Chỉnh lưu cầu 1 pha điều khiển hoàn toàn điều khiển động cơ 1 chiều kích từ độc lập

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

KHOA ĐIỀU KHIỂN & TỰ ĐỘNG HÓA

ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT

NGÀNH: TỰ ĐỘNG HÓA VÀ ĐIỀU KHIỂN

CHUYÊN NGÀNH: TỰ ĐỘNG HÓA & ĐIỀU KHIỂN

THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP

Thiết kế bộ chỉnh tốc độ cho động cơ một chiều sử dụng chỉnh

lưu cầu 1 pha điều khiển hoàn toàn.

Giảng viên hướng dẫn: TS. Phạm Thị Thùy Linh

Sinh viên thực hiện:

Phạm Xuân Thành -19810430227

Phạm Văn Thanh -19810430347

Nguyễn Văn Trường - 19810430226

Nguyễn Văn Trường - 19810430276

Đặng Khánh Toàn - 19810430246

Lớp: D14TĐH&ĐKTBCN3

HÀ NỘI, …../2021

Lời mở đầu

Ngày nay cùng với việc phát triển mạnh mẽ các ứng dụng của khoa

học kỹ thuật trong công nghiệp, đặc biệt là trong công nghiệp điện tử thì các

thiết bị điện tử có công suất lớn cũng được chế tạo ngày càng nhiều. Và đặc biệt

các ứng dụng của nó vào các ngành kinh tế quốc dân và đời sống hàng ngày đã

và đang được phát triển hết sức mạnh mẽ.

Tuy nhiên để đáp ứng được nhu cầu ngày càng nhiều và phức tạp của

công nghiệp thì ngành điện tử công suất luôn phải nghiên cứu để tìm ra giải ph

áp tối ưu nhất. Đặc biệt với chủ trương công nghiệp hoá hiện đại hoá của Nhà

nước, các nhà máy, xí nghiệp cần phải thay đổi, nâng cao để đa công nghệ tự

động điều khiển vào trong sản xuất. Do đó đòi hỏi phải có thiế bị và phương

pháp điều khiển an toàn, chính xác. Đó là nhiệm vụ của ngành điện tử công suất

cần phải giải quyết.

Cũng với lý do đó, trong học kỳ này chúng em được nhận đồ án môn học

điện tử công suất với đề tài: “Thiết kế bộ điều chỉnh tốc độ cho động cơ một

chiều sử dụng chỉnh lưu cầu một pha điều khiển hoàn toàn”. Với sự hướng dẫn

tận tình và chỉ bảo của cô giáo, TS. Phạm Thị Thùy Linh chúng em đã tiến hành

nghiên cứu và thiết kế đồ án. Trong quá trình thực hiện đề tài do khả năng và

kiến thức thực tế còn chưa tốt nên không thể tránh khỏi những thiếu sót, kính

mong thầy cô và các bạn đóng góp ý kiến để đồ án của chúng em hoàn thiện hơn.

Chúng em xin trân thành cảm ơn!

Đề tài đồ án

Thiết kế bộ điều chỉnh tốc độ cho ĐC MC sử dụng Chỉnh lưu cầu 1 pha

điều khiển hoàn toàn. Thông số của động cơ: P = 0,45 kW; Udm= 220V ; Idm =

5A,Ikt=0,1A,ndm=1300v/ph.Dải điều chỉnh tốc độ D = 5 :1

Chương 1 : Kiến thức tổng quát

Giới thiệu về van bán dẫn Thyristor

Van Thyristo: đặc điểm cấu tạo, ký hiệu, đặc tính vôn –ampe, điều kiện mở van,

khóa van, các thông số cơ bản của van

Giới thiệu chung về bộ chỉnh lưu

- Khái niệm, phân loại, đặc điểm nguyên lý hoạt động của các bộ chỉnh lưu.

- Phân tích sơ đồ chỉnh lưu được lựa chọn.

Chương 2 : Nghiên cứu tính toán thiết kế mạch lực

Thiết kế mạch lực.

- Vẽ sơ đồ mạch lực đầy đủ bao gồm các phần tử bảo vệ.

- Phân tích chức năng của từng phần tử trong mạch.

Tính toán lựa chọn các phần tử trong mạch lực.

Chương 3 : Tính toán thiết kế mạch điều khiển

Cấu trúc tổng quát của mạch điều khiển

-Phân tích nguyên lý hoạt động của từng khâu

Tính toán sơ đồ mạch điều khiển

- Từ thông số của van đã lựa chọn, và dựa trên đặc tính điều khiển lựa chọn từng

khâu trong mạch điều khiển (R, C, OA,…) đưa ra bảng thông số :

- Khâu đồng pha

- Khâu tạo điện áp răng cưa

- Khâu so sánh

- Khâu tạo xung

- Khâu khuếch đại

- Khâu tạo điện áp điều khiển

Chương 4: Mô phỏng mạch lực và mạch điều khiển

Trình bày về phần mềm được sử dụng để mô phỏng (PSIM, Tina, Multisim,

Pspice, Matlab...)

Mô phỏng mạch điều khiển + mạch lực

Chỉ rõ các thông số cài đặt, thời gian mô phỏng, bước tính toán…

Đưa ra các đồ thị kết quả và phân tích kết quả.

5: Tài liệu tham khảo

Mục lục

Lời mở đầu................................................................................................................

Đề tài đồ án ...............................................................................................................

Chương 1 Kiến thức tổng quát...............................................................................1

1.Giới thiệu chung về động cơ kích từ độc lập...................................................1

1.1.Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ một chiều kích từ độc lập. .1

1.2.Phương trình đặc tính cơ............................................................................2

1.3.Các phương pháp điều chỉnh tốc độ..........................................................4

2.Giới thiệu chung về bộ chỉnh lưu.....................................................................7

2.1.Van Thyristor.............................................................................................7

2.2. Các thông số cơ bản của Thyristor............................................................9

2.3.Phân loại các bộ chỉnh lưu.........................................................................9

2.4.Phân tích chỉnh lưu được lựa chọn..........................................................11

Chương 2: Nguyên cứu tính toán thiết kế mạch lực.............................................13

1. Thiết kế mạch động lực.................................................................................13

2. Tính toán thông số động cơ...........................................................................13

3.Tính chọn các phần tử trong mạch lực...........................................................14

3.1 Tính chọn Thyristor:................................................................................14

3.2Tính toán máy biến áp chỉnh lưu..............................................................15

Chương 3. Thiết kế các phần tử mạch điều khiển................................................18

1.Giới thiệu chung.............................................................................................18

1.1. Sơ đồ khối điều khiển thyristor:..............................................................18

1.2.Yêu cầu của mạch điều khiển:.................................................................18

1.3 Nhiệm vụ mạch điều khiển:.....................................................................18

1.4 Nguyên tắc điều khiển:............................................................................19

2.Thiết kế mạch điều khiển...............................................................................19

2.1.Khâu đồng pha.........................................................................................19

2.2.Khâu tạo điện áp tựa................................................................................20

2.3.Khâu so sánh............................................................................................21

2.4.Khâu tạo xung..........................................................................................21

2.5.Khâu khuếch đại và biến áp lực...............................................................22

Chương 4 Mô phỏng mạch và điều khiển động cơ...............................................23

1.Giới thiệu phần mềm mô phỏng Psim............................................................23

2.Sơ đồ mạch điều khiển...................................................................................27

KẾT LUẬN..........................................................................................................30

Danh mục tài liệu tham khảo................................................................................31