ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT LỜI MỞ ĐẦU - - Ngày nay, với việc phát triển mạnh mẽ ứng dụng khoa học kỹ thuật công nghiệp, đặc biệt công nghiệp điện tử thiết bị điện tử có công suất lớn chế tạo ngày nhiều Đặc biệt ứng dụng vào ngành kinh tế quốc dân đời sống hàng ngày phát triển mạnh mẽ - Tuy nhiên, để đáp ứng nhu cầu ngày nhiều phức tạp công nghiệp ngành điện tử công suất phải nghiên cứu để tìm giải pháp tối ưu Đặc biệt với chủ trương công nghiệp hóa – đại hóa đất nước, nhà máy, xí nghiệp cần phải thay đổi, nâng cao công nghệ cách đưa công nghệ điều khiển tự động vào sản xuất Do đòi hỏi phải có thiết bị phương pháp điều khiển an toàn, xác Đó nhiệm vụ mà nghành điện tử công suất cần phải giải - Để giải vấn đề này, nhà nước ta cần có đội ngũ thiết kế đông đảo đủ lực Sinh viên ngành Tự động hóa tương lai không xa đứng đội ngũ này, cần phải tự trang bị cho trình độ tầm hiểu biết sâu rộng Chính vậy, đồ án môn học Điện tử công suất yêu cầu cấp thiết cho sinh viên tự động hóa Đó kiểm tra khảo sát kiến thức tổng hợp sinh viên điều kiện cho sinh viên tự tìm hiểu, nghiên cứu kiến thức điện tử công suất Mặc dù vậy, kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên cần đến giúp đỡ hướng dẫn thầy giáo Qua đây, em xin gởi lời cám ơn đến thầy Võ Quang Vinh tận tình dẫn để em hoàn thành đề án Sinh viên thực hiện: Hoàng Văn Đạt Quách Đức Đạt ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT NHẬN XÉT CỦA GVHD: ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU MỤC LỤC .2 CHƯƠNG I : THIẾT KẾ SƠ ĐỒ MẠCH ĐỘNG LỰC 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Chọn biến đổi 1.3 Sơ Đồ chỉnh lưu hình tia pha 1.4 Mạch động lực CHƯƠNG THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN 2.1 Phân tích, lựa chọn phương án điều khiển biến đổi………………….9 2.2 Sơ đồ khối mạch tạo xung thiết kế sơ đồ nguyên lý cho khối… 15 CHƯƠNG : TÍNH CHỌN THIẾT BỊ 3.1 Tính chọn thiết bị mạch động lực………………………………………18 3.2 Tính chọn thiết bị mạch điều khiển…………………………… 24 CHƯƠNG : THUYẾT MINH NGUYÊN LÝ TOÀN HỆ THỐNG 4.1 Giới thiệu sơ đồ ……………………………………………………… 29 4.2 Thuyết minh sơ đồ nguyên lý………………………………………… 30 CHƯƠNG : MÔ PHỎNG ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT CHƯƠNG I : THIẾT KẾ MẠCH ĐỘNG LỰC 1.1.Đặt vấn đề Trong kĩ thuật điện có nhiều trường hợp yêu cầu biến đổi nguồn điện xoay chiều thành nguồn điện áp chiều điều chỉnh điện áp chiều đầu Để thực việc này, người ta có nhiều cách khác nhau, ví dụ dùng tổ hợp động – máy phát, dùng chỉnh lưu phổ biến có hiệu suất cao sử dụng sơ đồ chỉnh lưu phần tử bán dẫn Các sơ đò chỉnh lưu ( biến đổi xoay chiều - chiều ) biến đổi ứng dụng tính chất dẫn dòng chiều phần tử điện tử bán dẫn để biến đổi điện áp xoay chiều thành điện áp chiều cách trực tiếp Hiện phần tử điện tử không dùng sơ đồ chỉnh lưu có kích thước lớn, hiệu suất thấp Các phần tử chủ yếu sử dụng thyristor điôt bán dẫn Các sơ đồ chỉnh lưu có nhiều dạng khác nhau, ví dụ để điều chỉnh tốc đọ động chiều, cung cấp