HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ CÁC BỘ CHỈNH LƯU

Tài liệu hướng dẫn thiết kế các bộ chỉnh lưu, mời các bạn cùng tham khảo. Chương 1: Phân tích yêu cầu công nghệ:Ví dụ phân tích yêu cầu công nghệ đối với hệ truyền động cơ điện một chiều; Phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi điện áp mạch phần cứng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ CÁC BỘ CHỈNH LƯU HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ CÁC BỘ CHỈNH LƯU Chương 1 Phân tích yêu cầu công nghệ1.1. Ví dụ phân tích yêu cầu công nghệ đối với hệ truyền động động cơ điện một chiều1.1.1. Phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi điện áp mạch phần ứng Sơ đồ thay thế ĐCMC:  Ru  Ru Mc Iu 01 K 01 K 02 02 03 03 04 04Hình 1.1. (a) Mạch điện tương đương của động cơ điện một chiều. (b) Đồ thị phương trình đặc tính cơ. (c) Đồ thị phương trình đặc tính cơ điện. Phương trình cân bằng điện áp: U d  Ru I u  Eu (1.1) Ru là điện trở tương đương mạch phần ứng động cơ, bao gồm điện trở thuần củadây cuốn và điện trở phần tiếp xúc giữa chổi than và phiến góp. Eu gọi là sức điện động mạch phần ứng động cơ. Eu  K  ; pN (1.2) K . 2 a K : hệ số phụ thuộc cấu tạo động cơ; N : số thanh dẫn tác dụng của cuộn dây phần ứng, dưới một mặt cực từ; A : số đôi mạch nhánh song song của cuộn dây phần ứng;  : tốc độ góc trục động cơ (rad/s). 2 n n Khi tính toán với tốc độ động cơ là n vòng/phút, chỉ cần quy đổi    . 60 9,55 Thay (1.2) vào (1.1) và một chút biến đổi ta có phương trình đặc tính cơ điện nhưsau: U R   d  u Iu (1.3) K K Nếu biết rằng mô men do động cơ sinh ra tỷ lệ với dòng qua mạch phần ứng độngcơ, từ thông động cơ và hệ số cấu tạo động cơ K: M M  K I u , hay I u  , Kphương trình đặc tính cơ điện (1.3) trở thành phương trình đặc tính cơ: U Ru  d  M (1.4) K   K  2 Động cơ điện một chiều thường làm việc với từ thông  không đổi. Trong chế độkhông tải lý tưởng Iu = 0, mô men do động cơ sinh ra cũng bằng 0, động cơ quay với tốc Uđộ 0  d , gọi là tốc độ không tải lý tưởng. Khi có tải, động cơ chạy ở tốc độ  ổn Kđịnh nào đó khi mô men do động cơ sinh ra M cân bằng với mô men cản Mc. Điều nàyđược biểu diễn trên đồ thị đặc tính cơ trên hình 1.a. Phân tích phương trình đặc tính cơ (1.4) ta thấy rằng để thay đổi tốc độ động cơ,có thể dùng một số biện pháp sau: 1. Thay đổi điện áp đặt vào mạch phần ứng động cơ Ud. 2. Thay đổi từ thông động cơ  . 3. Thay đổi điện trở mạch phần ứng động cơ Ru, ví dụ bằng cách nối tiếp vớiphần ứng các điện trở phụ ngoài. Phương pháp thay đổi điện áp mạch phần ứng động cơ được sử dụng rộng rãi nhấtvì cho dải điều chỉnh rộng, không gây thêm các tổn thất do mắc thêm các mạch bên ngoài.Đặc tính động cơ khi điều chỉnh điện áp đặt lên mạch phần ứng được minh họa trên đồ thịhình 1.1.b. Khi điện áp thay đổi đồ thị đặc tính cơ là các đường song song với nhau, xuấtphát trên trục tốc độ tại các điểm, ứng với các tốc độ không tải lý tưởng khác nhau,01 , 02 ,... Các bộ biến đổi bán dẫn công suất được sử dụng để tạo nên điện áp một chiềuUd thay đổi theo yêu cầu. Nếu nguồn cung cấp là nguồn xoay chiều ta có thể sử dụng cácbộ chỉnh lưu tiristo. Nếu nguồn cung cấp là một chiều, ví dụ từ acquy, ta có thể sử dụngcác bộ biến đổi xung áp một chiều.1.1.2. Phân tích yêu cầu đảo chiều, Bộ biến đổi có đảo chiều Một số phụ tải một chiều yêu cầu nguồn điện cung cấp có thể đảo được cực tính.Ví dụ, trong hệ truyền động điện một chiều, điện áp đặt lên mạch phần ứng của động cơphải đảo cực tính khi có yêu cầu đảo chiều quay động cơ. Trong công nghệ mạ điện,nguồn cung cấp cũng có thể phải đảo cực tính trong những khoảng thời gian ngắn, xen kẽvới cực tính thuận, nhằm bóc đi một số điểm cục bộ bị bồi đắp cao hơn những điểm kháctrên bề mặt vật mạ. Bằng cách này có thể đạt được một lớp mạ đồng đều, có độ bám dínhvà độ bóng cao hơn vì tránh được lớp mạ xốp. Quá trình đảo cực tính điện áp một chiều cũng để nhằm mục đích trao đổi nănglượng giữa phần một chiều và phần lưới xoay chiều. Như vậy, nói chung các bộ biến đổicó đảo chiều cần làm việc được ở cả chế độ chỉnh lưu lẫn chế độ ...