Đồ án Thiết kế hệ thống nạp acquy tự động

Bình ắc qui được chia ra nhiều ngăn ,thường là 6 ngăn.Mỗi ngăn cho điện áp ra ở đầu cực là 2V .Như vạy nếu đem đấu nối tiếp cả 6 ngăn ắc qui với nhau ta sẽ có một bộ nguồn ắc qui là 12V. Cấu trúc của một ắc qui đơn gồm có phân cực dương, phân khối bản cực âm, các tấm ngăn.Phân khối bản cực do các bản cực cùng tên ghép lại với nhau. Cấu tạo của một bản cực trong ắc qui gồm có phần khung xương và chất tác dụng trát lên nó. Khung xương của bản cực âm và bản cực dương có cấu tạo giống nhau, chúng được đúc từ chì và có pha thêm 5  8 % ăng ti moang ( Sb ) và tạo hình mắt lưới . Phụ gia Sb thêm vào chì sẽ làm tăng độ dẫn điện và cải thiện tính đúc. Trong thành phần chất tác dụng còn có thêm khoảng 3 % chất nở ( các muối hưu cơ ) để tăng độ xốp, độ bền của lớp chất tác dụng. Nhờ tăng độ xốp mà cải thiện được độ thấm sâu của chất dung dịch điện phân vào trong lòng bản cực, đồng thời diện tích thực tế tham gia phản ứng hoá học của các bản cực cũng được tăng thêm . Phần đầu của mỗi bản cực có vấu, các bản cực dương củamỗiắcqui đơn được hàn với nhau tạo thành khối bản cực dương, các bản cực âm được hàn với nhau thành khối bản cực âm. Số lượng các bản cực trong mỗi ắc qui thường từ 5  8, bề dầy tấm bản cực dương của ắc qui thường từ 1,3 đến 1,5 mm , bản cực âm thường mỏng hơn 0,2  0,3 mm . Số bản cực âm trong ắc qui thường nhiều hơn số bản cực âm một bản nhằm tận dụng triệt để diện tích tham gia phản ứng của các bản cực. Tấm ngăn được bố trí giữa các bản cực âm và dương có tác dụng ngăn cách và tránh va đập giữa các bản cực. Tấm ngăn được làm bằng vật liệu polyvinylclo bề dầy 0,8  1,2 và có dạng lượn sóng , trên bề mặt tấm ngăn có các lỗ cho phép dung dịch điện phân thông qua.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐỘC LẬP-TỰ DO-HẠNH PHÚC -

-*** -*** -*** -ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Họ và tên : Hoàng Vũ Hưng

Lớp: Tự Động Hoá 1 Khoá: 43 Khoa: Điện

1.Nhiệm vụ thiết kế :

Thiết kế nguồn nạp ắcqui tự động

.Các số liệu ban đầu: Uđm ắcqui: 5-50V;

Dòng nạp định mức:50(A);

Dòng nạp min:10(A);

Yêu cầu: Bộ nguồn phải đảm bảo 2 chế độ :ổn dòng khi điện áp ắcqui thấp hơn 0.95Uđmvà ổn áp khi Uaq đạt giá trị >o,95Uđm.Khi ắc qui đầy bộ nạp phải ngắt

2.Nội dung phần thuyết minh và tính toán I Giới thiệu chung

II Các phương án nạp

III Sơ đồ nguyên lý

IV Tính toán mạch lực

V Tính toán mạch điều khiển

VI Kết luận

VII Tài liệu tham khảo

3.Các bản vẽ: 4.Cán bộ hướng dẫn: Phạm Quốc Hải

Ngày tháng năm 2002

Chủ nhiệm bộ môn Cán bộ hướng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên) (kývà ghi rõ họ tên)

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ẮC QUI

I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ẮC QUI.

ắc qui là nguồn cung cấp điện một chiều cho các thiết bị điện trong công nghiệpcũng như trong đời sống hàng ngày Có nhiều loại ắc qui nhưng phổ biến và thườnggặp trong thực tế là ắc qui chì và ắc qui axit

1 Đặc điểm cấu tạo của ắc qui.

