Đang tải... (xem toàn văn)
Thiết kế bộ băm xung áp một chiều có đảo chiều (Đồ án tốt nghiệp)Thiết kế bộ băm xung áp một chiều có đảo chiều (Đồ án tốt nghiệp)Thiết kế bộ băm xung áp một chiều có đảo chiều (Đồ án tốt nghiệp)Thiết kế bộ băm xung áp một chiều có đảo chiều (Đồ án tốt nghiệp)Thiết kế bộ băm xung áp một chiều có đảo chiều (Đồ án tốt nghiệp)Thiết kế bộ băm xung áp một chiều có đảo chiều (Đồ án tốt nghiệp)Thiết kế bộ băm xung áp một chiều có đảo chiều (Đồ án tốt nghiệp)Thiết kế bộ băm xung áp một chiều có đảo chiều (Đồ án tốt nghiệp)Thiết kế bộ băm xung áp một chiều có đảo chiều (Đồ án tốt nghiệp)Thiết kế bộ băm xung áp một chiều có đảo chiều (Đồ án tốt nghiệp)
: : Ngành : : Khoá : D9CNTD1 2014- 2019 Hà cho tr - cô giáo: Thùy Linh chúng nên không úng em M CL C n th c t ng quát 1.1 Gi i thi u chung v 1.1.1 cl p m c u t o nguyên lý ho ng 1.1.2 1.1.3 u ch nh t 1.2 Gi i thi u chung v b t chi u 1.2.1 Khái ni m, phân lo i b t chi u 1.2.2 Van IGBT 1.2.3 t chi o chi u c u thi t k tính tốn m ch l c 2.1 Thi t k m ch l c 2.2 Tính tốn, l a ch n ph n t m ch l c tk m 3.1 C u trúc m 3.2 Ch u n u n a t ng khâu 3.3 Tính tốn m u n Mô ph ng m ch l c m u n 4.1 Gi i thi u v ph n m m mô ph ng PSIM 4.2 Mô ph ng m ch l c m u n KI N TH C T NG QUÁT 1.1 Gi i thi u chung v c l p 1.1.1 m c u t o nguyên lý ho ng A,Ph G m ph n sau: a C c t chính: C c t b ph n sinh t ng g m có lõi s t c c t dây qu n kích t l ng lõi s t c c t Lõi s t c c t làm b ng nh ng thép k thu n C c t c g n ch t vào v nh bulông Dây qu n kích t c qu n b ng b n b C c t ph : C c t ph t gi a c c t c i thi i chi u c Gông t : làm m ch t n i li n c c t ng th i làm v máy d Các b ph n khác - N p máy - u ch i than B, Ph n quay (rotor) G m b ph n sau: a Lõi s t ph n ng: Lõi s t ph n d nt ng dùng nh ng thép k thu 0,5 mm ph n u r i ép ch t l i Trên thép có d p hình d ép l t dây qu n vào n dày sau b Dây qu n ph n ng: Dây qu n ph n ng ph n ch ng làm b ng ng có b n.Tr n nh ng dùng dây có ti t di n tròn, n v a l ng dùng dây ti t di n hình ch nh t Dây qu nv i rãnh c a lõi thép c C góp: C góp hay g i chi chi u thành m t chi u c góp g m có nhi u phi i chi n xoay n v i b ng l n 1,2 mm h p thành m t hình tr u dây c a ph n t dây qu n vào phi n gó cd dàng d Các b ph n khác: - Cánh qu qu t gió làm ngu i máy - Tr t lõi s t ph n ng, c góp, cánh qu t b ng thép Cacbon t t C, Nguyên lý làm vi c c bi Tr ng làm n m t chi u: A B nên E +R I I Theo yêu c u c ta xét h u ch nh t l n m t chi u kích t cl n ph n thơng c n tr m ch kích t t chi u kích r c n kích t khơng ph thu c vào dòng thu c vào ph t i mà ch ph thu c 1.1.2 , w ) M n chi u Khi ngu n chi u có cơng su t l m c song song v i m ch ph n ng Khi ngu n m t chi u có cơng su kích t m c vào ngu n m t chi c l p i m ch kích t l n m ng n ph n ng m ch ng h p Rf= 0: U= E + I R (1) e Ke = n p.n 60a (2) :h s s ng c a: s m ch nhánh song song c a cu n dây p.n :h s c ut oc 2a K= :t góc tính b ng rad/s p: s c N: s d n tác d ng c a cu n dây ph n ng Th (2) vào (1) ta có: Ho c: n= = Uu Ke Uu K Ru Iu K Ru Iu Ke (3) (4) u di n m i quan h n= f(I ) g M nt c Suy ra: n= t n Uu Ke Ru M K e K n chi u kích c l p Ho c: T = 0: Uu K t Ru M = (K ) không t ng s tt T = ta có th ng h p Rf = (K Ru i Uu K Rf (K ) M ta nh n th y mu it , Rf , U i (U = U )2 gi m N u Rf l n t c Rf dm Ru = const): M c ng th i dòng ng n m ch mơmen ng n m h n ch u ch nh t ng h T ng s d it