Nguyên Tắc điều Khiển Bù Cos Và Hoạt động Của Sơ đồ Mạch điều Khiển

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.docx) (11 trang)

Trang chủ

Kỹ Thuật - Công Nghệ

Điện - Điện tử

nguyên tắc điều khiển bù cos và hoạt động của sơ đồ mạch điều khiển

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (275.8 KB, 11 trang )

Câu 3.trình bày nguyên tắc điều khiển bù cos và hoạt động của sơ đồ mạch điều khiển.Hoạt động của sơ đổ hình 3.26 được giải thích như sau:a.Đóng tụ vảo lướiĐiểu khiển đóng cắt tụ theo nguyên tắc thòi gian, các rơle thời gian cần có để xác định cơsđã xác lập, chứ không phải quá độ, chỉ khi nàơ sự biến đổi của tải đã xác lập mói tiến hànhđóng hay cắt tụ.Khi C0S dưới ngưõng thấp, cảm biến costhấp trong mạch đóng làm cho rơle RĐ hút, rơleRth, tính thời gian rồi đóng tiếp điểm để ra lênh đóng TĐ 1, R1, K1, nhóm tụ C1 được đóngvào lưới. Nếu C0S chưa đủ, rơle Rth2 tiếp tục tính thời gian để đóng nhóm tụ thứ bai (C 2).Nếu cos chưa đủ, tiếp tục đóng như thế cho tới nhóm tụ cuối cùng,Trưòng hợp đóng tới nhóm tụ nào đó mà C0S đạt trị số trên ngưỡng thấp cảm biến cos thấpmở ra, các tiếp điểm RĐ trong các mạch tính thời gian được mở ra,‘dừng quá trình đóng tụtiêp theo. Những tụ đã đóng, đươc tư giữ bằng tiếp điểm tự giữ của mạch cuộn hút các roleTĐ1,TĐ2, TĐ3.b) cắt tụ khỏi lướiKhi cos lớn trên ngưỡng cao, tiếp điểm cos cao đóng, rơle RC đóng làm mỏ TĐ1kéo theo cắtbộ tụ C1 nếu C0Stiếp tục cao sẽ tiến hành cắt các bộ tụ tiếp theo.Trưòng hợp, cắt tới một bộ tụ nào đó có cosọ trị số dưới ngưỡng thấp, khi đó sẽ đóng lại tụ từnhỏ đến lớn, cho đến khi nào đủ cos thì thôi.Ngoài việc đóng tụ theo cảm biến costp đã nêu ở trên, người ta có thể đóng tụ theo côngsuất phản kháng (Q), nhưng loại cảm biến này khó chế tạo hơn nên ít được dùng trongthực tế hơn.Một số mạch thiết kế có thể lựa chọn cách đóng tụ theo điện áp, vì khi cos thấp, tổn haotrên đường dây tàng lên làm giảm điện áp của hộ tiêu thụ. Tuy nhiên, cách bù cosọ như thếnày có độ chính xác không cao.4. Trình bày về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của 2 loại ATS. So sánh ưu nhược điểmcủa chúng.a) Sơ đồ cấu trúc của hai loại ATSSơ đổ khối của ATS; a) ATS lưới - lưới; b) ATS - lưới - máy phát11MBA : máy biến áp nguồnAP1, AP2 : aptomat nguồnSS1, SS2 ; Các bộ so sánhĐK : khối điều khiểnCM : khối chuyển mạchKĐ ; khối khởi động máy diezenĐZ : động cơ diezenG : máy phát diện* Chức năng các khối;+ ss : Khối so sánh thực hiện chức năng theo dõi, giám sát các thông số của nguồn cungcấp và so sánh các thông số đó với giá trị ngưỡng đặt trước và đưa ra tín hiệu cho khối điểukhiển.+ ĐK : Khối điều khiển nhận tín hiệu từ đầu ra của bộ so sánh và tác động đến khối chuyểnmạch.+ KĐ : Khối khởi dộng máy phát diezen, khi nhận được tín hiệu của bộ điều khiển.+ AP1, AP2 : Hai aptomat bảo vệ nguồn khi có sự cố quá tải hay ngắn mạch.+ CM : Khối chuyển mạch thực hiện việc đóng ngắt tải từ nguồn này sang nguồn khác theotác dộng của hộ điều khiển.Nguyên lý hoạt động:* ATS lưới - lưới:Cấu trúc của loại ATS này được vẽ trẽn hỉnh 3.13a.ATS lưỡi - lưới hoại động rất đơn giản. Khi chất lượng nguồn điện chính không đạt, lúc đóbộ so sánh cấp tín hiệu cho khôi điều khiển tác động đến khối chuyển mạch chuyển tải từ lướichính sang lưới dự phòng.Lưới chính phục hôiKhi lưới điện chính phụchồi trở lại, ATS tiến hànhMất Itiởi /kiểm tra chất lượng nguồnđiện chính nếu đủ tiêuChuyển tảichuẩn thì cấp tín hiệuchuyển tải trở lại nguồnĐưa tài trở về lưới ohlnhchính.Chuyển đổi nguồncấp của ATS L-L đượcthiết kế theo giản đồ nhưhình 3.14.2Ban đầu tải được cấpđiện bằng nguồn chínht,tíHỉnh 3.14. Giản dồ thời gian chuyển dổi nguồn cùa ATS L-L2thông qua MBAl. Khi