NguyÔn ViÖt Anh T§H1-K44
ThiÕt nguån hµn hå quang mét chiÒu
_________________________________________________________________________________
lêi nãi ®Çu
Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y kü thuËt hµn ®· cã nh÷ng bíc ph¸t triÓn m¹nh
mÏ, ®¸p øng c¸c yªu cÇu ngµy cµng cao vÒ c«ng nghÖ vµ vËt liÖu. NhiÒu ph¬ng ph¸p hµn míi xuÊt hiÖn, c¸c c«ng nghÖ míi ®îc ¸p dông réng r·i trong kü
thuËt hµn. C¸c c«ng nghÖ hµn cæ ®iÓn chñ yÕu lµ thñ c«ng vµ kh«ng liªn tôc
®ang dÇn dÇn trë nªn l¹c hËu. TÝnh hiÖu qu¶ vµ tÝnh kinh tÕ cña hÇu hÕt c¸c c¬
së c«ng nghiÖp tõ c¸c nhµ m¸y ®iÖn, chÕ t¹o m¸y mãc, khai th¸c vµ läc dÇu,
kÕt cÊu x©y dùng, ho¸ chÊt, dîc phÈm, ph©n bãn... ®Òu liªn quan chÆt chÏ ®Õn
sù øng dông hîp lý c¸c c«ng nghÖ hµn. Hµn lµ c«ng nghÖ phøc t¹p, phèi hîp
nhiÒu ngµnh khoa häc vµ kü thuËt tõ vËt lý, ho¸ häc, luyÖn kim, c¬ khÝ, tù
®éng ho¸ ®Õn kü thuËt ®iÖn vµ ®iÖn tö.
Kho¶ng mêi n¨m gÇn ®©y, nhiÒu c«ng nghÖ hµn míi ®îc øng dông réng
r·i ë níc ta vµ sÏ tiÕp tôc cã vai trß quan träng trong t¬ng lai.
ChÝnh v× vÊn ®Ò nµy mµ em ®· ®îc thiÕt kÕ nguån hµn hå quang mét chiÒu
sö dông m¹ch chØnh lu Thyristor víi nhiÒu tÝnh n¨ng vît tréi so víi c¸c lo¹i
nguån hµn th«ng thêng ®ang sö dông réng r·i ë níc ta vµ dÔ dµng ®¸p øng cho
nhu cÇu tù ®éng ho¸ s¶n xuÊt.
Néi dung b¶n ®å ¸n thiÕt kÕ bao gåm:
1.
Ch¬ng I :
C«ng nghÖ hµn hå quang mét chiÒu
2.
Ch¬ng II :
§Ò suÊt vµ lùa chän ph¬ng ¸n
3.
Ch¬ng III : ThiÕt kÕ m¹ch lùc
4.
Ch¬ng IV : ThiÕt kÕ s¬ ®å m¹ch ®iÒu khiÓn.
Víi c¸c th«ng sè yªu cÇu lµ :
Dßng hµn cùc ®¹i : 150 A
§iÖn ¸p kh«ng t¶i : 60 V
Ch¬ng I
C¤NG NGHÖ HµN
hå quang mét chiÒu
1
NguyÔn ViÖt Anh T§H1-K44
ThiÕt nguån hµn hå quang mét chiÒu
_________________________________________________________________________________
1. §Þnh nghÜa hµn hå quang ®iÖn :
Hµn lµ ph¬ng ph¸p dïng ®Ó liªn kÕt hai hoÆc nhiÒu chi tiÕt l¹i víi nhau.
ViÖc thùc hiÖn liªn kÕt sö dông nguån nhiÖt hoÆc nhiÖt vµ ¸p lùc ®Ó nung ®iÓm
nèi tíi tr¹ng th¸i hµn. Sau ®ã kim lo¹i tù kÕt tinh hoÆc cã lùc Ðp ®Ó c¸c phÇn
tö liªn kÕt l¹i t¹o thµnh mèi hµn.
Ph¬ng ph¸p hµn sö dông n¨ng lîng ®iÖn t¹o ra hå quang ®Ó nung ®iÓm nèi
®îc gäi lµ hµn hå quang ®iÖn.
