DO AN ĐTCS THIẾT KẾ NGUỒN HÀN HỒ QUNAG 1 CHIỀU ppsx

Ngày nay công nghệ hàn hồ quang đợc ứng dụng rấtnhiều vào công nghiệp và đời sống vì với u điển nổi bật của mình năng suất cao, dễcơ khí hoá,tự đông hoá……Vì vậy viêc thiết kế nguồn điện

Môc lôc

Trang

Lêi giíi thiÖu ……… 2

Ch−¬ng 1 :Tæng quan vÒ c«ng nghÖ hµn ……… 3

Ch−¬ng 2: Lùa chän ph−¬ng ¸n thiÕt kÕ ……… 6

Ch−¬ng 3 :ThiÕt kÕ vµ tÝnh to¸n m¹ch lùc ……… 11

Ch−¬ng 4:ThiÕt kÕ vµ tÝnh to¸n m¹ch ®iÒu khiÓn ……… 14

KÕt luËn ……… 24

Tµi liÖu tham kh¶o ……… 25

Lêi giíi thiÖu

Để phát triển công nghiệp hiện đại nh công nghiệp đóng tàu, chế tạo máy, cơkhí……

Công nghệ hàn hồ quang chiếm một vị trí quan trọng trong công nghiệp.Năm 1802

Ông V.V.Petrop ngời Nga phát minh ra hồ quang chính thức đánh dấu s phát triểncủa công nghệ hàn hồ quang Ngày nay công nghệ hàn hồ quang đợc ứng dụng rấtnhiều vào công nghiệp và đời sống vì với u điển nổi bật của mình năng suất cao, dễcơ khí hoá,tự đông hoá……Vì vậy viêc thiết kế nguồn điện hồ quang một chiều làrất cần cho nghành công nghiệp để thúc đẩy phát triển đất nớc

Trong đồ án : Thiết kế nguồn hàn hồ quang cho nguồn điện một chiều Em

xin trình bày cách thiết kế nguồn điện cho hàn hồ quang Đồ án gồm những phầnsau:

Chơng 5: Kết luận và tài liệu tham khảo

Trong thời gian vừa qua em luôn cố tìm tòi, học hỏi để đồ án của mình đạt đợc

sự chính xác nhất và hiệu quả nhất Tuy nhiên do trình độ có hạn, kinh nghiệm thực

tế cha nhiều nên đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót Em mong nhận

đ-ợc chỉ bảo từ phía các thầy

Em xin chân thành cảm ơn thầy : Võ Minh Chính đã hớng dẫn em hoàn thành

I các phơng pháp hàn và khái niệm về hàn.

1 Khái niệm hàn.

- Hàn là quá trình kết nối hai vật kim loại với nhau băng cách dùng áp lực hoặcbằng cách nung nóng chỗ nối đến nóng chảy.Saukhi đã nối xong thi không thể táchrời kim loai ra khỏi nhau nữa

2 Các phơng pháp hàn

a Phơng pháp hàn bằng áp lực hay phơng pháp hàn ép dẻo

- Khi hàn bằng biến dạng dẻo phần mối hàn ở vị trí tiếp xúc bị co do ngoại lực tácdụng lên ở phần đó kim loại đợc ép đồng thời và lớp ôxít ở vị trí bị phá huỷ tạokhả năng cho bề mặt tiếp xúc đồng đều hơn,các nguyên tử dịch lại gần nhau hơn

và khiến cho liên kết kim loại bền vững chắc hơn.Các trờng hợp hàn áp lực kim loại

ở trạng thái rắn

- Khi hàn áp lực ngời ta không nung nóng sơ bộ hoặc nếu có thì nung nóng trongthời gian ngắn.Khi đó cơ tính của kim loại không bị thay đổi.Ngoài ra có thể nungnóng trớc khi hàn làm cho kim loại giảm đợc tính chống biến dạng và tăng đợc tínhlinh động của các nguyên tử và khi đó trên bề mặt kim loại tạo thành một mạngtinh thể chung

b Phơng pháp hàn nóng chảy

- Khi hàn nóng chảy thì kim loại que hàn và vật hàn bị nóng chảy tạo ra một vùnghàn khi đó không cần tác đông một ngoại lc vào mối hàn, khi hàn nóng chảy dễlàm cho các nguyên tử vật chất gần nhau đến một khoảng cách liên kết kim loại tạothành mạng lới tinh thể Khi nguội vùng hàn kết tinh tạo thành mối hàn và làm chovật cần hàn hợp thành một thể thống nhất

