Đề tài Thiết kế bộ khởi động cho động cơ không đồng bộ ba pha

Khâu biến áp xung và khuyếch đại xung:

 a) Tác dụng

Khâu khuếch đại xung là khâu cuối cùng quan trọng tron hệ thống điều khiển .Khâu KĐX có nhiệm vụ là khuếch đại tín hiệu điều khiển đưa đến để điều khiển van bán dẫn công suất để đảm bảo các tham số cơ bản như biên độ,độ rộng và công suất.Một trong những nhiệm vụ cơ bản của KĐX là cách ly giữa mạch động lực và hệ thống điều khiển.

 Khối KĐXcó tác dụng tăng dòng từ cổng AND đi ra (dòng từ cổng AND đi ra thường nhỏ) sau đó đi qua BAX để tạo được dòng điều khiển Ig ,áp điều khiển Ug có biên độ thích hợp để mở Tiristor.

Khâu biến áp xung bao gồm khối khuyếch đại T1 và máy biến áp xung tạo ra các xung điều khiển có công suất theo yêu cầu của van .

Máy biến áp xung là loại biến áp đặc biệt trong đó điện áp đặt lên phía sơ cấp có dạng cung chữ nhật mà không phải là một điện áp hình sin.Điều này dẫn đến chế độ làm việc và tính toán BAX rất khác so với các biến áp thông thường.

 

doc40 trang | Chia sẻ: dungnc89 | Lượt xem: 1604 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Đề tài Thiết kế bộ khởi động cho động cơ không đồng bộ ba pha, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
thể hạn chế được dòng qua động cơ.Và vẫn còn tham gia vào mạch trong quá trình hoạt động của động cơ.
 Tuy nhiên nhược điểm của phương pháp này là dòng điện và điện áp đều không sin. Nhưng do thời gian mở máy rất nhỏ (từ 1á3 giây) nên ta vẫn có thể sử dụng được.
Vì vậy ta quyết định chọn phương án dùng bộ điều áp xoay chiều ba pha để làm bộ khởi động cho động cơ không đồng bộ ba pha rôto lồng sóc.
2-2-Phương pháp dùng bộ điều áp xoay chiều 3 pha:
 Ta sử dụng 6 thyristor đấu song song ngược theo sơ đồ như hình vẽ.Khi ta cấp điện áp xoay chiều vào ba đầu A,B,C ,do còn phụ thuộc vào góc mở van ;của các thyristor nên ta sẽ có ba dạng điện áp đặt vào động cơ ứng với ba vùng của góc mở van ; .Các điện áp này đều nhỏ hơn so với điện áp vào.
1-2-1-Phân tích hoạt động của bộ điều áp xoay chiều ba pha:
 -Vì động cơ không đồng bộ có thể coi như là một phụ tải gồm có điện trở và cuộn cảm nối tiếp nhau, trong đó:
 +Điện trở roto biến thiên theo tốc độ quay.
 +Điện cảm phụ thuộc vào vị trí tương đối giữa dây quấn roto và stato.
 +Góc pha giữa dòng điện và điện áp cũng biến thiên theo tốc độ quay w= w(s).
 -Do tính chất tự nhiên của mạch điện có điện cảm, nên nếu trong khoảng u w.
 -Khi ;> w thì tuỳ thuộc vào giá trị tức thời của các điện áp dây mà có lúc có ba van ở ba pha khác nhau dẫn dòng, hay hai van ở hai pha khác nhau dẫn dòng:
 + Nếu có ba van ở ba pha khác nhau dẫn dòng:
 Khi đó dòng điện tải:
 Udm: biên độ điện áp dây
 w: góc lệch pha giữa điện áp và dòng điện ở giai đoạn đang xét.
 +Nếu chỉ có hai pha có van dẫn:
 Khi đó ta có dòng điện tải:
Tuỳ thuộc vào góc điều khiển mà các giai đoạn có ba van dẫn hoặc hai van dẫn cũng thay đổi theo.
*Khoảng dẫn của van ứng với a = 0 á :
Trong phạm vi này sẽ có các giai đoạn ba van và hai van dẫn xen kẽ nhau như đồ thị dưới đây :
*Khoảng van dẫn ứng với a = 60 á :
Trong phạm vi này luôn chỉ có các giai đoạn hai van dẫn. Ta có đồ thị điện áp ra ở dưới :
Chương 2. Mạch lực
1.Tính toán chọn van 
 Dựa trên đồ thị dạng điện áp ra của bộ điều áp xoay chiều ba pha,ta có thể tính toán được dòng qua van max,điện áp ngược qua van max là bao nhiêu.
