Chương III. Phân tích, lựa chọn và tính toán bộ biến đổi

Qua phần khảo sát hệ thống cân băng của nhà máy ở Chương II, ta tận dụng động cơ mộtchiều của nhà máy để thiết kế lại bộ biến đổi cũng như mạch điều khiển cho hệ truyềnđộng cân băng định lượng
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương III. Phân tích, lựa chọn và tính toán bộ biến đổiChương III. Phân tích, lựa chọn và tính toán bộ biến đổi. CHƯƠNG III PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN VÀ TÍNH TOÁN BỘ BIẾN ĐỔI Qua phần khảo sát hệ thống cân băng của nhà máy ở Chương II, ta tận dụng động cơ mộtchiều của nhà máy để thiết kế lại bộ biến đổi cũng như mạch điều khiển cho hệ truyềnđộng cân băng định lượng.3.1. Tính các thông số động cơ. Động cơ của Dosimat là loại động cơ một chiều kích từ độc lập loại: 300/ 2k. 140SP N0 36946 có các thông số sau: - Pđm = 2,2 [KW]. - Uđ = 220 [V]. - Id = 11,2 [A]. - N= 1600 [V/Ph]. - UKT = 220 [V]. - IKT = 0,25 [A]. Từ các thông số động cơ ở trên có thể tính toán được các thông số còn lại như sau: - Hiệu suất động cơ: - Điện cảm phần ứng động cơ: KL là hệ số, KL = 1,4 ÷ 1,9 đối với máy có bù. Chọn KL = 1,9. Trong đó : p là số đôi cực, p = 2. -Tính gần đúng giá trị điện trở phần ứng động cơ: Ω - Tính mômen quán tính của động cơ: [Kg/m2] - Sức điện động phần ứng động cơ: Eư = Uđm – Iđm.Rư = 220 – 11,2.1,05 = 208,24 [V] Suy ra: KФđm = Eư/ωđm = 208,24/167,5 = 1,243 - Mômen định mức phần ứng động cơ: - Phương trình đặc tính cơ động cơ là:Từ những kết quả tính toán trên ta có bảng tóm tắt thông số động cơ Dosimat: Loại Pđm Uđm Iđm nđm Rư Jư Uktđm Iktđm KW V A V/ph Kgm2 V A 140SP N0 2.2 220 11.2 1600 1.05 0.0003 220 0.25 369463.2. Lựa chọn bộ biến đổi.Chương III. Phân tích, lựa chọn và tính toán bộ biến đổi. Theo yêu cầu của hệ truyền động thì bộ biến đổi có nhiệm vụ cung cấp điệnáp cho phần ứng động cơ do vậy và điện áp này có thể điều chỉnh được để thayđổi tốc độ động cơ. Chính vì vậy sơ đồ phải điều khiển được. Xét về phươngdiện điều khiển thì để ổn định tốc độ của máy ở phụ tải nhất định thì điện ápđặt vào động cơ phải có độ ổn định cao. Các phương án của mạch chỉnh lưu là: - Chính lưu 1 pha. - Chỉnh lưu hình tia 3 pha. - Chỉnh lưu cầu 3 pha. - Chỉnh lưu hình tia 6 pha. - Chỉnh lưu 6 pha có cuộn kháng cân bằng. Tuy nhiên chinh lưu 1 pha cho công suất bé, không thích hợp với công suất lớn. Chỉnh lưu6 pha có cuộn kháng cân bằng lại không có ứng dụng thực tế vì trong sơ đồ có hiện tượng từhoá cưỡng bức 1 chiều, bên cạnh đó cuộn kháng sẽ rất lớn cồng kềnh và đắt tiền và hiệusuất sử dụng không bằng được chỉnh lưu cầu 3 pha. Chỉnh lưu hình tia 6 pha thì việc chế tạomáy biến áp 3 pha 6 cuộn dây rất phức tạp. Dưới đây ta sẽ lân lượt phân tích các phương áncòn lại.3.2.1. Mạch chỉnh lưu tia 3 pha. T1 a a b b T2 C c Zt T3 Hình 3.1. Sơ đồ chỉnh lưu 3 pha hình tia. - Điện áp cung cấp là điện áp 3 pha Trường hợp tải có điện cảm vô cùng lớn ta có dạng dòng áp như sau:Chương III. Phân tích, lựa chọn và tính toán bộ biến đổi. U α t id t i v1 t i v2 t i v3 t Hình 3.. Đồ thị dòng điện chỉnh lưu 3 pha hình tia. - α là góc mở thyristor được tính từ thời điểm chuyển mạch tự nhiên. - Giá trị trung bình điện áp ra tải : - Dòng điện trung bình ra tải: - Mỗi van dẫn 1/3 chu kì nên dòng điện chảy qua thyristor : - Điện áp ngược lớn nhất đặt lên mỗi van : - Góc trùng dẫn γ xác định bởi biểu thức : Cosα-Cos(α+γ)= - Tổn thất điện áp khi trùng dẫn : - Dòng điện hiệu dụng cuộn thứ cấp : - Hiệu suất sử dụng máy biến áp : - Hệ số đập mạch của điện áp chỉnh lưu: - Um1 : Biên độ thành phần sóng hài bậc 1 của điện áp chỉnh lưu. - Ưu nhược điểm của sơ đồ : Ưu điểm : - Số lượng van sử dụng ít. - Dễ điều khiển. Nhược điểm : - Xuất hiện hiện tượng từ hóa cưỡng bức 1 chiều làm nóng máy biến áp, đòi hỏi phải có cách đấu dây phức tạp để triệt tiêu hiện tượng này. - Máy biến áp cần có công suất lớn hơn từ 10 đến 1 ...