Tổng quan về công nghệ lò hồ quang, yêu cầu của truyền động dịch cực lò hồ quang luyện thiếc

n liên tục hơn, điện áp tải liên tục hơn, lúc này điện áp một chiều được tính: Trong các loai sơ đồ chỉnh lưu thì sơ đồ này có điện áp ngược của van phải chịu là lớn nhất: Mổi van dẫn thông trong một nửa chu kỳ do vậy dòng điện mà van bán dẫn phải chịu tối đa bằng I/2 dòng điện tải, trị hiệu dụng dòng chạy qua van: Ihd=0,71Id. So với chỉnh lưu nửa chu kỳ thì loại chỉnh lưu này có chất lượng điệ áp tốt hơn dòng điện chạy qua van không quá lớn, tổng điện áp rơi trên van nhỏ. Đối với sơ đồ chỉnh lưu có điều khiển thì sơ đồ này tương đối đơn giản. Tuy nhiên việc chế tạo máy biến áp với hai cuộn dây thứ cấp có các thông số giống hệt nhau hơi khó khăn và hiệu suất sử dụng máy biến áp xấu, cho nên sơ đồ này ít dùng trong thực tế. 3.CHỈNH LƯU ĐIỀU KHIỂN CẦU MỘT PHA: 1). Chỉnh lưu điều khiển đối xứng: t t t o o o i i u a1 a2 a3 a4 3P 2P P 4P Hình3.3:sơ đồ nối dây và dạng sóng điện áp và dong của chỉnh lưu cầu một pha điều khiển đối xứng. T4 T111112 T2 T3 A B Zd E F 1 *Nguyên lý hoạt động của sơ đồ: Trong nửa bán chu kì đầu điện áp anod của tiristor T1 dương, lúc này điện áp catod của T1 âm, ta phát xung mở hai tiristor T1 và T2 đồng thời, thì các van này sẽ được mở thông, T1 và T2 dẫn dòng từ a1¸P nhưng vì tải có tính cảm nên hai van này vẫn dẫn dòng cho đến khi cuộn dây xả hết năng lượng thì hai tiristor này bắt đầu chuyển trạng thái từ mở sang khóa. Đến nửa bán chu kì sau điện áp đổi dấu anod của T3 dương, catod của T4 mang dấu âm, ta phát xung mở cả hai van này thì các van này sẽ được mở thông để đặt điện áp một chiều lên tải có chiều cùng với nửa bán chu kì trước. Chỉnh lưu cầu một pha có chất lượng điện áp ra hoàn toàn giống như chỉnh lưu cả chu kì với biến áp có trung tính. Dòng điện chạy qua van giống như hình 3.2: Ihd = 0,7.Id Nhưng điện áp ngựơc của van phải chịu nhỏ hơn: Unv = U2 2). Chỉnh lưu cầu một pha điều khiển không đối xứng: T1 T2 D2 D1 R L U1 U2 b) D2 D1 T1 T2 R L U2 U1 a) U Ud t t t t t o o o o o o t id Id IT1 IT2 ID1 ID2 a1 a2 a3 P 2P 3P o o o o o o id U Ud t t t t t t Id IT1 IT2 ID1 ID2 P 2P 3P a1 a2 a3 i i i i i i i i Hình 3.4: dạng sóng ra của chỉnh lưu cầu một pha điều khiển không đối xứng Chỉnh lưu cầu một pha điều khiển không đối xứng có thể thực hiện bằng hai phương án khác nhau, mổi sơ đồ gồm có hai tiristor và hai diod, mổi lần cấp xung điều khiển chỉ cần một xung, điện áp một chiều trên tải có hình dạng và trị số giống nhau, đường cong điện áp tải chỉ có phần điện áp dương, sơ đồ không làm việc với tải có nghịch lưu trả năng lượng về lưới. Sự khác nhau của hai sơ đồ chỉ khác nhau đựơc thể hiện rõ rệt khi làm việc với