Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤC TRANG MỤC LỤC……………………………………………………………………….....1 DANH MỤC HÌNH VẼ……………………………………………………………3 LờI NÓI ĐầU………………………………………………………….….............5 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LÒ ĐIỆN TRỞ 1.1 Giới thiệu chung về lò điện trở………………………………………………...6 1.1.1 Khái niệm……....…………………………………………………...………..6 1.1.2Nguyênlý làm việc của lò điện trở ……………..………………………........6 1.1.3 Những vật liệu làm dây nung……………..………………….……..…….......7 1.1.4 Cấu tạo lò điện trở…………………………………………………...………..7 1.1.5 Phân loại lò điện trở………………………………………………..…………9 1.1.6 Cách loại điện trở thông dụng………………………………………..……...10 1.2 Những vấn đề cần phải lưu ý trong việc thiết kế lò điện trở……….……........12 CHƯƠNG II: LỰA CHỌN SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN. 2.1 Xây dựng sơ đồ khối chức năng của mạch…………………………………….16 2.2 Chọn sơ đồ nguyên lý mạch lực………..……………………………….….......17 2.3 Xây dựng sơ đồ mạch điều khiển…………………………………………........19 2.3.1 Mạch điều khiển…………………………………………………………...…20 2.3.2 Cấu trúc mạch điều khiển thyristor……………………………………..…...21 2.3.3 Nguyên tắc điều khiển…………………………………………………..........22 2.3.4 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển…………………………………………....22 2.3.5 Sơ đồ nguyên lý kết hợp mạch động lực và mạch điều khiển……………....23 CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN CHỌN PHẦN TỬ CHO MẠCH 3.1 Những số liệu cần thiết ban đầu……………….…………………………..…..25 3.2 Tính chọn vật liệu sợi đốt…………………………………………………..….27 3.3 Tính chọn công suất cho lò điện…………………………………………….....29 3.3.1 Tính chọn mạch lực……………………………………………………….....29 3.3.2 Tính toán mạch điều khiển………………………………………….…..…....34 3.3.3 Sơ đồ nguyên lý một kênh điều khiển…………………………..............…....45 KẾT LUẬN.……………………………………………..………………………....48 TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………………….49
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ-ĐỊA CHẤT BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN MẠNH HƯNG GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS.TS ĐINH VĂN THẮNG HÀ NỘI, 2017 TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ-ĐỊA CHẤT BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Họ tên: Nguyễn Mạnh Hưng Ngành: Điện-Điện tử Hệ đào tạo: Chính qui Khoá:57 Ngày nhận đề tài: Ngày hoàn thành: TÊN ĐỀ TÀI THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN VÀ KHỐNG CHẾ NHIỆT ĐỘ CHO LÒ ĐIỆN TRỞ PHA CÔNG SUẤT LỚN …………………………………… …………… Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Đinh Văn Thắng Chủ nhiệm Bộ môn: PGS.TS Nguyễn Thạc Khánh HÀ NỘI, 2017 MỤC LỤC TRANG MỤC LỤC……………………………………………………………………… DANH MỤC HÌNH VẼ……………………………………………………………3 LỜI NÓI ĐẦU………………………………………………………….… CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LÒ ĐIỆN TRỞ 1.1 Giới thiệu chung lò điện trở……………………………………………… 1.1.1 Khái niệm…… ………………………………………………… ……… 1.1.2 Nguyên lý làm việc lò điện trở …………… ……………………… 1.1.3 Những vật liệu làm dây nung…………… ………………….…… …… .7 1.1.4 Cấu tạo lò điện trở………………………………………………… ……… 1.1.5 Phân loại lò điện trở……………………………………………… …………9 1.1.6 Cách loại điện trở thông dụng……………………………………… …… 10 1.2 Những vấn đề cần phải lưu ý việc thiết kế lò điện trở……….…… 12 CHƯƠNG II: LỰA CHỌN SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN 2.1 Xây dựng sơ đồ khối chức mạch…………………………………….16 2.2 Chọn sơ đồ nguyên lý mạch lực……… ……………………………….… .17 2.3 Xây dựng sơ đồ mạch điều khiển………………………………………… 19 2.3.1 Mạch điều khiển………………………………………………………… …20 2.3.2 Cấu trúc mạch điều khiển thyristor…………………………………… … 21 2.3.3 Nguyên tắc điều khiển………………………………………………… 22 2.3.4 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển………………………………………… 22 2.3.5 Sơ đồ nguyên lý kết hợp mạch động lực mạch điều khiển…………… 23 CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN CHỌN PHẦN TỬ CHO MẠCH 3.1 Những số liệu cần thiết ban đầu……………….………………………… … 25 3.2 Tính chọn vật liệu sợi đốt………………………………………………… ….27 3.3 Tính chọn công suất cho lò điện…………………………………………… 29 3.3.1 Tính chọn mạch lực……………………………………………………… 29 3.3.2 Tính toán mạch điều khiển………………………………………….… … 34 3.3.3 Sơ đồ nguyên lý kênh điều khiển………………………… … 45 KẾT LUẬN.…………………………………………… ……………………… 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………………….49 DANH MỤC HÌNH VẼ TRANG Hình 1.1 Sơ đồ nguyên lý: a-Lò nung nóng trực tiếp b-Lò nung nóng gián tiếp….5 Hình 1.2 a-Lò điện trở SX-12-10 b-Dây nung………………………………………7 Hình 1.3 Kết cầu lò buồng…………………………………………………… Hình1.4 Lò chụp …………………………………………………… ………… 10 Hình1.5 Lò muối …………………………………………………………… … 11 Hình1.6 Lò giếng……………………………………………………………….,,, 11 Hình 2.1 Sơ đồ khối tổng quát chức mạch điện lò điện trở ………… …16 Hình 2.2 Sơ đồ nối có dây trung tính…………………….……………………17 Hình 2.3 Giản đồ cấu trúc mạch điều khiển…………………………………… 19 Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển kênh.