Đồ án Điều chỉnh tốc độ động cơ điện 1 chiều

öôïc 2. Ñieän aùp pha sô caáp maùy bieán aùp : U1 = 380 (V). 3. Ñieän aùp pha thöù caáp : - Phöông trình ñieän aùp khi coù taûi : Töø phöông trình treân, suy ra ñöôïc : Trong ñoù : laø goùc döï tröõ khi coù söï suy giaûm ñieän aùp löôùi; (V) laø ñoä suït aùp treân Tiristor; (V) ñoä suït aùp treân daây noái; laø ñoä suït aùp treân maùy bieán aùp goàm coù suït aùp treân ñieän trôû vaø ñieän khaùng maùy bieán aùp. Ta choïn sô boä suït aùp cuûa maùy bieán aùp laø (V). Thay soá vaøo ta ñöôïc : (V) Ta laáy (V) - Ñieän aùp pha thöù caáp maùy bieán aùp : (V) Trong ñoù : laø heä soá ñieän aùp chænh löu, (baûng 8.1 [1]). 4. Doøng ñieän hieäu duïng thöù caáp maùy bieán aùp : (A) Trong ñoù : laø heä soá doøng ñieän chænh löu,( baûng 8.1 [1] ). 5. Doøng ñieän hieäu duïng sô caáp maùy bieán aùp : (A) Tính sô boä maïch töø. 6. Tieát dieän sô boä cuûa truï : (cm2) Trong ñoù : KQ – heä soá phuï thuoäc phöông thöùc laøm maùt, laáy KQ = 6; m - laø soá truï cuûa maùy bieán aùp, vôùi m = 3; f – taàn soá nguoàn xoay chieàu, f = 50 Hz. 7. Beà roäng vaø beà daøy cuûa truï : Ñoái vôùi maùy bieán aùp coù coâng suaát SBA = 6563 (V.A) < 10 KVA, neân ta choïn daïng truï hình chöõ nhaät. Ta coù : Trong ñoù : a – beà roäng cuûa truï; b – beà daøy cuûa truï. Maët khaùc theo kinh nghieäm thì thöôøng choïn : , ta choïn : suy ra : b = 1,5.a Vaäy ta coù : QFe = a.b = 1,5.a2 = 39,687 (cm2) Suy ra : (cm) b = 1,5.a = 1,5.5,14 = 7,71 (cm) Ta laáy a = 5,2 (cm) vaø b = 7,7 (cm). 8. Choïn loaïi theùp : Choïn loaïi theùp $ 330, caùc laù theùp coù ñoä daøy : 0,5 mm. Choïn sô boä maät ñoä töø caûm trong truï laø BT = 1 Testla. 9. Tính sô boä chieàu cao cuûa truï : Choïn tæ soá ,( theo trang 257 [1] ). Suy ra : h = 2.a = 2.5,2 = 10,4 (cm). Vaäy choïn chieàu cao cuûa truï laø 10 (cm). Tính toaùn daây quaán. 10. Soá voøng daây quaán moãi pha cuûa cuoän sô caáp maùy bieán aùp : (voøng). Laáy W1 = 431 (voøng). 11. Soá voøng daây moãi pha cuûa cuoän daây thöù caáp maùy bieán aùp : (voøng). Laáy W2 = 54 (voøng). 12. Choïn sô boä maät ñoä doøng ñieän trong daây daãn maùy bieán aùp. Vôùi daây daãn baèng ñoàng, maùy bieán aùp khoâ, ta choïn : J1 = J2 = 2,75 () 13. Tieát dieän daây quaán sô caáp maùy bieán aùp : (mm2) - Choïn daây daãn troøn caùch ñieän caáp B. - Chuaån hoùa tieát dieän theo tieâu chuaån : S1 = 2,378 (mm2). - Kích thöôùc daây daãn coù keå caû caùch ñieän : dn = 1,84 (mm) = 0,184 (cm), ( phuï luïc 8 [1]) (mm2) 14. Tính laïi maät ñoä doøng ñieän trong cuoän sô caáp : () 15. Tieát dieän daây daãn thöù caáp maùy bieán aùp : (mm2) - Choïn daây daãn tieát dieän chöõ nhaät, caùch ñieän caáp B. - Chuaån hoùa tieát dieän theo tieâu chuaån : S2 = 18,9 (mm). - Kích thöôùc daây daãn keå caû caùch ñieän : a2 = 2,24 (mm) b2 = 8,6 (mm) Scñ = a´b =2,24´8,6 = 19,264 (mm2) ( theo phuï luïc 9 [1] ) 16. Tính laïi maät ñoä doøng ñieän trong cuoän thöù caáp : () Keát caáu daây quaán sô caáp. 17. Kieåu daây quaán : Thöïc hieän theo kieåu daáy quaán ñoàng taâm, boá trí theo chieàu doïc truïc. 