tải có điện cảm lớn, lúc này dòng điện chạy qua các van điều khiển và không điều khiển sẽ khác nhau. Trên hình a khi điện áp anod T1 dương và catod D1 âm sẽ có dòng điện tải chạy qua T1 và D1 đến khi điện áp đổi dấu(với anod T2 dương) mà chưa có xung mở T2, năng lượng của cuộn dây tải L đựơc xã qua D2. Như vậy việc chuyển mạch của các van không điều khiển D1,D2 xảy ra khi điện áp bắt đầu đổi dấu. T1 sẽ bị khóa khi có xung mở T2, kết quả là chuyển mạch của các van có điều khiển đựơc thực hiện bằng việc mở van kế tiếp. Ta thấy rằng các van bán dẫn được dẫn thông trong một nữa chu kì (các diod dẫn từ đầu đến cuối chu kì điện áp âm catod, còn các tiristor được dẫn thông tại thời điểm có xung mở và bị khóa bởi việc mở tiristor tiếp theo ở chu kì kế tiếp). Trị số của dòng điện trung bình chạy qua van: Itb = (1/2).Id Dòng hiệu dụng của van: Ihd =0,71.Id Theo sơ đồ hình b ta thấy khoảng dẫn dòng của tiristor ngắn hơn khoảng dẫn của diod vì các tiristor sẽ khóa khi điện áp đổi dấu còn diod vẫn dẫn do cuộn dây xã năng lượng. Nhìn chung các loại chỉnh lưu cầu một pha có chất lượng điện áp tương đương như chỉnh lưu cả chu kì với biến áp có trung tính, chất lượng điện áp một chiều như nhau, dòng điện làm việc của van bằng nhau nên việc ứng dụng của chúng tương đương nhau. Nhưng điện áp ngược của van trong chỉnh lưu cầu một pha có điện áp ngược nhỏ hơn, biến áp dễ chế tạo và có hiệu suất cao hơn. Thế nhưng chỉnh lưu cầu một pha có số lượng van nhiều gấp hai lần, làm giá thành cao hơn, sụt áp trên van gấp hai lần, chỉnh lưu cầu điều khiển đối xứng thì việc điều khiển phức tạp hơn do có số van nhiều hơn. Các sơ đồ chỉnh lưu một pha cho ta điện áp với chất lượng chưa cao, biên độ đập mạch điện áp lớn, thành phần hài bậc cao lớn điều này không đáp ứng với tải đòi hỏi chất lượng điện áp tốt. Muốn vậy ta phải sử dụng các sơ đồ có số pha nhiều hơn. 4.CHỈNH LƯU TIA BA PHA CÓ ĐIỀU KHIỂN. U2a U2b U2c T1 T3 R L T2 *sơ đồ nối dây:] Trong sơ đồ này ta giả sử tải mang tính cảm kháng. Ta nối dây máy biến áp theo hình sao, trên mổi pha ta nối một tiristor ba catod đấu chung cho ta điện áp dương cho tải, còn dây trung tính sẽ có điện áp âm. Tại mổi thời điểm chỉ có điện áp của một pha dương hơn hai pha kia, cho nên tại mổi thời điểm chỉ có một tiristor dẫn dòng. * nguyên lý hoạt động của sơ đồ: Nguyên tắt mở thông và điều khiển các van ở đây là khi adod của van nào dương hơn thì van đó được kích mở.  