loading
back to top

ĐỒ ÁN DTCS_ NAP

Chia sẻ: duyenk8tdh@gmail.com | Ngày: 2018-08-16 19:46:58 | Trạng thái: Được duyệt

Chủ đề: ĐỒ ÁN DTCS_ NAP   

61
Lượt xem
1
Tải về





Bên trên chỉ là 1 phần trích dẫn trong tài liệu để xem hết tài liệu vui lòng tải về máy. ĐỒ ÁN DTCS_ NAP

ĐỒ ÁN DTCS_ NAP

ĐỒ ÁN DTCS_ NAP




Tóm tắt nội dung

ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Nguyễn Thị Mỹ Duyên TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC Electric Power University –EPU ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Đề tài Thiết kế băm xung áp một chiều có đảo chiều điều chỉnh tốc độ động cơ Giảng viên hướng dẫn T/s Phạm Thị Thùy Linh Sinh viên thực hiên Nguyễn Thị Mỹ Duyên Nguyễn Trọng Quý Đức Lê Hữu Hùng Lớp D10-CNTD3ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Nguyễn Thị Mỹ Duyên Lời nói đầu Ứng dụng điện tử công suất trong truyền động điện điều khiển tốc độ động cơ điện là lĩnh vực quan trọng và ngày càng phát triển. Các nhà sản xuất không ngừng cho ra đời những sản phẩm và công nghệ mới về các phần tử bán dẫn công suất và các thiết bị điều khiển đi kèm. Do đó khi thực hiện đồ án chúng em đã cố gắng cập nhật những kiến thức mới, những công nghệ mới trong lĩnh vực điểu khiển các phần tử bán dẫ công suất. Với yêu cầu thiết kế mạch băm xung một chiều để điều khiển động cơ điện một chiều kích từ độc lập có yêu cầu đảo chiều quay theo nguyên tắc đối xứng, chúng em đó cố gắng tỡm hiểu kĩ về cỏc...