18. Tính sô boä soá voøng daây trong moät lôùp cuûa cuoän sô caáp. (voøng) Laáy W1 = 44 (voøng). Trong ñoù : + dn = 0,184 (cm) laø ñoä daøy moät voøng daây. + Kc = 0,92 laø heä soá eùp chaët daây quaán. + h = 10,4 (cm) laø chieàu cao truï. + ho laø khoaûng caùch ñeán goâng ñeán cuoän sô caáp, choïn sô boä ho = 0,8 (cm); (xaùc ñònh theo trang 269 [1]). 19. Tính sô boä soá lôùp daây ôû cuoän sô caáp : (lôùp) 20. Choïn soá lôùp daây cuoän sô caáp : Choïn soá lôùp n11 = 10 lôùp, vaäy coù 431 voøng daây ñöôïc chia thaønh 10 lôùp. Choïn 9 lôùp ñaàu coù soá voøng cuûa moãi lôùp laø 44 voøng. Suy ra, soá voøng cuûa lôùp thöù 10 coù : 431 – 9. 44 = 35 (voøng). 21. Chieàu cao thöïc teá cuûa cuoän sô caáp : (cm) 22. Choïn oáng quaán daây : Choïn oáng quaán daây laøm baèng vaät lieäu caùch ñieän coù beà daøy : S01 = 0,1 (cm) 23. Khoaûng caùch töø truï ñeán cuoän sô caáp : a01 = 0,5 (cm) 24. Kích thöôùc beân trong cuûa oáng caùch ñieän : at = a + 2.a01 – 2.S01 = 5,2 + 2.0,5 – 2.0,1 = 6 (cm) bt = b + 2.a01 – 2.S01 = 7,7 + 2.0,5 – 2.0,1 = 8,5 (cm) 25. Chieàu daøi moãi caïnh voøng daây thuoäc lôùp trong cuûa cuoän daây sô caáp : at1 = at +2.S01 = 6 + 2.0,1 = 6,2 (cm) bt1 = bt + 2.S01 = 8,5 + 2.0,1 = 8,7 (cm) 26. Choïn beà daøy caùch ñieän giöõa caùc lôùp daây ôû cuoän sô caáp : cd11 = 0,1 (mm) = 0,01 (cm) 27. Beà daøy cuoän sô caáp : Bd1 = (dn + cd11).n11 = (0,184 + 0,01).10 = 1,94 (cm) 28. Chieàu daøi moãi caïnh voøng daây thuoäc lôùp ngoaøi cuûa cuoän daây sô caáp : an = at1 + 2.Bd1 = 6,2 + 2.1,94 = 10,08 (cm) bn1 = bt1 + 2.Bd1 = 8,7 + 2.1,94 = 12,58 (cm) 29. Chieàu daøi trung bình moãi caïnh cuûa moät voøng daây cuoän sô caáp : (cm) (cm) 30. Chieàu daøi daây quaán sô caáp : (cm) Vaäy l1 = 16188,33 (cm) = 161,883 (m) 31. Choïn beà daøy caùch ñieän giöõa cuoän sô caáp vaø cuoän thöù caáp : cd12 = 1 (cm) Keát caáu daây quaán thöù caáp. 32. Choïn sô boä chieàu cao cuoän thöù caáp : h2 = h1 = 8,8 (cm) 33. Tính sô boä soá voøng daây treân moät lôùp : (voøng) Laáy W12 = 9 (voøng) 34. Tính sô boä soá lôùp daây quaán thöù caáp : (lôùp) 35. Choïn soá lôùp daây cuoän thöù caáp : Choïn soá lôùp daây quaán thöù caáp n12 =6 lôùp, moãi lôùp coù soá voøng daây baèng nhau vaø baèng 9 voøng daây. 36. Chieàu cao thöïc teá cuoän thöù caáp : (cm) 37. Chieàu daøi moãi caïnh voøng daây thuoäc lôùp trong cuûa cuoän thöù caáp : (cm) (cm) 38. Choïn beà daøy caùch ñieän giöõa caùc lôùp daây ôû cuoän thöù caáp : cd22 = 0,1 (mm) = 0,01 (cm) 39. Beà daøy cuoän sô caáp : (cm) 40. Chieàu daøi moãi caïnh voøng daây thuoäc lôùp ngoaøi cuûa cuoän thöù caáp : (cm) (cm) 41. Chieàu daøi trung bình moãi caïnh cuûa moät voøng daây cuoän thöù caáp : (cm) (cm) 42. Chieàu daøi daây quaán thöù caáp : (cm) Vaäy l2 = 3182,5 (cm) = 31,825 (m) 43. Chieàu daøi trung bình moãi caïnh voøng daây cuûa caû hai cuoän sô caáp vaø thöù caáp : (cm) (cm) 44. Choïn khoaûng caùch giöõa hai cuoän thöù caáp : a22 = 1,5 (cm) Tính kích thöôùc maïch töø. 45. Tieát dieän toøan boä truï : QFe = a.b = 5,2.7,7 = 40,04 (cm2) 46. Tieát dieän hieäu quaû cuûa truï : QT = Khq.QFe = 0,95.40,04 = 38,04 (cm2) 47. Soá laù theùp duøng trong moät truï : (laù) Trong ñoù : b = 77 (mm) Ñoä daøy cuûa moät laù theùp laø: 0,5 (mm) 48. Choïn goâng coù tieát dieän chöõ nhaät vaø coù cuøng kích thöôùc vôùi truï : Qb.g = ag.bg = QFe = a.b = 5,2.7,7 = 40,04 (cm2) Trong ñoù : ag = a = 5,2 (cm) laø chieàu cao cuûa truï; bg = b = 7,7 (cm) laø chieàu daøy cuûa goâng. 