- Nguồn nhiệt để sử dụng hàn hồ quang nóng chảy phải có nhiệt độ hơn 2000 độ

C Dựa vào tính chất của nguồn nhiệt mà ngơI ta chia hàn nóng chảy ra các phơngpháp hàn sau

+Hàn hồ quang

+Hàn đúc

+Hàn xỉ điện

Trong các công nghệ này thì hàn hồ quang đợc ng dụng nhiều nhất

Ii ứng dụng và u nhợng điểm của công nghệ hàn.

- Năng suất cao,thiết bị đơn giản, giá thành thấp

- Tiêt kiệm kim loại

- Dễ cơ khí hoá, t động hoá nên tiết kiệm thời gian và sức lao động

Iii giới thiệu về công nghệ hàn hồ quang.

Công nghệ hàn đợc ứng dụng vào cuộc sống và đợc ứng dụng vào công nghiệpcho đến nay có rất nhiều phơng pháp hàn khác nhau.Tuy nhiên ứng dụng và phổbiến rộng rãi nhất vẫn là công nghệ hàn hồ quang điện.Sau đây chúng ta đi tìmhiểu kỹ hơn về công nghệ hàn này

1 Khái niệm chung:

- Hồ quang : là sự phóng điện qua môi trờng không khí giữa hai điện cực đồng thờiphát sinh ra ánh sáng và nhiệt lợng rât cao Một điện cực la vật cần đợc hàn và mộtcực la que hàn

- Hàn hồ quang : là công nghệ dùng nhiệt lọng của hồ quang nung nóng chỗ cần

đ-ợc hàn đến lúc nóng chảy,làm cho vật cần hàn(kim loại) vá kim loại nóng chảy bổxung vào chỗ hàn để nối hai vật cầm hàn với nhau

- Kỹ thuật hàn hồ quang : bao gồm mồi hồ quang duy trì hồ quang ngắn và ổn định,thực hiện chuyển động điện cực hàn theo yêu cầu với tốc độ hồ quang chính xác

Hồ quang đợc mồi bằng cách ta gõ đầu điện cực trên bề mặt mối ghép

Điện cực đơc gi iavới góc thích hợp theo bề mặt mối ghép và vị trí hàn,ở cuối đờnghàn, hồ quang còn đợc duy trì trong khoảng thời gian ngắn để bù cho vệt lõm cuối

đờng hàn , sau đó phải lấy điện cc ra nhanh để dần tắt hồ quang

2 Sự hình thành hồ quang điện

- Khi hàn ta nối đầu âm vào que hànvà đầu dơng còn lại nối vào vật cần hàn

- Ta cho que hàn chạm vào vật hàn khoảng 1/10 sau đó đa que hàn lên độ caokhoảng 3 – 4 mm Do tác dụng của điện trở que hàn và vật hàn nên tại vỉ trí đầu

rút que hàn và chỗ vật hàn tiếp xúc với que hàn bị nung nóng Khi nhấc que hànkhỏi vật hàn thì lúc đó ở que hàn bắn ra các điện tử Các điện tử bắn xuống rấtnhanh , đập vào vật hàn biến động năng thành nhiệt năng làm cho vật hàn bị nóngchảy và tủa ra hai bên.Xung quanh môi trờng của vật hàn và que hàn chịu tác dụngcủa điện trờng nên bị ion hoá rất mạnh Các ion ở dới đi lên rất nhanh, biến độngnăng thành nhiệt năng làm cho que han nóng chảy và làm nóng môi trờng xungquanh và nhỏ giọt xuống khe bù vào chỗ lõm và hinh thành len mối hàn.