Bình ắc qui được chia ra nhiều ngăn ,thường là 6 ngăn.Mỗi ngăn cho điện áp ra ởđầu cực là 2V Như vạy nếu đem đấu nối tiếp cả 6 ngăn ắc qui với nhau ta sẽ có một

bộ nguồn ắc qui là 12V

Cấu trúc của một ắc qui đơn gồm có phân cực dương, phân khối bản cực âm, các tấmngăn.Phân khối bản cực do các bản cực cùng tên ghép lại với nhau Cấu tạo của mộtbản cực trong ắc qui gồm có phần khung xương và

chất tác dụng trát lên nó Khung xương của bản cực âm và bản cực dương

có cấu tạo giống nhau, chúng được đúc từ chì và có pha thêm 5 ÷ 8 %

ăng ti moang ( Sb ) và tạo hình mắt lưới Phụ gia Sb thêm vào chì sẽ làm tăng độ dẫnđiện và cải thiện tính đúc Trong thành phần chất tác dụng còn có thêm khoảng 3 %chất nở ( các muối hưu cơ ) để tăng độ xốp, độ bền của lớp chất tác dụng Nhờ tăng

độ xốp mà cải thiện được độ thấm sâu của chất dung dịch điện phân vào trong lòngbản cực, đồng thời diện tích thực tế tham gia phản ứng hoá học của các bản cực cũngđược tăng thêm Phần đầu của mỗi bản cực có vấu, các bản cực dương củamỗiắcquiđơn được hàn với nhau tạo thành khối bản cực dương, các bản cực âm được hàn vớinhau thành khối bản cực âm Số lượng các bản cực trong mỗi ắc qui thường từ 5 ÷ 8,

bề dầy tấm bản cực dương của ắc qui thường từ 1,3 đến 1,5 mm , bản cực âm thườngmỏng hơn 0,2 ÷ 0,3 mm Số bản cực âm trong ắc qui thường nhiều hơn số bản cực

âm một bản nhằm tận dụng triệt để diện tích tham gia phản ứng của các bản cực Tấmngăn được bố trí giữa các bản cực âm và dương có tác dụng ngăn cách và tránh vađập giữa các bản cực Tấm ngăn được làm bằng vật liệu poly-vinyl-clo bề dầy 0,8 ÷

1,2 và có dạng lượn sóng , trên bề mặt tấm ngăn có các lỗ cho phép dung dịch điệnphân thông qua

2 Quá trình biến đổi năng lượng trong ắc qui

ắc qui là nguồn năng lượng có tính chất thuận nghịch : nó tich trữ năng lượng dướidạng hoá năng và giải phóng năng lượng dưới dạng điện năng Quá trình ắc qui cấpđiện cho mạch ngoài được gọi là quá trình phóng điện, quá trình ắc qui dự trữ nănglượng được gọi là quá trình nạp điện

2.1 Quá trình biến đổi năng lượng trong ắc qui axit

Kí hiệu hoá học biểu diễn ắc qui axit có dung dich điện phân là axit H2SO4 nồng

độ d = 1,1 ÷ 1,3 % bản cực âm là Pb và bản cực dương là PbO2 có dạng :

2.2 Quá trình biến đổi năng lượng trong ắc qui kiềm.

Kí hiệu hoá học biểu diễn ắc qui kiềm có dung dich điện phân là KOH nồng độ d

đó ta có thể căn cứ vào nồng độ dung dịch điện phân để đánh giá trạng thái tích điệncủa ắc qui

3 Các đặc tính cơ bản của ắc qui

Sức điện động của ắc qui chì và ắc qui axit phụ thuộc vào nồng độ dung dịch điệnphân Người ta thường sử dụng công thức kinh nghiệm

Eo = 0,85 + ρ ( V )

trong đó: Eo - sức điện động tĩnh của ắc qui ( V )

- nồng độ dung dịch điện phân ở 15 °C ( g/cm3 )

Trong quá trình phóng điện sức điện động của ắc qui được tính theo công thức :

Ep = Up + Ip.rb

trong đó : Ep - sức điện động của ắc qui khi phóng điện ( V )

Ip - dòng điện phóng ( A )

Up - điện áp đo trên các cực của ắc qui khi phóng điện (V)

rb - điện trở trong của ắc qui khi phóng điện ( Ω )