…………………………… 22 Hình 2.5 Sơ đồ nguyên lý kết hợp mạch động lực điều khiển……………… 24 Hình 3.1 Sơ đồ mạch lực hệ thống………………………………………….,,,26 Hình 3.2 Mạch bảo vệ dòng…………………………………………… ……26 Hình 3.3 Đồ thị thể trình biền thiên a, Điện áp b, Dòng điện van…27 Hình 3.4 Mạch bảo vệ áp……………………………………………… ……28 Hình 3.5 Sơ đồ mạch lực có thiết bị bảo vệ dòng áp……………, 29 Hình 3.6 Sơ đồ nguyên lý điều khiển kênh…………………………………… 30 Hình 3.7 Sơ đồ khâu đồng pha…………………………………………………….31 Hình 3.8 Sơ đồ khâu tạo điện áp tựa( dạng cưa)…………………………….32 Hình 3.9 Sơ đồ khâu so sánh………………………………………………………33 Hình 3.10 Sơ đồ khâu phát xung chùm……………………………………………34 Hình 3.11 Sơ đồ phối hợp tạo xung chùm dùng cổng AND………………………35 Hình 3.12 Sơ đồ khuếch đại xung biến áp xung……………………………….36 Hình 3.13 Sơ đồ đo nhiệt độ lò lấy tín hiệu Et………………………,.40 Hình 3.14 Sơ đồ khâu khuếch đại điện áp phản hồi…………………………… 41 Hình 3.14 Sơ đồ mạch điều khiển kênh…………………………………… ,42 Hình 3.16 Giản đồ điện áp kênh…………………………………………,,.43 Hình 3.17 Sơ đồ mạch lực mạch điều khiển lò điện trở……………… ….44 DANH MỤC BẢNG Bảng Kích thước dây đốt với nhiệt độ làm việc lò 400-500 ()……… 25 Bảng : Bảng thông số van……………………………………………………… 27 Bảng 3: Thông số thyristor……………………………………………………… 37 LỜI NÓI ĐẦU Trong thực tế công nghiệp sinh hoạt hàng ngày ,năng lượng nhiệt đóng vai trò quan trọng Năng lượng nhiệt dùng để nung nóng,sấy … Vì việc sử dụng nguồn lượng cách hợp lý có hiệu cần thiết Lò điện trở ứng dụng rộng rãi công nghiệp đáp ứng nhiều yêu cầu thực tiễn đặt Ở lò điện điện trở,yêu cầu kĩ thuật quan trọng phải điều chỉnh khống chế nhiệt độ lò Đây yêu cầu đồ án tốt nghiệp mà em giao Sau thời gian học tập trường, đạo tần tình thầy cô giáo ngành Điện-Điện Tử trường Đại học Mỏ-Địa Chất, em kết thúc khoá học tích luỹ vốn kiến thức định Được đồng ý nhà trường thầy cô giáo khoa em giao đề tài tốt nghiệp:” thiết kế điều khiển khống chế nhiệt độ cho lò điện trở pha công suất lớn” Đồ án tốt nghiệp em gồm chương: Chương 1: Giới thiệu tổng quan lò điện trở Chương 2: Lựa chọn sơ đồ mạch điện lò điện trở Chương 3: Tính chọn phần tử mạch lực lò điện trở Bằng cố gắng nỗ lực thân đặc biệt giúp đỡ tận tình thầy giáo PGS.TS Đinh Văn Thắng, em hoàn thành đồ án tốt nghiệp thời hạn Do thời gian làm đồ án có hạn trình độ chuyên môn nhiều hạn chế nên tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận ý kiến đóng góp để đồ án ngày hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS.TS Đinh Văn Thắng, thầy cô giáo môn tạo điều kiện giúp đỡ em thời gian qua Hà Nội, ngày 25 tháng 05 năm 2017 Sinh viên thực NGUYỄN MẠNH HƯNG CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LÒ ĐIỆN TRỞ 1.1 Giới thiệu chung lò điện trở 1.1.1, Khái niệm Lò điện trở thiết bị điện biến điện thành nhiệt thông qua dây đốt (dây điện trở) Từ dây đốt qua xạ, đối lưu truyền nhiệt dẫn nhiệt, nhiệt truyền tới vật cần gia nhiệt Lò điện trở thường dùng để nung, sấy, nấu chảy kim loại, 