Luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu thiết kế mạch bảo vệ động cơ dùng bán dẫn công suất

Hiện nay điện năng đã vμ đang lμ nguồn năng l−ợng chính tạo đμ cho sự phát triển của mọi, ngμnh mọi lĩnh vực đời sống, kinh tế, quốc phòng... của mỗi quốc gia. ở mỗi thời kỳ khác nhau năng lượng điện thâm nhập vμo quá trình sản xuất, phục vụ các mục đích của con người cũng khác nhau. Nh−ng một điều rõ rμng lμ xã hội cμng phát triển, hiện đại thì nhu cầu về điện năng cμng lớn vμ nó cμng được ứng dụng rộng rãi. Tuy nhiên năng lượng điện chỉ mang tính ưu việt khi các thông số của nó...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu thiết kế mạch bảo vệ động cơ dùng bán dẫn công suất Luận văn tốt nghiệp Đề tài: ' Nghiên cứu thiết kế mạch bảo vệ động cơ dùng bán dẫn công suất' B¸o c¸o tèt nghiÖp NguyÔn V¨n HiÖu T§H46 Më ®Çu 1 §Æt vÊn ®Ò HiÖn nay ®iÖn n¨ng ®· vµ ®ang lµ nguån n¨ng l−îng chÝnh t¹o ®µ cho sù ph¸t triÓn cña mäi, ngµnh mäi lÜnh vùc ®êi sèng, kinh tÕ, quèc phßng... cña mçi quèc gia. ë mçi thêi kú kh¸c nhau n¨ng l−îng ®iÖn th©m nhËp vµo qu¸ tr×nh s¶n xuÊt, phôc vô c¸c môc ®Ých cña con ng−êi còng kh¸c nhau. Nh−ng mét ®iÒu râ rµng lµ x· héi cµng ph¸t triÓn, hiÖn ®¹i th× nhu cÇu vÒ ®iÖn n¨ng cµng lín vµ nã cµng ®−îc øng dông réng r·i. Tuy nhiªn n¨ng l−îng ®iÖn chØ mang tÝnh −u viÖt khi c¸c th«ng sè cña nã nh− dßng ®iÖn, ®iÖn ¸p, tÇn sè... æn ®Þnh ë møc cho phÐp. Cßn khi l−íi ®iÖn x¶y ra sù cè nh− mÊt mét pha, ng¾n m¹ch, chÕ ®é mÊt ®èi xøng vÒ ®iÖn ¸p hoÆc ®¶o thø tù pha... nÕu kh«ng cã c¸c biÖn ph¸p b¶o vÖ tin cËy th× sÏ g©y t¸c h¹i rÊt xÊu ®Õn thiÕt bÞ ®iÖn vµ rÊt nguy hiÓm cho ng−êi sö dông. V× vËy viÖc nghiªn cøu, thiÕt kÕ øng dông c¸c thiÕt bÞ b¶o vÖ lµ vÊn ®Ò rÊt quan träng. C¸c thiÕt bÞ ®iÖn cµng tinh vi cµng hiÖn ®¹i th× cµng cÇn thiÕt ph¶i b¶o vÖ. Yªu cÇu cña b¶o vÖ khi Êy ph¶i rÊt tin cËy, chÝnh x¸c vµ ®é ch¾c ch¾n cao. ChÕ ®é kh«ng ®èi xøng cña l−íi ®iÖn ba pha g©y qua t¶i, ph¸t nãng vµ t¨ng tæn thÊt trong m¸y ph¸t, ®éng c¬ kh«ng ®ång bé, m¸y biÕn ¸p.... lµm cho thiÕt bÞ ®iÖn ho¹t ®éng kh«ng