49. Tieát dieän hieäu quaû cuûa goâng : QG = Khq.Qb.g = 0,95.40,04 = 38,04 (cm2) 50. Soá laù theùp duøng trong moät goâng : (laù) 51. Tính chính xaùc maät ñoä töø caûm trong truï : (T) 52. Maät ñoä töø caûm trong goâng : (T) 53. Chieàu roäng cöûa soå : (cm) 54. Khoaûng caùch giöõa hai taâm truïc : (cm) 55. Chieàu roäng maïch töø : (cm) 56. Chieàu cao maïch töø : (cm) L c a c h H b Sô ñoà keát caáu loõi theùp maùy bieán aùp chænh löu. Tính khoái löôïng cuûa saét vaø ñoàng. 57. Theå tích cuûa truï : (cm3) » 1,187 (dm3) 58. Theå tích cuûa goâng : (cm3) » 2,889 (dm3) 59. Khoái löôïng cuûa truï : (kg) Trong ñoù : mFe = 7,85 ( ) laø khoái löôïng rieâng cuûa saét. 60. Khoái löôïng cuûa goâng : (kg) 61. Khoái löôïng cuûa saét : (kg) 62. Theå tích cuûa ñoàng : = 2,959 (dm3) Trong ñoù : S1, S2 laø tieát dieän daây quaán sô caáp vaø thöù caáp; l1, l2 l laø tieát dieän daây quaán sô caáp vaø thöù caáp. 63. Khoái löôïng ñoàng : (kg) Trong ñoù : mCu = 8,9 () laø troïng löôïng rieâng cuûa ñoàng. Tính caùc thoâng soá cuûa maùy bieán aùp. 64. Ñieän trôû trong cuûa cuoän sô caáp maùy bieán aùp ôû 75 0C : (W) Trong ñoù : = 0,02133 () laø ñieän trôû suaát cuûa ñoàng ôû 75 0C. 65. Ñieän trôû cuoän daây thöù caáp maùy bieán aùp : (W) 66. Ñieän trôû maùy bieán aùp quy ñoåi veà thöù caáp : (W) 67. Suït aùp treân ñieän trôû maùy bieán aùp : (V) 68. Ñieän khaùng maùy bieán aùp quy ñoåi veà thöù caáp maùy bieán aùp : = = 0,098 (W) Trong ñoù : + W2 = 54(voøng) laø soá voøng daây quaán thöù caáp maùy bieán aùp; + h = 10,4 (cm) laø chieàu cao cöûa soå loõi theùp; + Rbk – baùn kính trong cuûa cuoän thöù caáp maùy bieán aùp : (cm) + a12 = 10 (mm); + Bd1 = 1,94 (cm) = 19,4 (mm); + Bd2 = 1,404 (cm) = 140,4 (mm); 69. Ñieän caûm maùy bieán aùp quy ñoåi veà thöù caáp : (mH) = 0,312 (H) 70. Suït aùp treân ñieän khaùng maùy bieán aùp : (V) 71. Suït aùp treân maùy bieán aùp : (V) 72. Ñieän aùp treân ñoäng cô khi coù goùc môû amin = 100 : (V) 73. Toång trôû ngaén maïch quy ñoåi veà thöù caáp : (W) 74. Toån hao ngaén maïch trong maùy bieán aùp : (W) % 75. Toån hao khoâng taûi coù keå ñeán 15% toån hao phuï : (W) % Trong ñoù : nf = 1,15 laø heä soá keå ñeán 15 % toån hao. 76. Ñieän aùp ngaén maïch taùc duïng : % 77. Ñieän aùp ngaén maïch phaûn khaùng : % 78. Ñieän aùp ngaén maïch phaàn traêm : % 79. Doøng ñieän ngaén maïch xaùc laäp : (A) 80. Doøng ñieän ngaén maïch töùc thôøi cöïc ñaïi : (A) Vaäy ta coù : Imax = 684,22 (A) < Ipik = 4000 (A) Þ ñaûm baûo cho van vaãn laøm vieäc ñöôïc bình thöôøng. 