KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾT HỆ TRUYỀN ĐỘNG MỘT CHIỀU TRUYỀN ĐỘNG ĂN DAO MÁY DOA NGANG 2620 - Bao cao đồ án tốt nghiệp chuyên ngành tự động hóa BKHN (16)

Tốc độ ăn dao được thay đổi bằng cách chuyển đổi sức điện động của khuếch đại máy điện khi từ thông động cơ là định mức, còn di chuyển nhanh đầu dao được thực hiện bằng cách giảm nhỏ từ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾT HỆ TRUYỀN ĐỘNG MỘT CHIỀU

TRUYỀN ĐỘNG ĂN DAO MÁY DOA NGANG 2620

Trưởng bộ môn : TS Trần Trọng Minh Giáo viên hướng dẫn : Th.S Tạ Duy Hà Sinh viên thực hiện : Vũ Tú Linh

Hà nội, 6-2018

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan bản đồ án tốt nghiệp: Khảo sát và thiết kết hệ truyền động

một chiều truyền động ăn dao máy doa ngang 2620 do em tự thiết kế dưới sự

hướng dẫn của thầy giáo Th.S Tạ Duy Hà Các số liệu và kết quả là hoàn toàn đúng

với thực tế

Để hoàn thành đồ án này em chỉ sử dụng những tài liệu được ghi trong danh mục tài liệu tham khảo và không sao chép hay sử dụng bất kỳ tài liệu nào khác Nếu phát hiện có sự sao chép em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm

Hà Nội, ngày 08 tháng 06 năm 2018

Sinh viên thực hiện

Vũ Tú Linh

MỤC LỤC

1.7 Lựa chọn động cơ cho hệ truyền động ăn dao máy doa ngang 2620A 10

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ MẠCH ĐỘNG LỰC ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT

2.1.2 Khái quát về điều khiển động cơ điện một chiều 122.2 Sơ bộ phương pháp chỉnh lưu có điều khiển điện áp một chiều 19

2.3.2 Tính toán các giá trị cơ bản của động cơ 28

3.3 Kết quả mô phỏng mạch tạo xung trên phầm mềm PSIM 54

4.2.2 Tổng hợp mạch vòng dòng điện khi bỏ qua sức điện động và mômen cản Mc

4.4.6 Hàm truyền bộ điều chỉnh tốc độ và dòng điện 624.5 Mô phỏng các kết quả tính toán bằng Matlab-Simulink 634.5.1 Mạch vòng điều chỉnh dòng điện động cơ một chiều trong Simulink 63

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 2.4 Đồ thị đặc tính cơ của động cơ một chiều khi thay đổi điện trở phần ứng 15

Hình 3.1 Phương pháp tạo xung điều khiển theo phương pháp khống chế pha đứng 42

DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU

Bảng 2.1 Giá trị các tham số cơ bản của mạch chỉnh lưu 20

LỜI NÓI ĐẦU

Kinh tế nước ta ngày càng phát triển, yêu cầu về giải phóng sức lao động, nâng cao năng suất lao động được đặt ra ở hầu hết các lĩnh vực sản xuất của nền kinh tế quốc dân

Để giải phóng sức lao động thông qua tự động hóa và hiện đại các công cụ, trang thiết bị

và công nghệ sản xuất có vai trò rất quan trọng

Một trong những nhóm máy móc được sử dụng rộng rãi góp phần vào nâng cao năng suất lao động cho nền công nghiệp đó chính là nhóm máy cắt gọt kim loại Nhóm máy này là những thiết bị quan trong giúp tạo ra những máy móc khác, nâng cao hiệu quả lao động lên nhiều lần Trong nhóm máy này có lẽ không thể không kể đến nhóm máy doa

Nắm bắt được vai trò quan trọng của những thiết bị máy cắt này, em đã xin được làm đề tài tìm hiểu về máy cắt kim loại cụ thể là máy doa ngang 2620 để nắm chắc kiến thức về nhóm máy này hơn, cũng như tạo tiền đề để bọn em phát triển những ý tưởng khác, phục vụ cho những công việc sau này

Trong quá trình làm đồ án, do kiến thức còn hạn chế nên em không thể tránh khỏi những thiếu sót còn mắc phải Bởi vậy, em rất mong nhận được sự chỉ bảo của thầy cô và các bạn

Nhân đây, em cũng bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với trường Đại Học Bách Khoa

Hà Nội và bộ môn Tự động hóa công nghiệp – Viện Điện đã tạo điều kiện để em hoàn

thành đồ án này Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy Th.S Tạ Duy Hà vì

sự quan tâm, nhiệt tình của thầy trong quá trình em thực hiện đồ án này

Nội dung đồ án gồm có 4 chương lớn:

Chương 1: Tìm hiểu về máy doa 2620

Chương 2: Thiết kế mạch động lực

Chương 3: Thiết kế mạch điều khiển

Chương 4: Tính toán mạch vòng dòng điện và mạch vòng tốc độ, mô phỏng trên

Matlab-Simulink

Em xin chân thành cảm ơn Hà Nội, Ngày 08 tháng 06 năm 2018

Sinh viên thực hiện

Vũ Tú Linh

Chương 1 Tìm hiểu máy doa ngang 2620

CHƯƠNG 1 TÌM HIỂU MÁY DOA NGANG 2620

1.1 Giới thiệu máy doa

1.1.1 Chức năng công dụng của máy doa

Máy doa ngang 2620A nằm trong nhóm máy cắt gọt kim loại thứ ba Đây là loại máy có vai trò quan trọng trong nền công nghiệp Loại máy này có hệ thống trang bị điện hiện đại, nó có thể gia công được nhiều loại chi tiết khác nhau, khả năng công nghệ của nó

có thể dùng để doa, khoan, khoét, phay với các nguyên công sau [4]:

• Nguyên công doa: Thường doa các lỗ hình côn, hình trụ, các mặt phẳng vuông góc với nhau có độ định tâm cao

• Nguyên công tiện: Khi lắp lưỡi dao tiện thì có thể tiện trong, cắt mặt đầu, cắt ren Với nguyên công cắt ren thì truyền động ăn dao được truyền từ trục chính

• Nguyên công khoan: Khi cần gia công các lỗ có độ định tâm cao ta có thể thực hiện trên máy doa, nguyên công này thường nặng nề nhất