2. Hå quang ®iÖn hµn :
Hå quang ®iÖn hµn lµ mét d¹ng phãng ®iÖn trong kh«ng khÝ. Gièng víi
mäi m«i trêng khÝ kh¸c, ë nhiÖt ®é thÊp, kh«ng khÝ hoµn toµn c¸ch ®iÖn. Nhng
trong mét sè ®iÒu kiÖn kÝch thÝch ( NhiÖt, siªu ©m, tia R¬n-ghen,... ), kh«ng
khÝ bÞ ion ho¸ vµ cã kh¶ n¨ng dÉn ®iÖn díi t¸c dông cña ®iÖn trêng.
§Ó ®îc râ rµng, díi ®©y ta xÐt ®Æc tÝnh tÜnh - quan hÖ dßng ¸p cña hå
quang ®iÖn :
Uh(V)
B
A
C
D
a. Giai ®o¹n A-B ( Måi hå quang)
:
60
Ih(A)
3
10
Ban ®Çu, nhiÖt ®é m«i trêng thÊp nªn muèn g©y ®îc hå quang cÇn cã ®iÖn
¸p lín. §Ó gi¶m ®îc ®iÖn ¸p måi ( Umåi ) mµ vÉn g©y ®îc hå quang, ngêi ta
cho 2 ®iÖn cùc ( que hµn vµ chi tiÕt hµn) tiÕp xóc víi nhau g©y ra dßng ®o¶n
m¹ch. NÕu dßng ®o¶n m¹ch lín th× t¹i chç tiÕp xóc kh«ng khÝt sÏ ph¸t sinh
nhiÖt lîng lín nung nãng kim lo¹i chç ®ã tíi tr¹ng th¸i nãng ch¶y. Khi t¸ch
c¸c ®iÖn cùc ra xa nhau ( 1- 3 mm) lµm cho c¸c cÇu nãng ch¶y bÞ kÐo dµi vµ
th¾t l¹i, mËt ®é dßng qua cÇu ®ã t¨ng tíi møc nhiÖt ph¸t sinh biÕn chóng thµnh
h¬i kim lo¹i vµ t¹o nªn hiÖn tîng ph¸t x¹ nhiÖt ®iÖn tö. C¸c e- gi¶i phãng khái
Katèt ( cùc ©m). Díi t¸c dông cña ®iÖn trêng Anèt-Katèt vµ nhiÖt ®é cao, c¸c
e- ®ã b¾n ph¸ kho¶ngkh«ng khÝ gi÷a Katèt-Anèt t¹o ra c¸c ion. C¸c ion nµy
chuyÓn ®éng ®Þnh híng theo ®iÖn trêng Anèt-Katèt t¹o ra cét hå quang. C¸c
ion d¬ng tíi ®Ëp vµo Katèt l¹i lµm b¾n ra c¸c e - gäi lµ hiÖn tîng ph¸t x¹ ®iÖn
tö thø cÊp. ¸nh sang hå quang lµ do n¨ng lîng cña c¸c ion d¬ng kh«ng khÝ
khi t¸i hîp víi c¸c e- thµnh c¸c phÇn tö khÝ trung hßa. Trong giai ®o¹n nµy, cêng ®é diÖn trêng t¨ng lµm dßng t¨ng.
b. Giai ®o¹n B-C :
Khi hå quang ®· h×nh thµnh, nhiÖt ®é cña ®iÖn cùc vµ m«i trêng cao lµm
cho c¸c e- dÔ t¸ch khái Katèt, khÝ dÔ bÞ ion hãa nªn chØ cÇn ®iÖn thÕ nhá còng
®ñ t¹o ra ®iÖn trêng duy tr× sù ch¸y cña hå quang. Trong thêi gian nµy, mËt ®é
dßng cña mét phÇn trªn bÒ mÆt Katèt t¨ng dÇn trong khi sè ®iÖn tÝch ph¸t x¹
cña Katèt gi¶m. MËt ®é dßng trªn mét phÇn diÖn tÝch Katèt t¨ng nhng tÝnh
dÉn ®iÖn cña kho¶ng kh«ng khÝ gi÷a hai ®iÖn cùc t¨ng m¹nh h¬n nªn dßng
t¨ng, ®iÖn trë kh«ng khÝ Rkk gi¶m lµm cho Uh gi¶m mµ hå quang vÉn tån t¹i.
