Báo cáo Đồ Án Điện tử công suất truyền Động Điện thiết kế hệ thống truyền Động Điện Điều chỉnh Điện Áp xoay chiều – Động cơ kđb 3 pha

ĐÁNH GIÁ1 Điểm từng tiêu chí và điểm cuối cùng làm tròn đến 0,5 điểm L1.1 Vận dụng được các kiến thức về thiết kế mạch lực, mạch điều khiển bộ biến đổi công suất, hệ truyền động điện ứn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Đăng KhangNhóm số:……15………

Hà nội 2022

SV5

Tên sản phẩm: Báo cáo đồ án môn học

II ĐÁNH GIÁ1 (Điểm từng tiêu chí và điểm cuối cùng làm tròn đến 0,5 điểm)

L1.1 Vận dụng được các kiến thức về thiết

kế mạch lực, mạch điều khiển bộ biến đổi công suất, hệ truyền động điện ứng dụng trong các công nghệ sản suất

5

2 L1.2 Thiết kế, tính chọn được thiết bị cho mạch lực và mạch điều khiển 5

Hà Nội, ngày … tháng … năm 20…

GIẢNG VIÊN 1 GIẢNG VIÊN 2

1 Trên cơ sở mục tiêu/chuẩn đầu ra của học phần và sản phẩm của chủ đề nghiên cứu, giảng viên xây dựng tiêu

chí đánh giá và điểm tối đa của từng tiêu chí

.

PHIẾU HỌC TẬP CÁ NHÂN/NHÓM (BM 1)

I Thông tin chung

Nhóm sinh viên gồm:

SV4

SV5

II Nội dung học tập

1 Đề tài: Thiết kế hệ thống truyền động điện điều chỉnh điện áp xoay chiều - động cơ kđb 3 pha: Cho động cơ KĐB 3 pha rô to dây quán có số liệu: Pđm= 8 Kw; ∆-220V; fđm= 50Hz; ƞđm=0,85; nđm=955 v/ph; cosđm=0,8

2 Hoạt động của sinh viên (xác định các hoạt động chính của sinh viên trong

quá trình thực hiện Tiểu luận, Bài tập lớn, Đồ án/Dự án để hình thành tri thức,

kỹ năng đáp ứng mục tiêu chuẩn đầu ra nào của học phần)

- Hoạt động/Nội dung 1: Chương 1: Tổng quan về hệ TĐ Đ T-Đ

Mục tiêu/chuẩn đầu ra:: Vận dụng được các kiến thức về thiết kế mạch lực, mạch điều khiển bộ biến đổi công suất, hệ truyền động điện ứng dụng trong các công nghệ sản suất

- Hoạt động/Nội dung 2: Chương 2: Thiết kế mạch điều khiển ( dùng TCA 785), mạch lực.

Mục tiêu/chuẩn đầu ra: Thiết kế, tính chọn được thiết bị cho mạch lực và mạch điều khiển

- Hoạt động Nội dung 3 Tính chọn thiết bị

Mục tiêu/chuẩn đầu ra: Thiết kế, tính chọn được thiết bị cho mạch lực và mạch điều khiển

3 Sản phẩm nghiên cứu (xác định cụ thể sản phẩm của chủ đề nghiên cứu cần đạt

được, ví dụ: Bản thuyết minh, bài thu hoạch, mô hình, sơ đồ, bản vẽ kỹ thuật, trang website, bài báo khoa học, )

Bản báo cáo thuyết minh đồ án môn học.

KẾ HOẠCH THỰC HIỆN TIỂU LUẬN, BÀI TẬP LỚN,

ĐỒ ÁN/DỰ ÁN ( BM2)

Tên lớp: EE6017.2 Khóa 14

Họ và tên sinh viên (nếu thực hiện cá nhân):

Tên chủ đề : Nghiên cứu thiết kế hệ thống truyền động điện điều chỉnh điện áp xoay chiều - động cơ kđb 3 pha.