lưới chính bị sư cố (như mất nguồn, mất pha.,,) lúc dó khối điều khiển củaATS nhận tín hiệu sự cô" và xử lý nó, đồng thồi ATS cũng kiểm tra chất lượng diện nguồn dựphòng. Nếu chất lượng nguồn dự phòng tốt thì ATS sẽ tạo khoảng thời gian trễ t 1 để khẳng địnhlưới chính gặp sự cố thực sự không (hay chỉ là sự cố thoáng qua). Sau đó đưa tín hiệu cho cơ cấuchấp hành tác động chuyển tải sang nguồn dự phòng.Khi tải đang làm việc vỡi nguồn dự phòng mà lưới chính phục hồi trở lại, ATS xử lý tínhiệu này đồng thời tạo khoảng thời gian trễ t2 (5 - 10 giây), để dảm bảo rằng nguồn chính đã ổnđịnh có thể đưa vào vận hành. Sau dó ATS phát tín hiệu tác động đến cơ cấu chuyển mạch, đưatải trở lại lưới chính. Trong quá trình làm việc, ATS thường xuyên theo dõi hoạt động của cácnguồn điện.* ATS lưới — máy phát:Cấu trúc của loại này được cho trên hình 3.13b,Hỉnh 3.15. Giản dổ thời gian chuyển dểi ATS L-MFĐối với ATS lưới - máy phát, việc hoạt động phức tạp hơn ATS lưới - lưối, vì có thêm bộphận khởi động động cơ điezen. Khi tín hiệu từ bộ (SSl) báo nguồn chính có chất lượng khôngđạt yêu cầu, bộ điều khiển (ĐK) sẽ truyền tín hiệu cho bộ khởi động máy phát. Sau khi khỏiđộng xong, điện áp máy phát được thành lập. Nếu chất lượng điện áp máy phát đảm bảo, bộ SS2cấp tín hiệu cho bộ điều khiển (ĐK)'và chuyển mạch (CM) tác động chuyển tải từ lưới chínhsang máy phát. Khi lưới phục hồi, sau một khoảng thời gian trễ, bộ điểu khiển sẽ tác độug lên bộchuyển mạcb, tải lại được chuyển về nguồn chính. Từ thòi điểm chuyển tải, máy phát chạykhông tải một thời gian để lâm mát máy rồi tự tắt. Quá trình hoạt động đưọc cho trên giản đồthời gian hình 3.15.So sánh ưu nhược điểm:3. Một trong những nhược điểm lớn của ATS lưới - lưới là khi xảy ra sự cố của hệ thống, như giánđoạn cấp điện của mạng diện quốc gia, hư hỏng trạm biến áp trung gian, lúc đó nguồn dự phòng3không còn tác dụng. Do vậy, để bảo dảm việc chủ động cấp diện cho các phụ tải quan trọng cấpquốc gia (nbư hội trường quốc bội, ngân hàng nhà nước, trung tâm điện toán, khu quân sự... nếumất điện có thể nguy hiểm đến kinh tế và an ninh quốc gia) người ta thường xây dựng nguồn đựphòng là máy phát điezen.. Đối với ATS lưới - máy phát, việc hoạt động phức tạp hơn ATS lưới - lưối, vì có thêm bộ phậnkhởi động động cơ điezen.5. trình bày về quá trình biến thiên dòng điện trong dây quấn stato của động cơ bước vàrút ra kết luận.- quá trình biến thiên dòng điện trong dây quấn stato của động cơ bướcMuốn cho roto động cơ dịch một bước phải cắt dòng điện cuộn thứ i, cho dòng điệnHinh 5.49. Mạch cấp điện 1 pha cho động cơ bước vào cuộn thứ i+1 (mở khoá Ki, đóng khoáK1+1).Tại thòi điểm cát cuộn dây i có tích luỹ một năng lượng Li2/2 và đặc trưng bằng sức điện động :eL = -L tại cuộn dây i+1 dòng điện quá độ được đặc trứng bởi phương trình:UN= E + LUN:Điện áp nguồn lưối cho cuộn dây;i :Dòng điện của cuộn dây;=R+Rf;E - Sức điện động cảm ứng trong cuộn dây stato khi roto (nam châm vĩnh cửu) quay. Khiroto đứng yên giá trị này bằng 0.Giải phương trình trên, có nghiệm:1=4U»-E'Ry.1 -e4Trong đó : T = L/ RE - hằng số thòi5gian điện từ của mạch stato.5Hình 5,50. Biến thiên dòng điện stator động cơ bướckhi đíéu khiển cả bướcNhư vậy, dòng điện không xác lập ngay mà tăng lên từ từ. Quá trình tăng dòng điện statoqua ba giai đoạn : khi bắt đầu khởi động E = 0 dòng điện tăng với hệ sô' góc UN/L, ngay sau điểmkhỏi động có sức điện động E dòng điện tăng vổi hệ sô' góc : (U N - E)/L cho đến khi roto dừng ỏvị trí mới, lúc đó dòng điện đạt giá trị I0, sau đó dòng điện tiếp tục tăng đến IXL =Kết luận-UNNếu động cơ quay từng bừỏc rồi dừng, dòng điện xác lập thiết kế IXL = — khôngđược vượt quá dòng điện cực đại của động cơ.