81. Kieåm tra maùy bieán aùp : Kieåm tra maùy bieán aùp coù ñuû ñieän khaùng ñeå haïn cheá toác ñoä bieán thieân cuûa doøng ñieän chuyeån maïch. Þ (A/s) » 0,188 (A!ms) Vaäy : = 0,188 (A/ms) < ()½cp =180 (A/ms) . 82. Hieäu suaát cuûa thieát bò chænh löu : = 95,2 % III. Thieát keá cuoän khaùng loïc. Vôùi caùc boä nguoàn moät chieàu thì ñoä nhaáp nhoâ cuûa ñieän aùp laø chæ tieâu quan troïng nhaát ñeå ñaùnh giaù chaát löôïng. Ñoái vôùi boä nguoàn moät chieàu duøng chænh löu coù ñieàu khieån thì ñieän aùp ra coù tính chu kì. Ñieän aùp naøy coù theå phaân tích thaønh toång cuûa ñieän aùp khoâng ñoåi vaø caùc ñieän aùp ñieàu hoøa taàn soá cao. Chính vì vaäy, seõ xuaát hieän thaønh phaàn xoay chieàu chaïy trong maïch gaây aûnh höôûng khoâng toát cho thieát bò ñieän moät chieàu. Ñeå haïn cheá aûnh höôûng cuûa thaønh phaàn xoay chieàu thì ta phaûi ñöa vaøo maïch taûi nhöõng boä loïc thaønh phaàn xoay chieàu, thoâng thöôøng laø duøng cuoän ñieän khaùng ñeå loïc thaønh phaàn xoay chieàu. Sau ñaây laø caùc böôùc tính toaùn thieát keá cuoän khaùng loïc : 1. Xaùc ñònh goùc môû cöïc tieåu vaø goùc môû cöïc ñaïi : Choïn goùc môû cöïc tieåu amin =100. Vôùi goùc môû amin laø goùc môû döï tröõ coù theå buø ñöôïc söï suy giaûm ñieän aùp löôùi. - Khi goùc môû nhoû nhaát a = amin thì ñieän aùp treân taûi laø lôùn nhaát : Udmax = Udo.cosamin = Udñm ; vaø Udmax töông öùng vôùi toác ñoä ñoäng cô laø lôùn nhaát : n = nmax = nñm . - Khi goùc môû lôùn nhaát a = amax thì ñieän aùp treân taûi laø nhoû nhaát : Udmin = Udo.cosamax ; vaø Ud min töông öùng vôùi toác ñoä ñoäng cô nhoû nhaát : n = nmin . Vaäy ta coù ñöôïc : - Tính Ud min : + Toác ñoä goùc ñònh möùc : (rad!s) + Toác ñoä goùc nhoû nhaát : Trong ñoù: Mn min = Mc max = KM.Mñm · Giaû söû cho ñoäng cô laøm vieäc vôùi moâmen caûn lôùn nhaát vaø baèng 2 laàn moâmen ñònh möùc. Ta chon heä soá quaù taûi KM = 2. · Ta coù : (Wb) · Moâmen ñònh möùc : Mñm = (K.Fñm).Iñm = 0,898.62,5 = 56,125 (N.m) · Ñoä cöùng ñaëc tính cô cuûa ñoäng cô: Vaäy toác ñoä goùc nhoû nhaát cuûa ñoäng cô laø : (rad!s) + Daûi ñieàu chænh cuûa ñoäng cô laø : + Maët khaùc ta coù : Suy ra : = 21,838 (V) Maø theo treân ta coù : 0 Vaäy : Goùc môû nhoû nhaát laø : amin = 10 0. Goùc môû lôùn nhaát laø : amax = 78,750. 2. Xaùc ñònh caùc thaønh phaàn soùng haøi : Theo lí thuyeát chuoãi Furier thì ñieän aùp chu kì coù theå khai trieån thaønh toång cuûa ñieän aùp moät chieàu vaø caùc thaønh phaàn ñieän aùp ñieàu hoøa coù taàn soá khaùc nhau, coâng thöùc khai trieån nhö sau : Trong ñoù : ao – ñieän aùp cuûa thaønh phaàn moät chieàu; ak, bk – bieân doä ñieän aùp cuûa soùng ñieàu hoøa baäc k; Ñeå thuaän tieän trong vieäc khai trieån chuoãi Furier, ta chuyeån toïa ñoä sang ñieåm O’() (taïi goùc thoâng töï nhieân), khi ñoù ñieän aùp töùc thôøi treân taûi khi Tiristor T1 vaø T4 daãn : ; vôùi . Ñieän aùp töùc thôøi treân taûi Ud laø khoâng hình sin vaø tuaàn hoaøn vôùi chu kì : Trong ñoù : p = 6 laø soá xung ñaäp maïch trong moät chu kì ñieän aùp löôùi cuûa chænh löu caàu ba pha ñieàu khieån ñoái xöùng. Vaäy ta coù : · · Suy ra bieân ñoä cuûa ñieän aùp ñieàu hoøa laø : Trong ñoù : Ta coù : Vaäy : Ý Nhaän xeùt : Vaäy bieân ñoä cuûa caùc thaønh phaàn soùng ñieàu hoøa coù giaù trò thay ñoåi theo goùc ñieàu khieån a, goùc ñieàu khieån caøng lôùn thì soùng haøi caøng taêng. 