Bộ nguồn ổn áp công suất với thông số cho trước vói UV = 220 - 380, Ura = 36v, f =5 0hz ,P = 2,5 mvA

bcd+ 12/ 2 )2. Trong đó: 1 =8 :khoảng cách từ lõi thép tới cuôn điều khiển đầu tiện. bph : bề dầy các cuộn phản hồi. Bcd : bề dầy cuộn chuyển dịch. 12 =10 :Khoảng cách giữa hai cuộn điều khiển trong môt trụ. Từ đó ta tính được khoảng cách giữa hai lõi thép trong môt trụ là => L = (6+ 4,21+ 4,22+ 10/ 2) 2 = 44 mm. 2.Khoảng cách của trụ thép giữa các pha. LT =(1 + bph+ 2bc + 12+ bW1,2max+2+ bW3,4max+ 23) Với : 2 khoảng cách từ cuôn điều khiển tới cuộn dây mạch lực gần nhất. bW12max: bề dầy .lớn nhất của cuôn W1và cuôn W2. bW34max: bề dầy .lớn nhất của cuôn W3và cuôn W4. 23 : khoảng cách giữa mạch lực của hai pha gần nhau. => LT =(6+ 4,2 + 2 4,2 + 10 + 9,5 + 8 + 11,2 + 10/ 2) 2 = 120 (mm). Chiều cao lõi thép từ: h = 220 mm Chiều cao gông trện và dưới: hG1 =hG2 = bT kG =341,05 =35,7 mm Chiều cao gông giữa: hG12 = 2341,05 =71,4 mm. Như vậy: Chiều cao mạch từ: Hmt = 2h + hG1 + hG2 + hG12 = 2220 + 35,7 + 35,7 + 35,7 = 547 mm Chiều dài mạch từ: amt= 4 bx + 2 Lx+ 3Ll =4 34 + 2 120 + 3 44 = 508 mm. Chiều rộng mạch từ: bmt = 120 mm 4.3 TÍNH TOÁN CHỈ SỐ KINH TẾ CHO THIẾT BỊ: 1). Khối lượng thép từ. a). Khối lượng thép làm trụ: GT =fe VT 12 =7650 34120 2200,951210-6 = 82,39 (kg) b). Khối lượng thép làm gông: gồm khối lượng thép làm gông trện, dưới và gông dưới khi đó: GG =GG1+ GG2 + GG12 = Fe (2 VG1 + VG12) =Fe (2hG1 + hG12) amt =7650x(2x37,5 + 75)x 508x 10-6 = 582 (kg). Tổng khối lượng thép kỹ thuật là: Gx = Gx + Gg = 82,4 + 582 =665 (kg). 2).Khối lượng dây quấn. 1. Khối lượng cuon dây phản hồi tăng áp. GCu1 =CuVcu1 =cuqph1=cu qphWph1tb =8900 2,5 34 (34 + 120) 2 10-6 =0,238 (kg). Khối lượng cuôn điều chỉnh hạ áp. GCu2 ==CuVcu2 =cuqph1=cu qphWph1tb =89002,550 (36 + 122) 210-6 =0,35 (kg). Khối lượng cuộn chuyển dịch. Gcd = 8900 0,25 170 8 (38 + 124) 2 10-6 =0,78 (kg). Khối lượng cuộn W1. GW1 = 8900 7,79 65 (22,6 2 + 34 + 120 + 22,6 2) =2,2 (kg). 5) Khối lượng cuộn W2. GW2 = 8900 7,79 50 (22,6 2 + 34 + 120 + 22,6 2) = 1,69 (kg). 6) Khối lượng cuộn W3. GW3 =8900 50,5 7 (34 + 71,2 + 120 +71,2) 2 = 1,86 (kg). 7) Khối lượng cuộn W4. GW4 = 8900 43,6 15,5 (34 + 71,2 + 120 +71,2) 2 = 3,56 (kg). Tổng khối lượng dây đồng là: = 0,238 + 0,35 + 2,2 + 1,69 + 1,86 + 3,56 =10,678 (kg). Khối lượng dây đồng quấn trện cả ba pha là 3x 10,678 = 32 (kg).Tính đến hệ số cách kCđ =1,2 thì khối lượng dây quấn lúc đó là 321,2 =38,4 (kg) 4.4 KIỂM TRA KHẢ NĂNG ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP CỦA BỘ ỒN ÁP THIẾT KẾ. 1. Sự phân bố điện áp trện các cuộn dây khi chưa điều chỉnh. Thông số W1 =65 vòng W2= 50 vòng W3 =7 vòng W4= 15,5 vòng hệ số điều chỉnh áp trện lõi 1 khi tăng áp là a=0,27 giảm áp b=1,39 Hệ số biến áp kba = 0,31. Bảng 1. Sự phân bố áp trện các cuộn khi chưa có điều chỉnh Uv (vôn) W1 65 (vòng) W2 50 (vòng) W3 7 (vòng) W4 15,5 (vòng) 190 110 77,86 10,9 24,1 200 106,5 81,96 11,47 25,4 210 111,9 86 12 26,7 220 117,2 90 12,62 27,95 230 122,5 94,2 13,2 29,2 242 129 99,1 13,9 31 2. Lý luận tạo cơ sở tính toán kiểm nghiệm bài toán điều chỉnh. Ta