Cuèi giai ®o¹n nµy lµ hiÖn tîng h×nh thµnh ®iÓm s¸ng Katèt.
c. Giai ®o¹n C-D :
NÕu gi÷ nguyªn chiÒu dµi hå quang ( kho¶ng c¸ch gi÷a 2 ®iÖn cùc) th×
dßng t¨ng nhng ¸p coi nh kh«ng ®æi. Cã ®iÒu ®ã lµ do mËt ®é dßng ®iÖn trong
2
NguyÔn ViÖt Anh T§H1-K44
ThiÕt nguån hµn hå quang mét chiÒu
_________________________________________________________________________________
giai ®o¹n nµy ®· ®¹t tíi tr¹ng th¸i cùc ®¹i vµ kh«ng ®æi cßn diÖn tÝch ph¸t x¹
l¹i t¨ng dÇn lµm cho ®iÖn trë cña líp kh«ng khÝ gi÷a 2 ®iÖn cùc gi¶m, dßng
®iÖn hµn t¨ng nhng ®iÖn ¸p hµn Uh = Ih.Rkk gÇn nh kh«ng ®æi.
Trong thùc tÕ thêng sö dông ®o¹n ®Æc tÝnh nµy ®Ó hµn. C«ng thøc thùc
nghiÖm ®Æc trng cho ®o¹n ®Æc tÝnh nµy lµ :
Uhq = a + b.lchq (V)
Trong ®ã :
a : Tæng ¸p r¬i trªn mót Katèt vµ Anèt - H»ng sè phô thuéc vËt liÖu
hµn.
b : ¸p r¬i trªn mét ®¬n vÞ dµi cña cét hå quang.
lchq : ChiÒu dµi cét hå quang ( Kho¶ng c¸ch gi÷a Anèt- Katèt).
d. Giai ®o¹n sau ®iÓm D :
T¹i ®iÓm D, toµn bé diÖn tÝch Katèt ®· ph¸t x¹ víi mËt ®é dßng cùc ®¹i. V×
vËy, muèn t¨ng dßng hµn lªn n÷a th× ®iÖn ¸p còng ph¶i t¨ng.
3. C¸c d¹ng nguån ®iÖn hµn chÝnh :
Cã 3 nhãm nguån hµn phæ biÕn lµ :
* BiÕn ¸p hµn.
* M¸y ph¸t ®iÖn hµn mét chiÒu hoÆc tæ hîp ®éng c¬ ®èt trong + m¸y
ph¸t ®iÖn mét chiÒu.
* ChØnh lu hµn.
a. BiÕn ¸p hµn :
BiÕn ¸p hµn lµ lo¹i phæ biÕn nhÊt ®èi víi ph¬ng ph¸p hµn b»ng dßng xoay
chiÒu. Kh¸c víi biÕn ¸p ®iÖn lùc th«ng thêng, nã võa lµ mét biÕn ¸p võa lµ
mét trë kh¸ng ®iÒu chØnh ®iÖn ®Ó t¨ng cêng cho hå quang æn ®Þnh.
b. M¸y ph¸t ®iÖn hµn mét chiÒu :
M¸y gåm mét ®éng c¬ dÞ bé 3 pha hoÆc ®éng c¬ ®èt trong vµ mét m¸y
ph¸t hµn mét chiÒu. Trong thiÕt bÞ nµy, n¨ng lîng ®iÖn xoay chiÒu sÏ biÕn
thµnh c¬ n¨ng råi tõ c¬ n¨ng l¹i biÕn thµnh n¨ng lîng ®iÖn mét chiÒu. V× qua
nhiÒu lÇn biÕn ®æi nh vËy nªn hiÖu suÊt cña lo¹i nµy rÊt thÊp.
c. ChØnh lu hµn :
M¸y gåm biÕn ¸p vµ c¸c van chØnh lu. M¸y hµn lo¹i nµy cã rÊt nhiÒu u
®iÓm nh : HiÖu suÊt cao, ®é tin cËy cao, dÏ ®¸p øng nhu cÇu tù ®éng hãa, kÝch
thíc gän,... V× nh÷ng lÝ do ®ã mµ chØnh lu hµn cÇn ®îc ph¸t triÓn trong thùc tÕ
s¶n xuÊt.