1.1.2, Nguyên lý làm việc lò điện trở Hình 1.1 Sơ đồ nguyên lý a-Lò nung nóng trực tiếp b-Lò nung nóng gián tiếp 1-Vật liệu nung nóng trực tiếp 5-Dây đốt (dây điện trở) 2- Cầu dao 6- Vật liệu nung nóng gián tiếp 3-Biến áp 4-Đầu cấp điện +) Lò điện trở làm việc dựa sở có dòng điện chạy qua dây dẫn vật dẫn tỏa lượng nhiệt theo định luật Jun-Lenxo: Q=I2RT Q-Lượng nhiệt tính Jun(J) I -Dòng điện tính Ampe(A) R -Điện trở tính Ôm(Ω) T-Thời gian tính băng giây(s) Từ công thức ta thấy điện trở R đóng vai trò:Vật nung(Trường hợp gọi nung trực tiếp), Dây nung; dây nung nung nóng truyền nhiệt cho vật nung xạ, đối lưu, dẫn nhiệt phức hợp (Trường hợp gọi nung gián tiếp) -Trường hợp thứ gặp dùng để nung vật có hình dạng đơn giản (tiết diện chữ nhật, vuông tròn) -Trường hợp thứ hai thường gặp nhiều thực tế công nghiệp Cho nên nói đến lò điện trở không đề cập đến vật liệu làm dây nung, phận làm phát nhiệt lò 1.1.3, Những vật liệu dùng làm dây nung a) Yêu cầu vật làm dây nung: Trong lò điện trở, dây đốt phần tử biến đổi điện thành nhiệt thông qua hiệu ứng Joule Dây đốt cần phải làm từ vật liệu thỏa mãn yêu cầu sau: - Chịu nhiệt độ cao - Độ bền khí lớn - Có điện trở suất lớn (vì điện trở suất nhỏ dẫn đến dây dài khó bố trí lò tiết diện dây nhỏ, không bền) - Hệ số nhiệt điện trở nhỏ (vì điện trở thay đổi theo nhiệt độ, đảm bảo công suất lò) - Chậm hóa già (tức dây đốt bị biến đổi theo thời gian, đảm bảo tuổi thọ lò) b) Vật liệu làm dây đốt - Hợp kim: Cr - Ni, Cr - Al… với lò có nhiệt độ làm việc 12000C - Hợp chất: SiC, MoSi2 … với lò có nhiệt độ làm việc 12000C ÷ 16000C - Đơn chất: Mo, W, C (graphit)…với lò điện trở làm việc cao 16000C Do vào khoảng nhiệt độ làm việc để chọn vật liệu làm dây đốt cho phù hợp Trong đồ án đòi hỏi nhiệt độ 400 – 500 0C nên chọn vật liệu làm dây đốt hợp kim Cr - Ni có thành phần hóa học 20 – 23%Cr, 75 – 78%Ni, lại Fe chất khác 1.1.4, Cấu tạo lò điện trở Lò điện trở thông thường gồm ba phần :- Vỏ lò - Lớp lót - Dây nung Hình 1.2 a-Lò điện trở SX-12-10 b-Dây nung a)Vỏ lò Vỏ lò điện trở khung cứng vững, chủ yếu để chịu tải trọng trình làm việc lò Mặt khác vỏ lò dùng để giữ lớp cách nhiệt rời đảm bảo kín hoàn toàn tương đối lò Đối với lò làm việc với khí bảo vệ, cần thiết vỏ lò phải hoàn toàn kín, lò điện trở bình thường, kín vỏ lò cần giảm tổng thất nhiệt tránh lùa không khí lạnh vào lò, đặc biệt theo chiều cao lò Trong trường hợp riêng, lò điện trở làm vỏ lò không bọc kín Khung vỏ lò cần cứng vững đủ để chịu tải trọng lớp lót, phụ tải lò (vật nung) cấu khí gắn vỏ lò Vỏ lò hình chữ nhật thường dùng lò buồng, lò liên tục, lò đáy rung… Vỏ lò tròn dùng lò giếng vài lò chụp… 1, Khâu đồng pha Hình 3.7 Sơ đồ khâu đồng pha Chọn điện áp xoay chiều đồng pha: U1 = 9V Điện trở R1 dùng để hạn chế dòng điện vào khuếch đại thuật toán A Thường chọn R1 cho dòng vào khuếch đại thuật toán Iv < 1mA Do đó, R1 ≥ = (kΩ) Ta chọn R1 = 10 (kΩ) 2, Khâu tạo điện áp tựa Hình 3.8 Sơ đồ khâu tạo điện áp tựa( dạng cưa) +)Nguyên lý hoạt động Phần điện áp dương U2 qua diot D1, vào mạch tích phân R2 C1 tạo điện áp cưa Phần điện áp âm U2 làm mở thông tranzitor Tr1, lúc tụ C1 phóng điện nhanh qua tranzitor Tr1, điện áp U3 = UC1 = Trên đầu A2 ta có chuỗi điện áp cưa Điện áp tựa hình thành nạp tụ C Mặt khác để đảm bảo điện áp tựa có nửa chu kì điện áp lưới tuyến tính số thời gian tụ nạp : Tr = R2 C1 = 0,001 (s) Chọn tụ C1 = 0,1 (μF) điện trở R2 = Tr/C1 = 0,001/(0,1.10-6) = 100 (kΩ) Chọn Tr1 loại A564 có thông số sau : Hệ số khuếch đại : β = 250 Dòng cực đại bazơ : Iβ1 = IC1 / β = 100 / 250 = 0,4 (A) Điện trở R dùng để hạn chế dòng điện vào bazơ tranzitor T chọn sau : R3 ≥ UNmax / Iβ1 = 15 / (0,4.10-3) = 37,5 (kΩ) Chọn R3 = 38 (kΩ) 3, Khâu so sánh Hình 3.9 Sơ đồ khâu so sánh Điện áp U3 so sánh với điện áp điều khiển Udk đâu vào A3 Tổng đại số (U3 + Udk) dấu điện áp đầu khuếch đại thuật toán A3 Khi U = Udk , khuếch đại thuật toán lật trạng thái U đổi dấu Ta thu điện áp đầu A3 chuỗi xung hình chữ nhật 4, Khâu phát xung chùm Hình 3.10 Sơ đồ khâu phát xung chùm +)Nguyên lý hoạt động: Để giảm công suất cho tầng khuếch đại tăng số lượng xung kích mở nhằm đảm bảo thyristor mở cách chắn, ta dùng phát xung chùm cho thyristor Chùm xung thu U5 đưa đến cổng AND với tín hiệu nhận đc từ khâu so sánh U4 Tín hiệu đầu xẽ đưa đến khâu khuếch đại xung U6 +) Tính toán: Chọn IC loại TL084 hãng Texas Instruments chế tạo Các IC có khuếch đại thuật toán với thông số sau Điện áp nguồn nuôi : Vcc = ± 15 (V) Hiệu điện đầu vào: U = ± 30 (V) Công suất tiêu thụ: P = 0,68 (W) Tốc độ biến thiên điện áp cho phép: = 13 (V/μs) Mạch tạo xung chùm có tần số: f = 20 kHz, hay chu kì xung chùm là: T = / f = 50 (μs.) Ta có: T = 2R6.C2.ln( + 2) Chon R4 = R5 = 33kΩ Thì T = 2,2.R6.C2 = 50 (μs) Chọn tụ C2 = 0,1 (μF), có điện áp U = 16 (V) Vậy R6 = 0,228 (kΩ) Chọn R6 biến trở 0,2 (kΩ) để thuận tiện cho việc lăp mạch Chọn cổng AND Hình 3.11 Sơ đồ phối hợp tạo xung chùm dùng cổng AND +) Nguyên lý làm việc: Trộn xung chùm U5 với tín hiệu điều khiển lấy khấu so sánh U4 để đưa xung điều khiển dạng xung chùm gửi tới khâu khuếch đại xung +) Tính chon linh kiện Chọn IC CMOS IC 4081 có cồng AND có thông số sau: Vcc = 3-15 V Ta chon Vcc = E = 15 V Công suất tiêu thụ: 