Nguyễn Lê Anh Nam

 Tìm hiểu về

hệ truyền động điện sử dụng bộ XAXC 3 pha

Tìm hiểu tài liệu tham khảo

NamNguyễn Văn Nhân

 Tìm hiểu về phương pháp điều khiển

hệ XAXC 3 pha

Tìm hiểu tài liệu tham khảo

bị có trong mạch và tiến hành thiết kế

Tìm hiểu tài liệu

Sử dụng phần mềm

mạch lực mạch điều khiển

Sử dụng phần mềm

Nhân Nguyễn Thành Nam

 Tìm hiểu cách tính toán các thiết

bị có trong mạch

Tìm hiểu tài liệu

NhânNguyễn Thành Nam

 Thực hiện tính toán thiết bị

Hoàn thành vào báo cáo

NamNguyễn Thành Nam

 Tìm hiểu các phần mềm

mô phỏng hệ thống ĐTCS

Tìm hiểu tài liệu

Tuần 8 Nguyễn Lê Anh Nam  Mô phỏng

phần mềm PSIM

Mô phỏng phần mềm

NhânNguyễn Thành Nam

 Kiểm tra kết quả mô phỏng so với

lý thuyết đã thực hiện.

 Hoàn thành báo cáo

Kiểm tra đánh giá trênphần mềm

BÁO CÁO HỌC TẬP CÁ NHÂN/NHÓM

Tên lớp: EE6017.2 Khóa 14

Họ và tên sinh viên (nếu thực hiện cá nhân):

Tên chủ đề: Nghiên cứu thiết kế hệ thống truyền động điện điều chỉnh điện áp

xoay chiều - động cơ kđb 3 pha.

- Nguyễn

Lê AnhNam

- NguyễnVăn Nhân

Tìm hiểu về hệ truyền động điện sử dụng điều ápxoay chiều 3 pha

 Tìm hiểu được nội dung và chuẩn bị ghi vào báo cáo

Anh Nam

 Tìm hiểu về mạch điều khiển,mạch lực, nguyên lý xây dựng mạch điều khiển

 Tìm hiểu phương pháp thiết kế

mạch lực  Đưa kết quả vào báo cáo

Anh NamNguyễn Văn Nhân

 Tính toán thiết kế mạch điều khiển.

 Dự toán các thiết

bị thành phần có mặt trong mặt điều khiển

 Thiết kế mạchđiều khiển và đưa vào báo cáo

NhânNguyễn Thành Nam

 Tìm hiểu cơ sở tính toán lựa chọn thiết bị mạch lực

và mạch điều khiển trong tài liệu

 Tìm hiểu các nội dung cơ bản cần thực hiện để tính toán lựa chọn thiết bị

Tuần 6 Nguyễn Văn

NhânNguyễn Thành Nam

 Thực hiện tính toán lựa chọn theo những nội dung đã tìm hiểu

 Hoàn thành báo cáo

 Hoàn thành báo cáo đến nội dung chương 3

Anh Nam Nguyễn Văn Nhân

Nguyễn Hoài Nam

 Kiểm tra rà soát nội dung đã hoàn thành ở phần trước.

 Tiến hành tìm hiểu về các phần mềm mô phỏng

hệ thống điện tử công suất

 Tìm hiểu nội dung cơ bản

 Sửa lại báo cáo

Anh NamNguyễn Hoài Nam

 Lựa chọn một giải pháp mô phỏng (PSIM,…)

 Tiến hành mô phỏng bằng phần mềm PSIM và kiểm tra kết quả

 Mô phỏng hệ thống điện tử công suất bằng phần mềm PSIM

NamNguyễn Văn Nhân

 Kiểm tra kết quả

mô phỏng theo lý thuyết và đưa vào báo cáo

 Đánh giá nhận xét kết quả

 Hoàn thành báo cáo chương 4

NhânNguyễn Hoài Nam

 Kiểm tra kết quả các mục đã thực hiện, tiến hành sửa các mục theo nội dung đề ra

 Hoàn thành báo cáo

Ngày tháng năm

XÁC NHẬN CỦA GIẢNG VIÊN

(Ký, ghi rõ họ tên)