- Nếu sau khoảng t1 động cơ đã quay xong góc bước cho chuyển mạch sang bước kếUNtiếp thì dòng điện không đạt giá trị xác lập IXL = —. Do đó, khi động cơ quay với tốc độcao dòng điện trong động cơ nhỏ.- Nếu tàng IX1, thời gian để động cơ dịch được một bưổc nhanh hơn, do dòng điện đạt I0nhanh hơn, Điều đó giải thích tại sao muôn động cơ quay nhanh hơn thì phải cấp điện áp lớnhơn.- Nếu dòng điện chưa đạt đến giá trị I0 khi t < t1, thì chưa chắc động cơ đã quay được mộtbưỏc. Đô'i với đa số động cơ bước, t1 vào khoảng 60s.6.các chế độ hoạt động của động cơ bước và nguyên tắc điều khiển bằng điện áp 2 mức?Các chế độ: . Điều khiển cả hước. Điều khiển nửa bước. Điều khiển vi bướcNguyên tắc điều khiển bằng điện áp 2 mứcKhi ở chê độ giữ, cấp cho cuộn dây stato một điện áp thấp bằng điện áp định mức. Khi ởchê độ dịch bước, cấp cho cuộn dây stato một điện áp cao hơn định mức, khi dòng điện đạt tớigiá trị dịch bước chuyển tử điện áp cao về điện áp thấp.6Sơ đồ và giản đồ xung xung của điện áp stato6Tại thời điểm t0 thực hiện lệnh bưổc, câp xung Xđk và Xc mức 1 cho hai tranzitor T2, T3,điện áp cao Uc được cấp cho động cơ, Điốt D3 khoá không cho nguồn U dm đưa vào động cơ cũngnhư không cho nguồn điện áp cao Uc đưa tồi nguồn định mức. Dòng điện trên stato tăng dần chođến khi iRE = ImaxRE = UE , bộ so sánh SS xuất một xung Xx xoá tín hiệu Xc, T1 khoá, ngắt điện ápcao đưa vào stato. Do T1 khoá nên D3 dẫn để đưa điện áp định mức vào stato động cơ.-Điều khiển bằng điện áp hai mức có ưu điểm:+ Mạch điều khiển đơn giản, hoạt động chính xác, dễ hiệu chỉnh.+ Tổn hao điều khiển nhỏ,+ ít nhiễu thông tin cho các thiết bị khác.+ Tuy nhiên không được áp dụng cho điều khiển vi bước.Câu 8.trình bày về phản ứng phần ứng và nguyên tắc ổn định điện áp và tần số của máyphát điện xoay chiều?Đặc tính ngoài của máy điện. phản ứng phần ứng : Khi tải mang tính điện cảm (ví dụ động cơ điện xoay chiều, máybiến áp), phản ứng phần ứng có tính khử từ (thành phần Epư mang dấu -EpƯ trong biểu thức(6.2)), nó tăng khi dòng điện tải tăng. Điều này có thể coi tương đương như từ thông máy điện bịgiảm. Do đó, ngoài sụt áp bên trong cuộn dây stato, điện áp máy phát còn bị giảm do từ thôngmáy phát bị giảm. Do đó, đặc tính ngoài của máy điện dốc hơn.Khi tải mang tính điện dung, phản ứng phần ứng có thành phần trợ từ,thành phần này làm tăng từ thông và sức điện động của máy (dấu + đặt trước Epự trong biểuthức (6.2)). Phản ứng này làm cho đặc tính ngoài của máy điện có chiều tăng lên khi dòng điệntăng.7. nguyên tắc ổn định điện áp7Hỉnh 6,7. Sơ d6 khối ổn áp máy phát điện xoay chiéutự động ổn định diện áp máy điện được thực hiện hằng cách tự dộng thay đổi dòngdiện (hay điện áp) kích từ. Dòng điện kích từ tự động thay đổi khi có sự thay đổi tải. Đểlàm được việc này, cần có các tín hiệu vể sự thay dổi điện áp hay dòng diện của máyphát. Sơ đồ khốì mạch ổn áp máy phát điện xoay chiếu dược vẽ trên hình 6.7.mạch điều khiển đòng điện kích từ là các bộ biên đối : chỉnh lưu và băm xung, Đặc điểmchung cùa hai mạch này là điện áp kích từ là một hàm của điện áp điều khiển, gầnđúng có thể coi quan hệ này tuyến tínhHai mạch phản hồi dương dòng điện và âm điện áp được vẽ độc lập. Khi dòngđiện tải tăng, điện áp máy phát tăng hay giảm tùy theo tính chất của tải. Các tín hiệuphản hồi làm cho Udk1, Udk tự động thay đổi theo tín hiệu điện áp và dòng điện củamáy điện. Sự thay đổi các giá trị này sẽ tự động ổn định điện áp ra của máy điện.nguyên tắc ổn định tần số10.mạch ổn áp 1 chiềuNhằm mục đích ổn định điện áp đầu ra và thay đổi nấc điện áp ra, người ta đưa thêm mạchỔn áp hình 6.33. Mạch ổn áp tạo ra xung vuông xoay chiểu gấp hai lần cực đại của ĐC, Tần