• Nguyên công phay: Phay mặt đầu, phay mặt phẳng, phay mặt trong, phay mặt ngoài

1.1.2 Phân loại máy doa

Máy doa có nhiều loại khác nhau với kích cỡ, công dụng và mức độ chuyên môn hoá khác nhau Ta có thể phân loại máy doa theo các cách sau [4]:

Phân loại theo chức năng, công dụng:

+ Máy khoan, khoét

+ Máy doa

Phân loại theo chuyển động:

+ Doa đứng: Dao quay theo phương thẳng đứng

+ Doa ngang: Dao quay theo phương nằm ngang

Phân loại theo mức độ trang bị điện:

+ Loại đơn giản: Thường dùng động cơ KĐB không có điều chỉnh tốc độ về điện

+ Loại trung bình thường dùng động cơ KĐB điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi số đôi cực hoặc dùng động cơ một chiều nhưng là hệ thống hở

+ Loại phức tạp: Dùng động cơ một chiều kích từ độc lập điều khiển theo hệ kín hoặc có thể điều khiển theo chương trình Đây là loại máy doa gia công

có độ chính xác rất cao

Phân loại theo trọng lượng của máy ta có:

+ Loại nhỏ: Trọng lượng của máy nhỏ hơn 10 tấn

+ Loại trung bình: Trọng lượng của máy từ 10 - 100 tấn

+ Loại lớn: Trọng lượng máy lớn hơn 100 tấn

1.1.3 Kết cấu máy doa

Kết cấu máy doa dựa theo tài liệu [4] được mô tả như sau:

Thân máy: là phần cố định so với bệ máy, có kết cấu hình chữ U, hai đầu có hai ụ

Ụ chính: Nằm trên thân máy, có thể chuyển động tịnh tiến so với thân máy Động

cơ trục chính được gắn vào thân máy cùng với hộp tốc độ, quá trình di chuyển được thực hiện bằng trục chính hoặc động cơ chạy dao

Ụ trục phụ: Nằm trên thân máy, có thể chuyển động tịnh tiến nhờ động cơ ăn dao

hoặc bằng tay Khi gia công chi tiết đòi hỏi độ chính xác cao thì nó có tác dụng giữ dao

Bàn máy: Được bố trí giữa hai ụ, có thể di chuyển ngang, dọc, trái, qua phải

Chương 1 Tìm hiểu máy doa ngang 2620

Trong đó có các bộ phận: 1 Bệ máy; 2 Trụ sau; 3 Giá đỡ trục dao ; 4 Bàn gá chi tiết gia công; 5 Trụ chính; 6 Trụ trước

Trên bệ máy đặt trụ trước, trên đó có ụ trục chính Trụ sau có đặt giá đỡ để giữ trục dao trong quá trình gia công Bàn quay gá chi tiết có thể dịch chuyển theo chiều ngang hoặc dọc bệ máy Ụ trục chính có thể chuyển động theo chiều thẳng đứng cùng trục chính Bản thân trục chính có thể chuyển động theo phương ngang

Chuyển động chính là chuyển động quay của dao doa (trục chính) Chuyển động ăn dao có thể là chuyển động ngang, dọc của bàn máy mang chi tiết hay di chuyển dọc của trục chính mang đầu dao Chuyển động phụ là chuyển động thẳng đứng của ụ dao vv…

1.2 Yêu cầu đối với truyền động điện máy doa

1.2.1 Truyền động chính

Dựa vào tài liệu [5], máy doa cần đạt những yêu cầu như cần phải đảo chiều quay, phạm vi điều chỉnh tốc độ D = 130/1 [5] với công suất không đổi, độ trơn điều chỉnh  = 1,26 [5] Hệ thống truyền động chính cần phải hãm dừng nhanh

Hiện nay hệ truyền động chính máy doa thường sử dụng động cơ không đồng bộ Roto lồng sóc và hộp tốc độ (động cơ có một hay nhiều cấp tốc độ) Ở những máy doa cỡ nặng có thể sử dụng động cơ điện 1 chiều, điều chỉnh tốc độ trơn trong phạm vi rộng Nhờ vậy có thể giảm kết cấu, mặt khác có thể hạn chế được mômen ở vùng tốc độ thấp bằng phương pháp điều chỉnh tốc độ hai vùng

1.2.2 Truyền động ăn dao

Phạm vi điều chỉnh tốc độ của truyền động ăn dao D = 1500/1 [5]

Lượng ăn dao được điều chỉnh trong phạm vi 2mm/ph → 600mm/ph [5] Khi di chuyển nhanh có thể đạt tới 2,5m/ph - 3m/ph [4]

Lượng ăn dao (mm/ph) ở những máy cỡ nặng yêu cầu được giữ không đổi khi tốc

độ trục chính thay đổi

Đặc tính cơ cần có độ cứng cao, với độ ổn định tốc độ < 10% [5], hệ thống truyền động ăn dao phải đảm bảo độ tác động nhanh cao, dừng máy chính xác đảm bảo sự liền động với truyền động chính khi làm việc tự động

Ở những máy doa cỡ trung bình và nặng, hệ thống truyền động ăn dao sử dụng hệ thống khuếch đại máy điện - động cơ một chiều hoặc hệ thống T – Đ

Ngoài ra còn thực hiện một số nguyên công phụ khác như: khoan, phay bằng dao phay mặt đầu, gia công ren

Máy doa 2620A là máy có kích thước cỡ trung bình, dựa theo tài liệu [5] ta có các thông số:

Đường kính trục chính: 90 (mm)

Công suất truyền động chính: 10(kw)

Tốc độ quay trục chính điều chỉnh trong phạm vi: (12,5 → 1600) vg/ph

Công suất động cơ ăn dao: 2,1(kw)

Tốc độ ăn dao có thể điều chỉnh được trong phạm vi: (2,1 → 1500)vg/ph và tốc độ lớn nhất có thể đạt tới 3000vg/ph

1.4 Các chế độ vận hành của máy

Truyền dộng ăn dao nhờ hai chế độ vận hành bằng tay hoặc tự động

Trong quá trình vận hành có thể thưc hiện chạy nhanh bàn dao bằng phương pháp giảm từ thông động cơ Chỉnh định tọa độ của ụ, trục nhờ hệ kính phóng đại quang học Điều khiển máy nhờ các nút bấm và tay gạt, chúng được bố trí trên hai ụ máy