Iv nguồn điện cho hàn hồ quang điện

Để đáp ứng đợc mối hàn đẹp chắc chắn , chất lợng cao , ngoài những yếu tố

về vật liệu hàn , tay nghề thợ hàn , vị trí mối hàn …….thì nguồn điện cung cấp choviệc hàn vô cùng quan trọng, Vì vậy ta phải xem xét các dạng nguồn điện cho hàn

hồ quang , đánh giá u nhơc điểm của nguồn điện từ đó chúng ta dựa vào các đặc

điểm của hồ quang điện của hồ quang để đa ra các yêu cầu cho nguồn điện hàn

Đó chính là nền tảng cho việc thiết kế

1 Các dạng nguồn điện hàn

A Các biến áp hàn

- Trớc đây máy biến áp hàn đợc sử dụng khá phổ biến va rộng rãi nhất là dùngnhiều trong hàn hồ quang xoay chiều Khác với máy biến áp điện lực thông thuờng,biến áp hàn vừa là một máy biến áp và vừa là một trở kháng điều chỉnh đơc để tăngcờng sự ổn định cho hồ quang điện Tuy nhiên do dòng điện hàn là dòng xoaychiều nên chất lợng mối hàn không cao trong mối hàn thờng có các lỗ khí Do đólên phơng pháp dùng máy biến áp hàn chỉ thích hợp cho những nơi không có yêucầu quá cao về chất luợng mối hàn

B Các máy phát điện hàn một chiều

- Loại nguồn điện này chỉ dùng cho hàn hồ quang một chiều Nó gồm một động cơkhông đòng bộ ba pha và một máy hàn một chiều Trong thiết bị này, nặng lợng

điện xoay chiều sẽ đợc động cơ không đồng bộ ba pha biến đổi thành cơ năng làmquay máy phát hàn điện một chiều, máy phát hàn một chiều sẽ phát ra dòng điệnmột chiều sử dụng cho quá trình hàn Có thể nhận thấy ngay là chất lợng và hiệuxuất của thiết bi này không cao vì năng lợng bị chuyển hoá liên tục sẽ gây tổn hao.Hơn nữa cấu tạo của thiết bị này cồng kềnh, đắt tiền cho lên ngày nay ngời takhông sử dụng thiết bị này nữa

2 Các yêu cầu đối với nguồn hàn

- Điện áp khi không có tải( điện áp hai đầu ra của nguồn điện khi mạch hàn hở)phải đủ lớn để gây hồ quang nhng không đợc vợt quá giá trị an toàn với ngời thợhàn (điện áp không vơt quá 90V ).

- Công suất của nguồn điện hàn phải đủ để cung cấp cho dòng điện hàn để duy trì

hồ quang cháy ổn định đảm bảo cho mối hàn

- Nguồn điện hàn phải điều chỉnh đợc trong giới hạn cần thiết

- Dòng ngắn mạch không đợc qua lớn để máy không bị quá tải

- Dòng điện hàn phải ổn định có điện áp thấp và dòng điện cao để duy trì hồ quang

điện cháy ổn định rât cần thiết cho chất lợng mối hàn

- Nguồn hàn gọn nhẹ giá thành rẻ hợp lý và dễ sử dụng

Chơng ii Lựa chọn phơng án thiết kế

I SƠ Đồ CấU TRúC CủA NGUồN HàN Hồ QUANG ĐIệN MộT CHIềU

1 Sơ đồ.

2 Chức năng từng khối.

- Máy biến áp : Có hai nhiệm vụ.Thứ nhất là biến điện áp xoay chiều lấy từ lưới về diện áp một chiều có độ lớn phù hợp vời yêu cầu của tải Thứ hai là làm nhiệm vụ cách ly giữa mạch chỉnh lưu với lưới điện xoay chiều

- Khối chỉnh lưu có điều khiển: có nhiệm vụ biến dòng điện xoay chiều lấy từmáy biến áp thành dòng điện một chiều Sau khối này điện áp có dạng nhấp nhô vàchất lượng điện áp chưa tốt nên ta phải dùng thêm một bộ lọc

- Bộ lọc : có thể gồm cuộn cảm L hoặc tụ C hoặc cả L và C Bộ lọc có tác dụngsan phẳng các thành phần sóng hài bậc cao và làm cho điện áp có hệ số đập mạchphù hợp với yêu cầu của tải

- Mạch điều khiển có tác dụng tạo ra các xung điều khiển để đưa đến cực điềukhiển của các Thyristor hay nói cách khác mạch điều khiển có nhiệm vụ là điềukhiển quá trình mở van hoàn toàn tự động Mạch điều khiển còn phải có khả năngthay đổi góc α trong toàn bộ dải điều chỉnh.Với máy hàn mạch điều khiển còn cầnphải có thêm chức năng bảo vệ khi xảy ra sự cố ngắn mạch tải