 Ta tính toán chọn van theo các thông số sau:
 +Tính được Ungmax qua van 
 +Tính được Itb qua van
 Từ đó chọn điều kiện làm mát thích hợp cho van 
 Ungmax =Ud=Up
Với diện áp dây :Ud=380V
Ungmax=Ud=380=537.4(V)
Dòng điện trung bình lớn nhất qua van:
 Do dòng qua van là không sin nên ta phải phân tích chuỗi Fourier sau đó lấy thành phần bậc nhất,do động cơ không đồng bộ ba pha rôtor lồng sóc có thể coi là tải cảm và trở đấu theo hình sao nên ta phải có được Ud,Id,góc lệch pha giữa dòng điện và điện áp:
 Ta có thông só của động cơ như sau :Pdc=200KW
 U=380V/50Hz
 	 cos =0.83
 n=1450v/phút
 Hiệu suất =0.85
Nhận xét : khi góc điều khiển a = 0 điện áp ra tải là hình sin và như vậy, dòng trung bình qua van lúc này là lớn nhất. Từ đây ta có thể xác định được giá trị dòng điện trung bình qua van.
Từ cos =0.83 ta có dòng điện chậm pha so với điện áp một góc =340.
à	
 I====430.7A
Imax=I=430,7. =609.1A
à.0,83 =161 (A)
Khi chọn van ta phải chú ý đến điều kiện làm mát cho van vì khi hoạt động, van toả nhiệt rất lớn nên điều kiện làm mát cho van sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả cũng như tuổi thọ của van. Nếu van hoạt động trong điều kiện được làm mát bằng không khí nhờ cánh tản nhiệt thì van có thể làm việc tốt với 25% dòng định mức. Nếu van làm việc trong điều kiện làm mát bằng quạt gió cưỡng bức thì van có thể chịu được đến 30 á 60% dòng định mức. Nếu làm mát bằng nước thì van có thể chịu được đến 80% dòng định mức.
Thông thường trong công nghiệp thì van phải được làm mát tồi nhất là bằng không khí có quạt gió cưỡng bức. Trong nhiệm vụ thiết kế là điện này thì dòng qua van không quá lớn nên ta có thể chọn chế độ làm mát cho van bằng không khí có quạt gió cưỡng bức. Ta chọn các điều kiện thích hợp để van có thể chịu dòng tới 40% dòng định mức của van.
Khi đó:
maxthuc= = 
	= 405.5 ( A )
Để chọn giá trị của điện áp ngược lớn nhất trên van, ta sẽ chọn thêm hệ số dự trữ điện áp = 1,6 á 2 
ta chọn : 	= 1,6
= . = 1,6 . 537=	860 (V)
 Từ các giá trị của và , tra trong sổ tay ta chọn được van C501 do hãng G.E của Mỹ chế tạo với các thông số sau :
 = 700 á 1700 ( V )
 =550( A )
II - Tính toán bảo vệ van bán dẫn
Trong quá trình van hoạt động thì van phải được làm mát để van không bị phá hỏng về nhiệt vì vậy ta đã tính toán chế độ làm mát cụ thể cho van rồi. Tuy nhiên, van cũng có thể bị hỏng khi van phải chịu tốc độ tăng dòng, tăng áp quá lớn.Nhưng vì dòng chỉ tăng khi qua thyistor trong thời gian rất ngắn 13s nên van có thể chịu được. Để tránh hiện tượng quá áp trên van dẫn đến hỏng van ta phải có những biện pháp thích hợp để bảo vệ van. Biện pháp bảp vệ van thường dùng nhất là mắc mạch R, C song song van để bảo vệ quá áp và mắc nối tiếp cuộn kháng để hạn chế tốc độ tăng dòng.
Do động cơ không đồng bộ có thể coi là tải trở cảm nên hạn chế tốc độ tăng dòng. Cuộn dây được dùng là một cuộn kháng bão hoà có đặc tính là: khi dòng qua cuộn kháng ổn định thì điện cảm của cuộn kháng hầu như bằng không và lúc này cuộn dây dẫn điện như một dây dẫn bình thường.