3. Xaùc ñònh ñieän caûm cuûa cuoän khaùng loïc : Töø nhöõng phaân tích ôû treân, ta nhaän thaáy raèng khi goùc môû caøng taêng thì bieân ñoä cuûa soùng haøi caøng lôùn, nghóa laø ñoä ñaäp maïch cuûa ñieän aùp vaø doøng ñieän seõ taêng leân. Chính söï ñaäp maïch ñoù seõ laøm xaáu ñi cheá ñoä chuyeån maïch cuûa vaønh goùp, ñoàng thôøi gaây ra toån hao phuï döôùi daïng nhieät trong ñoäng cô. Ñeå haïn cheá söï ñaäp maïch naøy thì ta phaûi maéc noái tieáp vôùi phaàn öùng cuûa ñoäng cô ñieän moät cuoän khaùng loïc ñuû lôùn ñeå coù IK £ 0,1.Iöñm. Ngoaøi taùc duïng haïn cheá thaønh phaàn soùng haøi baäc cao, thì cuoän khaùng coøn coù taùc duïng haïn cheá vuøng laøm vieäc giaùn ñoaïn. Ta caàn xaùc ñònh giaù trò ñieän khaùng loïc öùng vôùi khi a = amax, vì luùc naøy treân taûi coù soùng haøi baäc cao lôùn nhaát. Ta coù phöông trình caân baèng ñieän aùp : Caân baèng hai veá cuûa phöông trình ta ñöôïc : Vì neân ta coù theå boû qua Vaäy ta coù : (3 - 1) Trong caùc thaønh phaàn xoay chieàu thì thaønh phaàn soùng baäc k = 1 coù möùc ñoä lôùn nhaát, gaàn ñuùng ta coù : Töø bieåu thöùc (1 - 3) ta coù : ; vôùi vaø . Suy ra : Vaäy : Þ Trong ñoù : (V) Vaäy : (H) Ta choïn L = 0,0032 (H) = 3,2 (mH). - Ñieän caûm cuûa cuoän khaùng loïc : (mH) Ta choïn : LK = 0,67 (mH). Trong ñoù : + Lö – ñieän caûm maïch phaàn öùng ñoäng cô ñöôïc tính theo coâng thöùc Umaxki – Lindvil ñaõ xaùc ñònh ôû phaàn tính toaùn caùc thoâng soá cô baûn cuûa ñoäng cô, ta coù ñöôïc : Lö = 1,91 (mH). + LBA – ñieän caûm cuûa maùy bieán aùp. 4. Thieát keá keát caáu cuoän khaùng loïc : Caùc thoâng soá ban ñaàu : - Ñieän caûm yeâu caàu cuûa cuoän khaùng loïc : LK = 0,67 (mH); - Doøng ñieän ñònh möùc chaïy qua cuoän khaùng : Im = Iöñm = 62,5 (A); - Bieân ñoä doøng ñieän xoay chieàu baäc 1: I1m = 10%.Iñm = 0,1.62,5 = 6,25 (A). 4.1 . Xaùc ñònh toång trôû cuûa cuoän khaùng : Do ñieän caûm cuûa cuoän khaùng loïc lôùn vaø ñieän trôû cuûa cuoän khaùng loïc laïi beù, neân ta coù theå coi toång trôû cuûa cuoän khaùng xaáp xæ baèng ñieän khaùng. (W). 4.2. Ñieän aùp xoay chieàu rôi treân cuoän khaùng loïc : (V) 4.3. Coâng suaát cuûa cuoän khaùng loïc : (VA) a!2 c a L H h b Keát caáu maïch töø cuoän khaùng loïc. 4.4. Tieát dieän cöïc töø chính cuûa cuoän khaùng : (cm2) Trong ñoù : f’ = 6.f = 6.50 = 300 (Hz); KQ = 5 laø heä soá phuï thuoäc vaøo phöông thöùc laøm maùt baèng khoâng khí töï nhieân. Ta laáy Q = 1,6 (cm2). 4.5. Choïn loaïi theùp : Vôùi tieát dieän truï Q = 1,6 (cm2), ta choïn loaïi theùp 330A, laù theùp daøy 0,35 (mm). Tieát dieän truï Q = a.b = 1,6 (cm2). Choïn Þ b = 1,3.a ; Vaäy ta coù : 1,3.a2 = 1,6 (cm2) Þ a = 1,11 (cm); b = 1,44 (cm). Laáy : a = 1,2 (cm) = 12 (mm); b = 1,4 (cm) = 14 (mm). 4.6. Choïn maät ñoä töø caûm trong truï : BT = 0,8 (T). 