biết rằng xác định giá trị dòng điều khiển phản hổi và dòng chuyển dịch là rất khó. Áp cung cấp cho nó lấy từ áp ra mà áp ra luôn biến thiện nện dòng sau chỉnh lưu có điều khiển và không có điều khiển cũng thay đổi theo. Mặt khác ta nhân thấy ảnh hưởng của sự thay đổi áp đến dòng chuyển dịch là nhỏ do đó dòng chuyển dịch ít ảnh hưởng của tới việc ổn áp của bộ ổn áp. Giá trị của dòng điều khiển phụ thuộc chính vào tín hiệu sai lệch áp ở đầu ra. Việc tạo ra một dòng một chiều biến thiện theo một mong muốn có thể thực hiện được hơn nữa việc tạo ra một nguổn dòng điều khiển là độc lâp với sự hoạt động điều chỉnh của mạch lực. Do vậy khả năng điều chỉnh áp ở đầu ra chỉ phụ thuộc chủ yếu vào khả năng điều chỉnh của mạch từ của bộ ổn áp nghĩa là nó chỉ phụ thuộc vào miền làm việc của lõi thép trện đường đặc tính từ hoá. Việc kiểm tra này tương đương với việc xét trong dải điều chỉnh áp cho phép miền điều chỉnh của lõi thép có nằm trong miền có điều chỉnh được không (nằm ngoài miền bão hoá của mạch từ). Xây dựng đặc tính điều chỉnh điện áp 3).Mật độ từ thông trện lõi thép khi chưa có điều chỉnh. Từ công thức: Uvòng =4,44x f Bt S 10-4. BT = Bảng 2. Mật độ từ thông trện lõi thép khi chưa có điều chỉnh BT (tesla). Uv 190 200 210 220 230 242 Lõi 1 0,85 0,9 0,945 0,99 1,03 1,09 Lõi 2 0,85 0,9 0,945 0,99 1,03 1,09 b. Sự phân bố áp trện các cuộn dây khi đã điều chỉnh. Theo phần trện thì trong quá trình điều chỉnh tăng áp thì ta gọi hệ số điều chỉnh áp trện các cuộn W1 và W3 là a thì áp trện các cuộn sau điều chỉnh là: U11=U1 a U31=U3 a U21= Uv - (U11+U31) =UV - (U1+U3) a U241=U21 kba U41=IrZ4 = Ir xl =9,1 vôn. Từ phương trình (1) U24- U4- U3 = Urao - Uv. ta có : 0,31x (Uv- (U1+U3) a) - 9,1-U3 a= Urao-Uv. 1) Uv = 190 vôn Ta có phương trình 0,31 (190- 111,9x a) - 9,1- 10,9 a= 226,6 -190. giải phương trình ta được nghiệm a=0,27 2) Uv = 200 vôn Ta có phương trình 0,31 (200-118 a) -9,1- a11,47 = 226,6 - 200. giải phương trình ta được nghiệm a=0,547 3) Uv = 210 vôn Ta có phương trình 0,31 (210- 123,9 a) -9,1- 12 a= 226,6 - 210. giải phương trình ta được nghiệm a=0,78 4) Uv = 220 vôn Ta có phương trình 0,31 (220- 130 a) -9,1- 12,6 a= 226,6 - 220. giải phương trình ta được nghiệm a= 0,99 1 5) Uv = 230 vôn Ta có phương trình 0,31x (230- 135,7X a) -9,1- 13,2x a= 226,6 - 230. giải phương trình ta được nghiệm a= 1,19. 6) Uv = 242 vôn Ta có phương trình 0,31 (242- 142,9 a) -9,1- 13,9 a= 226,6 - 242. giải phương trình ta được nghiệm a= 1,39. Từ các hệ số điều chỉnh tính được ta có sự phân bố áp sau khi điều chỉnh như sau: Bảng 3. Sự phân bố áp trện các cuộn sau điều chỉnh. Uv W1 W2 W3 W4 190 27,3 159,7 2,94 49,5 200 58,2 135,5 6,3 42 210 87,3 113,3 9,36 35,1 220 117,2 90 12,6 27,95 230 145,7 68,6 15,7 21,2 242 178 44,8 19,2 13,9 c. áp vòng trện các cuộn dây sau khi điều chỉnh. Uvòng = (vôn/vòng). trong đó U áp rơi trện cuộn dây có W vòng. Bảng 4 áp vòng trện hai lõi sau khi điều chỉnh. Uvòng 190 200 210 220 230 242 Lõi 1 0,42 0,89 1,455 1,8 2,24 2,73 Lõi 2 3,10 2,71 2,26 1,8 1,37 0,9 d) Mật độ từ thông trện lõi tương ứng Uvòng =4,44x f X Bt X S X 10-4. (tesla) Bảng 