4. C¸c yªu cÇu c¬ b¶n ®èi víi nguån ®iÖn hµn :
Mét nguån ®iÖn hµn muèn ®îc sö dông cÇn ®¸p øng ®îc c¸c yªu cÇu sau :
* §Æc tÝnh ngoµi cña nguån hµn t¹i ®iÓm lµm viÖc ph¶i dèc h¬n ®Æc tÝnh
tÜnh cña hå quang t¹i ®iÓm ®ã. §Æc tÝnh ngoµi cµng dèc th× dßng hµn cµng
æn ®Þnh, chÊt lîng mèi hµn cµng cao. Khi hµn víi dßng nhá th× ®Æc tÝnh
ngoµi ph¶i dèc h¬n so víi khi hµn víi dßng lín h¬n.
* Dßng ng¾n m¹ch kh«ng qu¸ lín. Thêng th× dßng ng¾n m¹ch ®îc chän
trong kho¶ng 1,3 tíi 1,4 lÇn dßng hµn ®Þnh møc ®Ó m¸y kh«ng bÞ qu¸ t¶i,
mèi hµn ®Ñp vµ ®¶m b¶o chÊt lîng. Theo ®Ò tµi cã :
Ing¾n = 1,3.200 = 260 (A)
* §iÖn ¸p kh«ng t¶i lín h¬n ®iÖn ¸p khi cã t¶i ®Ó thuËn tiÖn cho viÖc
g©y hå quang vµ hµn ®îc dÔ dµng. Theo ®Ò tµi cho ®iÖn ¸p lóc kh«ng t¶i lµ
60 V, em chän kho¶ng ®iÖn ¸p hµn lµ 10 ®Õn 40 V.
3
NguyÔn ViÖt Anh T§H1-K44
ThiÕt nguån hµn hå quang mét chiÒu
_________________________________________________________________________________
* Tèc ®é biÕn thiªn dßng kh«ng qu¸ lín ( 10 A/ms) ®Ó tr¸nh hiÖn tîng b¾n hå quang lµm cho kh«ng hµn ®îc.
* §iÒu chØnh ®îc dßng hµn : M¸y ph¶i cã mét sè ®Æc tÝnh ngoµi kh¸c
nhau, ®é dèc ®Æc tÝnh khi chuyÓn sang dßng nhá ph¶i t¨ng.
5. ChÕ ®é lµm viÖc cña m¸y hµn :
Mçi m¸y hµn hå quang ®Òu cã nh÷ng th«ng sè ®Þnh møc riªng nh : ¸p
®Þnh møc, dßng ®Þnh møc,... Tuy nhiªn, ®Ó lµm viÖc ë c¸c chÕ ®é kh¸c ®Þnh
møc th× cÇn ph¶i xÐt theo hÖ sè lµm viÖc liªn tôc ( ®èi víi hµn hå quang
tay) vµ hÖ sè ®ãng m¹ch liªn tôc B ( víi m¸y hµn hå quang tù ®éng).
P (B )%
Víi :
tch
.100%
tch tkhongtai
tch
: Thêi gian ch¸y cña hå quang.
tkhongtai : Thêi gian nghØ ®Ó thay que hµn vµ lµm s¹ch mèi hµn.
ë chÕ ®é chuÈn : ( B)% = 60 65 % .
Khi cÇn lµm viÖc liªn tôc h¬n th× cÇn gi¶m dßng hµn ®Ó m¸y kh«ng bÞ qu¸
t¶i. §Ó chuyÓn tõ chÕ ®é lµm viÖc A sang chÕ ®é lµm viÖc B cÇn ®¶m b¶o ®iÒu
kiÖn :
I B I A
TA
TB
( TA,TB - Thêi gian hå quang ch¸y ë chÕ ®é A,B)
NÕu chu k× lµm viÖc ë 2 chÕ ®é b»ng nhau th× :
I A2
PB 2 .PA
IB
Chu k× lµm viÖc cña m¸y hµn hå quang tay thêng kh«ng qu¸ 5 phót.