II CáC PHƯƠNG áN THIếT Kế Bộ CHỉNH LƯU

1 Chỉnh lưu hỡnh tia 3 pha :

U = U cos = 1,17U; 2/ I= U; 2/ I= ; 3/ I = ; 4/ U= U; 5/ S = 1,34P

Mạch điều khiển

2 Chỉnh lu cầu 3 pha :

Sơ đồ mạch

- Trong máy biến áp không có hiện tợng từ hóa cỡng bức vì dòng điện chạy trong cuộn dây thứ cấp máy biến áp là dòng xoay chiều nên dòng vòng của thành phần một chiều gây nên mỗi trụ biến áp = 0.

b.Nhợc điểm

- Điện áp ngợc nên van lớn, chọn van sẽ khó

- Sụt áp trong mạch van lớn, không phù hợp với lới điện dới 10 V

- Sử dụng số van lớn nên giá thành cao

- Phải mở các van đồng thời theo đúng thứ tự pha nên khó khăn khi chế tạo, vận hành sửa chữa

3 Chỉnh lu cầu 3 pha không đối xứng.

a Ưu điểm

- Mạch chỉ gồm 3 Diode và 3 Thyristor nên rất đơn giản , dễ chế tạo và điều khiển

- Sụt áp trên van nhỏ, điện áp tốt, hiệu suất sử dụng máy biến áp cao

Qua phân tích u nhợc điểm của các phơng án trên ta thấy mỗi phơng án đều

có những u nhợc điểm và lĩnh vực ứng dụng riêng Tuy nhiên dựa vào yêu cầu của

đề bài là:" Thiết kế nguồn hàn hồ quang một chiều " có dòng hàn cực đại là

360 A và điện áp không tải là 60 V Ta thấy phơng án “ Chỉnh lu cầu 3 pha

không đối xứng ” là phù hợp.

CHƯƠNG III THIếT Kế Và TíNH TOáN MạCH

LựC

I SƠ Đồ MạCH LựC TổNG QUáT.

II.TíNH TOáN CáC THÔNG Số CủA MạCH LựC.

Theo yêu cầu của đề bài ta cần phải thiết kế nguồn hàn hồ quang điện một chiều có thông số sau:

- Chọn Thyristor loại ST280CHO4CO có Umax= 400 V, I max = 500A, I

= 150mA,t =100s;Tmax =1500C, U =1,4V,Ipk =7U; 2/ I= 200A, Udk=3,0 V, Ir=7U; 2/ I= 5 mA

- Chọn Điode loại: SH04C500 Có Umax= 400 V, I max = 500A, Tmax =1800C, U

=0,85 V, Ipk =5500A, Ir=50 mA

2 Tớnh biến ỏp lực:

- Điện áp chỉnh lu khi không tải :

U = U + U + U + u

- Công suất tối đa của tải:

P = U.I =60.480= 28800 (VA)

 = 184 vòng

10 19 , 85 50 1 , 1 44 , 4

4 , 140

 = 68 vòng

3 Tính toán thiết kế bảo vệ.

a Bảo vệ quá nhiệt cho Thyristor

- Khi l m việc trên van bán dẫn có sụt áp do tổn hao công suất àm việc trên van bán dẫn có sụt áp do tổn hao công suất P= U.I Tổn hao n y sinh nhiệt làm nóng van Thyristor và Diode nhạy cảm với nhiệt độ nên àm việc trên van bán dẫn có sụt áp do tổn hao công suất

dễ bị đánh thủng Vậy để đảm bảo cho van hoạt động tốt thì nhiệt độ làm việc của van phải nhỏ hơn nhiệt độ cho phép

- Truyền nhiệt của van ra môi trờng, hiệu suất làm việc của van ( I <7U; 2/ I= 0%I)

- Tổn thất trên một Thyristor: P= U.I= 1,4.140,4 = 196,56 W

- Diện tích bề mặt tỏa nhiệt: S =

- T nhiệt độ chênh lệch với môi trờng.Chọn T = 27U; 2/ I=

- Nhiệt độ cho phép của Thyristor : T = 150

- Chọn nhiệt độ trên cánh tỏa nhiệt T = 80

Chọn R2 = 1,25 ; C2 = 4 F

chơng IV THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN

Sơ đồ khối mạch lực và mạch điều khiển

1 Khâu đồng pha:

a Nguyên lý hoạt động :