5 Mật độ từ thông trện lõi thép sau khi điều chỉnh. Uvòng 190 200 210 220 230 242 Lõi 1 0,23 0,49 0,78 =1 1,23 1,5 Lõi 2 1,70 1,49 1,24 =1 0,75 0,49 Đường đặc tính điều chỉnh áp trện các lõi khi có và không có điều chỉnh có dạng như hình vẽ. Trong miền điều chỉnh cho phép mật độ từ thông trện lõi biến thiện từ 0,23- 1,70 tesla. Vùng này nằm trong vùng tuyến tính của đường đặc tính từ hoá của thép từ cán nguội 2211 và 2312. [1] do vậy khả năng điều chỉnh của mạch từ cũng như mạch động lực là thực hiện được. 5.Xây dựng đường cong từ hóa đổng thời. a.Kiểm nghiệm đưa ra cách bố trí cực tính của cuộn dây điều khiển. Ở trạng thái định mức thì áp vào bằng áp vào định mức thì sự phân bố áp vòng mật độ từ cảm trện các cuộn dây trện hai lõi là như nhau và ở trạng thái định mức. Ở trạng thái định mức thì chỉ có mạch chuyển dịch làm việc mạch phản hổi không làm việc. Ở trạng thái bất kì: + Uv< Uvđm (Uv=330 vôn). áp trện các cuộn W1 ,W2 ,W3 ,W4 thấp do vậy phải bơm dòng phản hổi vào lõi một khi đó. Nếu cuộn phản hổi và cuộn chuyển dịch cùng cực tính thì sức từ động tổng trện mạch từ sẽ được tính theo biểu thức sau: IW= IcdWcd + IphWph. Theo định luật toàn dòng thì : F = H=IcdWcd + IphWph Theo thiết kế thì IcdWcd = 341 A.vòng ta chọn IcdWcd = 130 A.vòng tương ứng với giải làm việc của mạch này từ 1- 1.15 (Tesla) --> F = IcdWcd + IphWph = 168 +130 =298 A.vòng. --> H= = 248 A/m = 2,48 A/cm. theo yệu cầu thì H= H1-H2 B1 = 0,85 T H1=1,65 A/cm B2 = 0,23 T H2=0,38 A/cm --> A H = 1,27 A/cm. Như vậy theo cách nói này thì cường độ từ trường do thành phần điều khiển sinh ra lớn hơn giá trị yệu cầu của điều khiển. Nếu nối ngược cực tính thi sức từ động tổng tính theo biểu thức: F= IcdWcd — IphWph =168 - 130 = 38 A.vòng + Uv > Uvdm (Uv= 420 vôn). theo yệu cầu thì A H= H1-H2 B1 = 1,09T H1=2,94 A/cm B2 = 0,49T H2= 0.75 A/cm --> H = 2,19 A/cm. Nếu nối ngược cực tính thì F= IcdWcd - IphWph =250-130 = 120 A.vòng -> H = 1 A/cm Nếu nối cùng cực tính thì : F = IcdWcd + IphWph = 168+ 250 =380 A.vòng. --> H= = 316 A/m = 3,16 A/cm. b.Phân tích chọn phương án nối cực tính. + Nếu ta nối ngược cực tính cuộn phản hổi và cuộn chuyển dịch. để đảm bảo thoả mãn bài toán điều chỉnh thì ta phải tăng giá trị IphWph trong trường hợp tăng áp thì F= IcdWcd - IphWph = Hyc =127 1,2 = 152,4 A.vòng -->IphWph = 152,4 + 130 =282,4 A.vòng Nếu chọn Iph = 5 A thì số vòng Wph = 56 vòng. Giảm điện áp : F= IcdWcd -IphWph = Hyc =2,19 1,2 = 262,8 A.vòng -->IphWph = 262,8 + 130 =392 A.vòng Nếu chọn Iph = 5 A thì số vòng Wph = 78 vòng. + Nếu ta nối thuận cực tính: Để đảm bảo thoả mãn bài toán điều chỉnh thì ta phải giảm giá trị IphWph trong trường hợp tăng áp thì F= IcdWcd — IphWph = Hyc=127x 1,2 = 152,4 A.vòng -->IphWph = 152,4 - 130 = 22,4 A.vòng Nếu chọn Iph = 5 A thì số vòng Wph = 4,4 vòng. Giảm áp : F= IcdWcd - IphWph = Hyc=2,19x 1,2 = 262,8 A.vòng -->IphWph = 262,8 - 130 =132,8 A.vòng. Nếu chọn Iph = 5 A thì số vòng Wph = 26,4 vòng. Nhận xét: Ở phần trện ta thiết kế mang tính chất sơ bộ nghĩa là chỉ xét sự hoạt động đơn lẻ độc lập của từng mạch chức năng như mạch chuyển dịch mạch phản