Chương 4: Dùng phần mềm ( Psim, Simulink Power…) mô phỏng dạng song

dòng điện, điện áp trên tải, trên van ở các chế độ làm việc và đáng giá kết quả

2 Hoạt động của sinh viên

Sau khi học xong học phần này, sinh viên có khả năng đáp ứng chuẩn đầu ra:

- Vận dụng được các kiến thức về thiết kế mạch lực, mạch điều khiển bộ biến đổi công suất, hệ truyền động điện ứng dụng trong các công nghệ sản suất

- Thiết kế, tính chọn được thiết bị cho mạch lực và mạch điều khiển

3 Sản phẩm nghiên cứu

- Bản mềm báo cáo đồ án dạng file word và file pdf, gửi vào email: , tiêu đềthư ghi rõ: “ Y_ DA DTCS_TDD Nx_Lz “, Y- là năm học, x là thứ tự nhóm; z là

mã lớp đúng thời gian quy định

- Bản báo cáo đồ án đóng bìa mềm (xanh lá cây- không bóng kính), hai mặt (giấy

thường)- Đánh máy.

III Nhiệm vụ học tập

1 Hoàn thành Tiểu luận, Bài tập lớn, Đồ án/Dự án theo đúng thời gian quy định

2 Báo cáo sản phẩm nghiên cứu theo chủ đề được giao trước giảng viên vànhững sinh viên khác

IV Học liệu thực hiện Tiểu luận, Bài tập lớn, Đồ án /Dự án

[1] Trần Văn Thịnh, “Tính toán thiết kế thiết bị điện tử công suất”, Nhà xuất bản

Giáo dục, 2008

- Sách, tài liệu tham khảo: Ghi rõ những sách, tạp chí và tư liệu thông tin liên

quan đến học phần (Tài liệu kê theo thứ tự ưu tiên sử dụng, kê tối thiểu 3 tài

[3] Võ Minh Chính, Phạm Quốc Hải, Trần Trọng Minh, “Điện tử công suất”, Nhà

xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2005

[4] Nguyễn Phùng Quang, “Matlab&Simulink dành cho kỹ sư điều khiển tự động”, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2008

2 Phương tiện, nguyên liệu thực hiện Tiểu luận, Bài tập lớn, Đồ án/Dự án (nếu có):

KẾ HOẠCH THỰC HIỆN TIỂU LUẬN, BÀI TẬP LỚN, ĐỒ ÁN/DỰ ÁN

Tên chủ đề: Thiết kế hệ thống điện tử công suất ứng dụng trong truyền động điện

Nam Nguyễn Văn Nhân Nguyễn Hoài Nam

Chương 1: Tổng quan về hệ TĐ Đ Nguyễn Hoài Nam : Cấu trúc hệ truyền động điện.

Nguyễn Văn Nhân : Động cơ KĐB 3 pha và các đặc

tính cơ

Nguyễn Lê Anh Nam : Hệ truyền động điện KĐB 3

pha sử dụng bộ điều áp xoay chiều 3 pha

Nghiên cứu tài liệu,vận dụng kiến thức thực hiện ; thảo luận nhóm

Nam Nguyễn Văn Nhân

Chương 2: Thiết kế mạch lực, mạch điều khiển Nguyễn Văn Nhân : Tìm hiểu về thiết bị có trong mạch

lực và mạch điều khiển

Nguyễn Lê Anh Nam :Thiết kế mạch lực và mạch điều

khiển

Nguyễn Hoài Nam Nguyễn Lê Anh Nam

Chương 3: Tính toán lựa chọn thiết bị Nguyễn Văn Nhân :Tính toán thiết bị mạch lực Nguyễn Hoài Nam:Tính toán thiết bị mạch điều khiển Nguyễn Lê Anh Nam :Kiểm tra lại kết quả tính toán