Nội dung tài liệu

ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Nguyễn Thị Mỹ Duyên TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC Electric Power University –EPU ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Đề tài Thiết kế băm xung áp một chiều có đảo chiều điều chỉnh tốc độ động cơ Giảng viên hướng dẫn T/s Phạm Thị Thùy Linh Sinh viên thực hiên Nguyễn Thị Mỹ Duyên Nguyễn Trọng Quý Đức Lê Hữu Hùng Lớp D10-CNTD3ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Nguyễn Thị Mỹ Duyên Lời nói đầu Ứng dụng điện tử công suất trong truyền động điện điều khiển tốc độ động cơ điện là lĩnh vực quan trọng và ngày càng phát triển. Các nhà sản xuất không ngừng cho ra đời những sản phẩm và công nghệ mới về các phần tử bán dẫn công suất và các thiết bị điều khiển đi kèm. Do đó khi thực hiện đồ án chúng em đã cố gắng cập nhật những kiến thức mới, những công nghệ mới trong lĩnh vực điểu khiển các phần tử bán dẫ công suất. Với yêu cầu thiết kế mạch băm xung một chiều để điều khiển động cơ điện một chiều kích từ độc lập có yêu cầu đảo chiều quay theo nguyên tắc đối xứng, chúng em đó cố gắng tỡm hiểu kĩ về cỏc phương án công nghệ sao cho bản thiết kế vừa đảm bảo yêu cầu kĩ thuật, yêu cầu kinh tế. Với hy vọng đồ án điện tử công suất này là một bản thiết kế kĩ thuật có thể áp dụng được trong thực tế nên chúng em đó cố gắng mô tả cụ thể, tỉ mỉ và tính tóan cụ thể các thông số của các sơ đồ mạch. Mặc dù chúng em đó rất nỗ lực và cố gắng làm việc với tinh thần học hỏi và quyết tâm cao nhất tuy nhiên đây là lần đầu tiên chúng em làm đồ án, và đặc biệt do trình độ hiểu biết của chúng em cũng nhiều hạn chế nên chúng em không thể tránh khỏi những sai sót, chúng em mong nhận được sự phê bình góp của các thầy để giúp chúng em hiểu rõ hơn các vấn đề trong đồ án cũng như những ứng dụng thực tế của nó để bản đồ án của chúng em được hoàn thiện hơn .Và chúng em hi vọng trong một tương lai không xa, chúng em có thể áp dụng những kiến thức và hiểu biết thu được từ chính đồ án đầu tiên trong cuộc đời sinh viên của chúng em vào thực tế cũng như sẽ phát triển hơn nó trong các đồ án sau này. Trong quá trình làm đồ án chúng em đó nhận được sự giúp đỡ và chỉ bảo rất tận tình của cô giáo Phạm Thị Thùy Linh .Chúng em xin chân thành cảm ơn cô và hi vọng cô sẽ giúp đỡ chúng em nhiều hơn nữa trong việc học tập của chúng em sau này. Nhóm sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Mỹ Duyên Nguyễn Trọng Quý Đức Lê Hữu Hùng MỤC LỤCĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Nguyễn Thị Mỹ Duyên Đề tài Thiết kế bộ băm xung áp một chiều có đảo chiều cấp cho phần ứng của động cơ chiều kích từ độc lập, có đảo chiều quay. Thông số của động cơ kW; Udm 220V Idm 15A; ndm 3000 v/ph Dải điều chỉnh tốc độ 4:1 Động cơ kéo tải momen có tính chất thế năng Mc Mdm Chế độ dòng liên tục yêu cầu dùng van IGBT CHƢƠNG KIẾN THỨC TỔNG QUÁT 1.1 Giới thiệu chung động cơ điện một chiều 1.2 Động cơ điện một chiều kích từ độc lập 1.3 Giới thiệu về băm xung áp một chiều 12 1.3.1 Khái niệm phân loại các bộ băm xung áp 12 1.3.2 Các sơ đồ băm xung 12 1.3.3 Phân tích sơ đồ băm xung áp một chiều có đảo chiều cấp cho tải là phần ứng 22 1.3.4 Van IGBT 32 CHƢƠNG NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MẠCH LỰC 2.1 Thiết kế mạch lực 40 2.1.1 Sơ đồ mạch lực đầy đủ các phần tử bảo vệ 40 2.1.2 Chức năng các phần tử trong mạch 40 2.2 Tính toán các phần tử trong mạch 40 2.2.1 Tính toán chọn van Diode và IGBT 41 2.2.2 Tính toán Rư Eư và Lư chế độ định mức 42 2.2.3 Tính chọn các thiết bị bảo vệ 42 CHƢƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN 3.1 Yêu cầu chung của