hổi. Trong khi sự hoạt động của bộ ổn áp là sự hoạt động đổng thời của các mạch phản hổi mạch chuyển dịch và mạch động lực nện giữa chúng có một sự quan hệ qua lại về từ bởi vậy cần có sự hiệu chỉnh, kiểm nghiệm lại thông số của bộ ổn áp vừa thiết kế. Qua sự tính toán kiểm nghiệm ở trện cho thấy có thể có hai cách nối cuộn phản hổi và cuộn chuyển dịch theo hai cách +Nối cùng cực tính +Nối ngược cực tính nếu ta bố trí theo kiểu cùng cực tính thì thánh phần sức từ động do thành phần một chiều sẽ là tổng của sức từ động của thành phần phản hổi và thành phần chuyển dịch do đó thành phần sức từ động của thành phần phản hổi sẽ nhỏ. nếu ta tăng thành phần sức từ động của cuộn chuyển dịch lớn hơn giá trị đặt định mức thì giá trị IphWph sẽ nhỏ đi do đó đòi hỏi ở mạch phản hổi một sự chính xác cao .Theo cách này thì ta có thể tiết kiệm được năng lượng điều khiển. Ngược lại nếu ta nối ngược cực tính cuộn phản hổi và cuộn chuyển dịch thì sức từ động do thành phần một chiều từ hoá mạch từ là hiệu của hai thành phần phản hổi và thành phần chuyển dịch và được xác định bằng biểu thức sau: F= IphWph - 2IcdWcd Khi đó IphWph = Hyc+ 2IcdWcd. Nện giá trị IphWph đòi hỏi một giá trị lớn hơn trường hợp ta nối cùng cực tính do vậy nó tiệu tốn năng lượng hơn nhưng nó đạt được một ưu điểm là không đòi hỏi độ chính xác cao. Tuy nhiện tổn hao năng lượng của mạch điều khiển trong bộ ổn áp này là nhỏ cho nện sự tốn hơn đó không đáng kể. Nhìn nhận về cả hai mặt kinh tế và chỉ tiệu kỹ thuật ta thấy hình thức nối ngược cực tính tuy tốn hơn về tiệu hao năng lượng nhưng nó đạt được ưu điểm là dễ điều khiển hơn cho nện từ hai góc độ này ta chọn hình thức bố trí dây quấn phản hổi và chuyển dịch là ngược cực tính nhau. d. Xây dựng đường đặc tính điều chỉnh. Từ PTTQ F= IphWPh IcdWcd = => Iph= Wph = 82 vòng nếu Uv<380 vôn Wph = 104 vòng nếu Uv>380 vôn H = H1-H2: H1H2 là cường độ từ trường của mạch từ tại thời điểm BT chưa có điều chỉnh và sau điều chỉnh tr trong bảng 2 và bảng 5. Kết quả ta tính được: Lõi 1 Lõi 2 Uv 190 200 210 220 230 242 Btđc 0,85 0,9 0,945 1 1,03 1,09 Htdc 1,65 1,9 2,1 2,4 2,52 2,94 Bsđc 0,23 0,49 0,78 1 0,75 0,49 Hsđc 0,38 0,75 1,31 2,4 1,18 0,75 A H 1,27 1,15 0,79 0 1,34 2,19 Iph (A) 5,04 4,78 4 2,32/ 1,67 3,38 4,47 Từ các số liệu tính toán được ở trện ta dựng được đường cong từ hóa của lõi thép trong quá trình điều chỉnh như sau: CHƯƠNG 5. TÍNH TOÁN NHIỆT VÀ LỰC CƠ CỦA DÂY QUẤN. 5.1 TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘ LÀM VIỆC CỦA BỐI DÂY. Tính toán nhiệt đô làm việc của bối dây là kiểm tra xem nhiệt đô sinh ra trong quá trình làm việc của thiết bị. Do thiết bị làm việc điều chỉnh điện áp nện tại mỗi giá trị điện áp thuôc dải điều chỉnh đều có thể là điểm làm việc lâu dài của thiết bị do đó ta phải kiểm tra nhiệt đô của thiết bị tại điểm năngj nề nhất tại đó thiết bị sẽ toả nhiệt nhiều nhất.Nhiệt đô làm việc ảnh hưởng rất lớn đến tuổi thọ cách điện, tuổi thọ của máy điện nhiệt đô làm việc có thể chấp nhận được là nhỏ hơn nhiệt đô cho phép của cấp cách điện ta dùng. Trong thiết bị này ta dùng cấp cách điện B nhiệt đô cho phép là 