2,5 nW/ cổng I1v < 1mA Điện áp ứng với mức logic “1” là: – 4,5 V Khâu khuếch đại xung biến áp xung Biến áp xung thực nhiệm vụ : - Cách ly mạch lực mạch điều khiển - Phối hợp trở kháng tầng khuếch đại xung KĐX cực điều khiển van lực - Nhân thành nhiều xung ( BAX nhiều cuộn thứ cấp) cho vân cần mở đồng thời trường hợp phải mắc nối tiếp mắc song song nhiều van Sơ đồ nguyên lý khâu khuếch đại xung biến áp xung Hình 3.12 Sơ đồ khuếch đại xung biến áp xung +) Nguyên lý hoạt động: Để nâng cao hệ số khuếch đại công suất xung ra, ta dùng mạch khuếch đại nối kép tranzitor theo kiểu sơ đồ Darlingtons Thường chọn tranzitor Tr3 có công suất lớn thảo mãn với công suất xung ra, có tranzitor Tr2 có nhiệm vụ khuếch đại dòng Hệ số khuếch đại mạch (β) tính theo công thức: β= β2.β3.η β2 , β3 hệ số khuếch đại tranzitor Tr2 tranzitor Tr3 η hiệu xuất ( thường lấy η = 0,7 ) Tín hiệu vào U tín hiệu logic Khi tín hiệu mức “1” tranzitor mở bão hoà Tín hiệu mức “0” tranzitor khoá lại Điện trở R8 , R9 hạn chế dòng, diot D3 hạn chế điện áp cực colector, emitor tranzitor Tr3 Vì xung điều khiển có độ rộng bé, mà thời gian mở thông tranzitor dài, làm cho công suất toả nhiệt dư tranzitor lớn kích thước dây quấn sơ cấp biến áp lớn Để giảm nhỏ công suất toả nhiệt tranzitor kích thước dây quán sơ cấp máy biến áp xung, ta nối thêm tụ C Khi đó, tranzitor mở cho dòng điện chạy qua thời gian tụ nạp, nên dòng điện hiệu dụng nhỏ nhiều lần Điện trở R7 dùng để hạn chế dòng điện đưa vào bazơ tranzitor Tr2 Điện trở R10 C4 có nhiệm vụ ổn định xung *) Tính toán mạch điều khiển tầng khuếch đại biến áp xung Mạch điều khiển tính xuất phát từ yêu cầu xung mở thyristor Các thông số để tính mạch điều khiển: BẢNG 3: Thông số thyristor Un 800 (V) Iđm 150 (A) Ipik 2800 (A) Ig 0,1 (A) Ug (V) Ir 15 (mA) du/dt 200 (V/μs) di/dt 180 (A/μs) tcm 80 (μs) *) Tính biến áp xung Chọn vật liệu làm lõi săt Ferit HM Lõi có hình dạng xuyến, làm việc phần đặc tính từ hoá có ΔB = 0,3 (T), ΔH = 30 (A/m) kẽ hở không khí -Tỉ số biến áp xung: Chọn m = -Điện áp thứ cấp máy biến áp xung: U2 = Udk = (V) -Điện áp đặt lên cuộn sơ cấp máy biến áp xung: U = mU2 = 3.3 = (V) -Dòng điện thứ cấp máy biến áp xung: I2 = Idk = 0,1 (A) -Dòng điện sơ cấp máy biến áp xung: I1 = I2 / m = 0,1/3 = 0,033 (A) -Độ từ thẩm trung bình tương đối lõi sắt: μtb = = 0,3 / (1,25.10-6) = 8.103 (H/m) Với μ0 = 1,25.10-6 (H/m) (độ từ thẩm không khí) -Thể tích lõi thép cần: V = Q.l = ( μtb.