Ta có mạch như hình vẽ:
Để tính toán giá trị của cuộn kháng ta xét quá trình quá độ trong mạch:
U = i.R + L.
Ta thấy rằng tốc độ tăng dòng lớn nhất là:
max = 
Để đảm bảo an toàn cho van ta phải chọn L sao cho di/dt max phải nhỏ hơn tốc độ tăng dòng chịu được của van, hay là:
max < 1000 A/ms
à < 1000A/ms
àL > = = 0.31 mH
Ta chọn cuộn kháng bão hoà có giá trị để tổng của điện cảm của động cơ và cuộn kháng mắc nối tiếp phải có giá trị >0.31 mH.Sau khi tính toán bảo vệ chống tốc độ tăng dòng ta tính toán bảo vệ quá áp cho van. Người ta chia ra hai loại nguyên nhân gây nên quá áp:
1 - Nguyên nhân nội tại: là do sự tích tụ điện tích trong các lớp bán dẫn. Khi khoá van thyristor bằng điện áp ngược, các điện tích nói trên đổi ngược lại hành trình, tạo ra dòng điện ngược trong thời gian rất ngắn. Sự biến thiên nhanh chóng của dòng điện ngược gây nên sức điện động cảm ứng rất lớn trong các điện cảm, vốn luôn luôn có của đường dây nguồn dẫn đến các thyristor. Vì vậy, giữa anốt và catốt của thyristor xuất hiện quá điện áp. Ta có đồ thị thể hiện quá trình biến thiên của điện áp và dòng điện trên van:
2 - Nguyên nhân bên ngoài: những nguyên nhân này thường xẩy ra ngẫu nhiên như khi đóng cắt không tải một máy biến áp trên đường dây, khi một cầu chì bảo vệ nhẩy, khi có sấm sét ...
Để bảo vệ quá điện áp do tích tụ điện tích khi chuyển mạch gây nên người ta dùng mạch RC đấu song song với thyristor như hình dưới:
Thông số của R, C phụ thuộc vào mức độ quá điện áp có thể xảy ra, tốc độ biến thiên của dòng điện chuyển mạch, điện cảm trên đường dây, dòng điện từ hoá máy biến áp ...Việc tính toán thông số của mạch R, C rất phức tạp, đòi hỏi nhiều thời gian nên ta sẽ sử dụng phương pháp xác định thông số R, C bằng đồ thị giải tích, sử dụng những đường cong đã có sẵn.
Các bước tính toán như sau:
Xác định hệ số quá áp theo công thức:
k = 
với 	 là giá trị cực đại cho phép của điện áp ngược đặt trên diot hoặc thyristor một cách không chu kỳ, tra trong sổ tay tra cứu.
	 là giá trị cực đại của điện áp ngược thực tế đặt trên diot hoặc thyristor.
	b là hệ số dự trữ an toàn về điện áp, b = 1 á 2
Xác định các thông số trung gian:
, , 
bằng cách tra trong đồ thị trong sổ tay tra cứu
tính max khi chuyển mạch như ở phần tính toán cuộn kháng bão hoà.
Xác định điện lượng tích tụ Q = f(), sử dụng các đường cong cho trong sổ tay tra cứu để xác định.
Tính toán các giá trị của R, C theo công thức:
C = 
trong đó L là điện cảm của mạch RLC
Tuy nhiên, trong thực tế, khi tính toán thiết kế bảo vệ van thì rất khó có thể có đầy đủ tất cả các đường cong đặc tính cần thiết nên người ta thường chọn giá trị của R, C theo kinh nghiệm: 
R = 20 á 100 ( W ) ; C = 0,4 á 1 ( mF )
Với dòng qua van nhỏ, ta chọn giá trị R lớn, C nhỏ.Với dòng qua van lớn, ta chọn giá trị R nhỏ, C lớn.
Theo tính toán, dòng qua van bằng 161 A là lớn nên ta chọn giá trị của R, C như sau:
	R = 20 W
	C = 0,8 mF ( các giá trị chuẩn)
Ngoài ra, trong mạch lực cũng cần có thêm các thiết bị bảo vệ ngắn mạch, quá tải ... như áptômát, cầu chì ...ở mỗi pha và cầu chì ở trước mỗi van để tăng cao tính an toàn cho mạch.
Ta có mạch hoàn chỉnh như ở dưới :
Chương 3.