Trong quá trình nạp sức điện động En của ắc qui được tính theo công thức :

En = Un - In.rb

trong đó : En - sức điện động của ắc qui khi nạp điện ( V )

In - dòng điện nạp ( A )

Un - điện áp đo trên các cực của ắc qui khi nạp điện

( V )

rb - điện trở trong của ắc qui khi nạp điện ( Ω )

Dung lượng phóng của ắc qui là đại lượng đánh giá khả năng cung cấp năng lượngcủa ắc qui cho phụ tải, và được tính theo công thức :

Cp = Ip.tp

trong đó : Cp - dung dịch thu được trong quá trình phóng ( Ah )

Ip - dòng điện phóng ổn định trong thời gian phóng điện ( A )

tp - thời gian phóng điện ( h )

Dung lượng nạp của ắc qui là đại lượng đánh giá khả năng tích trữ năng lượng của ắcqui và được tính theo công thức :

Cn = In.tn

trong đó :

Cn - dung dịch thu được trong quá trình nạp ( Ah )

In - dòng điện nạp ổn định trong thời gian nạp tn ( A )

tn - thời gian nạp điện ( h )

3.1 Đặc tính phóng của ắc qui

Đặc tính phóng của ắc qui là đồ thị biểu diễn quan hệ phụ thuộc của sức điện động,điện áp ắc qui và nồng độ dung dịch điện phân theo thời gian phóng khi dòng điệnphóng không thay đổi

Từ đặc tính phóng của ắc qui như trên hình vẽ ta có nhận xét sau:

Trong khoảng thời gian phóng từ tp = 0 đến tp = tgh, sức điện động

điện áp, nồng độ dung dịch điện phân giảm dần, tuy nhiên trong khoảng thời gian này

độ dốc của các đồ thị không lớn, ta gọi đó là giai đoạn phóng ổn định hay thời gianphóng điện cho phép tương ứng với mỗi chế độ phóng điện của ắc qui ( dòng điệnphóng )

Từ thời gian tghtrở đi độ dốc của đồ thị thay đổi đột ngột Nếu ta

tiếp tục cho ắc qui phóng điện sau tgh thì sức điện động ,điện áp của ắc qui sẽ giảmrất nhanh Mặt khác các tinh thể sun phát chì (PbSO4) tạo thành trong phản ứng sẽ códạng thô rắn rất khó hoà tan ( biến đổi hoá học) trong quá trình nạp điện trở lại cho ắcqui sau này Thời điểm tgh gọi là giới hạn phóng điện cho phép của ắc qui, các giá trị

Ep, Up, ρ tại tgh được gọi là các giá trị giới hạn phóng điện của ắc qui ắc qui khôngđược phóng điện khi dung lượng còn khoảng 80%

- Sau khi đã ngắt mạch phóng một khoảng thời gian nào, các giá trị sức điện động,điện áp của ắc qui, nồng độ dung dịch điện phân lại tăng lên, ta gọi đây là thời gianhồi phục hay khoảng nghỉ của ắc qui Thời gian hồi phục này phụ thuộc vào chế độphóng điện của ắc qui( dòng điện phóng và thời gian phóng )

3.2 Đặc tính nạp của ắc qui

A + -Nguồn

Đặc tính nạp của ắc qui là đồ thị biểu diễn quan hệ phụ thuộc giữa sức điện động ,điện áp và nồng độ dung dịch điện phân theo thời gian nạp khi trị số dòng điện nạpkhông thay đổi

- Trong sử dụng thời gian nạp no cho ắc qui kéo dài từ 2 ÷ 3 h trong suốt thời gian

đó hiệu điện thế trên các bản cực của ắc qui và nồng độ dung dịch điện phân khôngthay đổi Như vậy dung lượng thu được khi ắc qui phóngđiện luôn nhỏ hơn dunglượng cần thiết để nạp no ắc qui

- Sau khi ngắt mạch nạp, điện áp, sức điện động của ắc qui, nồng độ dung dịch điệnphân giảm xuống và ổn định Thời gian này cũng gọi là khoảng nghỉ của ắc qui saukhi nạp