1150C nện đô chệnh nhiệt lớn nhất cho phép là t = 75 0 C. Công suất tổn hao trện các cuộn dây. a) Trện cuộn chuyển dịch: gồm 8 bối dây mỗi bối có 170 vòng, dòng điện lớn nhất chạy qua là 0,5A điện trở mỗi cuôn là 5,37Q . công suất tiệu thụ trện môt bối là: Pcdmax = I2cdmaxRcd =0,525,37 = 1,347 (w). b) Trện cuộn phản hồi. Tăng áp : Pmax =I2 R = 520,053 = 1,32 (w). Giảm áp : Pmax =I2 R =520,0785 =1,96 (w). c) Trện cuộn W1. = Công suất: Pmax =I12R1 =15,72 0,09 =22 (w). d) Trện cuộn W2. = Công suất: Pmax =I12 R1 =15,72 0,069 = 17,1 (w). e) Trện cuộn W3. = Công suất: Pmax =I3 R3 =103,92 0,0018 = 20(w). f) Trện cuộn W4. = Công suất: Pmax =I42 R4 =89,22 0,0465 = 37 (w). 2).Tổnhao trện lõi thép. PT Fe = qT Gt Fe / ltrụ = 2,8 6,5 =18,2 (w). Pg Fe =qGGgFe =2,4582 =1396 (w). 3). Tính nhiệt độ làm việc của các cuộn dây. a). Nhiệt độ cuộn điều khiển và cuộn chuyển dịch. Công suất tiệu hao trện cả ba cuộn dây là Px =1,3422 + 1,96 = 4,65 (w). Nhiệt độ làm việc ổn định của cuộn dây xác định bởi công thức τ =< τ trong đó P: công suất tiệu thụ trong cuộn dây và trong lõi thép. ST: bề mặt toả nhiệt (cm2).ST =ltbh =32,4 21=712 cm2. kT: hệ số toả nhiệt kT =l2l0-4w/cm2 0C. τ = Nhiệt độ làm việc của mạch lực. W1: ST=ltbh2=2492=2058 cm2 τ = W2: ST=ltbh2=2492=2058 cm2 τ = W3: ST=ltbh2=259,22= 2468 cm2 τ = W4: ST=ltbh2=259,22=2058 cm2 τ = như vây nhiệt độ làm việc cực đại của các cuộn dây đều nhỏ hơn nhiệt độ cho phép do đó đều thỏa mãn. 5.2 KIỂM TRA ĐỘ BỀN CƠ CỦA DÂY QUẤN KHI NGẮN MẠCH. Khi bị ngắn mạch sự cố thì dòng chạy qua dây quấn khi đó là rất lớn. Dòng lớn gây ra cho dây quấn một lực động rất lớn (lực tỉ lệ với bình phương dòng ) nó có nguy cơ phá hỏng kết cấu dây quấn của thiết bị nếu như độ bền cơ của thiết bị không đảm bảo. Do vây ta cần phải tính toán để kiểm tra độ bền cơ của dây quấn hay khả năng chịu đựng lực khi có sự cố ngắn mạch. 1).Tính dòng điện ngắn mạch. Dòng ngắn mạch được tính theo công thức: In= Với: Un = = = Unr = rnIđm = (R1+R4)Iđm = (0,0018 + 0,00465) 89,2= 0,575 vôn Unr = 0,26% << Unx do đó Un Unx =5% 2). Tính lực cơ tác dụng lện dây quấn khi ngắn mạch. Khi ngắn mạch thì trở tải là bé nện dòng chủ yếu đi qua hai cuộn W3 và cuộn W4 mà không đi qua cuộn W1 và cuộn W2. Khi đó do dòng chạy qua lớn nện lực động sinh ra giữa những phần tử mang dòng là rất lớn khi đó dây quấn sẽ chịu lực tác dụng theo hai hướng dọc trục Fn và hướng ngang trục FK . Lực Fn là do dòng trong dây quấn tác dụng với từ trường tản ngang trục gây ra nó có tác dụng nén dây quấn về phía giữa làm phá vỡ cách và kết cấu của bối dây Fn lớn nhất ở giữa bối dây còn lực hướng ngang trục Fk do tác dụng của dòng trong dây quấn với từ trường tản dọc trục nó có xu hướng nén những vòng dây nằm trong và kéo đứt những những bối dây nằm ngoài. Lực hướng kính FK được tính theo công thức : Fk = 0,628(ImaxW)2 kR10-6 . = 0,628 (1784 (15,5 + 7))24,50,910-6 =4097 (N). fn= Fk (N) 3). Tính toán ứng suất của dây quấn. Ứng suất của dây quấn chỉ sự chịu đựng của dây quấn đối với lực cơ giới. a). Ứng suất do lực hướng kính gây nện. Do lực hướng kính gây ra nó có xu hướng đẩy dây ra phía ngoài nện dây quấn chịu một lực kéo do đó dây phải chịu được một lực lớn hơn ứng lực hướng kính gây ra để dây không bị đứt lực này còn được gọi là lực kéo F F= MN/m2 PHẦN HAI . THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN MẠCH ĐIỀU KHIỂN. CHƯƠNG 6: MỞ ĐẦU. 6.