1.5 Các yêu cầu trang bị điện cho truyền động ăn dao của máy doa 2620A

Trong máy doa ngang 2620A truyền động ăn dao là truyền động phức tạp nhất, nó đòi hỏi hệ thống trang bị điện có mức độ tự động hoá cao Truyền động dùng động cơ một chiều kích từ độc lập có các yêu cầu về chỉ tiêu chất lượng như:

Chương 1 Tìm hiểu máy doa ngang 2620

1.5.2 Độ trơn điều chỉnh tốc độ

Vì máy làm việc ở nhiều chế độ gia công khác nhau như doa lỗ có đường kính lớn thì cần tốc độ nhỏ, còn khi phay thì cần tốc độ lớn Để đảm bảo chất lượng gia công bề mặt có độ bóng từ cấp 6 ÷ 9 thì tốc độ phải được điều chỉnh vô cấp [5]:

1.5.4 Yêu cầu tự động hạn chế phụ tải

Trong quá trình làm việc thường xảy ra quá tải tĩnh và quá tải động

− Hạn chế phụ tải truyền động chính thông qua truyền động ăn dao

− Hạn chế phụ tải tĩnh và động bằng phương pháp sử dụng khâu phản hồi âm dòng

có ngắt

1.5.5 Yêu cầu hãm dừng chính xác

Việc dừng máy chính xác là một yêu cầu rất quan trọng Bởi vì khi dừng chính xác thì đảm bảo được chất lượng sản phẩm, tăng năng suất của máy, an toàn cho thiết bị và người vận hành

Các biện pháp nâng cao chất lượng quá trình hãm (giảm thời gian hãm)

- Sử dụng những thiết bị khống chế

- Tăng gia tốc của hệ thống

- Sử dụng những vật liệu nhẹ để giảm thành phần mô men quán tính

- Tăng lực cản bằng cơ khí

- Hãm bằng điện, sử dụng một trong ba phương pháp:

+ Hãm ngược

+ Hãm động năng

+ Hãm tái sinh

- Giảm tốc độ bằng cách giảm điện áp đặt vào phần ứng động cơ

1.5.6 Yêu cầu về đảo chiều

Đặc điểm công nghệ của máy doa 2620A là có đảo chiều, để đảm bảo năng suất cho máy thì việc yêu cầu về đảo chiều là rất quan trọng

1.5.7 Yêu cầu về kinh tế

Hệ thống thiết kế ra phải đảm bảo có kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, thuận thiện cho vận hành và sửa chữa

Vốn đầu tư mua sắm thiết bị, chi phí vận hành phải hợp lý

Giá thành hệ thống thấp, trong khi phải thoả mãn các yêu cầu về kỹ thuật

1.6 Sơ đồ truyền động của máy doa ngang 2620A dùng hệ thống máy điện khuếch đại – động cơ một chiều

Theo tài liệu [4] hệ thống truyền động ăn dao thực hiện theo hệ MĐKĐ có bộ khuếch đại điện tử trung gian, thực hiện theo hệ kín phản hồi âm tốc độ Tốc độ ăn dao được điều chỉnh trong phạm vi (2,2 ÷ 1760) mm/ph Di chuyển nhanh đầu dao với tốc độ 3780mm/ph chỉ bằng phương pháp điện khí Tốc độ ăn dao được thay đổi bằng cách chuyển đổi sức điện động của khuếch đại máy điện khi từ thông động cơ là định mức, còn di chuyển nhanh đầu dao được thực hiện bằng cách giảm nhỏ từ thông động cơ khi sức điện động của MĐKĐ

là định mức

Chương 1 Tìm hiểu máy doa ngang 2620

Hình 1.2 Sơ đồ nguyên lý hệ truyền động ăn dao máy doa ngang 2620 [4]

Kích từ của MĐKĐ là hai cuộn 1CK và 2CK được cung cấp từ bộ khuếch đại điện

tử hai tầng Tầng 1 là khuếch đại điện áp (đèn kép 1ĐT) và tầng hai là tầng khuếch đại công suất (đèn 2ĐT và 3ĐT) Tín hiệu đặt vào tầng 1 là [4]:

𝑈𝑣1 = 𝑈𝑐đ− 𝛾 𝜔 − 𝑈𝑚2 (1.4)

Trong đó: Ucđ - điện áp chủ đạo lấy trên biến trở 1BT;

γω - điện áp phản hồi âm tốc độ động cơ, lấy trên FT

Um2- điện áp phản hồi mềm, tỷ lệ với gia tốc và đạo hàm gia tốc, lấy ở đầu ra của cuộn thứ cấp 2BO-2 và 2BO-3 của biến áp 2BO, cuộn sơ cấp của 2BO (2BO-1) nối tiếp với mạch R, C Do đó, dòng điện sơ cấp của biến áp vi phân 2B0-1 gồm hai thành phần tỷ

lệ với tốc độ và tỷ lệ với gia tốc của động cơ Như vậy điện áp thứ cấp biến áp 2BO sẽ tỉ lệ với gia tốc và đạo hàm của gia tốc động cơ

Điện áp đặt vào tầng khuếch đại 2 là Uv2 được xác định bằng biểu thức [4]:

Trong đó:

Ur1- điện áp đầu ra tầng 1, là điện áp rơi trên điện trở R8, R9

Um1- điện áp phản hồi mềm tỷ lệ với đạo hàm dòng điện mạch ngang, được lấy trên hai cuộn thứ cấp 1BO-2 và 1BO-3; cuộn sơ cấp 1BO-1 mắc nối tiếp trong mạch ngang của MĐKĐ

- Nguyên lý làm việc:

Khi điện áp chủ đạo bằng không, do sơ đồ bộ khuếch đại nối theo sơ đồ cân bằng nên dòng điện anôt hai nửa đèn 1ĐT là như nhau (IaP = IaT), điện áp rơi trên R8 và R9 bằng nhau, như vậy điện áp ra tầng 1 bằng không [4]

𝑈𝑟1 = (𝐼𝑎𝑃 − 𝐼𝑎𝑇)𝑅8 = 0 (1.6) Tương tự dòng điện anôt hai đèn 2ĐT và 3ĐT bằng nhau (Ia2 = Ia3), hai cuộn dây 1CK và 2CK có điện trở và số vòng như nhau, sức từ động của chúng tác dụng ngược chiều nhau nên sức từ động tổng của KĐMĐ bằng không [4]

