng cô ta ñöôïc moät hoï ñaëc tính cô song song vôùi ñaëc tính cô töï nhieân. Ñoä cöùng ñaëc tính cô:  o TN Uâm Trang: 9 SVTH: LÊ VĂN NGHĨA U1 U2 Đồ án Điện tử Công suất GVHD: NGUYỄN MẠNH HÀ 01 02 03 04 Hình veõ: Caùc ñaëc tính cuûa ñoäng cô moät chieàu kích töø ñoäc laäp khi giaûm aùp ñaët vaøo phaàn öùng ñoäng cô. Ta thaáy raèng khi thay ñoåi ñieän aùp (giaûm aùp) thì moâmen ngaén maïch, doøng ñieän ngaén maïch cuûa ñoäng cô giaûm vaø toác ñoä cuõng giaûm öùng vôùi moät phuï taûi nhaát ñònh. Do ñoù phöông phaùp naøy cuõng ñöôïc söû duïng ñeå ñieàu chænh toác ñoä ñoäng cô vaø haïn cheá doøng ñieän khi khôûi ñoäng. c) AÛnh höôûng cuûa töø thoâng: Giaû thieát ñieän aùp phaàn öùng Uö = Uñm =const. Ñieän trôû phaàn öùng Rö = const. Muoán thay ñoåi töø thoâng ta thay ñoåi doøng ñieän kích töø Ikt ñoäng cô. Trong tröôøng hôïp naøy: U ñm  var K x Toác ñoä khoâng taûi: ox  Ñoä cöùng ñaëc tính cô: 2  K x    var . Rö Do caáu taïo cuûa ñoäng cô ñieän, thöïc teá thöôøng ñieàu chænh giaûm töø thoâng. Neân khi töø thoâng giaûm thì  ox taêng, coøn  seõ giaûm. Ta coù moät hoï ñaëc tính cô vôùi ox taêng daàn vaø ñoä cuûa ñaëc tính giaûm daàn khi giaûm töø thoâng. Ta nhaän thaáy raèng khi thay ñoåi töø thoâng: U ñm  const Rö Doøng ñieän ngaén maïch: I nm  Moâmen ngaén maïch: M nm  K x I nm  var SVTH: LÊ VĂN NGHĨA Trang: 10 This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.

Tìm kiếm

Chủ đề

Mẫu sơ yếu lý lịch Atlat Địa lí Việt Nam Trắc nghiệm Sinh 12 Hóa học 11 Thực hành Excel Đơn xin việc Tài chính hành vi Giải phẫu sinh lý Lý thuyết Dow Đồ án tốt nghiệp Đề thi mẫu TOEIC Bài tiểu luận mẫu adblock ​ Bạn đang sử dụng trình chặn quảng cáo?

Nếu không có thu nhập từ quảng cáo, chúng tôi không thể tiếp tục tài trợ cho việc tạo nội dung cho bạn.

Tôi hiểu và đã tắt chặn quảng cáo cho trang web này