4.7. Soá voøng daây cuûa ñieän khaùng : Khi coù thaønh phaàn ñieän xoay chieàu chaïy qua cuoän khaùng thì trong cuoän khaùng xuaát hieän moät söùc ñieän ñoäng EK : Gaàn ñuùng, ta coù theå coi : (V). Vaäy ta coù : (voøng); Laáy W = 32 (voøng). 4.8. Doøng ñieän chaïy qua cuoän khaùng : Doøng ñieän hieäu duïng chaïy qua cuoän khaùng laø : (A) Trong ñoù : I1m = 0,1.Iöñm = 6,25 (A). 4.9. Choïn maät ñoä doøng ñieän qua cuoän khaùng : J = 2,75 (A!mm2). 4.10. Tieát dieän daây quaán cuoän khaùng : (mm2) Choïn daây theo tieâu chuaån, ta choïn daây daãn hình chöõ nhaät, caùch ñieän caáp B, ta choïn SK = 23,6 (mm2). Coù caùc kích thöôùc : aK.bK = 3,28´7,4 (mm´mm). Tính laïi maät ñoä doøng ñieän : (A!mm2) 4.11. Choïn heä soá laáp ñaày : 4.12. Dieän tích cöûa soå : (mm2) = 11,13 (cm2) 4.13. Tính kích thöôùc maïch töø : Choïn Þ h = 3.a = 3.1,2 = 3,6 (cm) = 36 (mm) Vaäy chieàu roäng cöûa soå cöïc töø laø : (cm) = 31 (mm). 4.14. Chieàu cao maïch töø : (cm) = 48 (mm) 4.15. Chieàu daøi maïch töø : (cm) = 86 (mm) 4.16. Choïn khoaûng caùch töø goâng ñeán cuoän daây : hg = 2 (mm) = 0,2 (cm) 4.17. Tính soá voøng daây treân moät lôùp : (voøng) Laáy W1 lôùp = 4 (voøng). 4.18. Tính soá lôùp daây quaán : (lôùp) Vaäy coù 8 lôùp daây, moãi lôùp daây coù 4 voøng daây. 4.19. Choïn khoaûng caùch caùch ñieän giöõa daây quaán vôùi truï : a01 = 3 (mm) Choïn khoaûng caùch caùch ñieän giöõa caùc lôùp daây : cd1 = 0,1 (mm) 4.20. Beà daøy cuoän daây : (mm) 4.21. Toång beà daøy cuoän daây : (mm) 4.22. Chieàu daøi cuûa voøng daây trong cuøng : (mm) 4.23. Chieàu daøi cuûa voøng daây ngoaøi cuøng : (mm) 4.24. Chieàu daøi trung bình cuûa moät voøng daây : (mm) 4.25. Ñieän trôû cuûa daây quaán ôû 75 0C : (W) Vôùi (W.mm2!m) laø ñieän trôû suaát cuûa ñoàng ôû 75 0C. Ta thaáy raèng, giaù trò ñieän trôû cuûa daây quaán cuoän khaùng raát beù neân ta giaû thieát ban ñaàu boû qua giaù trò ñieän trôû cuûa cuoän khaùng laø ñuùng. 4.26. Theå tích saét : (dm3) 4.27. Khoái löôïng saét : (kg) Trong ñoù : mFe – khoái löôïng rieâng cuûa saét, mFe =7,85 (kg!dm3) 4.28. Khoái löôïng ñoàng : (kg) Trong ñoù : mCu = 8,9 (kg!dm3) laø khoái löôïng rieâng cuûa ñoàng. IV. Tính choïn caùc thieát bò baûo veä maïch ñoäng löïc : 1. Baûo veä quaù nhieät cho caùc van baùn daãn : Khi laøm vieäc vôùi doøng ñieän chaïy qua van thì treân van coù suït aùp, do vaäy seõ coù toån hao coâng suaát treân van DP, toån hao naøy sinh ra nhieät ñoát noùng van baùn daãn. Maët khaùc vì van baùn daãn chæ ñöôïc pheùp laøm vieäc döôùi nhieät ñoä cho pheùp Tcp, neáu quaù nhieät ñoä cho pheùp thì van baùn daãn seõ bò phaù hoûng. Ñeå van baùn daãn laøm vieäc an toaøn, khoâng bò choïc thuûng veà nhieät thì ta phaûi tính choïn vaø thieát keá heä thoáng caùnh taûn nhieät ñeå laøm maùt van baùn daãn. - Toån thaát coâng suaát treân moät Tiristor : (W) - Dieän tích beà maët toûa nhieät : (m2) Trong ñoù : DP – toån hao coâng suaát treân van, (W); KM – heä soá toûa nhieät baèng ñoái löu vaø böùc xaï, choïn KM = 8 (W!m2.0C); t - ñoä cheânh nhieät ñoä so vôùi moâi tröôøng. Choïn nhieät ñoä moâi tröôøng Tmt = 40 0C. Nhieät ñoä laøm vieäc cho pheùp cuûa