Thiết kế mạch điều khiển toàn hệthống 
I.Giới thiệu chung về mạch điều khiển toàn hệ thống 
1.Các yêu cầu chung đối với hệ thống điều khiển
 a)Đảm bảo phát xung với đủ các yêu cầu để mở van: 
-Đủ biên độ ,Ux
-Đủ độ rộng,tx
 -Sườn xung ngắn (ts=0.51ms)
 (xung điều khiển thường có biên độ từ 2V dến 10V ,độ rộng xung thường từ 20ms đến 100ms)
Các thông số liên quan đến hình dạng một xung điều khiển được minh hoạ trên hình vẽ:
b)Đảm bảo tính đối xứng đối với các kênh điều khiển
 Trong sơ đồ điều khiển các thyristor ở đây thì độ lệch cho phép của các xung ở các kênh khác nhau phải ở trong một phạm vi cho phép với cùng một giá trị điện áp điều khiển.
c)Đảm bảo cách ly giữa mạch điều khiển và mạch lực 
 đối với khâu biến áp xung,thường được sử dụng như một khâu truyền xung cuối cùng ở tầng khuếch đại xung,điện áp chịu đựng giữa sơ cấp và thứ cấp phải đạt 1500Vá2000V khi sơ đồ làm việc với điện áp lưới 3´380VA.
d)Đảm bảo đúng quy luật thay đổi về pha của các xung điều khiển
 Đây là yêu cầu để đảm bảo phạm vi điều chỉnh của góc điều khiển 
Thông thường đối với sơ đồ biến đổi xung áp xoay chiều góc phải thay đổi trong phạm vi 00á2100.
e)Có thể điều chỉnh được góc điều chỉnh ,không phụ thuộc sự thay đổi điện áp lưới.
f)Không gây nhiễu đối với các hệ thống điều khiển điện tử khác ở xung quanh.
g)Có khả năng bảo vệ quá áp,quá dòng mất pha và báo hiệu khi có sự cố.
 Đối với yêu cầu cụ thể của sơ đồ bộ biến đổi xung áp xoay chiều ba pha cho mạch điều khiển mở máy động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc thì có hai yêu cầu chính mà mạch điều khiển phải thực hiện được là:
 I.Khi mở máy thì dòng mở máy qua động cơ phải được hạn chế vì lúc này dòng mở máy tăng lên đột ngột với gía trị lớn làm hại động cơ.
 II.Để hạn chế dòng mở máy thì ta dùng bộ biến đổi xung áp xoay chiều ba pha để hạ điện áp đặt vào stato động cơ và do đó dòng lúc mở máy sẽ được hạn chế.Vậy tại lúc mở máy ta thường điều chỉnh Udk để cho điện áp stato bằng khoảng 60%Udm nên sau khi khởi động thì ta phải cho điện áp stato phải tăng trở lại.
 Sau khi khởi động thì Udc phải tăng trở lại theo như đồ thị dưới đây và nhờ điều chỉnh Udc thì ta sẽ điều chỉnh được thời gian khởi động 
tkd =1sá3s.
Để thực hiện điều này ta phải dùng một khâu sau :
Mục đích:
 Khi khởi động thì sẽ có một giá trị nhất định và ta điều chỉnh điện áp điều khiển này để lúc khởi động sẽ có : Udc =60%Udm để dòng qua động cơ được hạn chế. 
Sau đó công tắc start đóng và mạch tích phân hoạt động Udk sẽ là một hàm tuyến tính của Ud có dạng như sau:
chính nhờ Udk tăng thì góc a sẽ giảm dần và Udc sẽ tăng dần đạt theo đúng yêu cầu. 
Phân tích hoạt động:
 Khi chưa đóng công tắc.Udk=Udk0,trong đó Udk0là điện áp điều khiển ứng với Udc=60%Udm.
Khi đóng công tắc thì Ud=-E :
 Ta có: -Udk=dt=dt==+C
Từ đó:
 Udk=+Udk0.
 Vậy sau đó Udk sẽ tăng dần và giảm dần thì Udc sẽ tăng dần. 
Vậy nhờ khâu trên ta đã thực hiện được yêu cầu đề ra cho việc khởi động.
