THIẾT KẾ BỘ CHỈNH LƯU HÌNH CẦU 1 PHA KÉP ĐỂ ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN 1 CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP CÓ ĐẢO CHIỀU
MỤC LỤC
DANH SÁCH HÌNH ẢNH ……………………………………………………………………………………. 5
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU ……………………………… 7
1.1 GIỚI THIỆU CHUNG: ……………………………………………………………………………………. 7
1.1.1 Khái niệm động cơ điện 1 chiều là gì: ……………………………………………………………………………………………….. 7
1.1.2 Cấu tạo của động cơ điện một chiều: …………………………………………………………… 7
1.1.3 Phân loại động cơ điện một chiều: ………………………………………………………………. 8
1.1.4 Nguyên lý động cơ điện một chiều: …………………………………………………………….. 8
1.2 ĐẶC TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU:………………………………………. 8
1.2.1 Đặc tính động cơ điện: ………………………………………………………………………………. 8
1.2.2 Sơ đồ nối dây của động cơ điện một chiều kích từ độc lập: ……………………………. 8
1.2.3 Đặc tính cơ tự nhiên: …………………………………………………………………………………. 9
1.2.4 Đặc tính cơ nhân tạo: ……………………………………………………………………………….. 10
1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH THAY ĐỔI TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT
CHIỀU: ……………………………………………………………………………………………………………… 10
1.3.1 Thay đổi điện trở phụ trong mạch phần ứng: ………………………………………………. 10
1.3.2 Thay đổi từ thông kích từ của động cơ: ……………………………………………………… 11
1.3.3 Thay đổi điện áp phần ứng của động cơ máy bơm nước Pentax: ……………………………………………………. 12
1.4 KẾT LUẬN CHUNG: …………………………………………………………………………………… 13
CHƯƠNG 2: CHỈNH LƯU HÌNH CẦU 1 PHA ĐIỀU KHIỂN HOÀN TOÀN …………. 14
2.1 GIỚI THIỆU CHUNG: ………………………………………………………………………………….. 14
2.1.1 Khái niệm: ……………………………………………………………………………………………… 14
2.1.2 Phân loại: ……………………………………………………………………………………………….. 14
2.1.3 Đặc điểm của điện áp và dòng điện chỉnh lưu: ……………………………………………. 14
2.2 CHỈNH LƯU HÌNH CẦU 1 PHA ĐIỀU KHIỂN HOÀN TOÀN ……………………….. 15
2.2.1 Sơ đồ mạch nguyên lý: …………………………………………………………………………….. 15
2.2.2 Nguyên lý làm việc: ………………………………………………………………………………… 16
2.2.3 Điện áp và dòng điện chỉnh lưu: ……………………………………………………………….. 17
2.2.4 Hiện tượng trùng dẫn: ……………………………………………………………………………… 17
2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN CHỈNH LƯU: ……………………………………….. 18
2.3.1 Khái niệm chung: ……………………………………………………………………………………. 18
2.3.2 Nguyên tắc điều khiển thẳng đứng tuyến tính: ……………………………………………. 19
2.3.3 Nguyên tắc điều khiển thẳng đứng arccos: …………………………………………………. 19
2.4 BỘ CHỈNH LƯU CẦU 1 PHA KÉP ĐIỀU KHIỂN HOÀN TOÀN: …………………… 20
2.4.1 Sơ đồ nguyên lý: ……………………………………………………………………………………… 20
2.4.2 Nguyên lý hoạt động: ………………………………………………………………………………. 20
2.4.3 Phương pháp điều khiển hai bộ biến đổi mắc song song ngược: ……………………. 21
2.5 KẾT LUẬN CHUNG: …………………………………………………………………………………… 25
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ TÍNH CHỌN CÁC PHẦN TỬ MẠCH ĐỘNG LỰC …… 26
3.1 GIỚI THIỆU CHUNG: ………………………………………………………………………………….. 26
3.1.1 Sơ đồ khối mạch động lực: ……………………………………………………………………….. 26
3.1.2 Chức năng của từng khối: …………………………………………………………………………. 26
3.2 TÍNH TOÁN MẠCH ĐỘNG LỰC: ………………………………………………………………… 26
3.2.1 Tính chọn Thyristor: ………………………………………………………………………………… 26
3.2.2 Tính toán máy biến áp chỉnh lưu: ………………………………………………………………. 28
3.2.3 Thiết kế bộ lọc: ……………………………………………………………………………………….. 31
3.3 KẾT LUẬN CHUNG: …………………………………………………………………………………… 32
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CÁC PHẦN TỬ MẠCH ĐIỀU KHIỂN ……………………………. 33
4.1 GIỚI THIỆU CHUNG: ………………………………………………………………………………….. 33
4.1.1 Sơ đồ khối điều khiển thyristor: ………………………………………………………………… 33
4.1.2 Yêu cầu của mạch điều khiển: …………………………………………………………………… 33
4.1.3 Nhiệm vụ mạch điều khiển:………………………………………………………………………. 34
4.1.4 Nguyên tắc điều khiển: …………………………………………………………………………….. 34
4.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG TỪNG KHÂU: ………………………………………………….. 35
4.2.1 Khâu đồng pha: ………………………………………………………………………………………. 35
4.2.2 Khâu so sánh: …………………………………………………………………………………………. 36
4.2.3 Khâu tạo xung chùm: ………………………………………………………………………………. 36
4.2.4 Khâu khuếch đại: …………………………………………………………………………………….. 38
4.2.5 Sơ đồ mạch điều khiển: ……………………………………………………………………………. 39
4.3 TÍNH TOÁN THÔNG SỐ MẠCH ĐIỀU KHIỂN:……………………………………………. 39
4.3.1 Tính biến áp xung: …………………………………………………………………………………… 40
4.3.2 Tính tầng khuếch đại cuối cùng: ……………………………………………………………….. 40
4.3.3 Chọn cổng AND: …………………………………………………………………………………….. 41
4.3.4 Chọn tụ C3 và R9: ……………………………………………………………………………………. 41
4.3.5 Tính chọn bộ tạo xung chùm:…………………………………………………………………… 42
4.3.6 Tính chọn tầng so sánh: ……………………………………………………………………………. 43
4.3.7 Tính chọn khâu đồng pha: ………………………………………………………………………… 43
4.3.8 Tạo nguồn nuôi: ………………………………………………………………………………………. 44
4.3.9 Tính toán máy biến áp nguồn nuôi và đồng pha: …………………………………………. 45
4.3.10 Chọn các Diode cho bộ chỉnh lưu: …………………………………………………………….. 46
4.4 KẾT LUẬN CHUNG: …………………………………………………………………………………… 46
CHƯƠNG 5: MẠCH BẢO VỆ VÀ KẾT LUẬN ……………………………………………………. 47
5.1 GIỚI THIỆU CHUNG: ………………………………………………………………………………….. 47
5.2 BẢO VỆ QUÁ DÒNG ĐIỆN: ………………………………………………………………………… 48
5.2.1 Bảo vệ dòng điện quá tải: …………………………………………………………………………. 48
5.2.2 Bảo vệ dòng điện ngắn mạch: …………………………………………………………………… 48
5.3 BẢO VỆ QUÁ ĐIỆN ÁP: ……………………………………………………………………………… 49
5.4 SƠ ĐỒ MẠCH BẢO VỆ CỦA MẠCH ĐỘNG LỰC: ………………………………………. 52
5.5 KẾT LUẬN CHUNG: …………………………………………………………………………………… 52
TÀI LIỆU THAM KHẢO ……………………………………………………………………………………. 53