4
NguyÔn ViÖt Anh T§H1-K44
ThiÕt nguån hµn hå quang mét chiÒu
_________________________________________________________________________________
Ch¬ng II
§Ò xuÊt vµ lùa chän ph¬ng ¸n
1. S¬ ®å khèi :
M¹ch lùc
T¶i
M¹ch ®k
M¹ch lùc gåm cã m¸y biÕn ¸p, m¹ch chØnh lu, läc.
M¹ch ®k lµ s¬ ®å ph¸t xung ®iÒu khiÓn c¸c van cña bé chØng lu.
2. Mét sè ph¬ng ¸n thiÕt kÕ :
Tríc tiªn, ta cÇn ph¶i lùa chän m¹ch chØnh lu cho phï hîp c¸c yªu cÇu
nguån hµn, sau ®ã sÏ chän s¬ ®å ®iÒu khiÓn thÝch hîp. Díi ®©y sÏ ph©n tÝch 3
lo¹i m¹ch chØnh lu ®Ó lùa chän :
* S¬ ®å cÇu 3 pha ®èi xøng.
* S¬ ®å cÇu 3 pha kh«ng ®èi xøng.
* S¬ ®å 1 pha hai nöa chu k×.
a. S¬ ®å cÇu 3 pha ®èi xøng:
F
- S¬ ®å gåm 6 Thyristor chia
thµnh 2 nhãm :
+ Nhãm Katèt chung :
T1, T3 vµ T5.
+ Nhãm Anèt chung :
T2, T4 vµ T6.
- §iÖn ¸p c¸c pha thø cÊp m¸y
biÕn ¸p :
U2a = 2U 2 sin
U2b =
U2c =
U2a
T1
T3
T5
U2b
Ud
U2c
Rh
T4
2
2U 2 sin(
)
3
4
2U 2 sin(
)
3
id
L
T6
T2
G
Gãc më ®îc tÝnh tõ giao ®iÓm cña c¸c
nöa h×nh sin.
Ud
- Ho¹t ®éng cña s¬ ®å :
C¸c van ®îc më b»ng xung ®iÒu khiÓn vµ
kho¸ tù nhiªn, c¸c xung ®iÒu khiÓn lÖch nhau
/3 ®îc lÇn lît ®a ®Õn c¸c Thyristor theo thø
tù : 1,2,3,4,5,6,1,..
Mçi Thyristor më sÏ kho¸ ngay Thyristor
kh¸c l¹i :
id
1 = /6 + : T1 më, T5 kho¸.
2 = 3/6 + : T2 më, T6 kho¸.
5
U2a
1
U2b
U2c
3
5
6
2
4
i1
i2
NguyÔn ViÖt Anh T§H1-K44
ThiÕt nguån hµn hå quang mét chiÒu
_________________________________________________________________________________
1 = 5/6 + : T3 më, T1 kho¸.
1 = 7/6 + : T4 më, T2 kho¸.
1 = 9/6 + : T5 më, T3 kho¸.
1 = 11/6 + : T6 më, T4 kho¸.
- TrÞ trung b×nh ®iÖn ¸p trªn t¶i :
§iÖn ¸p Ud = VF - VG lµ kho¶ng c¸ch tõ ®êng bao trªn ®Õn ®êng bao díi.
6
2
Ud =
5
6
6
2U 2 sin .d
3 6U 2
cos
b. S¬ ®å cÇu 3 pha kh«ng ®èi xøng:
Trong s¬ ®å sö dông 3 Thyristor ( ë
nhãm Katèt chung) vµ 3 §ièt.
Trªn ®å thÞ, ud1 lµ thµnh phÇn ®iÖn ¸p
t¶i do nhãm Katèt chung t¹o ra, cßn u d2 lµ
thµnh phÇn ®iÖn ¸p t¶i do nhãm Anèt
chung t¹o ra. V× m¹ch cã ®iÖn c¶m lín nªn
dßng t¶i ®îc n¾n th¼ng ( id =Id).
Ta cã :
TrÞ ®iÖn ¸p tøc thêi trªn t¶i :
Ud = ud1 - ud2
TrÞ trung b×nh cña ®iÖn ¸p t¶i :
Ud = Ud1 - Ud2
Víi :
U d1
U d2
3
2
3
2
5
6
3 6
2U 2 sin .d 2
6
11
6
VËy :
7
6
F
T1
U2a
T3
T5
U2b
Ud
U2c
Rh
4
UD
d
D6
D2
G
U 2 cos
U2a
U2b
U2c
1
3
5
3 6
2U 2 sin .d
U2
2
2
6
4
id
3 6
U d
U 2 (1 cos )
2
c. S¬ ®å chØnh lu 1 pha 2 nöa chu
k×:
iT1
iD4
T1
i2a
S¬ ®å sö dông 2 Thyristor vµ 1 m¸y
U21
Ud
biÕn ¸p cã ®iÓm gi÷a.
§Ó cã dßng t¶i liªn tôc, ta chän L sao U1
L
cho L >> R. V× vËy, gãc më lµ th× gãc
U22 Rh
t¾t dßng lµ = + , id cã gi¸ trÞ b»ng Io
khi = vµ = = + .
Ud
TrÞ trung b×nh cña ®iÖn ¸p :
e T2
Ud =
id
L
21
2 2U 2
cos
H×nh d¸ng cña ®iÖn ¸p trªn van :
id
e22
6
id
Io
NguyÔn ViÖt Anh T§H1-K44
ThiÕt nguån hµn hå quang mét chiÒu
_________________________________________________________________________________
Khi T1 dÉn dßng, ta cã :
uT2 = u22 - u21
Khi T2 dÉn dßng, ta cã :
uT1 = u21 - u22
§iÖn ¸p ngîc lín nhÊt mçi van ph¶i chÞu :
Ungmax = 2 2 U2 = 2,83U2
Gi¸ tri trung b×nh dßng ®iÖn ch¹y trong
Ud
e21
mçi van :
ID
Id
2
e22
3. Ph©n tÝch vµ lùa chän ph¬ng ¸n:
a. ChØnh lu cÇu 3 pha ®èi xøng:
2.U2
- ¦u ®iÓm :
Tõng cÆp van thay nhau dÉn nªn dßng trung b×nh qua van chØ b»ng
1/3 lÇn dßng t¶i.
C«ng suÊt m¸y biÕn ¸p xÊp xØ c«ng suÊt t¶i nªn hiÖu suÊt cao.
- Nhîc ®iÓm :
Trªn ®êng dÉn cña dßng cã 2 van nªn sôt ¸p gÊp ®«i, kh«ng thÝch
hîp cho c¸c m¹ch ®ßi hái ®iÖn ¸p thÊp nhng dßng lín.
M¹ch nhiÒu van nªn tèn kÐm trong chÕ t¹o, phøc t¹p trong thiÕt kÕ
vµ l¾p ®Æt m¹ch ®iÒu khiÓn.
b. ChØnh lu cÇu 3 pha kh«ng ®èi xøng:
- ¦u ®iÓm :
S¬ ®å ®¬n gi¶n h¬n.
Thay 3 Thyristor b»ng 3 §ièt nªn gi¸ thµnh gi¶m, m¹ch ®iÒu khiÓn
®¬n gi¶n h¬n.
- Nhîc ®iÓm :
§iÖn ¸p chØnh lu chøa nhiÒu thµnh phÇn sãng hµi nªn ®ßi hái bé
läc tèt.
Gièng nh s¬ ®å ®èi xøng, sôt ¸p trªn c¸c van lín nªn kh«ng thÝch
hîp víi m¹ch cÇn ®iÖn ¸p thÊp nhng dßng lín.
c. ChØnh lu 1 pha 2 nöa chu k×:
:
ChØnh lu 1 pha 2 nöa chu k× cã rÊt nhiÒu u ®iÓm ®Ó sö dông lµm nguån hµn
M¹ch ®¬n gi¶n, dÔ vËn hµnh vµ söa ch÷a.