UA UB UC a1 a2 a3 a4 a5 0 u P 2P P/3 2P/3 t t t t t 0 0 0 0 Id IT1 IT2 IT3 id iT1 iT2 iT3 Hình 3.5: sơ đồ nối dây và dạng sóng ra của chỉnh lưu tia ba pha có điều khiển Thời điểm hai điện áp của hai pha giao nhau được coi là góc thông tự nhiên của các van bán dẫn. Các tiristor chỉ được mở thông với góc mở nhỏ nhất tại thời điểm góc thông tự nhiên(như vậy chỉnh lưu ba pha góc mở nhỏ nhất a=0o sẽ dịch pha so với điện áp pha một góc là 30o). Theo hình vẽ trên thì điện áp tải liên tục hơn như vậy mổi van dẫn thông trong 1/3 chu kì, nếu điện áp tải gián đọan thì thời gian dẫn thông của các van sẽ nhỏ hơn, tuy nhiên trong cả hai trường hợp thì dòng điện trung bình của các van đều bằng 1/3.Id. Điện áp của van phải chịu bằng điện áp dây giữa pha có van khóa với pha có van đang dẫn, ví dụ như trong khoảng a1¸a2 T1 đang dẫn T3 đang khóa cho nên T3 phải chịu áp dây UCA. Khi tải thuần trở dòng điện và điện áp tải liên tục hay gián đoạn phụ thuộc vào góc mở của Tiristor. Nếu góc mở của tiristor nhỏ hơn 300 các đường cong Ud ,Id liên tục, khi góc mở lớn hơn 300 điện áp và dòng điện tải gián đoạn. Trị số điện áp trung bình của tải sẽ được tính: ứng với điện áp tải liên tục. Khi điện áp tải gián đoạn (tải gián đoạn và góc mở lớn) điện áp tải được tính: Trong đó: Udo=1,17U2f -điện áp chỉnh lưu tia ba pha khi van là diod. U2f –điện áp pha thứ cấp máy biến áp. * đặc điểm của chỉnh lưu tia ba pha: * * * * Ld T1 T2 T3 a b c Rd T4 a* * * T5 b* T6 c* * So với chỉnh lưu một pha thì chỉnh lưu tia ba pha có chất lượng điện áp tốt hơn, biên độ điện áp đập mạch thấp hơn, thành phần sóng hài bậc cao bé hơn, việc điều khiển các van bán dẩn trong trường hợp này cũng tương đối đơn giản. Với việc dòng điện mổi cuộn dây thứ cấp là dòng một chiều nhờ có điện áp ba pha ba trụ mà từ thông lõi thép máy biến áp là từ thông xoay chiều không đối xứng làm cho công xuất biến áp phải lớn, khi chế tạo máy biến áp động lực các cuộn dây thứ cấp phải được đấu sao với dây trung tính phải lớn hơn dây pha vì theo sơ đồ trên thì dây trung tính phải chịu dòng tải. 5. CHỈNH LƯU TIA SÁU PHA CÓ CUỘN KHÁNG CÂN BẰNG. * sơ đồ nối dây: Sơ đồ chỉnh lưu tia sáu pha được cấu tạo bởi sáu van bán dẫn nối tới máy biến áp ba pha với sáu cuộn dây thứ cấp, trên mổi trụ biến áp có hai cuộn giống nhau và ngược nhau. Điện áp các pha dịch nhau một góc là 60o. Máy biến áp có cấu tạo Y/YY hoặc D/YY Ơû đây ta có hai hệ thống điện áp thứ cấp a,b,c và a, b,,c, có số vòng như nhau nhưng có cực tính ngược nhau. Như vậy điện áp tất cả sáu pha tạo thành hệ thống điện áp sáu pha . B* B C A C* A* U t 0 0 i Id(l=0) t t 0 Id(l=¥) t 0 i i t 0 IT1 IT2 t 0 IT3 t 0 i i i IT4 t 0 i IT5 t 0 i IT6 a=60 Hình 3.8: dạng sóng điện áp và dòng tải của chỉnh lưu tia sáu pha. ta đã biết sơ đồ chỉnh lưu tia ba pha ở trên có chất lượng điện áp tải chưa thật tốt lắm. Khi cần chất lượng điện áp tốt hơn chúng ta sử dụng sơ đồ nhiều pha hơn. Một trong những sơ đồ đó là chỉnh lưu tia 6 pha. Sơ đồ động