μ0.tx.Sx.Ul.ll )/(ΔB2) V = ( 8.103 1,25.10-6 1,67.10-6 0,15 0,033)/ ( 0,32) V= 0,834 (cm3) Chọn mạch tích V = 1,4 (cm3) Với thể tích ta có, kích thước mạch từ sau: a = 4,5mm ; b = 6mm ; Q = 27 mm2 ; d = 12mm ; D = 21mm Chiều dài trung bình mạch từ : l = 5,2 cm -Số vòng dây sơ cấp máy biến áp xung: Theo định luật cảm ứng điện từ có: Q1 = W1.Q = W1.Q W1= ( U1.tx )/( ΔB.Q) = (9.167.10-6)/(0,3.27.10-6) = 186 ( vòng) -Số vòng dây thứ cấp: W2 = W1/m = 186/3 = 62 ( vòng) -Tiết diện dây quấn sơ cấp: S1 = I1 / J1 = (33,3.10-3)/ = 0,0056 ( mm2) Ta chọn mật độ dòng điện J1 = ( A/mm2) -Đường kính dây quấn sơ cấp: d1 = = = 0,084 (mm) Chọn dây có đường kính d1 = 0,1 (mm) -Tiết diện dây quấn thứ cấp: S2 = I2 / J2 = 0,1 / = 0,025 (mm) Ta chọn mật độ dòng điện J2 = ( A/mm2) -Đường kính dây quấn thứ cấp: d2 = = = 0,178 (mm) Chọn dây có đường kính d2 = 0,18 (mm) -Kiểm tra hệ số lấp đầy: kld = ( S1.W1 + S2.W2 )/( + ) kld = ( d12.W1 + d22.W2 )/( d2 ) = ( 0,12.186 + 0,182.62 )/( 122 ) kld = 0,03 Như cửa sổ đủ diện tích *) Chọn C3 , R7 Ta chọn R7 cho thoả mãn điều kiện: R7 ≥ U / IB3 = 4,5 / (0,66.10-3) = 6,757 (kΩ) Chọn R7 = 6,8 (kΩ) Ta có C3.R7 = tx = 167 μs, từ C3 = 0,024 (μF) Chọn tranzitor Tr3 loại 2SC9111 có thông số sau: Tranzitor loại npn, vật liệu bán dẫn Si Dòng lớn colector chịu : ICmax = 500 mA Hệ số khuếch đại: β = 50 Dòng làm việc colector : IC3 = Il = 33,3 (mA) Dòng làm việc bazơ : IB3 = IC3 / β = 33,3 / 50 = 0,66 (mA) Với loại thyristor chọn có công suất điều khiển nhỏ ( U dk = 3V ; Idk = 0,1 A ), nên dòng colector–bazơ tranzitor Tr nhỏ Trong trường hợp ta k cần tranzitor Tr2 mà đủ công suất điều khiển tranzitor Chọn nguồn cấp cho máy biến áp xung: E = ± 15 V Với nguồn E = 15V ta phải mắc thêm điện trở R8 nối tiếp với cực Emitor Tr3 R8 = ( E – Ul )/( Il ) = (15 – 9)/( 33,3.10-3) = 180 (Ω) Chọn R9 = 10 (kΩ) Tất diot mạch điều khiển dùng loại 1N4009 có thông số: Dòng điện định mức: Idm = 10 mA Điện áp ngược lớn nhất: UN = 25 V Điện áp điot mở thông : Um = V 7, Khâu phản hồi +)Sơ đồ đo nhiệt độ lò điện trở lấy tín hiệu điện điện áp E t Hình 3.13 Sơ đồ đo nhiệt độ lò lấy tín hiệu Et Trong sơ đồ trên: - R13, R14, R15 điện trở Manganin - R12 điện trở thay đổi theo nhiệt độ làm Cu Ni Ở nhiệt độ cầu tính toán cân bằng, lúc E t = Khi nhiệt độ môi trường thay đổi cầu cân Lúc giá trị R 12 thay đổi làm xuất đầu A, B điện áp ΔU Mặt khác nhiệt độ thay đổi nên hai đầu nhiệt kế xuất điện áp ΔEt cho ΔEt=ΔU Như mV kế V Ta dùng nhiệt kế Platin – Platin Rôđi ( 90% Pt 10% Rh) đo lâu dài với nhiệt độ 1000 – 1200 Khoảng 100 tăng 0.64 mV → nhiệt độ nhỏ 1000 : Et = 6,4 mV → nhiệt độ nhỏ 1200 : Et = 7,68 mV Điện áp đo mV kế nhỏ nên ta phải khuếch đại điện áp +)Khâu khuếch đại điện áp phản hồi : Hình 3.14 Sơ đồ khâu khuếch đại điện áp phản hồi