Sè van Ýt nªn gi¸ thµnh h¹, m¹ch ®iÒu khiÓn ®¬n gi¶n ( ChØ cã 2
kªnh ®iÒu khiÓn).
Do sôt ¸p trªn c¸c van nhá nªn thÝch hîp víi chÕ ®é lµm viÖc cña
m¸y hµn.
* KÕt luËn : Qua ph©n tÝch c¸c ph¬ng ¸n ®· ®Ò xuÊt, em chän chØnh lu
1 pha 2 nöa chu k× lµm m¹ch lùc.
7
NguyÔn ViÖt Anh T§H1-K44
ThiÕt nguån hµn hå quang mét chiÒu
_________________________________________________________________________________
Ch¬ng III
ThiÕt kÕ m¹ch lùc
1. S¬ ®å m¹ch lùc :
K
MBA
L
T1
R
Que hµn
~
380V
Chi tiÕt hµn
T2
M¹ch ®iÒu khiÓn
Víi :
K- TiÕp ®iÓm Role b¶o vÖ qu¸ t¶i.
MBA - M¸y biÕn ¸p lùc.
T1, T2 - Thyristor.
L - Cuén c¶m kh¸ng.
R - §iÖn trë Sum.
2. ThuyÕt minh s¬ ®å :
Khi tiÕp ®iÓm K ®ãng, ®iÖn ¸p 1 pha 220V ®îc cÊp vµo cuén s¬ cÊp MBA.
Cuén thø cÊp cña MBA cã ®iÖn ¸p U 2. Khi hµn, dßng ®iÖn xoay chiÒu tõ MBA
qua bé chØnh lu biÕn thµnh dßng 1 chiÒu cÊp cho hå quang hµn. Cuén kh¸ng L
trong m¹ch cã t¸c dông lµm cho dßng chØnh lu kh«ng bÞ gi¸n ®o¹n. §iÖn trë
Sum cã t¸c dông håi tiÕp dßng vÒ m¹ch ®iÒu khiÓn. R¬le K cã t¸c dông b¶o vÖ
qu¸ t¶i dµi h¹n.
3. TÝnh to¸n lùa chän thiÕt bÞ :
a. C¸c th«ng sè:
- Gãc më cña Thyristor : Chän = 600 ( Thay ®æi gãc më ®Ó ®iÒu
khiÓn dßng ®iÖn).
- Dßng ®iÖn ®Þnh møc : I®m = 150 A.
- §iÖn ¸p kh«ng t¶i
: U0 = 60 V.
- §iÖn ¸p líi
: 220V,50Hz
b. TÝnh chän thyristor :
MBA c«ng suÊt cì chôc KVA thuéc MBA c«ng suÊt nhá, sôt ¸p trªn ®iÖn
trë t¬ng ®èi lín ( kho¶ng 4%), sôt ¸p trªn ®iÖn kh¸ng Ýt h¬n ( kho¶ng 1,5%).
Sôt ¸p trªn cuén c¶m
: 1,5%.
Sôt ¸p trªn ®iÖn trë
: 4%.
Sôt ¸p trªn mét Thyristor : 1V.
§iÖn ¸p ®iÒu chØnh khi kh«ng t¶i lµ
Udo = 60 + 60 . 0,04 + 60 . 0,015 + 1 =64,3V
U2
U2
Ud 0 .