lực được mô tả như (hình 3-8a). trong trường hợp dòng điện liên tục (tải thuần trở với góc mở a <, hoặc tại điện cảm) thì điện áp tải được tính như sau : Ud = Udo.cosa Còn trong trường hợp dòng điện gián đoạn (tải thuần trở a> ) thì điện áp tải được tính : Ud = Udo [ 1+sin( - a)] Trong đó : Udo = 1,35U2f Theo dạng sóng điện áp ra (hình 3-8b). chúng ta thấy rằng mỗi van dẫn thông trong 1/6 chu kỳ.so với các sơ đồ khác thì chỉnh lưu tia 6 pha cho dòng điện chạy qua van bán dẫn là bé nhất. Do đó sơ đồ chỉnh lưu tia 6 pha rất có ý nghĩa khi dòng tải lớn (chỉ cần van nhỏ có thể chế tạo bộ nguồn với dòng tải lớn). 6.CHỈNH LƯU CẦU 3 PHA : a).Chỉnh Lưu Cầu Ba Pha Điều Khiển Đối Xứng: * sơ đồ nối dây: A B C Ua2 Ub2 Uc2 R L T1 T3 T5 T2 T4 T6 Ud Sơ đồ chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển đối xứng có thể coi như hai sơ đồ chỉnh lưu tia ba pha mắc ngược chiều nhau, ba tiristor T1,T3,T5 tạo thành tia ba pha cho điện áp dương tức nó là nhóm anod, còn T2,T4,T6 là một chỉnh lưu tia cho ta điện áp âm tạo thành nhóm catod. * nguyên lý hoạt động của sơ đồ: Theo hoạt động của chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển đối xứng, dòng điện chạy qua tải là dòng điện chạy từ pha này về pha kia, do đó tại mỗi thời điểm cần mở tiristor chúng ta cần cấp hai xung điều khiển đồng thời (một xung ở nhóm anod , một xung ở nhóm catod). Ví dụ ta cấp xung mở tiristor T1 của pha A phía anod là a1 đồng thời tại đó ta củng cấp xung a4 cho T4 của pha B phía catod các thời điểm tiếp theo cũng tương tự và thứ tự cấp xung điều khiển cũng tuân theo đúng thứ tự pha. 0 U Uf Ud t t t t t t t t t U a1 a3 a2 a4 a5 a6 a7 a8 P 2P 3P i IT3 IT5 IT2 IT4 IT6 i i i i U Unv Hình 3.6: Dạng sóng ra của chỉnh lưu cầu ba pha diều khiển đối xứng Khi góc mở van nhỏ hay tải có điện cảm lớn, trong mổi khoảng dẫn của một van của nhóm này (anod hay catod) thì sẽ có hai van của nhóm kia đổi chỗ cho nhau. Điều này có thể thấy rõ trong khoảng a1¸a3, T1 nhóm anod dẫn nhưng trong nhóm catod T4 dẫn trong khoảng a1¸a2 còn T6 dẫn tiếp trong khoảng a2¸a3. Điện áp ngược các van phải chịu ở chỉnh lưu cầu ba pha bằng 0 khi van dẫn và bằng điện áp dây khi van khóa. Khi điện áp tải liên tục trị số điện áp tải được tính theo công thức: Khi góc mở tiristor lớn hơn góc a > 600 và thành phần điện cảm của tải quá nhỏ thì điện áp tải sẽ bị gián đoạn. Trong các trường hợp này dòng điện chạy từ pha này về pha kia là do các van bán dẫn có phân cực thuận theo điện áp dây đặt lên chúng, cho tới khi điện áp đổi dấu các van bán dẫn bị phân cực thuận và sẽ tự khóa. khia > P/3 *đặc điểm của sơ đồ: sự phức tạp của chỉnh lưu cầu ba pha diều khiển đối xứng là phải đồng thời mở hai van theo