𝐹Σ = 𝐹1𝐶𝐾− 𝐹2𝐶𝐾 = (𝐼𝑎2 − 𝐼𝑎3) 𝑊 = 0 (1.7) Khi RT = 1, → Ucđ > 0, do sự phân cực của điện áp chủ đạo nên nửa đèn phải thông yếu hơn nửa đèn bên trái của 1ĐT, điện áp trên R8 lớn hơn điện áp trên R9, điện áp ra của tầng 1 có cực tính làm cho đèn 3ĐT thông mạnh hơn 2ĐT tức là Ia3 > Ia2 hay I2CK > I1CK và sức từ động F∑ có dấu tương ứng với chiều quay thuận của động cơ Tốc độ động cơ lớn hay bé tuỳ thuộc vào điện áp chủ đạo

- Khâu phản hồi âm dòng điện có ngắt:

Lợi dụng tính chất của MĐKĐ là khi có dòng điện phần ứng, điện áp ra của nó sẽ giảm do tác dụng của phản ứng phần ứng Mạch phản hồi âm dòng điện có ngắt gồm có cuộn bù, cầu chỉnh lưu 1V và biến trở 2BT Khi dòng điện phần ứng còn nhỏ và nhỏ hơn dòng điện ngắt (Iư< Ing), sụt áp trên cuộn bù nhỏ hơn điện áp trên biến trở 2BT(U0); cầu

Chương 1 Tìm hiểu máy doa ngang 2620

chỉnh lưu 1V không thông, và dòng điện cuộn bù hoàn toàn tương ứng với dòng điện phần ứng, MĐKĐ được bù đủ Với giả thiết Ib = Iư thì sức từ động của cuộn bù sẽ là [4]:

𝐹𝑏 = 𝐼𝑏 𝑊𝑏 = 𝐼ư 𝑊𝑏 (1.8) Khi Iư > Ing thì ta có Ub > U0; các van 1V thông, xuất hiện dòng điện phân mạch I1V

và dòng điện cuộn bù sẽ giảm đi một lượng:

Fb = Ib.Wb - sức từ động của cuộn bù

Fd = Iư.Wb - sức từ động dọc trục được bù đủ khi Iư < Ing

Từ công thức F∑ ta thấy: khi Iư > Ing thì sức từ động của MĐKĐ bị giảm đi một lượng (Ilv.Wb) Như vậy có thể coi sức từ động tổng của MĐKĐ được sinh ra bởi hai cuộn 1CK - 2CK là F12 và cuộn bù Wb với sức từ động (I1V.Wb) ngược chiều sức từ động F12

1.7 Lựa chọn động cơ cho hệ truyền động ăn dao máy doa ngang 2620A

Dựa vào những yêu cầu đã đặt ra ở mục 1.2 đối với truyền động máy doa ngang

2620, em xin lựa chọn động cơ cho đồ án của mình là động cơ DC một chiều mã hiệu: 112/4-2 có các thông số cơ bản:

Z4-Bảng 1.1 Các thông số cơ bản của động cơ

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ MẠCH ĐỘNG LỰC ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ

ĐIỆN MỘT CHIỀU

2.1 Cơ sở lý thuyết động cơ điện một chiều

2.1.1 Tổng quan về động cơ điện một chiều

a) Cấu tạo động cơ điện một chiều

Hình 2.1 Cấu tạo bên trong động cơ điện một chiều [6]

Theo tài liệu [6], động cơ điện một chiều có cấu tạo gồm 3 phần chính: stator (phần cảm), rotor ( phần ứng), và phần chỉnh lưu (chổi than và cổ góp)

• Stator của động cơ điện 1 chiều thường là 1 hay nhiều cặp nam châm vĩnh cửu, hay nam châm điện

• Rotor có các cuộn dây quấn và được nối với nguồn điện một chiều

• Bộ phận chỉnh lưu, nó có nhiệm vụ là đổi chiều dòng điện trong khi chuyển động quay của rotor là liên tục Thông thường bộ phận này gồm có một bộ cổ góp và một bộ chổi than tiếp xúc với cổ góp

b) Nguyên lý làm việc của động cơ điện một chiều

Khi cho dòng điện một chiều U vào hai chổi điện , trong dây quấn phần ứng có dòng điện Iư Các thanh dẫn có dòng điện nằm trong từ trường, sẽ chịu lực Fdt làm cho roto quay Khi phần ứng quay được nửa vòng, vị trí các thanh dẫn đổi chỗ cho nhau, do có phiến góp đổi chiều dòng điện, giữ cho chiều lực tác dụng không đổi, đảm bảo động cơ có chiều quay không đổi

Chương 2 Thiết kế mạch động lực

Khi động cơ quay, các thanh dẫn cắt từ trường sẽ cảm ứng suất điện động Eư Ở động cơ điện một chiều, sức điện động Eư ngược chiều với dòng điện Iư nên sức điện động

Eư còn gọi là sức phản diện

c) Phân loại động cơ điện một chiều

Động cơ điện được phân loại theo cách kích thích từ như sau:

+ Động cơ điện kích từ độc lập: có cuộn kích từ được cấp điện từ một nguồn điện ngoài độc lập với nguồn điện cấp cho phần ứng

+ Động cơ kích từ nối tiếp: có cuộn kích từ mắc nối tiếp với cuộn dây phần ứng + Động cơ kích từ hỗn hợp: gồm 2 dây cuốn kích từ Dây cuốn kích từ song song và dây cuốn kích từ nối tiếp trong đó dây cuốn kích từ song song là chủ yếu

2.1.2 Khái quát về điều khiển động cơ điện một chiều

a) Phương trình đặc tính cơ động cơ điện một chiều kích từ độc lập

Khi nguồn điện một chiều có công suất không đủ lớn thì mạch điện phần ứng và mạch kích từ mắc vào hai nguồn một chiều độc lập với nhau, lúc này động cơ được gọi là động cơ kích từ độc lập

Giả thiết mạch từ động cơ chưa bão hòa khe hở không khí đồng đều, phản ứng phần ứng được bù đủ, các thông số động cơ không đổi Ta có thể lập sơ đồ thay thế máy điện một chiều kích từ độc lập trên Hình 2.2

Hình 2.2 Sơ đồ thay thế động cơ một chiều kích từ độc lập

Từ sơ đồ thay thế ta có phương trình cân bằng điện áp [3]:

𝑈ư = 𝐸ư+ (𝑅ư + 𝑅𝑓) 𝐼ư (2.1) Trong đó:

Uư - Điện áp phần ứng

rư - điện trở cuộn dây phần ứng

rcf - điện trở cuộn dây cực từ phụ

rb - điện trở cuộn bù

rcl – điện trở tiếp xúc giữa chổi điện và phiến góp

Sức điện động Eư của phần ứng động cơ được xác định theo công thức [3]:

N – số thanh dẫn tác dụng của cuộn dây phần ứng, dưới một mặt cực từ

a - số đôi mạch nhánh song song của cuộn dây phần ứng

Chương 2 Thiết kế mạch động lực

Đồ thị thể hiện đặc tính cơ điện của động cơ điện một chiều kích từ độc lập [3]:

Hình 2 3 Đặc tính cơ điện của động cơ một chiều kích từ độc lập

b) Điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều

Về phương diện điều chỉnh tốc độ, động cơ điện một chiều có nhiều ưu việt hơn so với loại động cơ khác, không những nó có khả năng điều chỉnh tốc độ dễ dàng mà cấu trúc mạch lực, mạch điều khiển đơn giản hơn đồng thời lại đạt chất lượng điều chỉnh cao trong

Trên thực tế có 3 phương pháp điều chỉnh động cơ điện một chiều:

Phương pháp 1: Thay đổi điện trở phần ứng

Đây là phương pháp kinh điển để điều khiển động cơ trong nhiều năm

Nguyên lý điều khiển:

Trong phương pháp này, người ta giữ U=Uđm; Φ= Φđm và nối thêm điện trở phụ vào mạch phần ứng để tăng điện trở phần ứng

Độ cứng của đường đặc tính cơ [3]:

Ta thấy khi điện trở càng lớn thì  càng nhỏ nghĩa là đặc tính cơ càng dốc và do đó càng mềm hơn

Hình 2.4 Đồ thị đặc tính cơ của động cơ một chiều khi thay đổi điện trở phần ứng [3]

Ứng với Rf = 0 ta có độ cứng tự nhiên TN có giá trị lớn nhất nên đặc tính cơ tự nhiên có độ cứng lớn hơn tất cả các đường đặc tính cơ có điện trở phụ

Như vậy, khi ta thay đổi Rf ta được một họ đặc tính cơ thấp hơn đặc tính cơ tự nhiên

+ Đặc điểm của phương pháp:

+ Điện trở mạch phần ứng càng tăng thì độ dốc càng lớn, đặc tính cơ càng mềm,

độ ổn định tốc độ càng kém và sai số tốc độ càng lớn

+ Phương pháp này chỉ cho phép điều chỉnh tốc độ vùng dưới tốc độ định mức

+ Chỉ áp dụng cho động cơ điện công suất nhỏ vì tổn hao năng lượng trên điện trở phụ làm giảm hiệu suất của động cơ và trên thực tế thường dùng ở động cơ điện trên cần trục

Đánh giá các chỉ tiêu

+ Tính liên tục: phương pháp này không thể điều khiển liên tục được mà phải điều khiển nhảy cấp

+ Dải điều chỉnh phụ thuộc vào chỉ số momen tải Tải càng nhỏ thì dải điều chỉnh

𝐷 = 𝜔𝑚𝑎𝑥⁄𝜔𝑚𝑖𝑛 càng nhỏ Phương pháp này có thể điều chỉnh trong dải D= 3:1

+ Giá trị đầu tư ban đầu rẻ nhưng hiệu quả kinh tế không cao do tổn hao trên điện trở phụ lớn

+ Chất lượng không cao dù điều khiển đơn giản

Chương 2 Thiết kế mạch động lực

Kết luận: phương pháp này có các chỉ tiêu không phù hợp với yêu cầu bài toán đưa ra là

điều khiển cơ cấu truyền động ăn dao có dải điều chỉnh rộng D=1500:1 cũng như các chỉ tiêu về tính điều khiển liên tục, hiệu quả kinh tế

Phương pháp 2: Thay đổi từ thông Φ

Nguyên lý điều khiển

Giả thiết U=Uđm; Rư=const Muốn thay đổi từ thông động cơ, ta thay đổi dòng điện kích từ hay thay đổi điện áp cấp cho mạch kích từ

Thay đổi dòng điện trong mạch kích từ bằng cách nối tiếp biến trở vào mạch kích

từ hay thay đổi điện áp cấp cho mạch kích từ

Bình thường động cơ làm việc ở chế độ định mức với kích thước tối đa ( Φ=Φmax )

mà phương pháp này chỉ cho phép tăng điện trở vào mạch kích từ nên chỉ có thể điều khiển theo hướng giảm từ thông Φ tức là điều chỉnh tốc độ trong vùng trên tốc độ định mức

Nên khi giảm Φ thì tốc độ không tải lý tưởng 𝜔0 =𝑈đ𝑚

𝐾Φ tăng, còn độ cứng đặc tính

cơ 𝛽 = −(𝐾Φ)2

𝑅ư giảm , ta thu được họ đặc tính cơ trên đặc tính cơ tự nhiên

Hình 2.5 Đặc tính cơ động cơ điện một chiều khi thay đổi từ thông [3]

Khi tăng tốc độ động cơ bằng cách giảm từ thông thì dòng điện tăng và tăng vượt quá mức cho phép nếu mômen không đổi Vì vậy muốn giữ cho dòng điện không vượt quá giá trị cho phép đồng thời với việc giảm từ thông thì ta phải giảm Mt theo cùng tỉ lệ Đặc điểm phương pháp:

+ Phương pháp này có thể thay đổi tốc độ về phía tăng

+ Phương pháp này chỉ điều khiển ở vùng tải không quá lớn so với định mức

+ Việc thay đổi từ thông không làm thay đổi dòng điện ngắn mạch

+ Việc điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông là phương pháp điều khiển với công suất không đổi

Đánh giá các chỉ tiêu điều khiển:

+ Sai số tốc độ lớn: đặc tính điều khiển nằm trên và dốc hơn đặc tính tự nhiên

+ Dải điều khiển phụ thuộc vào phần cơ của máy Có thể điều khiển trơn trong dải điều chỉnh D = 3:1

+ Tính liên tục: vì công suất của cuộn dây kích từ bé, dòng điện kích từ nhỏ nên ta có thể điều khiển liên tục với Φ  1

+ Phương pháp này được áp dụng tương đối phổ biến, có thể thay đổi liên tục và kinh

tế ( vì việc điều chỉnh tốc độ thực hiện ở mạch kích từ với dòng kích từ = (1-10)%Iđm

của phần ứng nên tổn hao điều chỉnh thấp

Kết luận: Đây gần như là phương pháp duy nhất đối với động cơ điện một chiều khi cần