Điện áp đưa ra sau biến áp đồng pha là điện áp đồng pha với điện áp của

Thyristor cần mở nhưng có biên độ nhỏ hơn Máy biến áp đồng pha là loại máy biến áp chỉnh lưu hai nửa chu kỳ Điện trở R1 Mạch Opamp là mạch so sánh hai đầu vào Điện áp ở cửa âm được đặt ở U0 Khi V- > V+ thì Ura = -E và ngược lại khiV- < V+ thì Ura = + E

b Tính toán khối đồng pha:

R2 hạn chế dòng vào bộ khuếch đại  R2=

R  R3= 12,6R4.Chọn R4= 10kΩ, R3= 126kΩ

2 Khâu tạo xung răng cưa

a Nguyên lý làm việc :

- Đầu vào của mạch là xung vuông lấy từ khối tạo điện áp đồng pha

- Khi Ux < 0, D1 dẫn Tụ C1 sẽ được nạp điện theo đường sau :

Đầu ra của A2 -> C1 -> R5 -> D3 -> đất

- Khi Ux > 0, D3 sẽ bị khoá Tụ C1 phóng theo đường sau :

- Điện áp răng cưa được hình thành do sự phóng nạp của tụ C1.Khi Udp < 0 thì D3

dẫn tụ C1 được nạp Thời gian tụ nạp trong khoảng 60 điện, tần số của Udp = 100

Hz Ta có thời gian tụ nạp: tn =

- Khi Udp> 0 thì D3 khóa, tụ phóng điện và giảm dần về 0

0 = - 

1 8

7 ).

(

12

C R

VR dt + UZ =

-1 8

7 ).

(

12

C R VR

8 7

1

sử dụng được Tụ C sẽ có tác dụng san phẳng các thành phần sóng hài bậc cao

- Điện áp phản hồi Uph được lấy ra qua một chiết áp Chiết áp có tác dụng thay đổi giá trị điện áp phản hồi sao cho có giá trị phù hợp với quá trình điều khiển

- Uđ và Uph được đưa tới một đầu vào của khuếch đại thuật toán Khi bắt đầu hoạt

động tụ C được nạp từ 0 đến một giá trị bão hòa Giá trị bão hòa này chính là điện áp điều khiển Uđk = Uđ - Uph

- Mạch này ngoài nhiệm vụ tạo điện áp điều khiển, nó còn có nhiệm vụ bảo vệchống ngắn mạch Thật vậy, khi xảy ra sự cố ngắn mạch, dòng điện ngắn mạch rấtlớn dẫn đến Uph tăng vọt Uđk = Uđ - Uph sẽ trở nên rất âm Hai đường Uđk

và Urc không cắt nhau nên sẽ không có xung phát vào cực điều khiển, van khôngthông và mạch điện sẽ bị ngắt

+ Các diode chọn loại 1N4009 có các thông số như đã trình bày ở trên

+ Tụ C có nhiệm vụ lọc các thành phần sóng hài bậc cao C có giá trị càng lớn thìkhả năng lọc của tụ càng tốt Chọn C3 = 1000 F có U = 16V

- Trong phần tính toán mạch lực đã chọn  =35o, điện áp răng cưa ra là tuyến tính:Urcmax=9V( do có Diode ổn áp Zener )

Suy ra: Udk = 0 0 0 0 0

6 180

) 6 35 180 (

- Chọn điện trở R23R24R25 = 10k Ω.

- Chọn thời gian nạp của tụ là T = R25.C3 = 104 s  C3 = 10 8 F

- Chọn biến trở có giá trị cực đại 10k Ω ta chỉ lấy điện áp phản hồi đầu ra là 2V nên con chạy của biến trở ta đặt ở giá trị 2kΩ

1

R R

R



- Khi Ura= +E tụ C2 đợc nạp điện qua R12 , điện áp trên C2 tăng dần cho đến khi

U-C2= Up thì mạch lật trạng thái làm cho Ura= -E Lúc này tụ C2 phóng điện qua điện

R12 Khi tụ phóng điện, điện áp trên đó giảm cho đến khi Uc=Up thì mạch lật trạng thái Ura= +E và quá trình đợc lặp lại và hình thành nên xung vuông ở đầu ra

- Tần số dao động của xung vuông: f = 2 ln(1 2 )