dúng thứ tự pha, do đó gây khó khăn trong việc chế tạo sữa chữa. Để đơn giãn hơn người ta dùng chỉnh lưu cầu điều khiển không đối xứng. b. Chỉnh lưu cầu 3 pha điều khiển không đối xứng : * sơ đồ nối dây: A B C Ua2 Ub2 Uc2 R L T1 T2 T3 D3 D2 D1 Ud Loại chỉnh lưu này được cấu tạo từ một nhóm (anod hay catod) điều khiển và một nhóm không điều khiển như ttrên hình vẽ. * nguyên lý hoạt động của sơ đồ: Các tiristor được dẫn thông từ thời điểm có xung mở cho đến khi mở tiristor của pha kế tiếp. Trong trường hợp điện áp tải gián đoạn tiristor được dẫn từ thời điểm có xung mở đến khi điện áp đổi dấu. Các diod tự động dẫn thông khi điện áp đặt lên nó thuận chiều. Chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển không đối xứng có dòng điện và điện áp tải liên tục khi góc mở van bán dẫn nhỏ hơn 600, hay khi góc mở tăng lên và thành phần điện cảm của tải nhỏ thì điện áp của tải sẽ bị gián đoạn. Khi điện áp tải liên tục: Theo dạng sóng điện áp tải ở trên trị số điện áp trung bình trên tải bằng 0 khi góc mở đạt tới 1800. Điện áp trung bình trên tải là tổng của hai điện áp chỉnh lưu tia ba pha. Việc kích mở các van điều khiển của chỉnh lưu cầu ba pha không đối xứng dễ dàng hơn, nhưng các sóng điều hòa bậc cao của tải và của nguồn lớn. U U t t Uf Ud 0 0 a1 2P P a2 a3 a4 a5 3P 4P 0 0 0 0 0 0 t t t t t t i i i i i i IT1 IT2 IT3 D1 D2 D3 Hình 3.7:dạng sóng ra của chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển không đối xứng * nhận xét: so với chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển đối xứng thì trong sơ đồ này việc điều khiển các van bán dẫn được thực hiện dễ dàng hơn. Ta có thể coi mạch điều khiển của bộ chỉnh lưu này như một chỉnh lưu tia ba pha. Chỉnh lưu cầu ba pha hiện nay là sơ đồ có chất lượng điện áp tốt nhất, hiệu suất sử dụng biến áp tốt nhất. Tuy vậy nó cũng là sơ đồ phức tạp nhất. ß3.2LỰA CHỌN SƠ ĐỒ MẠCH ĐỘNG LỰC Sau khi tìm hiểu về các thông số cơ bản, đặc điểm, hoạt động của các sơ đồ chỉnh lưu dòng điện xoay chiều hiện nay, cùng với việc phân tích ưu, nhược điểm của từng sơ đồ, căn cứ vào các yêu cầu của việc lưu chọn sơ đồ thiết ké, chúng ta có thể tiến hành lưu chọn một sơ đồ mạch động lực hợp lý cho tải của ta là động cơ điện một chiều kích từ độc lập. Do dải điều khiển rộng, độ ổn định dòng điện và điện áp, yêu cầu về chất lượng điện áp một chiều cao. Mặc khác nguồn ở đây là lưới 3 pha công nghiệp, cho nên chúng ta chọn cầu 3 pha. Công suất của động cơ điện một chiều ở đây không quá lớn. Hơn nữa yêu cầu về chất lượng điện một chiều, chỉ cần ổn định và khống chế dòng hồ quang làm việc tốt, không cần đảo chiều nhanh, nên ta có thể chọn sơ đồ cầu 3 pha, mạch điều khiển có thể dùng riêng biệt. Đặc biệt động cơ điện một chiều của ta lại có điện áp một chiều định mức là 400 v. bỡi vậy, sơ đồ cầu 3 pha có ưu điểm hơn tất cả. Theo sơ đồ này khi chỉnh lưu trực tiếp từ lưới chúng ta có điện áp một chiều là : 220 . 