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠCH ĐIỀU KHIỂN Mạch điều khiển là một phần mạch tổn tại song song với mạch lực (mạch công suất) nó thực hiện chức năng điều chỉnh một hay nhiều thông số nào đó của thiết bị như là dòng , áp theo một yệu cầu điều chỉnh cho trước hoặc là giữ một thông số nào đó ổn định theo một giá trị yệu cầu đặt ra. Tuy rằng kích thước, khối lượng của mạch điều khiển là nhỏ so với mạch lực nhưng hàm lượng chất xám và giá trị kinh tế chứa trong nó chiếm rất cao cho nện nó giữ vai trò hết sức quan trọng tới việc đánh giá tiệu chuẩn kỹ thuât và giá trị kinh tế của thiết bị. Ngày nay cùng với sự phát triển không ngừng của khoa học và kỹ thuât thì trong lĩnh vực điều khiển - điều khiển tự động truyền động , lĩnh vực công nghệ chế tạo linh kiện tử công suất cũng đạt được nhiều thành tựu. Những linh kiện bán dẫn công suất lớn, vi công suất được sản xuất với số lượng lớn giá thành hạ mà chất lượng đảm bảo những mạch điều chức năng khiển được sản xuất dưới dạng mạch tích hợp (IC) hoàn chỉnh ở dạng modul. Sự phát triển mạnh mẽ trong trong các lĩnhvực này làm xuất hiện trện thị trường điều khiển tự động điều khiển các các phương thức điều khiển tự động rất phong phú và đa dạng. Cho đến hiện nay trong lĩnh vực chế tạo mạch lực của thiết bị như là công nghệ chế tạo vât liệu dẫn và cách công nghệ chế tạo vât liệu từ tính thép kỹ thuât đã đạt được những thành tựu cao xu hướng nghiện cứu về lĩnh vực này không thu hút nhiều các nhà nghiện cứu và chế tạo thiết bị bởi vì giá trị mà các thành tựu nghiện cứu đem lại không lớn hơn những chi phí kinh tế cho nó nghĩa là trong lĩnh vực công nghệ vât liệu mới người ta có thể tạo ra vât liệu siệu dẫn, siệu dẫn từ, siệu cách để có thể thu nhỏ kích thước thiết bị giảm tổn hao nhưng những lợi ích mà nó đem lại như là hiệu suất, sự nhỏ gọn của thiết bị không nhiều hơn giá trị kinh tế ta phải chi phí cho nó. Cho nện giới nghiện cứu tâp chung vào mảng điều khiển của thiết bị nơi có nhiều khả năng cải tiến cũng như nghiện cứu để tạo nện một thiết bị hoàn chỉnh. Hơn nữa nhu cầu của nền sản xuất hiện đại cũng như cuộc sống hiện đại về một sản phẩm hoàn chỉnh ngày càng lớn do đó đến hiện nay lĩnh vực này đã đạt được một số thành tựu khá cao. Một sản phẩm hoàn chỉnh là một sản phẩm hoạt động một cách tự động chỉ cần sự tác động của con người ở thời điểm đầu và thời điểm cuối của một chu kì, quá trình làm việc. Nhu cầu về sử dụng sản phẩm hoàn chỉnh, tự động hoá trong quá trình làm việc là nhu cầu chính đáng của các nhà tiệu dùng và sử dụng sản phẩm. Nó thúc đẩy các nhà sản xuất không ngừng cải tiến sản phẩm của mình để tạo ra một sản phẩm hay một dây truyền hoàn hảo hơn. Ngày nay người ra nhìn nhận và đánh giá chất lượng sản cũng như trình độ công nghệ của một nhà máy hay một dây truyền sản xuất từ góc độ này. Xu thế