Nam Nguyễn Văn Nhân

Chương 4: Mô phỏng kết quả Nguyễn Lê Anh Nam : Thực hiện mô phỏng bằng phần

mềm PSIM và đưa ra kết quả mô phỏng

Nguyễn Văn Nhân : Kiểm tra và đưa ra nhận xét

14-15 Nguyễn Lê Anh

Nam Nguyễn Văn Nhân Nguyễn Hoài Nam

Kiểm tra kết quả &Hoàn thành báo cáo

Ngày….tháng… năm…

XÁC NHẬN CỦA GIẢNG VIÊN

BÁO CÁO HỌC TẬP CÁ NHÂN/NHÓM

Tên nhóm (nếu báo cáo học tập nhóm):

Tên chủ đề: thiết kế hệ thống điện tử công suất ứng dụng trong truyền động điện

Kiến nghị với giảng viên

hướng dẫn (Nêu những

khó khăn, hỗ trợ từ phía giảng viên,… nếu cần)

Nguyễn Văn Nhân : Động cơ KĐB 3 pha và các đặc

tính cơ

Nguyễn Lê Anh Nam : Hệ truyền động điện KĐB 3

pha sử dụng bộ điều áp xoay chiều 3 pha

phần mềm PSIM và đưa ra kết quả mô phỏng

Nguyễn Văn Nhân : Kiểm tra và đưa ra nhận xét

Báo cáo

Ngày….tháng… năm…

XÁC NHẬN CỦA GIẢNG VIÊN

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1.1 Cấu trúc hệ thống truyền động điện tự động

1.2 Đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ ba pha

1.3 Hệ truyền động điện động cơ không đồng bộ 3 pha bằng bộ điều chỉnh điện áp xoay chiều 3 pha

1.3.1 Tổng quan về hệ XA-Đ

1.3.2 Bộ điều áp xoay chiều 3 pha

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN , MẠCH LỰC CHO HỆ THỐNG

2.1 Mạch lực:

2.2 Mạch điều khiển

2.2.1 Khâu đồng pha

2.2.2 Khâu so sánh:

2.2.3 Khâu tạo xung khuếch đại:

2.2.4 Khâu tạo xung chùm :

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ

3.1 Tính toán thiết bị mạch lực

3.1.1 Thyristor

3.2 Tính toán các thông số của mạch điều khiển:

3.2.1 Tính biến áp xung:

3.2.2 Tính chọn khâu đồng pha :

3.2.3 Tính chọn khâu so sánh :

3.2.4 Tính chọn khâu tạo xung :

3.2.5 Khâu khuếch đại

3.2.6 Các linh kiện khác :

CHƯƠNG 4 : MÔ PHỎNG KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ

4.1 Mô phỏng kết quả trên phần mềm PSIM :

4.1.1 Mạch lực :

4.1.2 Mạch điều khiển :

4.2 Kết quả mô phỏng :

4.3 Nhận xét kết quả mô phỏng :

MỤC LỤC HÌNH ẢNH

Hình 1-1 Cấu trúc hệ truyền động điện tự động 1

Hình 1-2 Đặc tính cơ tự nhiên 2

Hình 1-3 : Đặc tính cơ nhân tạo 2

Hình 1-4 Phương trình đặc tính cơ nhân tạo khi thay đổi điện áp đặt vào Stato 3

Hình 1-5 Sơ đồ nguyên lí bộ điều áp xoay chiều 3 pha 3

Hình 2-1 Sơ đồ điều áp xoay chiều ba pha bằng cặp thyristor mắc song song ngược 4