2,34 =515 V. Để có điện áp là 400V dùng cho động cơ ta có thể chế tạo máy biến áp hoặc điều chỉnh góc mở a . nhưng ở đây ta điều khiển chỉnh lưu trực tiếp từ lưới nên ta chỉ cần dùng điều chỉnh góc mở a là đủ. Mặc khác, chọn chỉnh lưu cầu 3 pha thì việc điều khiển đơn giản hơn so với các chỉnh lưu nhiều pha khác, đường cong điện áp tải đẹp hơn, trơn hơn … CHƯƠNG 4 : TÍNH CHỌN SƠ ĐỒ ĐỘNG LỰC 1.Tính chọn van động lực : các van động lực được lựa chọn dựa vào các yếu tố cơ bản là : dòng tải, sơ đồ đã chọn, điều kiện tỏa nhiệt và điện áp làm việc. Với sơ đồ chỉnh lưu cầu 3 pha trong đó : Ud = 400 V Ta có : * điện áp làm việc của van là : Ulv = Knv . U2 (1) Với Thay vào (1) ta được trong đó : Ud - là điện áp tải U2 - là điện áp xoay chiều (nguồn) Ulv – là điện áp làm việc của van Knv – hệ số điện áp ngược Ku - hệ số điện áp tải (tra bảng 1 – tài liệu hướng dẫn thíêt kế thiết bị ĐTCS của Trần Văn Thịnh) đối với sơ đồ chỉnh lưu cầu 3 pha thì : Knv = 2,45 Thay số vào ta được : Điện áp, dòng điện làm việc của van là : V với là hệ số dòng địên hiệu dụng . (tra bảng 2 – tài liệu hướng dẫn TKĐTCS - trần Văn Thịnh) thay vào ta được : Ilv = Ihd = 0,58.9,64 =5,59A Với : Ihd , Id : Dòng điện hiệu dụng của van và dòng điện tải. Khd : hệ số xác định dòng điện hiệu dụng Để có thể chọn van theo điện áp hợp lý, thì điện áp ngược của van cần chọn lớn hơn điện áp làm việc của van qua một hệ số dữ trữ: Unv = kdtu . Ulv Chọn Kdtu = (1,6 í 2). Ơû đây ta chọn Kdtu = 1,8 , Vậy Unv = 1,8 . 418,667 = 753,60 v Iđm van = KI . Ilv (3) Với các thông số làm việc ở trên ta chọn điều kiện làm việc của van có cánh tản nhiệt với đầy đủ diện tích tỏa nhiệt, không có quạt đối lưu không khí . Với điều kiện làm việc trên Ilv = (10 í 30)% Iđm. Thường chọn Ilv = (25 í28) % Iđm . Ơûđây ta chọn : Ilv =28 %Iđm. Þ tra bảng thông số các van, chọn các van với thông số điện áp ngược (Unv) , dòng điện định mức(Iđm) lớn hơn hoặc gần nhất với các thông số đã tính được ở trên ta được: 6 triristor loại : C139N20M với các thông số định mức: -Điện áp ngược cực đại van là: Unvmax=800V. -Dòng điện làm việc(định mức) cực đại là: Iđmv.=20A -Dòng điện đỉnh cực đại : Ipikmax.