- Trị số dòng điện nạp ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng và tuổi thọ của ắc qui.Dòng điện nạp định mức đối với ắc qui là In = 0,1C

Trong đó C10 là dung lượng của ắc qui mà với chế độ nạp với dòng điện định mức là

In = 0,1C10 thì sau 10 giờ ắc qui sẽ đầy

Ví dụ với ắc qui C = 180 Ah thì nếu ta nạp ổn dòng với dòng điện bằng 10% dunglượng ( tức In = 18 A ) thì sau 10 giờ ắc qui sẽ đầy

4.Sự khác nhau giữa ắc qui chì và ắc qui axit

Cả hai loại ắc qui này đều có một đặc điểm chung đó là tính chất tải thuộc loại dungkháng và sức phản điện động Nhưng chúng còn có một số đặc điểm khác biệt sau :

5.1 Phương pháp nạp ắc qui với dòng điện không đổi

Đây là phương pháp nạp cho phép chọn được dòng nạp thích hợp với mỗi loại ắcqui, bảo đảm cho ắc qui được no Đây là phương pháp sử dụng trong các xưởng bảodưỡng sửa chữa để nạp điện cho ắc qui hoặc nạp sử chữa cho các ắc qui bị Sunfathoá Với phương pháp này ắc qui được mắc nối tiếp nhau và phải thoả mãn điềukiện :

Un ≥ 2,7.Naq

ắc qui axit ắc qui chì

- Khả năng quá tải không cao, dòng - Khả năng quá tải rất lớn

nạp lớn nhất đạt được khi quá tải dòng điện nạp lớn nhất khi

là Inmax = 20%C10 đó có thể đạt tới 50%C10

- Hiện tượng tự phóng lớn, ắc qui - Hiện tượng tự phóng nhỏ

nhanh hết điện ngay cả khi không

sử dụng.

- Sử dụng rộng rãi trong đời sống - Với những khả năng trên

công nghiệp, ở những nơi có nhiệt thì ắc qui kiềm thường sử

độ cao va đập lớn nhưng đòi hỏi những nơi yêu cầu công

công suất và quá tải vừa phải cao quá tải thường xuyên và

sử dụng với các thiết bị công

suất lớn

- Dùng trong xe máy , ôtô, các động - Dùng trong công nghiệp

cơ máy nổ công suất vừa và nhỏ hàng không, hàng hải và

những nơi nhiệt độ hoạt động

Trong đó: Un - điện áp nạp

Naq - số ngăn ắc qui đơn mắc trong mạch

Nhược điểm của phương pháp nạp với dòng điện không đổi là thời gian nạp kéo dài

và yêu cầu các ắc qui đưa vào nạp có cùng dung lượng định mức Để khắc phụcnhược điểm thời gian nạp kéo dài, người ta sử dụng phương pháp nạp với dòng điệnnạp thay đổi hai hay nhiều nấc

Phương pháp nạp với điện áp không đổi

Phương pháp này yêu cầu các ắc qui được mắc song song với nguồn nạp Hiệuđiện thế của nguồn nạp không đổi và được tính bằng ( 2,3 ÷ 2,5 ) V cho mỗi ngănđơn Phương pháp nạp với điện áp không đổi có thời gian nạp ngắn, dòng nạp tựđộng giảm theo thời gian.Tuy nhiên dùng phương pháp này ắc qui không được nạp

no Vì vậy nạp với điện áp không đổi chỉ là phương pháp nạp bổ xung cho ắc quitrong quá trình sử dụng

Phương pháp nạp dòng áp

Đây là phương pháp tổng hợp của hai phương pháp trên Nó tận dụng được những

ưu điểm của mỗi phương pháp

Đối với yêu cầu của đề bài là nạp ắc qui tự động tức là trong quá trình nạp mọi quátrình biến đổi và chuyển hoá được tự động diễn ra theo một trình tự đã đặt sẵn thì tachọn phương án nạp ắc qui là phương pháp dòng áp

Các quá trình nạp ắc qui tự động kết thúc khi bị cắt nguồn nạp hoặc khi nạp ổn áp vớiđiện áp bằng điện áp trên 2 cực của ắc qui, lúc đó dòng nạp sẽ từ từ giảm về không