chung của các nhà sản xuất là sản xuất ra những sản phẩm thiết bị hoàn chỉnh nghĩa là sản xuất cả phần mạch lực ( mạch chấp hành ) và phần mạch điều khiển. Bởi vây bện cạnh việc thiết kế và tính toán mạch lực thì việc thiết kế và tính toán mạch điều khiển là việc cần thiết để phù hợp với xu thế chung ngày nay. 6.2 ĐẶC ĐIỂM CỦA TẢI CẦN ĐIỀU CHỈNH TỰ ĐỘNG. 1.Mục đích của việc điều chỉnh. Mục đích của việc điều chỉnh là tạo ra một bộ nguổn có áp ổn định theo một giá trị đặt trước và nguổn là đối xứng cả về giá trị và góc khi: Tải ở trạng thái làm việc là non tải, định mức, quá tải ở ngưỡng cho phé htải là đối xứng không đối xứng. Điện áp vào là đối xứng hay không đối xứng trong suốt giải điều chỉnh của áp vào UV = (330 420)vôn. 2.Nguyên lý điều chỉnh. Từ yệu cầu của bài toán thì mạch điều khiển phải thực hiện hai công việc: Giữ áp ở ba pha luôn đối xứng. Ổn định áp ra bằng một giá trị Urađm mong muốn Công việc trện được thực hiện bởi hai mạch chức năng sau: Mạch chuyển dịch : là mạch được thực hiện bởi một mạch cấp một dòng một chiều điều chỉnh được cho cuộn dây chuyển dịch làm nhiệm vụ cân bằng áp giữa ba pha là bằng nhau và điều chỉnh điểm làm việc của lõi thép trện đường đặc tính từ hoá. Do đó dòng chuyển dịch này phải có hai đặc tính là luôn luôn phải có một dòng thường trực để đảm bảo khả năng thực hiện cân bằng áp trện ba pha và dòng nay phải có độ lớn tỉ lệ với mức độ điều chỉnh trện lõi thép nghĩa là khi áp vào càng lớn hay càng bé thì để áp ra là định mức thì hệ số điều chỉnh trện lõi thép là lớn do đó lõi thép bị bão hoà mạnh tới bão hoà do đó không thể điều chỉnh được cần phải đưa điểm làmviệc về vùng tuyến tính. U=UVW. UV = 4,44f Bt Tt 10-4. Từ nguyện lý điều chỉnh trện ta thấy sự làm việc của mạch điều chỉnh chuyển dịch như sau khi áp vào/ra là định mức thì dòng chuyển dịch là định mức khi áp vào/ra càng lớn hay càng bé thì dòng chuyển dịch càng lớn để dảm bảo tính tuyến tính cho mạch điều chỉnh thì mạch chuyển dịch phải là chuyển dịch âm. B = BXC + Bph - Bcd Việc đảm bảo hai tính năng trện là rất khó khăn ta phải chọn một nguổn áp xoay chiều có đặc tính thay đổi phù hợp với yệu cầu đặt ra để qua chỉnh lưu ta được một dòng chuyển dịch có đặc điểm mà ta yệu cầu. Từ việc khảo sát sự biến đổi áp trện các cuộn dây trong quá trình điều chỉnh ta nhận thấy áp tổng trện các cuộn W3 và W24 biến thiện phù hợp với yệu cầu trện mặt khác do ta chọn mât độ từ cảm làm việc định mức là bé BT = 1 tesla nện khi điều chỉnh lõi thép sẽ không bị bão hoà cho nện để cho đơn giản ta cũng có thể chọn mạch chuyển dịch làm việc với dòng chuyển dịch không thay đổi và sự điều chỉnh chuyển dịch được thực hiện bằng một biến trở điều chỉnh Rđc ta chọn nguổn cung cấp cho mạch chuyển dịch lấy trện đầu ra của máy ổn áp Uradm. b.Mạch phản hổi điều chỉnh tự động. Nhiệm vụ: Giữ cho áp ở đầu ra là không đổi khi áp vào là thay đổi trong suốt dải điều chỉnh bằng cách bơm dòng một chiều vào lõi một hay lõi hai để phân bố lại áp trện các cuộn dây của mạch lực để ta được giá trị áp ra là không thay đổi. Nguyện lý điều chỉnh: Để thực hiện nhiệm vụ trện thì mạch điều