điều chỉnh tốc độ lớn hơn tốc độ điều khiển

Phương pháp 3: Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp

Nguyên lý làm việc:

Để điều chỉnh điện áp phần ứng động cơ điện một chiều cần có thiết bị nguồn ( máy phát điện một chiều kích từ độc lập, các bộ chỉnh lưu điều khiển,…)

Hình 2.6 Đường đặc tính cơ động cơ một chiều khi thay đổi điện áp phần ứng [3]

Khi thay đổi điện áp phần ứng ( thay đổi theo chiều giảm điện áp), vì từ thông của động cơ được giữ không đổi , còn tốc độ không tải lý tưởng 𝜔0 = 𝑈 𝐾𝜙⁄ thay đổi tùy thuộc vào giá trị điện áp phần ứng



Chương 2 Thiết kế mạch động lực

Do đó ta thu thập được họ đặc tính mới song song và thấp hơn họ đặc tính cơ tự nhiên là vùng điều khiển nằm dưới vùng tốc độ định mức

Đặc điểm phương pháp:

+ Điện áp phần ứng càng giảm, tốc độ động cơ càng thấp

+ Điều chỉnh trơn trong toàn bộ dải điều chỉnh

+ Độ cứng đặc tính cơ cao và không đổi trong toàn bộ dải điều chỉnh

+ Rất dễ tự động hóa khi dùng chỉnh lưu điều khiển

+ Phương pháp này điều khiển với mômen không đổi vì Φ và Iư không đổi

Đánh giá chỉ tiêu điều khiển:

+ Sai số tốc độ lớn ( sai số tốc độ bằng với sai số tốc độ của đường đặc tính cơ tự nhiên )

+ Tính liên tục: Điện áp của động cơ điều khiển bằng bộ biến đổi

+ Dải điều chỉnh D rộng

Kết luận: đây là phương pháp duy nhất có thể điều chỉnh tốc độ động cơ trong vùng tốc

độ thấp hơn tốc độ định mức đối với động cơ một chiều

= Qua việc xét ba phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều ta thấy phương pháp điều chỉnh điện áp phần ứng là triệt để và có nhiều ưu điểm hơn cả nên ta chọn phương pháp này để điều khiển cơ cấu động cơ điện một chiều trong bộ truyền động

ăn dao của máy doa ngang 2620

c) Các bộ biến dổi điều chỉnh điện áp phần ứng của động cơ

Trên thực tế có 2 phương pháp được sử dụng để điều chỉnh điện áp phần ứng động

cơ Đó chính là phương pháp hệ thống máy phá động cơ và phương pháp sử dụng bộ chỉnh lưu có điều khiển

Với phương pháp máy phát động cơ có nhược điểm là cồng kềnh, tốn diện tích và vốn đầu tư cao nên do giới hạn đồ án, em xin chỉ trình bày phương pháp chỉnh lưu có điều khiển để điều chỉnh điện áp phần ứng động cơ điện một chiều

Hình 2.7 Phương pháp chỉnh lưu động cơ điện một chiều

Hệ thống chỉnh lưu động cơ điện một chiều dùng bộ biến đổi là một loại nguồn điều

áp một chiều Khi nối nó vào mạch phần ứng động cơ điện một chiều kích từ độc lập ta sẽ được hệ thống CL-Đ

Hiện nay các Thyristor được dùng phổ biến để tạo ra các bộ chỉnh lưu có điều khiển bởi các tính chất ưu việt của chúng: gọn nhẹ, tổn hao ít, tác động nhanh…

- Nguyên lý điều khiển:

Động cơ điện một chiều nhận năng lượng từ lưới xoay chiều thông qua bộ chỉnh lưu Bộ chỉnh lưu biến đổi điện lưới xoay chiều thành điện một chiều cấp điện cho phần ứng của động cơ điện một chiều

Khi điều khiển góc mở cắc Thyristor, ta điều khiển được điện áp phần ứng tức là điều khiển tốc độ động cơ điện một chiều

2.2 Sơ bộ phương pháp chỉnh lưu có điều khiển điện áp một chiều

2.2.1 Các phương án chỉnh lưu chính

Với yêu cầu bài toán đưa ra, đầu vào là điện áp 3 pha 380V,50Hz,

Đầu ra động cơ : P=7,5kW, Ud=220V

Em xin đưa ra hai phương án chỉnh lưu để khảo sát trong đồ án là:

• Chỉnh lưu hình tia ba pha

• Chỉnh lưu cầu ba pha

Ta có bảng giá trị các tham số cơ bản của mạch chỉnh lưu cầu ba pha và hình tia ba pha

𝑋𝑎 𝐼𝑑(k𝛾)

a) Phương pháp chỉnh lưu 3 pha hình tia:

Hình 2.8 Sơ đồ chỉnh lưu hình tia ba pha

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động:

• Máy biến áp 3 pha thứ cấp mắc kiểu hình sao có dây trung tính

• Mạch chình lưu 3 thysistor mắc theo kiểu chung Anot hoặc chung Katot: ở đây

ta xét sơ đồ đấu chung Katot (hình 2) gồm T1, T2, T3 đấu lần lượt vào 3 pha a,b,c của máy biến áp

• Góc mở α tính từ lúc giao nhau của các điện áp pha

• Góc dẫn của mỗi thysistor là λ = 2π/3

Nguyên lý hoạt động của sơ đồ:

+ Tại θ = θ1 = π/6 + α van T3 đang dẫn, cấp xung điều khiển mở T1, van này mở

vị điện áp pha a đang dương và UA-K = Ua - Utải > 0 Van T3 bị khóa tự nhiên + Tại θ = θ2 = 5π/6 + α van T1 đang dẫn, cấp xung điều khiển mở T2, van này mở

vị điện áp pha b đang dương và UA-K = Ub - Utải > 0 Van T1 bị khóa tự nhiên + Tương tự với van T3 Các xung cách nhau một góc 2π/3 , thứ tự cấp xung T1, T2, T3, T1, T2,…

Dạng dòng điện và điện áp:

Hình 2.9 Dạng điện áp đầu ra của mạch chỉnh lưu và xung điều khiển

Nhận xét : sơ đồ chình lưu hình tia 3 pha có điều khiển gồm những ưu nhược điểm sau

đây:

• Mạch điều khiển đơn giản, dễ vận hành, sửa chữa

• Sử dụng số van nhỏ, giá thành thấp, tổn thất trên van nhỏ

• Điện áp đặt lên các van lớn

• Chất lượng điện áp ra còn nhấp nhô

Chương 2 Thiết kế mạch động lực

• Bắt buộc dùng máy biến áp

• Chưa khai thác tốt công suất huy động từ máy biến áp

b) Phương pháp chỉnh lưu cầu ba pha:

Hình 2.10 Sơ đồ chỉnh lưu cầu ba pha

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động:

• Gồm 6 thysistor chia làm 2 nhóm:

Nhóm 1 : T1, T3, T5 đầu Katot chung

Nhóm 2 : T4, T6, T2 đầu Anot chung

• Điện áp các pha: tương tự chỉnh lưu hình tia

• Góc mở α tính từ lúc giao nhau của các điện áp pha

• Góc dẫn của mỗi thysistor là λ = 2𝜋

Nguyên lý hoạt động sơ đồ:

Giả thiết T5, T6 đang có dòng chảy qua:

+ Khi 𝜃 = 𝜃1 =𝜋

6+ 𝛼 cấp xung điều khiển mở T1 Van này dẫn do có

𝑈𝐴−𝐾 = 𝑈𝑎𝑏− 𝑈𝑡ả𝑖 > 0 , sự mở của van này làm T5 bị khóa tự nhiên do Ua > Uc Lúc này T6 và T1 cho dòng đi qua Điện áp trên tải 𝑈𝑑 = 𝑈𝑎𝑏 = 𝑈𝑎 − 𝑈𝑏

+ Khi 𝜃 = 𝜃1 =3𝜋

6 + 𝛼 cấp xung điều khiển mở T2 Van này dẫn do có

𝑈𝐴−𝐾 = 𝑈𝑎𝑐 − 𝑈𝑡ả𝑖 > 0, sự mở của van này làm T6 bị khóa tự nhiên do Uc < Ub Lúc này T1 và T2 cho dòng đi qua Điện áp trên tải 𝑈𝑑 = 𝑈𝑎𝑏 = 𝑈𝑎 − 𝑈𝑏

Tương tự khi tác động xung điều khiển lệch nhau một góc π/3 lần lượt vào các cực của các Thysistor tiếp theo với thứ tự quay vòng là 1,2,3,4,5,6,1,…

Qui luật điều chỉnh:

• Giá trị 𝑈𝑑𝑜 = 2,34 𝑈2 ( Tính theo bảng 2.1)

• Với tải thuần trở:

+ Dòng điện tải giản đoạn khi α > 60 với qui luật [1]:

𝑈𝑑𝛼 = 𝑈𝑑0 [1 + cos (𝛼 + 60°)] (2.8) + Dòng điện tải liên tục khi 𝛼 < 60°:

𝑈𝑑𝛼 = 𝑈𝑑0 cos 𝛼 (2.9) Trong mỗi nhóm khi mỗi thysistor mở nó sẽ khóa ngay thysistor liền trước nó như trong bảng:

Bảng 2.2 Bảng mô tả thời điểm mở và khóa các van

• Sử dụng dụng số van lớn, giá thành tốn kém và gây tổn thất trên van lớn

• Điện áp đặt lên các van lớn

Nhận xét chung: Dựa vào ưu nhược điểm của sơ đồ chỉnh lưu trên, kết hợp với tham số

đầu ra yêu cầu ta nhận thấy lựa chọn chỉnh lưu cầu ba pha là thích hợp hơn cả vì

• Sử dụng hiệu quả công suất huy động từ lưới và từ máy biến áp với hệ số cos φ thấp không gây nhiều ảnh hưởng xấu đến lưới điện

• Chất lượng điện áp ra tốt, số lần đập mạch trong một chu kì gấp 2 lần so với chỉnh lưu hình tia

• Sụt áp trên mỗi van ≈2V, tại mọi thời điểm luôn có 2 van cùng dẫn dòng nên tổn thất ΔU ≈ 4V, %ΔPvan = 4

80100% = 5% ở mức chấp nhận được

• Ta chấp nhận giá thành cao hơn vì những ưu điểm kể trên

Như vậy em xin lựa chọn phương án chỉnh lưu cầu ba pha cho hệ thống điều khiển động cơ của mình

2.2.2 Lựa chọn phương án đảo chiều điện áp

Có hai phương pháp chính dùng cho điều khiển chính áp dụng cho chỉnh lưu đảo chiều là điều khiển chung và điều khiển riêng

a) Phương pháp điều khiển riêng:

Trong phương pháp điều khiển mỗi chiều dòng tải chỉ có một bộ van tương ứng hoạt động, bộ còn lại không được phát xung nên hoàn toàn nghỉ do đó không có khả năng xuất hiện dòng chảy xuyên thông nên không cần cuộn kháng cân bằng

Tuy nhiên phương pháp này đòi hỏi một qui trình đảo chiều khá chặt cẽ khi tải là động cơ điện để tránh các sự cố cũng như để đạt các chỉ tiêu về chất lượng động cơ của hệ nên ta thường không sử dụng phương pháp này để đảo chiều điện áp phần ứng động cơ điện một chiều

b) Phương pháp điều khiển chung:

Ở phương pháp này cả hai bộ van đều được phát xung điều khiển, vì vậy làm xuất hiện dòng điện chảy xuyên thông giữa hai bộ van mà không đi qua tải gọi là dòng cân bằng,

để hạn chế dòng này, ngoài cuộn kháng lọc Ld, cần đưa thêm cáng cuộn kháng L1-L4 vào giữa hai bộ van Sơ đồ chỉnh lưu đảo chiều điều khiển chung:

Chương 2 Thiết kế mạch động lực

Hình 2.12 Sở đồ chỉnh lưu cầu ba pha có đảo chiều dùng phương pháp điều khiển chung

[1]

Trong phương pháp này có ba cách điều khiển khác nhau:

- Điều khiển chung có phối hợp chế độ hai bộ van

- Điều khiển chung không phối hợp chế độ

- Điều khiển khống chế giá trị dòng điện cân bằng

Trong cả ba phương án trên, phương pháp điều khiển chung phối hợp chế độ hai bộ van được sử dung nhiều hơn cả vì tính linh hoạt trong thay đổi tốc độ, đảo chiều động cơ Không gây tổn hơn chuyển mạch như phương pháp điều khiển riêng, điều khiển chính xác