Tiristor laø Tcp = 125 0C. Choïn nhieät ñoä treân caùnh taûn nhieät Tlv = 80 0C. (0C) - Choïn loaïi caùnh taûn nhieät coù 12 caùnh, kích thöôùc cuûa moãi caùnh laø : a´h1 Choïn : a = b =10 (cm) = 100 (mm); h0 = 1 (cm) = 10 (mm); h1 = 8,5 (cm) = 85 (mm); h = 95 (mm); c = 3 (mm); z = 5,8 (mm). (Choïn theo trang taøi lieäu [2] ) Vaäy toång dieän tích taûn nhieät cuûa caùnh laø : (cm2) = 0,204 (m2) Hình daùng vaø kích thöôùc giôùi haïn caùnh taûn nhieät cuûa moät van baùn daãn h z c h1 h0 a b 2. Baûo veä quaù doøng cho van baùn daãn : Aptomat duøng ñeå ñoùng caét maïch ñoäng löïc töï baûo veä maïch ñieän khi quaù taûi vaø ngaén maïch Tiristor, ngaén maïch ñaàu ra cuûa boä bieán ñoåi, ngaén maïch thöù caáp maùy bieán aùp, ngaén maïch ôû cheá ñoä nghòch löu. - Choïn Aptomat coù caùc thoâng soá sau : + Doøng ñieän ñònh möùc : (A) Ta laáy Iñm = 13 (A); + Ñieän aùp ñònh möùc : (V) Aptomat coù 3 tieáp ñieåm chính, coù theå ñoùng caét baèng tay hoaëc baèng nam chaâm ñieän. + Chænh ñònh doøng ñieän ngaén maïch : (A) Choïn Inm = 28 (A) + Chænh ñònh doøng ñieän quaù taûi : (A) - Choïn caàu dao coù doøng ñònh möùc nhö sau : (A) Choïn Iqt = 13 (A) Caàu dao duøng ñeå taïo khe hôû an toaøn khi söõa chöõa heä thoáng truyeàn ñoäng. - Duøng daây chaûy taùc ñoäng nhanh ñeå baûo veä ngaén maïch caùc Tiristor, ngaén maïch ñaàu ra cuûa boä chænh löu vaø ngaén maïch ôû maïch ñieàu khieån môû maùy. + Nhoùm 1CC : Doøng ñieän ñònh möùc daây chaûy nhoùm 1CC : (A) + Nhoùm 2CC: Doøng ñieän ñònh möùc daây chaûy nhoùm 2CC : (A) + Nhoùm 3CC : Doøng ñieän ñònh möùc cuûa daây chaûy nhoùm 3CC : (A) + Nhoùm 4CC : Doøng ñieän ñònh möùc cuûa daây chaûy nhoùm 4CC : (A) Þ Vaäy ta choïn caàu chaûy cuûa caùc nhoùm nhö sau : Nhoùm 1CC loaïi 60 (A); Nhoùm 2CC loaïi 40 (A); Nhoùm 3CC loaïi 70 (A); Nhoùm 4CC loaïi 13 (A). - Choïn coâng taéc tô : Ta duøng moät coâng taéc tô ñeå môû maùy cho ñoäng cô, coù caùc thoâng soá sau : + Doøng ñieän ñònh möùc cuûa coâng taéc tô : (A) Choïn Iñm = 12 (A) + Ñieän aùp ñònh möùc cuûa coâng taéc tô : (V) 3. Baûo veä quaù ñieän aùp cho van : - Baûo veä quaù ñieän aùp do quaù trình ñoùng caét Tiristor ñöôïc thöïc hieän baèng caùch maéc R – C song song vôùi Tiristor. Khi coù söï chuyeån maïch, caùc ñieän tích tích tuï trong lôùp baùn daãn seõ phoùng ra ngoaøi taïo ra doøng ñieän ngöôïc trong khoaûng thôøi gian ngaén. Chính söï bieán thieân nhanh choùng cuûa doøng ñieän ngöôïc seõ gaây ra söùc ñieän ñoäng caûm öùng raát lôùn trong caùc ñieän caûm laøm cho quaù ñieän aùp giöõa Anoát vaø Katoát cuûa Tiristor. Khi coù maïch R – C maéc song song vôùi Tiristor taïo ra maïch voøng phoùng ñieän tích trong quaù trình chuyeån maïch neân Tiristor khoâng bò quaù ñieän aùp. · · R C T Theo kinh nghieäm, thöôøng choïn : R2 = ( 5 ¸ 30 ) (W) C2 = ( 0,25 ¸ 4 ) (mF) Ta choïn : R2 = 5 (W) C2 = 0,25 (mF) - Baûo veä xung ñieän aùp töø löôùi ñieän, ta maïch R – C nhö hình veõ sau : · · · · · C R C R C R Nhôø coù maïch loïc naøy maø ñænh xung ñieän aùp gaàn nhö naèm laïi hoaøn toaøn treân ñieän trôû ñöôøng daây. Trò soá R1, C1 ñöôïc choïn theo kinh nghieäm : R1 = ( 5 ¸ 20 ) (W) C1 = 4 (mF) Ta choïn : R1 = 10 (W) C1 = 4 (mF) CHÖÔNG IV TÍNH CHOÏN MAÏCH ÑIEÀU KHIEÅN. I. Lí thuyeát maïch veà maïch ñieàu khieån : Nhieäm vuï cuûa maïch ñieàu khieån laø nhaèm taïo ra xung ñieàu khieån trong nöûa chu kì döông ñieän aùp Anoát cuûa Tiristor. 