sô' củanó là 100kHz vã chu kỳ làm việc của xung vuông xấp xỉ 45%. Khi đầu ra cố sự thay đổi điện áp, quabộ biến đổi A/D vi xử lý tự động tbay đổi độ rộng xung điều khiển các Mosfet {hình 6.33) để tự độngđiều cbỉnh điện áp ra (sau bộ chỉnh lưu Đ9 Đ10) kéo về trị sô' đặt.8Đầu ra của mạch ổn áp một chiều cung cấp cho biến áp, nó sẽ tạo điện áp đầu ra dựa trên biênđộ của nguồn lưới cbo tải. Một rơle chọn đầu ra thứ cấp của hiến áp, nó díểu khiển để có8mức điệnáp 12ov hay 240VAC ở đầu ra. Đầu ra được cbỉnh lưu qua Đ 9, Đ10 trả diện áp vê dạng một chiều. Điệnáp môt chiểu này đã ổn định. Một mạch lọc L - c - R được thiết kế ở đầu ra nhằm lọc các xung điệnáp của cả nguồn và tải.Mạch ổn áp xoay chiều:Điện áp ra của biến áp có trị số:U2=u1.Nguyên tắc ổn áp : điên áp ra U2 khÔug đổi, muốn vây phải thay dổi tỷ số . tỷ sốnày thường được thay đổi bằng cách giũ số vòng dây thứ cấp W 2 không dổi mà thay đổi sô vòng dây W1.Khi điện áp vào Ư1 thay đổi, cuộn dây sơ cấp W1phải thay đổi theo cùng tỷ lệ với sự thay dổi điệu ápvào.Côug tắc s ỏ vị trí1tương ứng với nguồn vào là 220V, ở vị trí 2 tương ứng với nguồn vào 110V.Nguồn vào 220V cho phép dao động điện áp trong khoảng 160 4- 260V.Nguồn vào mửc 110V cho phép dao dộng trong khoảng 50 -ỉ- 170V.Động cơ một chiều kêo con trượt biến áp tự ngẫu, tự động thay đổi sô" vòng đây sơ cấp biến áp. Điềukhiển dộng cơ điện một chiều bằng một mạch kiểm soát điện áp đầu ra. Đưới đây giới thiệu một số mạch9điều khiển ổn áp loại này.917. trình bày cấu tạo? nguyên lý hoạt động?sơ đồ kết nối và phạm vi ứng dụng của cảmbiến tiệm cận loại điện cảm?.cấu tạoCấu tạo của loại cảm biến này bao gồm một cuộn dày xốc định dộ cảm ứng của một bộdao động LC. nguyên lý hoạt độngĐiện từ trường của bộ dao dộng lan rộng một vùng xung quang nó. Khi một vật bằngkim loại đến gần, năng lượng của bộ dao động bị tiêu hao để tạo nên dòng xoáy, đượccảm ứng bên trong vật dẫn điện này. Do dó, hệ số tiêu hao của cuộn dây tăng lên, đếnmột trị số nào đó bộ dao động không dao động được nữa.. Phạm vi ứng dụngthiệu cảm biến điện cảm để đo khoảng cách ngắn20. Khái niệm và công dụng của rơ le nhiệt :Rơle nhiệt là một loại thiết bị điện dùng để bảo vệ động cơvà mạch điện khỏi bị quá tải, thường dùng kèm với khởi động từ, công tắc tơ. Dùng ở điện ápxoay chiều đến 500 V, tần số 50Hz, loại mới Iđm đến 150A điện áp một chiều tới 440V. Rơlenhiệt không tác động tức thời theo trị dòng điện vì có quán tính nhiệt lớn phải cần thời gian đểphát nóng. Thời gian làm việc từ khoảng vài giây [s] đến vài phút, nên không dùng để bảo vệngắn mạch được. Muốn bảo vệ ngắn mạch thường dùng kèm cầu chảy.Nguyên lý hoạt động của rơ le nhiệtDựa trên tác dụng nhiệt của dòng điện, ngày nay sử dụng phổ biến rơle nhiệt có phiến kim loạikép, nguyên lí làm việc dựa trên sự khác nhau về giãn nở dài của hai kim loại khi bị đốt nóng.Phần tử cơ bản rơle nhiệt là phiến kim loại kép (bimetal) cấu tạo từ hai tấm kim loại, một tấm hệsố giãn nở bé (thường dùng invar có 36% Ni, 64% Fe) một tấm hệ số giãn nở lớn (thường làđồng thau hay thép crôm - niken, như đồng thau giãn nở gấp 20 lần invar). Hai phiến ghép lại vớinhau thành một tấm bằng phương pháp cán nóng hoặc hàn. Khi đốt nóng do dòng I phiến kim10 qua10 loại kép uốn về phía kim loại có hệ số giãn nở nhỏ hơn, có thể dùng trực tiếp cho dòng điệnhoặc dây điện trở bao quanh. Để độ uốn cong lớn yêu cầu phiến kim loại phải có chiều dài lớn vàmỏng. Nếu cần lực đẩy mạnh thì chế tạo tấm phiến rộng, dày và ngắn.Cấu tạo của rơ le nhiệtCấu tạo rơ le nhiệtChú thích:1.Đòn2.Tiếp3. Tiếp điểm thường mở4. Vít chỉnh dòng điện tác động5. Thanh lưỡng kim6. Dây đốt nóng7. Cần gạt8. Nút phục hồi11điểmbẩyđóngthường11