Vì vậy em lựa chọ phương án này để đảo chiều cho động cơ của mình

2.3 Tính toán lựa chọn thiết bị mạch lực

2.3.1 Sơ đồ mạch lực

Với thông số động cơ ta lựa chọn: P=7,5kW, Uđm =220V, nđm =1530 (vòng/phút) Nguồn cấp 3 pha 380V

Ta thiết kế mạch lực như sau:

Chương 2 Thiết kế mạch động lực

+ Cầu chỉnh lưu ba pha dùng điôt 1CL cấp nguồn cho cuộn kích từ CKT của động

cơ và mạch điều khiển công nghệ của máy

+ Mạch điều khiển công nghệ có tác dụng bật dừng động cơ

b) Nguyên lý làm việc của sơ đồ điều khiển công nghệ

Ấn nút mở máy “M” công tắc tơ Đg có điện, nó sẽ đóng tiếp điểm cấp nguồn cho bộ biến đổi và biến áp nguồn của bộ điều khiển

Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi giá trị đặt trong mạch điều khiển Thyristor Để điều chỉnh động cơ ta sử dụng hai mạch vòng phản hồi là mạch vòng phải hồi dòng điện và mạch vòng phải hồi tốc độ để cho chất lượng điều khiển tốt hơn Để đảo chiều động cơ ta sử dung phương pháp điều khiển chung cụ thể là điều khiển khống chế giá trị dòng điện cân bằng

Khi tốc độ động cơ đạt dần đến đm Khi điện áp đặt lên động cơ đạt trị số định mức, rơle điện áp RĐA tác động, tiếp điểm của nó sẽ đóng, cấp nguồn cho công tắc tơ KCB, tiếp điểm KCB mở ra biến trở BT đấu nối trực tiếp vào cuộn kích từ của động cơ (CKT) Điều chỉnh triết áp BT, từ thông kích từ sẽ giảm, tốc độ tăng > tốc độ định mức đến trị số cực đại (𝜔𝑚𝑎𝑥 = 3000 𝑣ò𝑛𝑔/𝑝ℎú𝑡)

Dừng máy bằng nút ấn “D”, công tắc tơ Đg mất điện, tiếp điểm thường đóng của nó

sẽ làm cho công tắc tơ KH có điện, tiếp điểm của nó sẽ đấu Rh ( điện trở hãm) song song với phần ứng của động cơ Quá trình hãm động năng bắt đầu Khi tốc độ của động cơ giảm dần gần bằng không Điôt ổn áp Đ14 không bị đánh thủng, rơle RLD không tác động, tiếp điểm của nó sẽ cắt điện cuộn dây công tắc tơ KH

c) Các thiết bị bảo vệ

• Bảo vệ quá áp cho các Thyristor bằng các mạch R-C đấu song song với các Thyristor

• Bảo vệ mất từ thông bằng rơle dòng điện RTT

• Hệ thống chỉ làm việc khi quạt gió làm mát các Thyristor đã làm việc ( RAL đã kín)

2.3.2 Tính toán các giá trị cơ bản của động cơ

Với thông số động cơ lựa chọn: Pđm =7,5kW, Uđm =220V, nđm =1530 vòng/phút

Ta tính toán các thông số cơ bản của động cơ:

Rư = 0,5 (1 − η) Uđm/Iđm (2.10) Với hiệu suất 90%, Uđm= 220V, Iđm =34 A, ta có: Rư = 0,3235 ()

+ Lư điện cảm phần ứng động cơ được tính theo công thức Umanxki-Linđvil:

Lư = γ Uđm 60

2 π p nđm Iđm (2.11) Với γ là hệ số dự trữ dòng điện, p là số cặp cực phần ứng động cơ một chiều Chọn γ = 0,25

• Loại van nào có sụt áp ∆U nhỏ hơn sẽ có tổn hao nhiệt ít hơn

• Dòng điện rò của loại van nào nhỏ hơn thì chất lượng tốt hơn

• Nhiệt độ cho phép của loại van cao hơn thì khả năng chiụ nhiệt tốt hơn

• Điện áp và dòng điện điều khiển của loại van nào nhỏ hơn, công suất điều khiển thấp hơn

• Loại van nào có thời gian chuyển mạch bé mạch bé hơn sẽ nhạy hơn Tuy nhiên, trong đa số các van bán dẫn, thời gian chuyển mạch thường tỷ lệ nghịch với tổn hao công suất

Các van động lực được lực được lựa chọn dựa vào các yếu tố cơ bản là: Dòng tải,

sơ đồ đã chọn, điều khiển tỏa nhiệt, điện áp làm việc Các thông số cơ bản của van động lực được tính như sau:

Chương 2 Thiết kế mạch động lực

Dòng cực đại qua van [1]:

I𝑣 > K𝑙𝑣 I𝑡𝑏𝑣 (2.12) Trong đó:

Klv : Hệ số dự trữ

Itbv : Dòng điện trung bình qua van

Iv : Dòng điện cực đại qua van

Dòng trung bình qua van, dựa theo bảng 2.1:

𝐼𝑡𝑏𝑣 =𝐼𝑑

Do động cơ làm việc liên tục, có sự phát nhiệt trên van nên ta chọn hệ số dự trữ

𝐾𝑙𝑣 = 1,5 ÷ 2 chọn Klv = 2, thay vào công thức (2.13):

𝐼𝑣 > 𝐾𝑙𝑣 𝐼𝑡𝑏𝑣 = 2.34

3 = 22,6 (𝐴)

Ta có điện áp ngược cực đại qua van [1]:

𝑈𝑣 > 𝐾𝑈𝑣 𝑈𝑛𝑔 𝑚𝑎𝑥 (2.14) Trong đó:

Uv : Điện áp van

Kuv : Hệ số dự trữ về điện áp cho van

Giá trị điện áp ngược cực đại theo bảng 2.1:

𝐾𝑢 = 2,45.

2202,34= 230 (𝑉)

Klv hệ số dực trữ điện áp cho van lấy từ 1,7 – 2,2 [1] Chọn Klv = 1,8

Như vậy, thay vảo công thức 2.15, ta tính được Uv:

𝑈𝑣 > 𝐾𝑈𝑣.𝑈𝑛𝑔 𝑚𝑎𝑥 = 1,8.230 = 414 (𝑉)

Từ I và U tính được ta chọn Thyristor T10-40 do Nga sản xuất