Kết luận :

- Vì ắc qui là tải có tính chất dung kháng kèm theo sức phản điện động cho nên khi

ắc qui đói mà ta nạp theo phương pháp điện áp thì dòng điện trong ắc qui sẽ tự độngdâng nên không kiểm soát được sẽ làm sôi ắc qui dẫn đến hỏng hóc nhanh chóng Vìvậy trong vùng nạp chính ta phải tìm cách ổn định dòng nạp cho ắc qui

Khi dung lượng của ắc qui dâng lên đến 95% lúc đó nếu ta cứ tiếp tục giữ ổn địnhdòng nạp thì ắc qui sẽ sôi và làm cạn nước Do đó đến giai đoạn này ta lại phảichuyển chế độ nạp ắc qui sang chế độ ổn áp Chế độ ổn áp được giữ cho đến khi ắcqui đã thực sự no Khi điện áp trên các bản cực cuẩ ắc qui bằng với điện áp nạp thìlúc đó dòng nạp sẽ tự động giảm về không, kết thúc quá trình nạp

CHƯƠNG II CÁC PHƯƠNG ÁN THỰC HIỆN NẠP ẮC QUI

Nguồn điện dùng để nạp ắc qui phải là nguồn một chiều vì vậy để thực hiện nhiệm vụthiết kế đồ án môn học này trước hết ta phải tạo ra nguồn một chiều Sau đây chúng

ta sẽ giới thiệu một số phương pháp tạo ra nguồn một chiều

I MÁY PHÁT ĐIỆN MỘT CHIỀU

Nhờ hiện tượng cảm ứng điện từ khi một khung dây quay trong một từ trường thìtrong khung dây xuất hiện suất điện động cảm ứng và sinh ra dòng điện, nhờ cóphiếu góp ở 2 đầu của khung dây mà ở mạch ngoài ra sẽ có dòng điện một chiều

Như vậy để tạo ra nguồn một chiều ta phải có máy phát điện một chiều Việc thayđổi dòng điện và điện áp một chiều này bằng cách thay đổi công suất của động cơ sơcấp

II CÁC BỘ BIẾN ĐỔI ÁP XOAY CHIỀU THÀNH ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU

Người ta có thể dùng phần tử bán dẫn công suất như diod, Thuyistor để tạo ra nguồnđiện một chiều Tuỳ theo phần tử sử dụng và sơ đồ chỉnh lưu mà giá trị điện áp vàdòng điện một chiều sẽ có giá trị khác nhau Đặc biệt trong sơ đồ chỉnh lưu dùngphân tử bán dẫn công suất Thyristor, việc điều chỉnh góc mở người sẽ cho ta điềuchỉnh được dòng điện và điện áp một chiều một cách dễ dàng

Sau đây là bảng tham số chính của các mạch chỉnh lưu

Ba pha sơ

đồ cầu 0,45U2 Id/3 2,45U2 0,816 0,816 1,05 π

I

X a. d3

3

1 0,057

Trong đó:

Udo - Trị số trung bình của điện áp chỉnh lu

nguồn

Iv – Trị số trung bình dòng điện qua van

k- hệ số biến áp nguồn

Pd – Công suất tính toán máy biến áp nguồn

∆Uγ - sụt áp do hiện tợng trùng gẫu gây ra

Trong các mạch chỉnh lu ở đây, chỉnh lu diod là chỉnh lukhông điều khiển sẽ không phù hợp với bài toán nạp ắc qui, cácchỉnh lu sơ đồ cầu 3 pha việc có hiện tợng trùng dẫn đến điều

(cả thyristor và diod) thì mạch này có lợi hơn về công suất và phíamạch điều khiển đơn giản hơn Do bài toán nạp ắc qui không cầnchế độ đảo chiều hay nghịch lu vì vậy sử dụng sơ đồ chỉnh luhỗn hợp là hợp lý hơn cả

III LỰA CHỌN MẠCH LỰC VÀ MẠCH ĐIỀU KHIỂN

So sỏnh nguồn một chiều lấy từ mỏy phỏt điện một chiều và từ bộ chỉnh lưu rừràng bộ chỉnh lưu ưu việt hơn hẳn do giỏ thành rẻ, dễ điều chỉnh và phổ biến Trongtrường hợp này ta chọn bộ chỉnh lưu cầu một pha khụng đối xứng