Hình 2-2 Sơ đồ điều áp xoay chiều ba pha bằng triac 4

Hình 2-3 : Sơ đồ điều áp ba pha đơn giản 5

Hình 2-4 Sơ đồ điều áp ba pha có đổi thứ tự pha 5

Hình 2-5 Mạch động lực điều khiển thiết bị 3 pha bằng bộ XAXC 3 pha 6

Hình 2-6 Mạch lực điều khiển động cơ không đồnng bộ 3 pha bằng bộ XAXC 3 pha .6 Hình 2-7 Khâu đồng pha 8

Hình 2-8 Dạng sóng điện áp của khâu đồng pha 8

Hình 2-9 : Khâu so sánh 9

Hình 2-10 Giản đồ điện áp khâu so sánh 9

Hình 2-11 Khâu tạo xung khuếch đại 10

Hình 2-12 Khâu tạo xung chùm 11

Hình 2-13 Đồ thị dạng sóng khâu tạo xung chùm 11

Hình 4-1 Mạch động lực hệ TĐ XAXC 3 Pha 27

Hình 4-2 Mô phỏng mạch điều khiển 28

Hình 4-3 : Dạng sóng điện áp lưới đầu vào 29

Hình 4-4 : Dạng điện áp trên tải khi góc φ = 00 29

Hình 4-5 Dạng điện áp tải khi góc φ=300 30

Hình 4-6 Dạng điện áp tải khi góc φ=450 30

Hình 4-7 Dạng điện áp tải khi góc φ=1200 31

Hình 4-8 Dạng điện áp đặt lên van T1 trong quá trình làm việc khi góc φ=1200 31

Hình 4-9 Dòng điện làm việc của T1 với φ=1200 32

Hình 4-10 Xung điều khiển trên hai cặp van mắc song song ngược (T1 và T2) 32

LỜI NÓI ĐẦU

Truyền động điện có nhiệm vụ thực hiện các công đoạn cuối cùng của một côngnghệ sản xuất Đặc biệt trong dây chuyền sản xuất tự động hiện đại, truyền động điện đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm Vì vậy các hệ truyền động điện luôn được quan tâm nghiên cứu và nâng cao và chất lượng để đáp ưng các yêu cầu công nghệ mới với mức độ tự động hóa cao Ngày nay do ứng dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật điện tử , tin học, các hệ truyền động điện được phát triển và có sự thay đổi đáng kể Đặc biệt do công nghệ phát triển củacác thiết bị điện

tử công suất ngày càng hoàn thiện nên các bộ biến đổi điện tử công suẩt trong hệ truyền động điện không ngừng đáp ứng được độ tác động nhanh, độ chính xáccao mà còn góp phần giảm kích thước và hạ giá thành sản phẩm

Hôm nay nhóm em xin giới thiệu với thầy giáo và các bạn một cách tổng quát nhất về hệ truyền động điều chỉnh điện áp xoay chiều - động cơ KĐB 3 pha

Đề tài 15:

Thiết kế hệ thống truyền động điện điều chỉnh điện áp xoay chiều - động cơ kđb 3 pha: Cho động cơ KĐB 3 pha rô to dây quán có số liệu: Pđm= 8 Kw; ∆-220V; fđm= 50Hz; ƞđm=0,85; nđm=955 v/ph; cosđm=0,8

Đồ án điện tử công suất và truyền động điện

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ TRUYỀN ĐỘNG

ĐIỆN

1.1 Cấu trúc hệ thống truyền động điện tự động

Hình 1-1 Cấu trúc hệ truyền động điện tự động

- Động cơ điện: một chiều, xoay chiều, các loại động cơ đặc biệt

- Phần điều khiển (mạch điều khiển): cơ cấu đo lường, bộ điều chỉnh tham số và công nghệ,khí cụ, thiết bị điều khiển đóng cắt phục vụ công nghệ và cho người vận hành, mạch ghép nối với các thiết bị tự động khác hoặc với máy tính điều khiển