Mạch điều khiển dùng đến 3 cổng AND nên dùng IC 4081 họ CMOS có thông

số sau: Vcc= 3 ữ 15V; nhiệt độ làm việc t=- 40 ữ 800C; điện áp ứng với mức

logic “ 1 ” là 2ữ4,5 V

Điện trở R16 có nhiệm vụ hạn chế dòng đa vào Bazơ của Tránistor T1 Chọn R16

thỏa mãn diều kiện: R16≥

 = 45kΩ Trong đó U= 4,5 V là điện áp

ra cực đại sau cổng AND

7 Khuếch đại xung:

, bên thứ cấp biến áp xung xuất hiện xung điện áp UG để mở thyristor

- Udx = 0  T1 khoá  T2 khoá nên iC = 0, năng lợng cuộn cảm đợc giẩi phóng qua

T

e R

+ Tỷ số máy biến áp xung: m = 2ữ 3 Chọn m = 3

+ Điện áp cuộn thứ cấp máy biến áp xung: U2= Udk= 3V

+ Điện áp cuộn sơ cấp máy biến áp xung: U1= m.U2= 3.3= 9V

+ Dòng điện thứ cấp máy biến áp xung: I2= Idk= 0,15 A

+ Dòng điện sơ cấp máy biến áp xung: I1=

= 0,05 A

+Số vòng dây cuộn sơ cấp biến áp xung: W1=

Q B

10 300 9

- Các Diode là loại: 1N4009 có thông số sau: Idm= 10mA; Ungmax= 25V; Um = 1V

8.Khối nguồn nuôi:

- Để ổn định điện áp ra của nguồn nuôi Opamp, ta dùng hai vi mạch ổn áp 7U; 2/ I= 812 và 7U; 2/ I= 912 là vi mạch ổn áp cho ta điện áp +12V và -12 V

- Các thông số của vi mạch: UV = 7U; 2/ I=  35V; UR = +12V với IC7U; 2/ I= 812; UR= -12V với IC7U; 2/ I= 912; IR= 0ữ 1(A); Chọn C = 1000 F, U = 16 V để lọc các thành phần sóng hài bậc cao Với loại tụ CL chọn loại tụ có CL = 10F để lọc nhiễu Ta chọn thông

số của các biến áp của các khối nh− sau:

a.Khối nguồn nuôi IC:

U21= 17U; 2/ I= V; I21= 0,5A S21= 3U21I21= 3.17U; 2/ I= 0,5= 14,7U; 2/ I= (VA)

Số vòng cuộn thứ cấp biến áp nuôi IC: W21= 21 4

10 4 , 3 50 1 44 ,

U

= 0,17075= 226 vòng

b Nguồn công suất:

U22= 10A; I22= 1A  S22= 3U22 I22= 3.10.1= 17U; 2/ I= ,32(VA)

Số vòng cuộn thứ cấp biến áp khối công suất:W22= 22 4

10 4 , 3 50 1 44 ,

U

=0,10075=

= 0,12075=

160 vòng

Tổng công suất của khối nguồn là:

S= S21+S22+S23= 14,7U; 2/ I= +17U; 2/ I= ,32+3,6= 35,62(VA) chọn S = 50(VA)

Phần sơ cấp máy biến áp:

52 , 36

= 0,0524 A

Số vòng cuộn sơ cấp biến áp: W1= 1 4

10 4 3 1 50 44 ,

= 0,064 A Idm≥ kiIhd=10.0,064= 0,64 A

- Điện áp ngợc đặt nên Diode: UN max= 6U2= 6.9=22V Un=kn.UNmax=3.22= 66 V

- Diode loại KII208A có:Idm=1,5 A; UN= 100 V

Đồ thị:

Sơ đồ nguyên lý:

VII Nguyên tắc hoạt động của mạch điều khiển

- Giả sử ta cần phát xung điều khiển cho van T1 Điện áp ở hai đầu cuộn sơ cấpcủa máy biến áp đòng pha đ−ợc lấy chung với điện áp ở hai đầu T1 Biến áp đồngpha có nhiệm vụ cách ly mạch điều khiển với mạch công suất đồng thời giảm áp