n i U< U không t i gi c = const Khi c1h d cs u ch nh t n ch dòng kh ng ng c a t thơng: Mu i i dòng kích t Ikt M c 1.1.3 Theo lý thuy = không t i U dm K (K )2 gi m Ru u ch nh t (1.2) T ph n a yn(t n áp ph n ng U Vì v u ch nh t b c u ch nh t thu c vào t thông n tr c n m t chi u i t thông n m t chi u th th n m t chi u n m t chi u ng v i giá tr th cho th khác c a t thông Khi t thông gi m n0 ta m i th d cc h it v m tr c hoành ng v n r t l n: I =U/R u ch nh t l n c nh m c Gi i h n vi u ch nh t quay b 1:2; 1:5; 1:8 m s d i th c hi n bi n pháp kh ng ch c bi u t o công ngh ch t o ph c t p, n giá thành b u ch nh t b n tr ph Rf m ch ph n ng Ta có: T i nên n0 i, ch có ta ch có th f, ch khơng th gi m R nên it nh m c i M u d th y n a u ch c t Do Rf l m nên t s i nhi u t th cho th y, I bi n thiên ng v i d i bi n thiên c m s i nhi t gi m hi u su t th c u ch nh t b c tính t i n áp th i i (t ch nh t c nh m c Tuy nhiên nh m ng gi n áp n gi m Vì v ng ch u u ch nh ph m vi r t n c a thi t b ng ch U Khi U gi m n0 gi h ng s nên t ch nh t nh nh m c Còn n u l nh m quan tr ng c u ch nh t i t n ph n i (M= CM .I ) u ch nh t c gi i h n 1:10, th th n 1:25 n m t chi c l p ho c song song làm vi c ch kích t c l p 1.2 Gi i thi u chung v b t chi u 1.2.1 Khái ni m, phân lo i b ung áp m t chi u a Khái ni m chung B n áp m t chi u cho phép t ngu n m t chi u Us t n áp m t chi u ch c n áp t i Ura m t chi u t ng quát d u Ura m r ngh n áp b ng giá tr trung bình c n áp xung: Ura n c a b bi i s dùng quy lu van bán d n công su t m t cách có chu k u ch nh h s mb c giá tr n áp trung bình t i b Phân lo i b -B -B -B i ti p i ti p h n h p +Trong kho ng t0 t1 : E>Et ngu n qua S1 , S2 c c +Trong kho ng t1 t2: S1 khóa ,S4 m ch ng t ng tích lu nc ms c p +Trong kho ng t2 T :Khi ng d tr n c m h t ,su s o chi n dòng t i s khép m ch qua S4 c theo chi c l i ,lu ng h p này, van S2 d cl i ln khóa u n van s c nhau, van i theo chi u ln d n, van Các bi u th c tính tốn: Giá tr dòng trung bình qua t i Ta có L + R.it + E = U + + dt = dt R.It => It = + Dòng trung bình qua van Is = V i a1 = b1 = Rút g n ta có Is t +Dòng trung bình qua Diot ID = + GIá tr V - u n áp t i Ut c It u u ch n áp t i U TÍNH TỐN, THI T K M CH L C 2.1 Thi t k m ch l c Ch ng ph n t m ch: - Ngu n áp m t chi u cung c p - Diot: b o v u c a van IGBT 2.2 Tính tốn l a ch n ph n t m ch a) Thông s T ng 0V, Idm= 10A, Ikt=0.5A, ndm=3000v/p nh m c c (rad/s) n tr ph n ng = 0.5(1- )= 0.5(1- )= 0.25 n áp ph n ng: =Udm- Idm= 200-0.27x10=220 - 2.5= 117.5 v b) L a ch n Diot: Diot công su c l a ch n d a vào y u t kiên t n nhi n áp làm vi c Các thông s nc b qua s s t áp van n: dòng t n trung bình ch y qua Diode ID = (1- )It V i giá tr =18(A) u nh m c Ch n ch làm mát van có cánh to nhi t v di n tích b m t có qu t n làm vi c cho phép ch y qua van lên t i 50 % Idm n qua van c n ch n : I Qua bi ta th = ki Imax =18/0.5=36(A) cc t lên m i Diode (b qua s t áp van ) là: Ungmax=E=200(V) Ch n h s n áp ku = nên Ungv =ku.Ungmax = 2*200=400(V) c) L a ch n van IGBT Xu t phát t yêu c u v công ngh ta ph i ch n van bán d n lo toàn IGBT u n hoàn +Tính dòng trung bình ch y qua van: Qua phân tích m ch l c ta th y: n trung bình ch y qua van lµ : IS = It V i giá tr + Ch n ch nh m =18(A) làm mát van có cánh to nhi t v di n tích b m t có qu t n làm vi c cho phép ch y qua van lên t i 50 % Idm n qua van c n ch n : I Qua bi ta th n van ) Ungmax=E=400(V) Ch n h s = ki Imax =18/0.5=36(A) cc t lên m i Diode (b qua s t áp n áp ku = nên Ungv =ku.Ungmax = 2*200=400(V) BSM50GB60DLC eupec GmbH TK M 3.1 C u trúc t ng quát c a m kh i m U KHI N u n u n: So sánh C c 3.2 Ch a giác a t ng khâu T= t1 + t2 = t1 = RC.