Uph = - Et.R17/ R16 Ta chọn R16 = KΩ, R17 = 40 KΩ, Uph = ( -0,212) ÷ ( -0.256) V Chọn R18 = R17/ R16 = KΩ 3.3.3 Sơ đồ mạch điều khiển kênh Hình 3.15 Sơ đồ mạch điều khiển kênh 3.3.4 Giản đồ điện áp kênh Hình 3.16 Giản đồ điện áp kênh 3.3.5 Sơ đồ mạch lực mạch điều khiển lò điện trở Hình 3.17 Sơ đồ mạch lực mạch điều khiển lò điện trở **)Giản đồ điện áp ba pha Hình 3.18 Đồ thị điện áp pha a với α =45° Hình 3.29 Đồ thị điện áp pha a với α =75° KÊT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu thực đề tài hướng dẫn tận tình thầy PGS TS Đinh Văn Thắng với cố gắng nỗ lực thân, em hoàn thành đồ án tốt nghiệp theo kế hoạch giao Tuy nhiên, thời gian có hạn, kiến thức hạn chế nên bên cạnh kết đạt nội dung đề tài không tránh khỏi thiếu sót Kính mong nhận đóng góp, đánh giá thầy cô giáo để đề tài hoàn thiện 1- Hiểu cấu tạo nguyên lý hoạt động lò điện nói chung lò điện trở nói riêng 2- Vận dụng nguyên lý hoạt động mạch điều áp xoay chiều ba pha vào mạch thực tế 3- Biết cách thiết kế tính toán mạch lực 4- Biết cách tính toán thiết kế mạch điều khiển Kết mô cho thấy mạch lực mạch điều khiển hoạt động tốt đáp ứng yêu cầu thực tế đặt Điều chứng tỏ tính đắn mạch thiết kế Kết sở cho việc ứng dụng để thiết kế cho mạch thực tế Tuy nhiên, thời gian có hạn trình độ hạn chế, đồ án không tránh khỏi thiếu sót Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn thầy PGS TS Đinh Văn Thắng thầy cô Bộ môn Kỹ thuật điện - Điện tử tận tình hướng dẫn, bảo giúp đỡ em trình thực hoàn thành đề tài Hà Nội, ngày 05 tháng 06 năm 2017 Sinh viên NGUYỄN MẠNH HƯNG TÀI LIỆU THAM KHẢO Trang thiết bi điện tử - PGS TS Đinh Văn Thắng- Đại học Mỏ - Địa Chất Hà Nội, 2006 Điện tử công suất – Nguyễn Bính Nhà xuất khoa học kĩ thuật - 1995 Hướng dẫn thiết kế điện tử công suất – Phạm Quốc Hải Nhà xuất khoa học kĩ thuật - 2009 http://www.thuvientailieu.vn/tai-lieu/de-tai-khai-thac-phan-mem-psim-mo-phongmach-dien-tu-cong-suat-22712/ http://www.thuvientailieu.vn/tai-lieu/thiet-ke-bo-dieu-ap-xoay-chieu-20509/ ... dẫn + Khối điều khiển: Thực chức điều chỉnh ổn định nhiệt độ lò điện trở, cách dựa tín hiệu đo nhiệt độ lò mà thực khống chế công suất điện đưa vào lò Gồm khối: - Khối điều khiển xung pha Khối... - Lò làm việc liên tục Theo kết cấu lò: - Lò buồng - Lò giếng, lò chụp, lò bể… Theo mục đích sử dụng - Lò - Lò ram - Lò ủ - Lò nấu chảy v.v… Lò điện trở có kết cấu đợn giản, dễ khống chế nhiệt. .. mạch điện lò điện trở Trong sơ đồ khối chức mạch điện lò điện trở gồm có khâu sau: + Khối nguồn AC pha: - Nguồn cung điện lưới pha cấp điện cho lò điện Bảo vệ dòng, ngắt nguồn điện cấp điện điện