Với mạch chỉnh lưu dựng thyristor, để điều khiển gúc mở α dịch pha được và phỏtxung vào mở cỏc van ở thời điểm cần thiết Đồng thời ta cũng cú thể lựa chọn dạngxung để đảm bảo việc mở van chắc chắn cũng như tiết kiệm cụng suất của mạch điềukhiển xung ở đõy ta chọn phương ỏn sử dụng xung chựm Trong mạch điều khiểnnày ta sử dụng hệ điều khiển đồng bộ để đảm bảo tớnh ổn định cao và dễ thay đổi thờiđiểm phỏt xung

Sơ đồ khối mạch điều khiển pha xung:

ĐF – Khâu đồng pha: là khâu xác định từ điểm mốc tính gốc α, nó liên hệ chặt chẽvới pha điện áp của mạch lực Nó có nhiệm vụ cách ly giữa mạch lực và mạch điềukhiển, chọn là biến áp xung.

Vtựa – Là khâu tạo điện áp dạng xác định kéo dài trong phạm vi cầu điều chỉnh góc α

được khởi động nhờ khâu đồng pha, chọn điện áp dạng răng cưa

SS – Khâu so sánh dùng để so sánh điện áp răng cưa với điện áp điều khiển điểm cânbằng của chúng ta là thời điểm phát xung (Vđk =Vn) tức là thời điểm kết thúc củagóc α

DX – Dạng xung để đưa vào mở van

KĐX- Khuyếch đại công suất của xung để mở chắc chắn van ở mạch lực, nó còn cótác dụng cách ly mạch điều khiển và mạch lực ở đầu ra

Uđk

CHƯƠNGIII NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA SƠ ĐỒ

thành điện áp 12 V xoay chiều , điện áp này qua chỉnh lưu diod hai nữa chu

kỳ nhờ D1 và D2 là điện áp một chiều hình sin lấy phần dương và đặt a vào cửa cộngcủa OA1 Tại đây được so sánh với giá trị điện áp đặt Ud1 được đưa vào từ cửa trừ

Dz VR1

R6

R7

R10 R9

A6 A4

A5

R13

R12

R11 C2

T2 R14

R17

D4

Rs R19

R20

R23

R24 R25

R26 VR4

R27

NOT

A8 R32

Rpa2

Rpa1 R29

R30 R31 VR5

R33

A7 R34

-15V

Rpa1

Rpa2 RsEaq

Upa

Us In

l n

+E

+E

-E A1 +E

R

+E -E

-E +E

-E

-E -E

CM1

CM2

+E

+E Ufa

+E

-E

Udk Udk

Udi

Uda

KU611 C828

R +E

-E +E

của OA1 Điện áp ra của OA1 là điện áp bão hoà nhờ diod D3 nên chỉ có những xung

âm (tức UCL<Ud) được đưa vào cửa đảo của OA2

Chu kỳ nạp: UCL < Ud1 điện áp ra khỏi OA1 là xung âm, D3 mở dòng nạp đi từ A2 qua

C1, qua R5 , A1 về âm nguồn

Chu kỳ phóng: UCL <Ud1 điện áp ra khỏi OA1 là dương, D3 khoá, tụ C1 phóng dòngđiện này từ + E qua VR1 , qua C1, về âm nguồn OA2

Nhờ có sự đóng mở của D3 mà tụ C1 phóng nạp có chu kỳ để điện áp ra khỏi OA2

có dạng răng cưa.Tốc độ phóng nạp của tụ C1 phụ thuộc sự thay đổi của R5, nhờ diodZenner nên điện áp trên tụ C1 đạt giá trị lớn nhất khi nạp luôn là điện áp ngưởng trênđiôt zener UZ Điện áp răng cưa được đưa vào cửa đảo của OA3 và so sánh với tínhiệu điều khiển Uđk được phản hồi từ nguồn nạp