=200A -Dòng điện xung điều khiển: Igmax=180mA. - Điện áp xung điều khiển: Ugmax= 3,0V. -Dòng điện tự giữ : Ih = 150mA. -Dòng điện rò : Ir = 4mA. - Sụt áp trên thyristor ở trạng thái dẫn: Umax=4V -Đạo hàm điện áp : -Thời gian chuyển mạch (mở và khóa) : tcm = 10ms - Nhiệt độ làm việc cực đại : Tmax = 125 0C *. Chọn 6 điôt loại 20ETS08FP các thông số định mức: - Dòng điện chỉnh lưu cực đại : Imax = 20A - Điện áp ngược của điôt : Un = 800 v - Đỉnh xung dòng điện : Ipik = 375A - Tổn hao điện áp ở trạng thái mở của điôt : DU = 1,1 v -Dòng điện thử cực dại : Ith = 20A -Dòng điện rò ở nhiệt độ 250C : Ir=100A - Nhiệt độ cho phép : Tcp =150oC 2. Tính toán cuộn kháng lọc dòng điện đập mạch : sự đập mạch của điện áp chỉnh lưu làm cho dòng điện tải cũng đập mạch theo, làm xấu đi chất lượng dòng điện một chiều, và làm xấu đi quá trình chuyển mạch cổ góp động cơ, làm tăng phát nóng của tải do các thành phần sóng hài. Thường chúng ta đánh giá ảnh hưởng của đập mạch dòng điện theo trị hiệu dụng của sóng hài bậc nhất, trị số điện cảm của cuộn kháng lọc thành phần dòng điện đập mạch được tính theo biểu thức sau : (4) Trong đó : LL : trị số điện cảm lọc đập mạch cần thiết (Henry) Idđm = 9,64 A là dòng điện định mức của bộ chỉnh lưu w = 314 (1/s) tần số góc K = 1, 2, 3, … bội số sóng hài m = 6 là số lần đập mạch trong một chu kỳ Udn max : biên độ thành phầnsóng hài của điện áp chỉnh lưu I1*% : trị hiệu dụng của dòng điện sóng hài cơ bản lấy tỉ số theo dòng điện định mức của chỉnh lưu I1*= 10%Idđm = 0,964A Quan hệ giữa tỉ lệ của biên độ sóng hài theo trị trung bình điện áp chỉnh lưu svới k=1 cho sơ đồ cầu 3 pha. Hình 4 -1. Quan hệ giữa biên độ sóng bậc nhất với góc mở van bán dẩn . Với tra hình (4-1) trên với a = 90oC; m =6 ta có : = 0,18 Þ Udn max = 0,18. Udo gọi a = amin = 10o là góc dự trữ khi có suy giảm điện áp lưới. Khi không tải : U do = Ud + DUv +DUdn DUv =DUv1 + DUv2 = 4+ 1,1 = 5,1V trong đó : DUv1 : sụt áp tiristor DUv2 : sụt áp điôt DUdn 0 là sụt áp trên dây nối ta có phương trình cân bằng điện áp khi có tải Udo (cosamin) = Ud + DUv +DUdn Þ Udmax = 0,18.411,4 = 74,052 V từ Ud max ta thay vào (4)ta được điện cảm yêu cầu cần thiết: Trị số điện cảm cuộn kháng lọc LCKL cần mắc thêm để lọc thành phần dòng điện đập mạch được tính : LCKL = LL – Ld (5) Trong đó : LCKL : điện cảm cuộn kháng lọc cần mắc thêm LL = 2,99 mH Điện cảm cần thiết để lọc thành phần sóng hài dòng điện I1* %= 10% Idđm. Ld : điện cảm của tải Điện cảm phần ứng của động cơ một chiều được tính gần đúng theo công thức sau : (6) Trong đó : Kd =0,1 ¸ 0,25 đối với động cơ có cuộn bù nđm = 1500 v/p tốc độ quay định mức của động cơ Uđm = 400 v Điện áp định mức của động cơ Iđm = 9,64 A Dòng điện định mức của động cơ P = 2 số đôi cực Thay vào (5) ta có điện cảm phần ứng của động cơ : Ta thấy Ld =33mH >> LL = 2,99 mH Như vậy ta không cần thiết kế (không dùng) cuộn lọc phụ nữa. 3. Nguyên tắc cơ bản xây dựng hệ truyền động tiristor đảo chiều quay. Trong quá trình xây dựng mạch điều khiển cho hệ truyền động