đến một giá trị phù hợp cho việc điều khiển Sau khi qua biến áp đồng pha, điện áp

ra đồng pha với điện áp 2 đầu T1 nh−ng có biên độ nhỏ hơn Điện trở R2 có nhiệm

vụ làm giảm dòng vào khuếch đại thuật toán A1 Khuếch đại thuật toán A1 cónhiệm vụ so sánh điện áp ra từ máy biến áp đồng pha với U= U0 V để cho ra mộtxung vuông Xung vuông này chính là điện áp tựa Utựa Điện áp tựa đ−ợc đ−a quamột khối tạo điện áp răng c−a dùng khuếch đại thuật toán A2 ta sẽ đ−ợc điện áp ở

A3 Khi nào Uđk> Urc thì Ura= +E và ngợc lại khi nào Uđk> Urc thì Ura= -E

nguyên lý hoạt động của mạch điều

khiển

Giả sử ta cần phát xung điều khiển cho van T1 Điện áp ở hai đầu cuộn sơ cấp

của máy biến áp đòng pha được lấy chung với điện áp ở hai đầu T1 Biến áp đồngpha có nhiệm vụ cách ly mạch điều khiển với mạch công suất đồng thời giảm áp

đến một giá trị phù hợp cho việc điều khiển Sau khi qua biến áp đồng pha, điện áp

ra đồng pha với điện áp 2 đầu T1 nhưng có biên độ nhỏ hơn Điện trở R2 có nhiệm

vụ làm giảm dòng vào khuếch đại thuật toán A1 Khuếch đại thuật toán A1 cónhiệm vụ so sánh điện áp ra từ máy biến áp đồng pha với U= U0 V để cho ra mộtxung vuông Xung vuông này chính là điện áp tựa Utựa Điện áp tựa được đưa quamột khối tạo điện áp răng cưa dùng khuếch đại thuật toán A2 ta sẽ được điện áp ở

Đầu vào thứ hai của cổng AND là đầu ra của khâu phát xung chùm.Diode D5cũng làm nhiệm vụ loại bỏ phần điện áp âm Sau khi qua cổng AND, tín hiệu vẫn

có dạng xung chùm nhưng đã được cắt bỏ một phần

Khối khuếch đại xung dùng hai Transistor đấu Darlington nhằm khuếch

đại công suất của xung lên nhiều lần Biến áp xung có nhiệm vụ cách ly giữamạch công suất và mạch điều khiển Diode D8 nhằm bảo vệ trạng thái quá

áp cho Transistor khi van chuyển từ trạng thái thông sang trạng thái khoá

D9 để chọn xung dương vào cực điều khiển của Thyristor D10 để bảo vệ giữacực G và K khi

điện áp ngược đặt lên hai cực đó

Trong sơ đồ này giá trị điện áp tải Ud có thể thay đổi được bằng cách

điều chỉnh chiết áp VR20 hoặc VR22 để thay đổi Uđk Khi Uđk thay đổi thì góc

cũng thay đổi theo nên điện áp tải Ud sẽ thay đổi

Kết luận

Trong mấy tháng qua, với sự chỉ bảo nhiệt tình của thầy giáo

“ Võ Minh Chính ” Em đã hoàn thành đồ án của mình với đề tài " Thiết kế nguồn

hàn hồ quang điện một chiều " Trong quá trình làm đồ án em đã đạt được nhữngkết quả sau :

1 Nắm được kỹ thuật hàn hồ quang

2 Hiểu sâu sắc nguyên lý hoạt động của các sơ đồ chỉnh lưu từ đó biết cách chọn lựa một sơ đồ phù hợp với yêu cầu của bài toán

3 Biết cách tính toán mạch lực

4 Biết cách thiết kế và tính toán mạch điều khiển

5 Tăng khả năng tự nghiên cứu, tìm tòi

Tuy nhiên, một số vấn đề chưa được tiếp cận trong thực tế nên đồ án của em không thể tránh khỏi nhưng thiếu sót, em mong sẽ nhận

được sự chỉ bảo từ phía các thầy

Cuối cùng, em xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo Võ Minh Chính,người đã chỉ bảo em hết sức tận tình trong thời gian vừa qua Nếu không có sự

nhiệt tình của thầy thì em không thể hoàn thành đồ án này !

T i li ài li ệu tham kh¶o

T¸c gi¶: Ph¹m Quèc H¶i, D¬ng V¨n Nghi

5/ Híng dÉn thiÕt kÕ ®iÖn tö c«ng suÊt:

T¸c gi¶: Ph¹m Quèc H¶i