1.2 Đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ ba pha

Phương trình đặc tính của động cơ KĐB 3 pha:

Khi ta cho s những giá trị khác nhau ra tính ra tốc độ ω và mô men tương ứng , do

đó sẽ có đường đặc tính cơ Đường cong này có điểm cực trị gọi là điểm “tới hạn” Các đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ 3 pha bao gồm:

 Đặc tính cơ tự nhiên:

1

Đồ án điện tử công suất và truyền động điện

Hình 1-2 Đặc tính cơ tự nhiên

 Đặc tính cơ nhân tạo:

Hình 1-3 : Đặc tính cơ nhân tạo

1.3 Hệ truyền động điện động cơ không đồng bộ 3 pha bằng bộ điều

chỉnh điện áp xoay chiều 3 pha

1.3.1 Tổng quan về hệ XA-Đ

Từ các kết quả ở trên ,ta thấy được sự ảnh hưởng của điện áp stato U1 đến các thông số đầu ra của động cơ như dòng điện ,mô men , tốc độ và dạng đặc tính điều chỉnh

*Ảnh hưởng của điện áp lưới cấp cho động cơ đến phương trình đặc tính cơ:

Khi Uf giảm làm Moomen khởi động giảm, Mô men tới hạn hạn nên giảm khả năng mang tải và khởi động giảm dần Khi thay đổi điện áp Stato đặt vào động cơ ta có

2

Đồ án điện tử công suất và truyền động điện

thể điều chỉnh được tốc độ và hạn chế được dòng khởi động Vì vậy phương pháp này được sử dụng trong nhiều ứng dụng trong công nghiệp ví dụ bộ khởi động mềm

Hình 1-4 Phương trình đặc tính cơ nhân tạo khi thay đổi điện áp đặt vào Stato

1.3.2 Bộ điều áp xoay chiều 3 pha

Để thực hiện nguyên tắc điều khiển động cơ không đồng bộ bằng phương pháp thayđổi điện áp stato U1 ta có thể sử dụng bộ điều chỉnh điện áp xoay chiều 3 pha Bộ điều

áp xoay chiều 3 pha có cấu tạo là mạch điều áp xoay chiều 3 pha Nó có thể đấu đối xứng trên cả 3 pha stato , hoặc không đối xứng vào hai pha Mỗi pha bao gồm hai thyristo mắc song song ngược hay ta có thể thay thế một cặp thyristor bằng một van triac

Hình 1-5 Sơ đồ nguyên lí bộ điều áp xoay chiều 3 pha

Từ sơ đồ trên ta thấy rằng điện áp lưới trên đầu của bộ điều chỉnh pha là hình sin (Uf ở các pha A,B,C) , điện áp đầu ra của bộ điều áp bị cắt đi một phần hình sin tương ứng theo thời điểm mở φ các Thyristor.Thời điểm góc mở φ càng muộn tức là φ càng lớn phần cắt càng nhiều, phần đặt lên stato động cơ càng nhỏ

Để thấy được dạng điện áp đặt lên động cơ , ta xét sơ đồ có dây quấn stato được nối sao có dây trung tinh, do đó các pha hoạt động độc lập , không phụ thuộc vào nhau Ta sẽ tách riêng lẻ từng pha.Thyristor T1 sẽ mở ở nửa chu kì dương của điện áp lưới kể từ thời điểm cấp xung điều khiển φ, Tại thời điểm t = π điện áp lưới chuyển sang nửa chu kì âm tuy nhiên trong thành phần của động cơ có điện cảm Ld tích lũy năng lưỡng nên dòng điện T1 vẫn duy trì thêm một khoảng thời gian ứng với góc φ Ở nửa chu kì âm của điện áp lưới, T2 sẽ làm việc tương tự T1 Điện áp pha đưa vào động

cơ sẽ gồm những phần hình sin đứt rời

3

Đồ án điện tử công suất và truyền động điện

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN , MẠCH

LỰC CHO HỆ THỐNG

2.1 Mạch lực:

Mạch xoay chiều ba pha hiện nay trong thực tế thường gặp 3 sơ đồ sao: Hình 2.1 a, b,c