* Cấu trúc của một mạch điều khiển như sau : 
Trong đó :
- ĐF : khâu tạo điện áp đồng fa 
- Urc : điện áp răng cưa 
- Uc : là điện áp điều khiển 
khâu 1 : khâu so sánh điện áp giữa Uc và Urc , khi Uc – Urc = 0 thì trigơ lật trạng thái .
khâu 2 : khâu tạo xung chùm 
khâu 3 : là khâu khuyếch đại xung 
khâu 4 : khâu biến áp xung .
Bằng cách điều chỉnh Uc ta có thể điều chỉnh được vị trí xung điều khiển tức là điều chỉnh được góc a.
1.Khâu tạo điện áp đồng bộ.
Khâu tạo điện áp đồng bộ cho bộ điều áp xoay chiều ba pha để điều chỉnh sáu thyristor thường cần một hệ điện áp sáu pha làm điện áp đồng bộ. Góc a được tính từ gốc O. Hệ điện áp pha này bao gồm sáu điện áp đồng bộ hình sin lệch nhau một góc .Yêu cầu này sẽ được thoả mãn dễ dàng nếu dùng một máy biến áp ba pha sơ cấp có ba cuộn dây đấu sao lấy điện áp từ lưới. Máy biến áp này có thể được bố trí bằng 
cách sau:
Điểm trung tính kí hiệu là O nối với điểm O của mạch đIều khiển us1,us3,us5 dùng làm điện áp đồng bộ của pha a,b,c tương ứng:
 us1=Usm.sin(+);us3= Usm.sin(-); us5=Usm.sin(-);
us2= Usm.sin; us4=Usm.sin(-);Usm.sin(-);
2. Khâu biến áp xung và khuyếch đại xung:
 a) Tác dụng
Khâu khuếch đại xung là khâu cuối cùng quan trọng tron hệ thống điều khiển .Khâu KĐX có nhiệm vụ là khuếch đại tín hiệu điều khiển đưa đến để điều khiển van bán dẫn công suất để đảm bảo các tham số cơ bản như biên độ,độ rộng và công suất.Một trong những nhiệm vụ cơ bản của KĐX là cách ly giữa mạch động lực và hệ thống điều khiển.
 Khối KĐXcó tác dụng tăng dòng từ cổng AND đi ra (dòng từ cổng AND đi ra thường nhỏ) sau đó đi qua BAX để tạo được dòng điều khiển Ig ,áp điều khiển Ug có biên độ thích hợp để mở Tiristor.
Khâu biến áp xung bao gồm khối khuyếch đại T1 và máy biến áp xung tạo ra các xung điều khiển có công suất theo yêu cầu của van .
Máy biến áp xung là loại biến áp đặc biệt trong đó điện áp đặt lên phía sơ cấp có dạng cung chữ nhật mà không phải là một điện áp hình sin.Điều này dẫn đến chế độ làm việc và tính toán BAX rất khác so với các biến áp thông thường.
b)Hoạt động:
 Sơ đồ gồm một khoá Transistor T1 được điều khiển bởi một xung có độ rộng tx .Khi T1 mở bão hoà gần như toàn bộ điện áp nguồn Un được đặt lên cuộn sơ cấp của máy biến áp xung.Điện áp cảm ứng bên phía thứ cấp có cực tính dương mở điôt D2 đưa dòng điều khiển vào giữa cực điều khiển và catôt của thyristor T . Điôt D4 có tác dụng làm giảm điện áp ngược đặt lên giữa catôt và cực điều khiển của thyistor T khi điện áp dương hơn hơn điện áp anôt.Điều này đảm bảo an toàn cho tiếp giáp G-K của thyistor khi T ở chế độ khoá.
 Khi transistor T1 khoá lại dòmg collector-emitter của nó sẽ về bằng 0.Tuy nhiên dòng qua cuộn dây sơ cấp BAX không thể bị dập tắt đột ngột được.Sức điện động tự cảm trên cuộn dây khi đó sẽ đảo chiều theo hướng muốn duy trì dòng này,nghĩa là cực tính sức điện đọng có dấu (-) ở phía trên và (+) ở phía dưới.Sức điện động này có thể rất lớn vì nó tỷ lệ với tốc độ giảm của dòng điện sơ cấp i1:.Tuy nhiên khi đó điôt D1 và điôt ổn áp DZ sẽ mở tạo ra đường khép kín cho dòng điện i1.Dòng điện i1 sẽ suy giảm dần về không do tổn hao công suất trên điện trở thuần của cuộn dây và chủ yếu do tiêu tán sụt áp trên điôt D1 và điôt DZ.Nhờ đó điện áp trên collector của transistor T1 được giữ ở mức Un+(UD1+UDZ).
Điện trở R mắc nối tiếp giữa nguồn và biến áp xung có tác dụng hạn chế dòng từ hoá BAX.Điện trở R được tính để đảm bảo dòng qua transistor T1 không bao giờ vượt qúa dòng collector lớn nhất cho phép.
c.Tính toán cụ thể cho sơ đồ:
Với thông số: 
IG=0.2A;
UGK=5V;
tx=100s;
Ta có:
 Diện tích xung điều khiển U.tx=5.100=500(V.s).Với dòng điều khiển yêu cấu IG=0.2 A theo bảng tra ta có thể chọn BAX loại IT235 với 2 cuộn dây có tỉ số máy biến áp 1:1,Điện cảm Lp=3mH.
Dòng sơ cấp BAX:I1=IG+I.Trong đó I là dòng điện từ hoá của BAX.
Vì điện áp đặt lên cuộn dây BAX không đổi nên dòng từ hoá thay đổi tỷ lệ bậc nhất với thời gian.
 I=(U1.t)/Lp
Như vậy:I=(U1.tx)/Lp
Ta phải có U1=UGK+UD=5+1=6V
Vậy: I=(6.100.10)/(3.10)=200.10=0.2A
ILmax=(30-6)/0.4=60.
Theo sơ đồ thf transistor phải chọn loại có dòng ICmax>0.4A và hệ số khuyếch đại dòng =100.Khi đó dòng điều khiển bazơ sẽ là 4mA là phù hợp.
Chọn điôt ổn áp DZ với Uon=12V khi đó UCemax=30+12+1=43V
Chọn tranzito T loại ST603 có các thông số cơ bản : 
 Uce =30V ; 
 Ice =800mV 
 b = 30á100
3. Khối tạo nguồn một chiều :
 Khối tạo nguồn một chiều cung cấp điện áp một chiều cho các khuyếch đại thuật toán hoạt động và cho các điện áp đặt đặt ở đầu vào các IC thực hiện nhiệm vụ so sánh điện áp . 
ỉChọn IC ổn áp loại :
. UA7815 có điện áp ngưỡng = 35V
 Dòng điện ra Io = 1,5A
 điện áp ra : E = 15V
 . UA7915 có điện áp ngưỡng = -40V
 dòng điện ra Io = 1,5A
 Điện áp ra : - E = -15V
ỉ Chọn tụ lọc fẳng C1 = 1000mF ; C2 = 500mF ; C 3 = C4 = 100mF
 chọn 2 tụ lọc nhiễu C5 = C6 = 0,1mF
ỉ Chọn các diode loại D-1001 có các thông số : Itb = 800mA ; Ung = 100
4.Khâu tạo điện áp răng cưa
Do yêu cầu của bộ điều áp xoay chiều ba pha trong mạch để khởi động động cơ không đồng bộ ba pha thì mạch phải có chất lượng càng cao càng tốt,vì tính đồng bộ của các điện áp điều khiển rất cao.
Mạch tạo tín hệu răng cưa dùng khuếch đại thuật toán sẽ cho độ tuyến tính của sườn răng cưa tốt hơn.Độ ổn định của sơ đồ này rất cao tốt nhất so với các sơ đồ khác dùng transistor. 
Cho nên ta phải sử dụng mạch tạo xung như dưới đây:
 a/ Nguyên lý hoạt động
 Điện áp của bộ phát xung chủ đạo được đưa vào cửa đảo của khâu tạo điện áp răng cưa. 
Khi UII<0 thì điôt D thông thì C1 được nạp thông qua R5 và D3 về II với dòng nạp:
IR2= 
Chọn UDZ=6V,ta chọn điện trở R2 sao cho dòng qua tụ C trong khoảng 1ms đạt đến giá trị UDZ của điôt ổn áp.
Nếu dòng qua tụ có giá trị không đổi điện áp trên tụ thay đổi theo quy luạt tuyến tính UC=t,do đó = = =6.10.