điện áp chiều cho thiết bị mạ điện , điện phân, cung cấp điện áp chiều cho thiết bị điều khiển, đèn phát trung tâm cao tần… Các sơ đồ chỉnh lưu dùng từ công suất nhỏ đến công suất lớn 1.2 Chọn biến đổi : • • Theo cách nối dây :Mạch chỉnh lưu hình tia Theo số pha : tia pha Theo cách điều khiển : có điều khiển 1.3 Sơ Đồ chỉnh lưu hình tia pha a Nhiệm vụ BA máy biến áp cung cấp cho sơ đồ chỉnh lưu, BA có nhiệm vụ sau: ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Tạo hệ thống điện áp xoay chiều hai pha lưới điện công nghiệp BA có cuộn sơ cấp đặt điện áp nguồn xoay chiều pha u1, hai cuộn dây thứ cấp W21 W22 có số vòng đấu hình Như W21 W22 ta có điện áp u21 u22 thoả mãn quan hệ u21 = u22, hệ thống điện áp xoay chiều hai pha cần thiết ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT ° ° U1 BA I1 U21 U22 I21 W21 W22 W1 I22 Ed ωt ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Đảm bảo cách ly điện mạch động lực sơ đồ chỉnh lưu với nguồn điện áp xoay chiều số trường hợp cần thiết để đảm bảo an toàn cho người vận hành sửa chữa Các Thyristor T1, T2 biến điện áp xoay chiều thành chiều - Ed, Ld, Rd phần tử phụ tải π v1 v2 2π v3 u21 2u21 b Giản đồ dòng điện, điện áp phần tử uT1 ωt ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Hình 1.1 Giản đồ dòng áp, điện áp c Nguyên lí làm việc Trường hợp tải có Ld = ∞ cho sơ đồ làm việc với góc điều khiển α sơ đồ làm việc xác lập trước thời điểm bắt đầu xét (ωt=0), ωt=0 u21=0 bắt đầu chuyển sang dương.Tại ω=v1= α ta truyền xung điều khiển đến mở T1, giả thiết trước (ωt=0 đến ωt=v1) Thì trog sơ đồ có van T2 làm việc nên id=it2 ud=u22 Vậy v1 ut1=u21-u22=2u21>0, có đủ điều kiện để t1 mở.T1 mở xụt điên áp T1 không nên ta có điện áp chỉnh lưu tức thời ud=u21.Lúc ut2=u22-u21=2u22[...]... thống điều khiển đồng bộ thường được sử dụng hiện nay bao gồm: + Hệ thống điều khiển chỉnh lưu theo nguyên tắc khống chế pha đứng + Hệ thống điều khiển chỉnh lưu theo nguyên tắc khống chế pha ngang + Hệ thống điều khiển chỉnh lưu dùng điôt 2 cực gốc 2.1 Phân tích, lựa chọn phương án điều khiển bộ biến đổi: * Ở chương trước chúng ta đã nghiên cứu sự hoạt động của sơ đồ mạch động lực bộ biến đổi có điều khiển. .. Nhóm các hệ thống điều khiển đồng bộ + Nhóm các hệ thống điều khiển không đồng bộ Nhóm các hệ thống điều khiển đồng bộ được sử dụng phổ biến nhất hiện nay Đây là nhóm các hệ thống điều khiển mà các xung điều khiển xuất hiện trên điện cực điều khiển các thyristor đúng thời điểm cần mở van và lặp đi lặp lại mang tính chất chu kỳ với chu kỳ thường bằng chu kỳ mạch xoay chiều cung cấp cho sơ đồ chỉnh lưu *... hiệu điều khiển hay không điều khiển ảnh hưởng đến dòng qua van, vì vậy để hạn chế công suất của mạch phát tín hiệu người ta thường tạo ra các tín hiệu điều khiển thyristor có dạng các xung, do đó mạch điều khiển còn được gọi là mạch phát xung điều khiển 11 ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT * Các hệ thống phát xung điều khiển bộ chỉnh lưu hiện đang sử dụng có thể phân ra làm 2 