Khi mạch nạp làm việc ở chế độ ổn dòng,tín hiệu phản hồi được lấy từ điện trở Rs

được đưa vào OA5 để khuyếch đại rồi đưa đến trộn với tín hiệu đặt UđI6 là giá trị phụthuộc điện áp nạp ắc qui Tín hiệu ra khỏi OA5 là tín hiệu điều khiển được đưa vềkhâu so sánh OA3 để làm thay đổi góc α ổn định tín hiệu dòng điện Khi điện áp ắcqui đạt giá trị > 0,95Uđm, nhờ tín hiệu phản hồi áp Ufα được đưa đến trộn vơí tínhiệu đặt UVR3 là tín hiệu phụ thuộc điện áp định mức của ắc qui(UVR3 tỉ lệ với0,95Uđm ) đặt ở cửa trừ của OA8 Tín hiệu đưa ra từ OA8 được dùng để chuyển từchế độ nạp dòng sang chế độ nạp áp (khoá CM2,mở CM1) Tín hiệu ra khỏi OA8 cónhiệm vụ khoá CM2 khi giá trị điện áp của ắc qui đạt 0,95Uđm đồng thời mở CM1 đểmạch nạp cho ắc qui ở chế độ ổn áp Ngược lại khi điện áp của ắc qui nhỏ hơn giá trị0,95Uđm, mạch nạp theo chế độ ổn dòng

Khi mạch nạp việc ở chế độ ổn áp,tín hiệu phản hồi áp được lấy từ điện trở phânáp(Upa).Khi điện áp trên mạch lực thay đổi thì U pacũng thay đổi tỉ lệ thuận với điện

áp mạch lực và được đưa ra OA7 rồi so sánh với tín hiệu đặt Uđ7 Tín hiệu ra khỏi OA7

là tín hiệu điều khiển được đưa đến OA3 để điều khiển góc α để mạch nạp với điện

áp định mức

Tín hiệu điện áp răng cưa và điều khiển qua OA3 cùng với tín hiệu xung chùm đượctạo ra từ khâu phát xung chùm OA4 trộn với nhau qua phần tử AND (nhờ diod D5 nênchỉ có xung dương được đưa đền phần tử AND mà thôi).Do đó tín hiệu qua phần tửAND là từng chùm xung dương

Sau khi qua phần từ này,tín hiệu xung chùm còn yếu nên được khuyếch đại công suấtbởi Transitor T1 và T2 Tín hiệu xung đã được khuyếch đại xuất hiện ở cuộn sơ cấpcủa biến áp xung,dẫn đến trên cụn thứ cấp của biến áp xung có xung đi đến kích mởthuyristor ở mạch lực Từ đó xuất hiện dòng diện một chiều trong mạch lực dùng đểnạp ắc qui Khi xung điều khiển mất đi,T1,T2 bị khoá điện áp trên biến áp giảm độtngột ,trong cuộn sơ cấp của biến áp xung sẽ có suất điện động ngược dấu.Luc đó nhờ

D5 và D6 mở thông khép kín mạch , dập tắt sdd để đảm bảo không gây sự cố choTransistor

Đồ thị minh hoạ cho sơ đồ điều khiển

t

t

Uđkt

⇒ công sất tải max là :Smax=Umax.Imax=50.50=2500(VA)=2,5KVA

Sử dụng sơ đồ chỉnh lưu cầu một pha không đối xứng

Trong sơ đồ này ta có sự biến thiên dòng và áp như sau

Trong sơ đồ này D1 và D2 vừa đóng vai trò là diod chỉnh lưu, vừa là diod đến khicho xung mở T1, dòng qua T1 và D2 khép kín mạch.

Khi θ=π, T1 khoá lại, do tải có điện cảm L nên mạch vẫn có dòng khép kín qua D2 và

D1 (khi đó D1 đã mở) Tương tự với T2 và D1

U aq

R

aq

E d

U

− +

U do =Ud +1,5% Ud +4% Ud +2V=1,055Ud+2

Do nạp đến 1,33Eđm nên lấy Uđm=1,35.50 = 67,5V

Với Udmax=1,35.50=67,5→U do =1,055Udmax+2=1,055.67,5+2=73,2

2,73

+

Chọn α=300,suy ra có

Giá trị hiệu dụng điện áp thứ cấp MBA làU 2(1 0,866) 87,1V

2,73

+