tiristor của ta thì một yêu cầu quan trọng đặt ra là phải đảo chiều quay của động cơ một chiều (để dẫn đến việc đảo chiều quay của truyền động chính). Do tiristor dẫn dòng theo một chiều và chỉ điều khiển được khi mở, còn khóa theo điện áp lưới. Cho nên việc truyền động van đảo chiều khó khăn và phức tạp hơn hệ truyền động máy phát – động cơ. * có hai nguyên tắc cơ bản xây dựng hệ truyền động T-Đ đảo chiều. - Giữ nguyên chiều dòng điện phần ứng và đảo chiều dòng kích từ đôïng cơ. - Giữ nguyện chiều dòng kích từ và đảo chiều dòng địên phần ứng. Trong thực tế các sơ đồ truyền động (T – Đ) đảo chiều có nhiều, xong đều được thực hiện theo một trong hai nguyên tắc trên. 4. lựa chọn sơ đồ truyền động (T-Đ) có đảo chiều thích hợp. Từ những yêu cầu về công nghệ đã tìm hiểu ở chương đầu, qua tìm hiểu về tải đến đây ta có thể đưa ra hai loại sơ đồ chính cần lựa chọn. * sơ đồ truyềnđộng dùng môït bộ biến đổi cấp cho phần ứng động cơ và đảo chiều quay bằng công tắc tơ chuyển mạch ở phần ứng. * Sơ đồ truyền động theo phương pháp điều khiển riêng bằng logíc điện tử. a. với sơ đồtruyền động dùng các công tắc tơ chuyển mạch. Theo sơ đồ này, người ta dùng mọt bộ nguồn chỉnh lưu cấp cho phần ứng và công tắc tơ thuận nghịch chuyển mạch ở phần ứng của động cơ để đảo chiều quay. Điều này được thể hiện ở hình dưới. A B E F T 2 T 1 T 3 T1 T2 N1 N2 U D 2 D 1 D 3 i th i ng i icl Hình 4 – 2 . Sơ đồ truyền động đảo chiều quay dùng công tắc tơ chuyển mạch Dựa vào sơ đồ trên ta thấy, khi động cơ chạy thuận, các công tắc tơ N1,N2 mở (khôngcho dòng điện chạy qua). Do đó dòng điện từ bộ nguồn chỉnh lưu sẽ chạy qua công tắc tơ thuận T1 qua động cơ và cuối cùng qua công tắc tơ T2. trên hình vẽ dòng điện ith sẽ chạy theo chiều AEFB. Ngược lại khi đảo chiều quay của động cơ (động cơ chạy ngược). Các công tắc tơ thuận T1 và T2 sẽ được mở ra, còn ở công tắc tơ ngược N1,N2 đóng lại cho dòng điện chạy qua theo chiều từ phía phải sang trái. Trên hình vẽ chiều của dòng điện ứng với khi đảo chiều là AFEB. Khi sử dụng sơ dồ này đòi hỏi phải có một thời gian trễ nhất định để đóng cắt công tắc tơ. Mặc khác, việc đóng mở các công tắc tơ được thực hiện bằng tay nên khả năng tự động hóa của loại sơ đồ này không cao. Mặc dù, về nguyên tắc loại sơ đồ nàyvẫn được đảm bảo yêu cầu về công nghệ của hệ thống. Tuy nhiên, do các yêu cầu tự động hóa ngày càng cao mà ta lựa chọn sơ đồ mạch có tính liên tục cao. b. Với sơ đồ truyền động theo phương pháp điều khiển riêng bằng logíc điện tử. Về nguyên tắc điều khiển có thể chia làm hai loại chính là : Điều khiển chung và điều khiển riêng. Ơû đây ta chỉ xét phương pháp điều khiển riêng, vì yêu cầu công nghệ là hạt liệu thiết có tính chất đồng đe