1. Nguyeân taéc ñieàu khieån : Coù hai nguyeân taéc ñieàu khieån Tiristor : - Ñieàu khieån theo nguyeân taéc thaúng ñöùng. - Ñieàu khieån theo nguyeân taéc naèm ngang. a. Ñieàu khieån theo nguyeân taéc thaúng ñöùng : Ü Ñieàu khieån theo nguyeân taéc thaúng ñöùng tuyeán tính : - Trong vuøng ñieän aùp döông Anoát cuûa Tiristor, ta taïo moät ñieän aùp töïa bieán thieân tuyeán tính theo daïng raêng cöa . - Duøng moät ñieän aùp moät chieàu goïi laø ñeå so saùnh vôùi ñieän aùp töïa noùi treân. Taïi thôøi ñieåm hai ñieän aùp naøy baèng nhau thì cho phaùt xung ñieàu khieån môû Tiristor. U t t t Xñk Xñk URC URC a Uñk Khi ta ñieàu chænh giaù trò töø giaù trò 0 ñeán ñænh ñieän aùp thì giao ñieåm cuûa hai ñöôøng naøy seõ thay ñoåi töông öùng töø ( 0 ¸1800 ). Vaäy goùc môû a cuûa Tiristor phuï thuoäc tuyeán tính vaøo giaù trò . Vì vaäy, trong thöïc teá nguyeân taéc naøy ñöôïc öùng duïng roäng raõi.  Ü Ñieàu khieån theo nguyeân taéc cosin : - Caàn taïo moät ñieän aùp hình sin uS leäch pha vôùi ñieän aùp hình sin ôû Anoát cuûa Tiristor moät goùc 900 ñieän. Giaû söû ñieän aùp treân Anoát cuûa Tiristor coù daïng uA = Um.sinwt thì ñieän aùp uS = Um.coswt. - Duøng moät ñieän aùp moät chieàu Uñk coù theå ñieàu chænh giaù trò theo hai chieàu döông vaø aâm. Taïi thôøi ñieåm Uñk = uS thì cho phaùt xung ñieàu khieån. Vaäy khi ta cho thay ñoåi giaù trò ñieän aùp moät chieàu Uñk = - Um ñeán giaù trò Uñk = + Um thì ta coù theå ñieàu chænh ñöôïc goùc môû a töø ( 0 ¸ p ), ta nhaän thaáy goùc a phuï thuoäc phi tuyeán vaøo giaù trò Uñk , vaäy a laø moät haøm theo giaù trò , a = f(Uñk). UA =Um.sinwt uS =Um.coswt U t t t Xñk Xñk a Uñk 2. Ñieàu khieån theo nguyeân taéc naèm ngang : - Duøng maïch L – C ñeå ñeå taïo ra moät ñieän aùp leäch pha so vôùi ñieän aùp Anoát cuûa Tiristor. Nhôø coù caùc phaàn töû leäch pha L, C seõ taïo ra moät ñieän aùp dòch pha udf leäch pha (cuï theå laø chaäm pha) so vôùi ñieän aùp hình sin ôû Anoát cuûa Tristor moät goùc laø a . Taïi thôøi ñieåm udf = 0 thì cho phaùt xung môû Tiristor. Vaäy chæ caàn ñieàu chænh giaù trò L vaø C laø coù theå thay ñoåi ñöôïc goùc môû Tiristor. Tuy nhieân, vieäc ñieàu chænh giaù trò L vaø C laø raát phöùc taïp. Vì vaäy neân nguyeân taéc ñieàu khieån theo phöông naèm ngang laø ít ñöôïc duøng trong thöïc teá. uA=Um.sinwt udf U t t t Xñk Xñk URC URC a 3. Keát luaän : Trong caùc nguyeân taéc ñieàu chænh noùi treân thì ta nhaän thaáy nguyeân taéc ñieàu khieån theo phöông thaúng ñöùng tuyeán tính laø ñôn giaûn nhaát, vì goùc môû a phuï thuoäc tuyeán tính vaøo ñieän aùp moät chieàu Uñk neân vieäc ñieàu khieån seõ thuaän lôïi hôn. Vaäy ta choïn nguyeân taéc ñieàu khieån theo phöông thaúng ñöùng tuyeán tính ñeå thieát