Tài liệu liên quan

Quy định Về tổ chức và hoạt động của Sở Thương mại và Du lịch tỉnh Kon Tum
- 15
- 494
- 0
Công tác mặt trận, tổ chức và hoạt động của Mặt trận Tổ quốc ở cơ sở
- 9
- 4
- 43
Giáo trình hướng dẫn tìm hiểu nguyên lý hoạt động của sơ đồ nguyên lý tuần hoàn một cấp phần 2 potx
- 10
- 551
- 0
Giáo trình hướng dẫn tìm hiểu nguyên lý hoạt động của sơ đồ nguyên lý tuần hoàn một cấp phần 3 pdf
- 10
- 425
- 0
Giáo trình hướng dẫn tìm hiểu nguyên lý hoạt động của sơ đồ nguyên lý tuần hoàn một cấp phần 5 pot
- 10
- 431
- 0
các quy định và hoạt động của sở giao dịch chứng khoán hồ chí minh
- 27
- 751
- 2
những quy định và hoạt động của sở giao dịch chứng khoán hồ chí minh
- 17
- 592
- 0
NGUYÊN lý HOẠT ĐỘNG của sơ đồ hệ THỐNG điện cầu TRỤC, BĂNG TRUYỀN, bảo DƯỠNG TD, bảo DƯỠNG FD
- 34
- 505
- 2
NGUYÊN lý HOẠT ĐỘNG của sơ đồ hệ THỐNG điện THANG máy, máy TIỆN TD, máy TIỆN FD, DOA
- 26
- 439
- 0
nguyên tắc điều khiển bù cos và hoạt động của sơ đồ mạch điều khiển
- 11
- 607
- 3