(R1 / R2) T = 1 C1 b) Khâu so sánh: RC RC + U ) Urc ) RC + Khi URC + Khi URC URC < U>0 ss1 c SS1 SS1 USS2 SS2 Tín USS1 d) Khâu logic phân xung Là khâu USS1 USS2 S1 S2 S3 S4 1 0 1 1 0 1 1 1 Hãm Hãm u n 3.3 Tính tốn m a) Ta có: Suy ra: 90%).12V 1, = 2,5 ms R2 R2 = 1,2.R1 = 33 k R2 = 1,2.R1 = 1,2.33 = 39,6 k = 0,75.10-3 suy R = 7,5 k b) Khâu so sánh ss1 c) SS1 thành USS2 USS1 l Khi EN = SS1 SS1 USS2 = USS1 d) Khâu lôgic phân xung Khâu lôgic phân xung SS1 USS2 = - USS1 USS2 12V o o 12V 576 mW A - 1,6 mA R12 USS1 USS2 S1 S2 S3 S4 1 0 Quay 1 1 Hãm 0 1 1 1 Hãm SS1 USS2 SS1 e) SS1 USS2 SS1 SS1 USS2 ss1 (Uss1 =1; USS2 = 0) Xét c Ta có: Ut = Uss2 U mà USS2 Khi t =U=U max U t Và Utmin = U = U dm U dm 200 67 V = 0,335 + Ta có t0max Mà U > URC SS o omax +Ta có t o T 0,335 = tomin = 0,335 2,5 = 0,8375 ms = 0,335.10 = 3.3 dk kh (Uss1 =0; USS2 = 1) Ta có: Ut = U mà Khi t max U t Và Utmin = U = U dm = 0,335 U dm 200 67 V =U=U =- cho + Ta có =- -0.335 t0max Mà U < URC SS o omax - 10V = - 10 +Ta có tomin = 0,335 2,5 = 0,8375 ms = = -0,335.10 = - 3,3 dk - 3.3 Ph n m mô ph cs d mô ph ng n m m PSIM PSIM ph n m m c thi t k c bi mô ph ng m n t công su t, h truy n n c a PSIM r ng v i kh ng nhanh, giao di n thân thi n, d s d ng phân tích d ng sóng t t, PSIM cơng c mơ ph ng m nh m cho vi c phân tích b bi n t công su t, thi t k u n kín, nghiên c u h th ng truy n Có nhi b nh l i máy tính ph i có c u hình m nh AB Sau mô ph ng xong m ch l c m u n, vào Simulate Simulation Control M t bi ng h hi t vào m t v trí tùy ý trang v , m t h p tho i hi n c th i gian tính tốn, Total Time t ng th i gian b n mu n y mô ph quan tr ng nh t Vi t Time Step Total Time c n phù h p v i t ng m ch Time Step nh mô ph ng chí th m n, nhiên n u ch n Time Step nh Total Time l n th i gian ch y s lâu Ch n xong thông s mô ph ng, b n ch y mô ph ng b ng cách: Simulate Run Simulation ch ng ch y c a s c n N u không hi n ra, b n vào Simulate Run SIMVIEW C a s SIMVIEW hi n v i h p tho i, h p tho ng có th hi n th , b n mu n hi n th th ch ng s m nh, b tl d theo dõi b ng t l i tên ph n t PSIM Schematic C ng có giá tr r t khác nhau, n u hi n th m t h tr c t có th s khơng nhìn th th ng nh , b n hi n th th h khác b ng cách: Screen Add Screen Mu n thêm hay b th c a screen nào, b n click chu t vào khu v td s hi n góc bên ph i c ur c ch nh Screen Add/Delete Curve Simulation Control: - Time Step: 1E-0.05 Total Time: 0.02 - t nh m c ta ch n =200/350=0.57 Nên Udk= 10x0.57=5,7v v Xung so sánh: trung bình: Ut=206v -5,7v: -218v xét: - ... ung áp m t chi u a Khái ni m chung B n áp m t chi u cho phép t ngu n m t chi u Us t n áp m t chi u ch c n áp t i Ura m t chi u t ng quát d u Ura m r ngh n áp b ng giá tr trung bình c n áp xung: ... 1:8 m s d i th c hi n bi n pháp kh ng ch c bi u t o công ngh ch t o ph c t p, n giá thành b u ch nh t b n tr ph Rf m ch ph n ng Ta có: T i nên n0 i, ch có ta ch có th f, ch khơng th gi m R nên... mc ut o IGBT r t gi ng v m khác có thêm l p n i v i collector t o nên c u trúc bán d n p-n-p gi a emiter c c g c) v i v i c c máng), mà không ph i nMOSFET Vì th có th i m t transistor p-n-p v