tin cËy hoÆc bÞ háng. ChÕ ®é mÊt ®èi xøng rÊt nguy hiÓm mµ ®éng c¬ kh«ng ®ång bé th−êng gÆp lµ mÊt pha hoÆc thø tù pha thay ®æi. Khi ®ã ®éng c¬ bÞ qu¸ t¶i, m«men quay gi¶m, nhiÖt ®é t¨ng cao lµm ch¸y háng c¸ch ®iÖn. ThiÖt h¹i do ®éng c¬ bÞ háng hãc, lµm gi¸n ®o¹n quy tr×nh c«ng nghÖ cña nhµ m¸y, xÝ nghiÖp, g©y ra c¸c hËu qu¶ nghiªm träng. ®Ó b¶o vÖ ®éng c¬ ®iÖn vµ c¸c thiÕt bÞ ®iÖn ba pha nãi chung ng−êi ta sö dông c¸c thiÕt bÞ b¶o vÖ nh−: cÇu ch¶y, ¸pt«m¸t, r¬le..... nh−ng trong nhiÒu tr−êng hîp chóng ta ch−a ®¹t ®−îc nhu cÇu cÇn thiÕt cña b¶o vÖ. Ch¼ng h¹n ®Ó b¶o vÖ ®éng c¬ khi bÞ qua t¶i ng−êi ta th−êng dïng c¸c lo¹i r¬le nhiÖt, song 1 B¸o c¸o tèt nghiÖp NguyÔn V¨n HiÖu T§H46 trong nhiÒu tr−êng hîp r¬le nhiÖt kh«ng t¸c ®éng, nhÊt lµ khi ®éng c¬ bÞ mÊt pha vµ ®¶o pha. V× thÕ nhiÒu quèc gia trªn thÕ giíi ®· ®Çu t− m¹nh mÏ cho viÖc nghiªn cøu vµ øng dông nh÷ng thµnh tùu míi cña khoa häc kü thuËt trªn c¬ së ph¸t triÓn m¹nh mÏ cña kü thuËt ®iÖn tö, ®iÖn tö c«ng suÊt.... vµo viÖc nghiªn cøu vµ chÕ t¹o thiÕt bÞ b¶o vÖ. Trong giai ®o¹n c«ng nghiÖp hãa hiÖn ®¹i hãa nÒn kinh tÕ cña ®Êt n−íc chóng ta cÇn sö dông nhiÒu thiÕt bÞ b¸n dÉn c«ng suÊt ®−îc ®−a vµo trong c¸c m¹ch ®iÒu khiÓn ®Ó t¹o nªn sù thay ®æi s©u s¾c vµ v−ît bËc trong lÜnh vùc s¶n xuÊt vµ trong viÖc phôc vô ®êi sèng hµng ngµy. Theo ®ã lµ sù bïng næ cña khoa häc kü thuËt, ®iÒu nµy kÐo theo sù ph¸t triÓn vµ hoµn thiÖn cña c¸c triac, diod, thyristor... c¸c bé biÕn ®æi ngµy cµng hiÖn ®¹i, gän nhÑ, ®é t¸c ®éng nhanh, dÔ ghÐp nèi víi c¸c vi m¹ch ®iÖn tö. §Ó tiÕp thu c¸c tiÕn bé cña khoa häc kü thuËt nh»m ®¸p øng yªu cÇu ®æi míi c«ng nghÖ ®Ó ®−a tù ®éng hãa vµo s¶n xuÊt em xin giíi thiÖu ®Ò tµi. “Nghiªn cøu thiÕt kÕ m¹ch b¶o vÖ ®éng c¬ dïng b¸n dÉn c«ng suÊt.” ë n−íc ta, nhiÒu n¨m gÇn ®©y mét sè ®¬n vÞ khoa häc kü thuËt ®· ®Çu t− nghiªn cøu chÕ t¹o thiÕt bÞ b¶o vÖ chèng mÊt pha vµ ®¶o pha ®èi víi ®éng c¬ ®iÖn. C¬ s¬ cña viÖc nghiªn cøu chÕ t¹o dùa trªn nh÷ng t− liÖu n−íc ngoµi vµ c¶i tiÕn mét sè thiÕt bÞ s½n cã cho phï hîp víi ®iÒu kiÖn n−íc ta. HiÖn nay nÒn kinh tÕ ph¸t