Từ đó dòng qua tụ có giá trị :
 IC=6.10.C
Chọn tụ: C=0.22mF
 IC=0,22.10.6.10=1.32mA
 R5= ==9.05.10 
 Chọn R5=8.2k 
Khi UII >0 đ D3 khoá đ Ura = 0 đ tụ C sẽ phóng điện về âm nguồn của OP2.Dòng qua tụ bằng dòng qua điện trở Rx2 và R4,thời gian phóng còn lại sẽ là 9ms nên ta phải chọn giá trị dòng điện sao cho tụ C phóng điện về đến 0V sau đúng 10.67ms.
Trong khoảng thời gian này điện áp trên tụ C thay đổi theo quy luật:
 UC=UCo-.t,với UCo=UDZ=6V.
Vậy : 0=6-.10,67.10 ị IC===0,124.10(A).
 Vì : IC=ị Rx2+R4===96.77kW
Để hiệu chỉnh được điện áp trên tụ C đúng bằng 0V sau 10.67ms và có khả năng điều chỉnh điện áp rắng cưa ở nhiều kênh khác nhau ta chọn :
R4=60kW là điện trở cố định, Rx2=60kW là biến trở điều chỉnh.
Chọn linh kiện :
 OP2 : mA741 có các thông số: 
 Ung= ±3á22V; UnF= ±15 V; UdF= ±30 V; Ko=5.106; P1=100 mW;
 [t]=55á1250C; Ira=±25 mA; En=±15 V; Zra=60 W; Zvào=300 KW; 
 .
 D3 : D-1001 có các thông số :
 I = 1A ; Ung = 200V ; DU = 0,5V
5.Khâu so sánh:
 Điện áp vào: Uvào được đưa vào cổng âm khối A4 . 
 Khi | Uvào – Up | = 0 thì trigơ lật trạng thái và có đầu ra Ura là chuỗi xung chữ nhật. 
 +Nếu (Uvào – Up ) >0 thì Ura = -0,8 Uvào
 +Nếu (Uvào – Up ) <0 thì Ura = 0,8 Uvào
6.Khâu tạo đIện áp chuẩn:
 Khâu này với đầu vào là điện áp đồng bộ sẽ cho ở đầu ra là xung điện áp chuẩn ( có dạng như hình vẽ) để đưa vào đầu của mạch tạo xung răng cưa.Bởi vì, để tạo ra được xung răng cưa có dạng sau ,ta cần phải có thời gian nạp của tụ phải thật ngắn và thời gian phóng của tụ dài.
 Hoạt động: 
 Khâu này gồm có hai khối so sánh kết hợp với một khối vi phân như hình vẽ: 
 Điện áp đồng bộ được so sánh với 0(V) sẽ tạo thành xung vuông . Sau đó qua mạch vi phân áp ra có dạng như trên đồ thị sau đó sẽ qua bộ bộ so sánh với Uref để tạo được xung áp mong muốn đưa vào bộ tạo xung răng cưa.
7.Khâu tạo Độ rộng xung theo yêu cầu:
Mục đích:
Sau khi tạo được điện áp răng cưa và cho qua bộ so sánh để tạo được xung vuông cho việc điều khiển thyristor nhưng độ rộng xung quá lớn so với xung cần thiết để điều khiển thì ta phải dùng cách này để tạo được xung có độ rộng yêu cầu.
Hoạt động
Góc a được tạo ra do sự tăng giảm điện áp điều khiển Udk nên dải điều chỉnh rộng nhất của góc a là 0oá210o 
 Giả sử ta có điện áp răng cưa như hình vẽ :
Sau khi so sánh ta có xưng vuông dương rộng quá ta muốn điều chỉnh độ rộng để xung điều khiển chỉ rộng ở một mức nào đó thôi ta làm như sau:
Cho Udk=Udkmin thì ta sẽ xấc định được amaxvà ta cho Udk và điện áp răng cưa qua bộ so sánh ta sẽ tách được phần xung cần cắt bỏ.
Tiếp đó ta sẽ cho phần xung điều khiển cần cắt bỏ và xung điều khiển có độ rộng trên qua một phần tử logic XOR thì ta sẽ có xung điều khiển với độ rộng yêu cầu.a
Đồ thị quá trình:
Vậy ta đã tạo được xung có độ rộng đủ lớn để mở các thyristor.
8.Khâu phát xung cao tần:
 a) Tác dụng
 Tạo ra chùm xung có tần số rất cao(ở đây ta chọn tần số bằng 10 Khz).Chùm xung này được 

File đính kèm:

  • docdoandtcskienhoangthuchong122.doc
Giáo án liên quan