Hình 2-6 Sơ đồ điều áp xoay chiều ba pha bằng cặp thyristor mắc song song ngược

Các loại này bao gồm tải đấu sao trung tính ( Hình 2.1 a), tải đấu sao không trung tính (Hình 2.1 b), tải đấu tam giác (Hình 2.1 c) Tải đấu sao có trung tính có ưu điểm là

sơ đồ giống hệt ba mạch điều áp một pha điều khiển dịch pha theo điện áp lưới, do đó điện áp trên các van bán dẫn nhỏ hơn vì điện áp đặt vào van bán dẫn là điện áp pha Nhược điểm của sơ đồ này là trên dây trung tính có tồn tại dòng điện điều hòa bậc cao,khi góc mở của van khác 0 có dòng tải gián đoạn và loại sơ đồ nối này chỉ thích hợp với loại tải ba pha có bốn đầu dây ra Các sơ đồ ko trung tính (Hình 2.1 b, c) có nhiều điểm khác so với sơ đồ trung tính Ở đây dòng điện chạy giửa các pha với nhau, nên đồng thời phải cấp xung điều khiển Cho hai thyristor của hai pha một lúc Việc cung cấp xung điều khiển như thế, đôi khi gắp khó khăn trong mạch, ngay cả việc đổi thứ tựpha nguồn lưới cũng có thể làm cho sơ đồ không hoạt động

Hiện nay,với những tải có công suất trung bình, các sơ đồ điện áp ba pha bằng các cặp thyristor như (Hinh 2.1) được thay thế bằng các sơ đồ Triac như (Hình 2.2)

Hình 2-7 Sơ đồ điều áp xoay chiều ba pha bằng triac

Như đã giới thiệu trên, Triac về nguyên lý điều khiển giống hệt các cặp thyristor mắc song song ngược Vì vậy, sử dụng các sơ đồ (Hình 2.1) hay (Hình 2.2) tùy thuộc vào khả năng linh kiện có loại nào Ngoài ra (Hình 2.2) có ưu điểm hơn về mặt điều khiển đối xứng và đơn giản về cách ghép

4

Đồ án điện tử công suất và truyền động điện

Đối với những tải không có yêu cầu về điều khiển đối xứng người ta có thể sử dụng

sơ đồ cặp thyristor –điốt

Mặc dù vậy, sơ đồ này ứng dụng thực tế không nhiều Bởi vì khi không có xung điều khiển vẩn có thể có dòng chạy qua tải

Trong trường hợp cho phép điều khiển không đối xứng chúng ta có thể sử dụng sơ đồ điều khiển hai pha như (Hình 9.3)

Hình 2-8 : Sơ đồ điều áp ba pha đơn giản

Ưu điểm của sơ đồ (hình 2.3) là số lượng van bán dẫn ít hơn, và mạch điều khiển cũng đơn giản hơn Nhược điểm của sơ đồ là điều khiển không đối xưng, nên đường cong dòng điện và điện áp các pha không giống nhau, vì vậy giá trị hiệu dụng của điện

áp và dòng điện khác nhau rõ rệt Loại sơ đồ này chỉ phát huy tác dụng khi tải và nguồn được phép làm việc không đối xứng và có số lượng van bán dẫn bị hạn chế Khi sử dụng điều áp xoay chiều cho động cơ không đồng bộ ngoài chế độ đóng cắt, điều khiển tốc độ, còn cần cả đảo chiều quay

Trong động cơ không đồng bộ, khi đảo chiều quay cần đổi thứ tự pha Sơ đồ điều khiển có đảo chiều quay động cơ không đồng bộ như (Hình 2.4)