triÓn theo xu h−íng thÞ tr−êng, ngµnh thiÕt bÞ ®iÖn còng ®−îc ®a d¹ng ho¸. C¸c thiÕt bÞ b¶o vÖ còng v× thÕ mµ phong phó, nhiÒu chñng lo¹i, chÕ t¹o theo nhiÒu tiªu chuÈn kh¸c nhau. Bªn c¹nh nh÷ng −u viÖt vÒ tÝnh n¨ng kü thuËt, ph¹m vi sö dông. C¸c thiÕt bÞ nµy cßn béc lé nhiÒu trë ng¹i lµ gi¸ thµnh cao. §Æc biÖt lµ trong n«ng nghiÖp, ®èi víi c¸c c¬ së kinh tÕ nhá, xÝ nghiÖp xay s¸t, chÕ biÕn n«ng s¶n, c¸c tr¹m b¬m c«ng suÊt nhá th× viÖc sö dông c¸c thiÕt bÞ b¶o vÖ ®¾t tiÒn cho ®éng c¬ lµ mét bµi to¸n nan gi¶i. Do cßn h¹n chÕ vÒ mÆt tr×nh ®é vµ thêi gian nghiªn cøu, kinh nghiÖm con nhiÒu non kÐm nªn ®Ò tµi nµy ch¾c kh«ng thiÕu nh÷ng sai sãt, ch−a ®−îc 2 B¸o c¸o tèt nghiÖp NguyÔn V¨n HiÖu T§H46 hoµn thiÖn. RÊt mong ®−îc sù gãp ý, gióp ®ì cña c¸c thÇy c« gi¸o, c¸c c¸n bé khoa häc kü thuËt vµ c¸c b¹n ®ång nghiÖp quan t©m ®Õn ®Ò tµi nµy. 2 Môc ®Ých ®Ò tµi - T×m hiÓu vÒ c¸c linh kiÖn b¸n dÉn vµ c¸c phÇn tö logic. - Nghiªn cøu vÒ ®éng c¬ ba pha vµ sù mÊt c©n b»ng pha. - øng dông c¸c linh kiÖn b¸n dÉn vµ phÇn tö logic vµo viÖc nghiªn cøu, thiÕt kÕ m¹ch b¶o vÖ ®éng c¬. 3 néi dung ®Ò tµi §Ò tµi øng dông ®iÖn tö c«ng suÊt trong Nghiªn cøu thiÕt kÕ m¹ch b¶o vÖ ®éng c¬ dïng b¸n dÉn c«ng suÊt lµ mét ®Ò tµi réng. C¸c ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu øng dông ®ßi hái mÊt nhiÒu thêi gian. V× thêi gian lµm ®å ¸n cã h¹n nªn ®Ò tµi ®−îc giíi h¹n nh− sau. Ch−¬ng1: Giíi thiÖu mét sè linh kiÖn b¸n dÉn vµ mét sè m¹ch logic c¬ b¶n Ch−¬ng 2: Giíi thiÖu vÒ m¹ch ®iÖn xoay chiÒu vµ ®éng c¬ ba pha Ch−¬ng 3: ¶nh h−ëng cña nguån ®iÖn ®Õn sù lµm viÖc cña ®éng c¬ ba pha Ch−¬ng 4: Mét sè ph−¬ng ph¸p b¶o vÖ ®éng c¬ ba pha 4 Ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu - ThiÕt kÕ, tÝnh to¸n m¹ch ®iÖn trªn lý thuyÕt. - Tæ hîp c¸c tÝn hiÖu ph¸t hiÖn mÊt pha vµ ®¶o pha trªn chÝnh c¸c pha cña nguån, tõ hai pha liªn tiÕp nhau ®Ó ®¶m b¶o ®óng thø tù c¸c pha. ViÖc tæ hîp c¸c tÝn hiÖu nµy ®−îc thùc hiÖn trªn c¸c m¹ch logic cña NhËt: 4011, 4049, 4081. - TiÕn hµnh l¾p r¸p kh¶o nghiÖm trong thùc tÕ ®Ó hiÖu chØnh l¹i m¹ch. Ch−¬ng I ...