mạch điều khiên 44 3.2 Cấu trúc tổng quát của mạch điều khiển 44 3.3 Tính chọn mạch điều khiển 45 3.3.1 Khâu phát xung chủ đạo và tạo điện áp răng cưa 45 3.3.2 Khâu so sánh 47 3.3.3 Bộ đảo dấu 49 3.3.4 Khâu tạo trễ 50 3.3.5 Khâu khuếch đại công suất 52 3.3.6 Khâu tạo điện áp điều khiển 52 3.3.7 Khâu hạn chế góc điều khiển γmin max 53 CHƢƠNG MÔ PHỎNG 4.1 Giới thiệu về phần mềm mô phỏng PSIM 56 4.2 Mô phỏng mạch lực và mạch điều khiển 57 KẾT LUẬN 61ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Nguyễn Thị Mỹ Duyên CHƢƠNG KIẾN THỨC TỔNG QUÁT I.1 Giới thiệu động cơ điện một chiều Định nghĩa Động cơ điện một chiều là máy điện chuyển đổi năng lượng điện một chiều sang năng lượng cơ. Máy điện chuyển đổi từ năng lượng cơ sang năng lượng điện là máy phát điện. Nguyên lý hoạt động Động cơ điện chiều làm việc dựa vào nguyên lý cảm ứng điện từ Cấu tạo của động cơ điện một chiều Gồm có phần chính stator( phần cảm), rotor phần ứng), và phần chỉnh lưu chổi than và cổ góp). Stator của động cơ điện chiều thường là hay nhiều cặp nam châm vĩnh cửu, hay nam châm điện. Rotor có các cuộn dây quấn và được nối với nguồn điện một chiều. Bộ phận chỉnh lưu, nó có nhiệm vụ là đổi chiều dòng điện trong khi chuyển động quay của rotor là liên tục. Thông thường bộ phận này gồm có một bộ cổ góp và một bộ chổi than tiếp xúc với cổ góp. Phân loại Khi xem xét động cơ điện một chiều cũng như máy phát điện một chiều người ta phân loại theo cách kích thích từ các động cơ. Theo đó ứng với mỗi cách ta có các loại động cơ điện loại: Kích thích độc lập: khi nguồn một chiều có công suất ko đủ lớn, mạch điện phần ứng và mạch kích từ mắc vào hai nguồn một chiều độc lập nhau nên:I Iư. Kích thích song song: khi nguồn một chiều có công suất vô cùng lớn và điện áp ko đổi, mạch kích từ được mắc song song với mạch phần ứng nên Iu +It Kích thích nối tiếp: cuộn kích từ mắc nối tiếp với cuộn dây phần ứng cuộn kích từ có tiết diện lớn, điện trở nhỏ, số vòng ít, chế tạo dễ dàng nên ta có Iư =It. Kích thích hỗn hợp ta có: Iu +It Với mỗi loại động cơ trên thì sẽ tương ứng với các đặc tính, đặc điểm kỹ thuật điều khiển và ứng dụng là tương đối khác nhau phụ thuộc vào nhiều yếu tố.Trong đề tài này ta chỉ xét đến động cơ điện một chiều kích từ độc lập và biện pháp hữu hiệu nhất để điều khiển loại động cơ này. I.2 Động cơ điện một chiều kích từ độc lập a. Đặc điểm cấu tạo và nguyên lý hoạt động Động cơ một chiều kích từ độc lập Dòng điện kích từ của động cơ lấy từ nguồn điện khác không liên hệ với phần ứng của động cơ b. Phƣơng trình đặc tính cơ Phương trình đặc tính cơ: là phương trình biểu thị mối quan hệ giữa tốc độ góc (Ꞷ) và mômen (M) của động cơ có dạng chungĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Nguyễn Thị Mỹ Duyên Thông qua phương trình này, ta có thể thấy được sự phụ thuộc của tốc độ động cơ vào mômen động cơ và các thông số khác (mômen, từ thông...), từ đó đưa ra phương án để điều chỉnh động cơ (tốc độ) với phương án tối ưu nhất. Với những điều kiện Uư const, It const thì từ thông của động cơ hầu như không đổi, vì vậy quan hệ trên là tuyến tính và đường đặc tính cơ của động cơ là đường thẳng. Thường dạng của đặc tính là đường thẳng mà giao điểm với trục tung ứng với mômen ngắn mạch còn giao điểm với trục tung ứng với tốc độ không tải lý tưởng của động cơ. Người ta đưa thêm đại lượng để đánh giá độ cứng của đặc tính cơ Đặc tính cơ càng dốc thì càng cứng càng lớn tức là mômen biểu kiến ít thay đổi nhưng tốc độ biểu kiến ít thay đổi và ngược lại. Đặc tính càng ít dốc càng mềm tức là momen biểu kiến biến đổi ít nhưng tốc độ biến đổi nhiều thay đổi. Hình 1.1 Đồ thị đặc tính cơ của động cơ điện một chiều Để hiểu được nguyên lý và lựa chọn phương pháp điều chỉnh tối ưu, trước hết ta đi xét đặc tính của động cơ điện. Đó là quan hệ giữa tốc độ quay với mômen (hoặc dòng điện) của động cơ. +Đặc tính cơ tự nhiên của động cơ: nếu động cơ vận hành chế độ định mức (điện áp, tần số, từ thông định mức và không nối thêm các điện kháng, điện trở vào động cơ). Trên đặc tính cơ tự nhiên ta có các điểm làm việc định mức có giá trị Mđm, ωđm. +Đặc tính cơ nhân tạo của động cơ là đặc tính khi ta thay đổi các tham số nguồn hoặc nối thêm các đIện trở, điện kháng. MKRRKUfuu.)(2ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Nguyễn Thị Mỹ Duyên Để so sánh các đặc tính cơ với nhau, người ta đưa ra khái niệm độ cứng của đặc tính cơ: (tốc độ biến thiên mômen so với vận tốc). Đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập Sơ đồ kích từ độc lập được thể hiện như dưới đây: Hình 1.2 Sơ đồ tương đương của động cơ điện chiều kích từ độc lập Khi nguồn một chiều có công suất không đủ lớn thì mạch điện phần ứng và mạch kích từ mắc vào hai nguồn một chiều độc lập với nhau: gọi là động cơ điện kích từ độc lập. Phương trình đặc tính cơ xuất phát: +Uư: điện áp phần ứng. +Eư: sức điện động phần ứng. +Rư: điện trở mạch phần ứng Rư=rư +rcf +rb +rct +rư: điện trở cuộn dây phần ứng. +rcf: điện trở cuộn cực từ phụ. +ri: điện trở cuộn bù. +rct: điện trở tiếp xúc của chổi điện. +Rf: điện trở phụ trong mạch phần ứng. +Iư: dòng điện mạch phần ứng. +Eư được xác định theobiểu thức sau: p: số đôi cực từ chính. N: số thanh dẫn tác dụng của cuộn dây phần ứng. A: số đôi mạch nhánh song song của cuộn dây phần ứng. Ф: từ thông kích từ dưới một cực từ. +: tốc độ góc. apNEu2 apNK2ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Nguyễn Thị Mỹ Duyên Trong đó là hệ số cấu tạo của động cơ Vì vậy Suy ra Biểu thức (*) là phương trình đặc tính cơ điện của động cơ Mặt khác mômen điện từ của động cơ được xác định Suy ra Thay vào (*) ta được Nếu bỏ qua các tổn thất cơ và thép thì mômen cơ trên trục động cơ bằng mômen điện từ bằng M. Ta có Đây là phương trình đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập. Đồ thị hình vẽ: nKEeu 55,9/60/2nn napNEu60 KKKe105,055,9 ufuuIKRRKU udtIKM.. KMIdtu/ dtfuuMKRRKU2)( MKRRKUfuu2)(ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Nguyễn Thị Mỹ Duyên Hình 1.3 Đồ thị đặc tính cơ của động cơ một chiều kích từ độc lập Nhận xét Iư hoặc ta có Đây là tốc độ không tải lý tưởng của động cơ +ω thì Dòng điện ngắn mạch. K.Ф.Imm Mmm Mômen ngắn mạch. Từ đó có thể tốc độ đông cơ điện một chiều phụ thuộc vào các đại lượng là: Uư, R, I. Như vậy thông qua các đại lượng biến thiên này mà ta có thể điều khiển được tốc độ động cơ điện một chiều. c. Các phƣơng pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều 0fuuRRU fuuRRUI 0KRIKUu 02)(MKRRKUfuuĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Nguyễn Thị Mỹ Duyên Điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều là một trong các nội dung chính của truyền động điện nhằm đáp ứng các yêu cầu công nghệ nào đó của các máy sản xuất.Điều chỉnh tốc độ là dùng phương pháp thuần tuý điện tác động lên bản thân hệ thống truyền động điện để thay đổi tốc độ quay của động cơ điện. Tốc độ quay của động cơ điện thường bị thay đổi do sự biến thiên của tải ,của nguồn hay chế độ làm việc như mở máy ,hãm máy ...và do đó gây ra các sai số so với tốc độ ,kĩ thuật mong muốn ....Trong các hệ thống truyền động điện thường căn cứ vào một số chỉ tiêu kinh tế ,kĩ thuật cơ bản ,các chỉ tiêu này được tính khi thiết kế và điều chỉnh động cơ điện Trong thực tế có phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều Điều chỉnh điện áp cho phần ứng động cơ. Điều chỉnh bằng cách thay đổi từ thông phần ứng hay thay đổi điện áp phần ứng cấp cho mạch kích từ. Điều chỉnh bằng thay đổi điện trở phụ trên mạch phần ứng. c.1 Nguyên lý điều chỉnh điện áp phần ứng Chỉ áp dụng được với động cơ điện một chiều kích thích độc lập hoặc song làm việc chế độ kích thích độc lâp. Loại này cần có thiết bị nguồn như: máy phát điện một chiều kích từ độc lập, các bộ chỉnh lưu điều khiển có chức năng biến năng lượng điện xoay chiều thành một chiều có sđđ Eb điều chỉnh nhờ tín hiệu điều khiển Uđk. Hình 1.4 Sơ đồ bộ biến đổi để điều chỉnh tốc độ bằng cách điều chỉnh điện áp phần ứng Ta có phương trình Vì từ thông của động cơ được giữ không đổi nên đặc tính cơ cũng không đổi. Tốc độ không tải lí tưởng tuỳ thuộc giá trị Uđk của hệ thống. Đồ thị tuyến tính do đó mới nói phương pháp này là triệt để. Để xác định dải điều chỉnh tốc độ. Chú ý: Phương pháp này có từ thông không đổi nên đặc tính cơ có độ cứng không đổi MUIKRKRRKERRIEEdkudmudKmudbdmbudbuub)()(0ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT 10 Nguyễn Thị Mỹ Duyên Tốc độ không tải lý t¬ưởng tuỳ thuộc vào giá trị điện áp Uđk của hệ thống do đó có thể nói ph¬ương pháp này điều khiển là triệt để. Giải điều chỉnh tốc độ của hệ tthống bị chặn bởi đặc tính cơ bản là đặc tính ứng với điện áp định mức và từ thông định mức. Tốc độ nhỏ nhất của dải điều khiển bị giới hạn bởi yêu cầu về sai số tốc độ và mô men khởi động. +Với một cơ cấu máy cụ thể có xác định vì vậy phạm vi điều chỉnh phụ thuộc tuyến tính vào giá trị độ cứng Vì từ thông của động cơ được giữ không đổi nên đặc tính cơ cũng khồn đổi Tốc độ không tải lý tưởng tùy thuộc vào giá trị ĐK của hệ thống. Đồ thị tuyến tính do đó mới nói phương pháp này là triệt để. Để xác định giải điều chỉnh tốc độ. Chú ý: Phương pháp này có từ thông không đổi nên đặc tính cơ có độ cứng không đổi Tốc độ không tải lý tưởng tuỳ thuộc vào giá trị điện áp Uđk của hệ thống do đó có thể nói phương pháp này điều khiển là triệt để. Giải điều chỉnh tốc độ của hệ tthống bị chặn bởi đặc tính cơ bản là đặc tính ứng với điện áp định mức và từ thông định mức. Tốc độ nhỏ nhất của dải điều khiển bị giới hạn bởi yêu cầu về sai số tốc độ và mô men khởi động +Với một cơ cấu máy cụ thể có ω0max, KM Mđm xác định vì vậy phạm vi điều chỉnh phụ thuộc tuyến tính vào giá trị độ cứng Để thoả mãn khả năng quá tải thì đặc tính thấp nhất của dải điều chỉnh phải có môn men ngắn mạch là Mmmmin Mcmax KM.Mđm (KM: là hế số mômen quá tải). Họ đặc tính cơ là các đường thẳng song song nên ta có Với ω0max, KM ,Mđm xác định mỗi máy. phụ thuộc tuyến tính vào β. Khi điều chỉnh điện áp phần ứng động cơ điện một chiều bằng các thiết bị nguồn điều chỉnh thì điện trở mạch phần ứng gấp khoảng lần điện trở phần ứng động cơ do đó có thể tính sơ bộ được: Do đó phạm vi điều chỉnh tốc độ không vượt quá 10, Vậy với yêu cầu của để bài ta sẽ điều chỉnh dải điện áp ra trong dải điều chỉnh đã cho. Điều chỉnh tốc độ bằng phương pháp này rất thích hợp trong những trường hợp Mt=const trong toàn dải điều chỉnh. c.2 Điều chỉnh từ thông động cơ dmMcnmMKMMmaxmin 10/max0dmM

1 Bình luận

Hiển thị 1 - 1 trên 1 kết quả
thoaithan95@gmail.com. - 15/09/2018 lúc 22:21

Cần in đồ án, luận văn hay in ấn và photocopy giá rẻ chỉ 180đ/tờ 2 mặt. Liên hệ dịch vụ in giá rẻ của chúng tôi nhé. https://vitinhquan7.com/in-gia-re/

Hiển thị 1 - 1 trên 1 kết quả


Bạn cần đăng nhập mới có thể viết bình luận

Có thể bạn quan tâm




Tài liệu cùng chủ đề



Nhận thông tin qua email


Cập nhật tài liệu hay và mới tại doc24.vn qua email



Hỗ trợ trực tuyến