Khi có chiều quay thuận ta cấp xung điều khiển cho T1,T2,T7,T8,T9,T10; các pha lưới A1, B1, C1 được nối tương ứng với các cuộn A, B, C của động cơ Khi ở chiều quay ngược ta cấp xung điều khiển cho T3,T4,T5,T6,T9,T10 các pha lưới A1, B1, C1 được nối tương ứng B, A, C của động cơ

Hình 2-9 Sơ đồ điều áp ba pha có đổi thứ tự pha

Thiết kế sơ đồ mạch động lực của bộ điều áp xoay chiều ba pha chúng ta phải thực hiện hang loạt các bài toán tổng hợp Ngay cả ở chế độ xác lập thì dòng điện và điện

áp trên các van bán dẫn cũng chỉ là chế độ gần với xác lập Trong phần thiết kế này

5

Đồ án điện tử công suất và truyền động điện

chúng ta chỉ xét bộ điều áp làm việc ở chế độ xác lập Khi lựa chọn các van bán dẫn cho sơ đồ điều áp ba pha theo dòng điện và điện áp, tổn hao công suất ∆P như đã xét, được xác định theo đường cong dòng điện chạy qua van Tổn hao công suất trên van là tổn hao theo chiều thuận khi van dẩn Lúc này

∆P phụ thuộc vào các giá trị dòng điện trung bình, hiệu dụng của van và theo đườngcong đặc tính Vôn – Ampe của van ta tìm được ∆P Tuy nhiên đường đặc tính Vôn –Ampe không phải của van nào cũng có cho nên gần đúng chúng ta chọn hơi dư thì lấy:

∆P= IHD ∆U

∆P rất quan trọng ảnh hưởng lớn tới cánh tản nhiệt mà chúng ta sẽ thiết kế sau này

Hình 2-10 Mạch động lực điều khiển thiết bị 3 pha bằng bộ XAXC 3 pha

Hình 2-11 Mạch lực điều khiển động cơ không đồnng bộ 3 pha bằng bộ XAXC 3 pha

2.2 Mạch điều khiển

Hiện nay mạch điều khiển chỉnh lưu thường được thiết kế theo nguyên tắc thẳng đứng tuyến tính Khi điện áp xoay chiều đặt vào anot của thyristor, để có thể điều khiển được góc mở của thyristor trong vùng điện áp dương (+) anot, ta cần tạo điện áp

6

Đồ án điện tử công suất và truyền động điện

tựa tam giác và thường được gọi là điện áp răng cưa Như vậy ta cần có trong vùng điện áp dương anot

Sơ đồ khối mạch điều khiển

Theo nguyên tắc này người ta thường dùng hai điện áp :

- Điện áp đồng bộ ( Us ) , đồng bộ với điện áp đặt trên anôt – catôt của thyristor , thường đặt vào đầu đảo của khâu so sánh

- Điện áp điều khiển ( Ucm ) , là điện áp một chiều , có thể điều chỉnh được biên

độ Thường đặt vào đầu không đảo của khâu so sánh

Do vậy hiệu điện thế đầu vào của khâu so sánh là :

Ud = Ucm – Us ;Khi Us = Ucm thì khâu so sánh lật trạng thái , ta nhận được sường xuống của điện

áp đầu ra của khâu so sánh Sườn xuống này thông qua đa hài một trạng thái bền ổn định tạo ra xung điều khiển

Như vậy bằng cách làm biến đổi Ucm , ta có thể điều chỉnh được thời điểm xuất hiện xung ra , tức là điều chỉnh góc α

Giữa α và Ucm có quan hệ sau :

7

Đồ án điện tử công suất và truyền động điện

sơ đồ hình B Hiện nay sơ đồ này được dùng rất thường xuyên ưu điểm của sơ đồ này

là có thể phát xung điều khiển chính xác tại Udk = Urc

8