khiển trước hết phải tạo ra một nguổn dòng một chiều có điều chỉnh để cung cấp cho quá trình điều chỉnh. Nguyện lý làm việc của mạch này hoạt động như sau : Khi áp vào là định mức UV=380 vôn thì áp ra cũng là định mức Ura =Urađm lúc này không cần dòng điều chỉnh Iđc. Khi áp vào nhỏ hơn giá trị định mức UV <UVđm do đó áp ra nhỏ hơn giá trị định mức mong muốn cần tăng giá trị áp ở đầu ra tăng bằng cách bơm dòng điều khiển một chiều vào lõi một thực hiện quá trình từ hoá lõi thép một làm cho lõi thép sớm bão hoà dẫn đến kháng, cảm và áp của cuộn dây quấn trện các cuộn quấn trện nó là W1và W3 giảm xuống và làm cho áp trên các cuộn W2 và cuộn W4 tăng lện kết quả là áp ở đầu ra tăng lện đạt giá trị định mức. Khi áp vào càng nhỏ thì đòi hỏi sự điều chỉnh áp giữa các cuộn dây càng lớn nghĩa là dòng điều chỉnh một chiều bơm vào càng lớn. Khi áp ra càng lớn càng gần áp ra định mức thì dòng điều chỉnh bơm vào càng bé. Như vậy độ lệch áp ra càng lớn thì dòng điều chỉnh một chiều cần thiết càng lớn do đó dòng điều chỉnh một chiều có giá trị tỉ lệ thuận với độ lệch của áp ra Ur = Urađm - Ura . Ngược lại khi áp ra lớn hơn áp ra định mức thì cần bơm dòng điều chỉnh vào lõi hai nhằm từ hoá lõi thép để giảm áp rơi trên các cuộn W2 và cuộn W4 giảm xuống kết quả là áp ở đầu ra giảm xuống bằng giá trị áp ra định mức mong muốn. Áp ra càng lớn thì hệ số điều chỉnh áp trện các cuộn phải lớn do đó dòng điều chỉnh bơm vào cuộn điều khiển càng lớn ngược lại áp vào càng bé (càng gần giá trị áp định mức) thì dòng điều chỉnh một chiều càng bé nghĩa là độ lớn dòng điều chỉnh một chiều cũng tỉ lệ với độ sai lệch áp vào Ur = Ur - Urđm . Độ sai lệch áp vào và độ sai lệch áp ra là tỉ lệ thuận. Ngoài ra độ sai lệch áp ra phụ thuộc vào phụ tải do đó ở lĩnh vực điều chỉnh ta có thể coi sai lệch áp ở đầu vào và đầu ra là một. Tóm lại khi áp ra bằng giá trị áp định mức thì mạch điều chỉnh không làm việc, khi áp ra lớn hơn giá trị áp ra định mức thì mạch điều chỉnh làm việc nó làm nhiệm vụ bơm dòng điện điều chỉnh một chiều vào lõi hai dòng điện điều chỉnh tỉ lệ thuận với độ lệch điện áp vào nghĩa là điện áp vào càng lớn thì dòng điện điều chỉnh càng lớn và lớn nhất tại vị trí biện Uvmax nghĩa là dòng điện điều chỉnh tăng từ 0 tới Iđcmax1, khi điện áp vào nhỏ hơn điện áp định mức thì bơm dòng điện điều chỉnh một chiều vào lõi một và dòng điện điều chỉnh một chiều cũng tỉ lệ với độ lệch điện áp vào khi điện áp vào càng nhỏ thì ta phải bơm dòng điện một chiều càng lớn và điện áp vào càng lớn nghĩa là càng gần điện áp vào định mức thì dòng điện vào càng nhỏ như vậy dòng điện lớn nhất Iđcmax2 trong trường hơp này là khi điện áp vào là bé nhất Uvmin . CHƯƠNG 7 . THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN MẠCH ĐlỄU KHIỂN. THIẾT KẾ VÀ CHỌN MẠCH CHUYỂN DỊCH. 1.Nhiệm vụ của mạch chuyển dịch. Mạch chuyển dịch là một mạch điện điều khiển dùng dòng điện một chiều để từ hoá lõi thép làm thay đổi thông số từ dẫn của lõi thép từ đó thay đổi giá trị điện cảm, điện kháng của cuộn dây quấn trện nó nhờ đó mà thay đổi điện áp rơi trện các cuộn dây do đó mà ta có thể thay đổi