nhóm: + Nhóm các hệ thống điều khiển. .. khiển đồng bộ + Nhóm các hệ thống điều khiển không đồng bộ Nhóm các hệ thống điều khiển đồng bộ được sử dụng phổ biến nhất hiện nay Đây là nhóm các hệ thống điều khiển mà các xung điều khiển xuất hiện trên điện cực điều khiển các thyristor đúng thời điểm cần mở van và lặp đi lặp lại mang tính chất chu kỳ với chu kỳ thường bằng chu kỳ mạch xoay chiều cung cấp cho sơ đồ chỉnh lưu * Các hệ thống điều khiển. .. những xung điều khiển gây tổn thất phụ trong mạch điều khiển c Hệ thống điều khiển theo nguyên tắc khống chế pha đứng * Sơ đồ khối hệ điều khiển theo pha đứng: Khối 1 u1 ĐBH khối 2 khối 3 urc FSRC SS khối 4 TX khối 5 PCK Uđk ° - Khối 1: Khối đồng bộ hoá - Khối 2: Khối tạo ra điện áp tựa, tạo ra điện áp dưới dạng sóng răng cưa - Khối 3: Khối so sánh, so sánh điện áp tựa với điện áp điều khiển - Khối... cho sơ đồ chỉnh lưu + urc – là điện áp tựa thường có dạng hình răng cưa lấy từ đầu khối ĐBH – FSRC + uđk – là điện áp điều khiển, đây là điện áp một chiều được đưa từ ngoài và để điều khiển giá trị góc á 14 ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT + uđKt – là điện áp điều khiển thyristor, là chuỗi các xung điều khiển lấy từ đầu ra hệ điều khiển( cũng là đầu ra khối tạo xung), và được truyền đến điện cực điều khiển( ...ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT cũng như thời gian tồn tại Do đặc điểm của thyristor là khi van đã mở thì việc còn tín hiệu điều khiển hay không điều khiển ảnh hưởng đến dòng qua van, vì vậy để hạn chế công suất của mạch phát tín hiệu người ta thường tạo ra các tín hiệu điều khiển thyristor có dạng các xung, do đó mạch điều khiển còn được gọi là mạch phát xung điều khiển * Các hệ thống phát xung điều khiển. .. khiển đồng bộ thường được sử dụng hiện nay bao gồm: + Hệ thống điều khiển chỉnh lưu theo nguyên tắc khống chế pha đứng + Hệ thống điều khiển chỉnh lưu theo nguyên tắc khống chế pha ngang + Hệ thống điều khiển chỉnh lưu dùng điôt 2 cực gốc 2.1 Phân tích, lựa chọn phương án điều khiển bộ biến đổi 1 Mạch điều khiển bộ chỉnh lưu theo nguyên tắc khống chế pha ngang a Nội dung phương pháp: Để tạo xung điều khiển. .. tại các thời điểm mong muốn thì ngoài điều kiện hiện tại thời điểm đó ta vẫn phải có điện áp thuận đặt lên A, K thì trên điện cực điều khiển (tín hiệu điều khiển) Để có tín hiệu điều khiển xuất hiện đúng theo yêu cầu mở van đã nêu, người ta sử dụng một mạch điện tạo ra các tín hiệu đó được gọi là mạch điều khiển hay hệ thống điều khiển bộ chỉnh lưu Điện áp điều khiển của các thyristor phải đáp ứng được... cầu Tiristo mở tức thời khi có xung điều khiển ( thường gặp loại xung là xung kim hoặc xung chữ nhật ,đủ độ rộng với độ rọng xung lớn hơn thời gian mở của Tisito , đủ công suất ,cách ly giữa mạch điều khiển với mạch động lực ) Hợp 3 khâu đồng pha so sánh tạo xung sẽ tạo 1 chùm xung điều khiển 18 ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Đây là Thiết kế BBĐ xoay chiều một chiều tự động duy trì điện áp ra theo lượng đặt