2 2 . cos
64,3.3,14.2
2 2
142,8(V )
8
NguyÔn ViÖt Anh T§H1-K44
ThiÕt nguån hµn hå quang mét chiÒu
_________________________________________________________________________________
§iÖn ¸p ngîc lín nhÊt mçi thyristor ph¶i chÞu:
Uim = 2
2
U2 =2
2
. 142,8 = 403,8 V
Gi¸ tri trung b×nh dßng ®iÖn ch¹y trong mçi thyristor
ID
I 150
75 A
2
2
Chän chÕ ®é lµm m¸t cho thyristor lµ qu¹t giã
HÖ sè dù tr÷ vÒ ¸p ku = 1,6
HÖ sè dù tr÷ vÒ dßng ®iÖn ki = 1,2
VËy ®iÖn ¸p thùc tÕ mçi thyristor ph¶i chÞu ®îc lµ
Utt = ku . Uim =1,6 . 403,8= 646 V
dßng ®iÖn thùc tÕ mçi thyristor ph¶i chÞu ®îc lµ
Itt = ki . ID = 1,2 . 75 = 90 A
Tra b¶ng trong s¸ch " §iÖn tö c«ng suÊt " cña NguyÔn BÝnh ta chän
thyristor lo¹i C159 do Mü chÕ t¹o.
C¸c th«ng sè cña C159
Uim : 700 V
Ihd : 110 A
TÇn sè : f = 50 Hz
toff : 30 s
di / dt : 800 A / s
du / dt : 300V / s
c. TÝnh to¸n m¸y biÕn ¸p:
TrÞ hiÖu dông ®iÖn ¸p thø cÊp U2 = 142,8V
Tû sè m¸y biÕn ¸p:
m
U 2 142,8
0,376
U1
380
9
NguyÔn ViÖt Anh T§H1-K44
ThiÕt nguån hµn hå quang mét chiÒu
_________________________________________________________________________________
TrÞ hiÖu dông dßng ®iÖn thø cÊp: I2 = ID = 75 A
TrÞ hiÖu dông dßng ®iÖn s¬ cÊp: I1 = m . I2 = 0,376 . 75 = 28,2 A
C«ng suÊt biÓu kiÕn m¸y biÕn ¸p phÝa thø cÊp :
S2 = 2U2.I2 = 2 . 142,8 . 75 = 21420 VA
C«ng suÊt biÓu kiÕn m¸y biÕn ¸p phÝa s¬ cÊp :
S1 = U1.I1380 . 28,2 = 10716 VA
C«ng suÊt biÓu kiÕn m¸y biÕn ¸p :
S
S1 S 2 10716 21420
16068VA
2
2
HÖ sè dù tr÷ c«ng suÊt lµ 1,5%
C«ng suÊt thùc cña m¸y biÕn ¸p:
S =16068(1 + 0,015) = 16309,7 VA
Chän m¹ch tõ d¹ng E , tiÕt diÖn trô gi÷a ®îc tÝnh theo c«ng thøc:
Q k
S
f
trong ®ã: k = 5 6 víi m¸y biÕn ¸p kh«.
S : c«ng suÊt biÓu kiÕn cña m¸y biÕn ¸p.
f : tÇn sè nguån ®iÖn xoay chiÒu.
Q 5
16309
90,3cm 2
50
M¹ch tõ cã d¹ng nh h×nh vÏ , sö dông t«n silic, tæn thÊt 1,3 W/kg, träng
lîng riªng 7,5 kg/dm3.
B
Trong
®ã:
a = 10 cm
10
NguyÔn ViÖt Anh T§H1-K44
ThiÕt nguån hµn hå quang mét chiÒu
_________________________________________________________________________________
b = 12,5 cm
c = 4 cm
h = 20 cm
H = 36 cm
B = 10 cm
C = 43 cm
TiÕt diÖn th« cña trô: a .B = 10 . 10 = 100 cm2
TiÕt diÖn hiÖu qu¶ cña trô : 0,95 . 100 = 95 cm2
Chän tõ c¶m B = 1,1 T
Sè vßng d©y quÊn s¬ cÊp:
Sè
U1
380
vßng
164
4
4
,
44
.
f
.
Q
.
B
4
,
44
.
50
.
95
.
10
.
1
,
1
vßng d©y quÊn thø cÊp:
n1
n2 = n1 . m = 164 . 0,376 = 62 vßng
Chän mËt ®é dßng ®iÖn J1 = J2 = 2,75 A/mm2
TiÕt diÖn d©y dÉn s¬ cÊp :
TiÕt diÖnI 1d©y28dÉn
,2
thø cÊp:
mm2
10,3
JI1 2,75
75
mm2
S 2 d©y
2 dÉn
ch÷27,3
Chän
J 2 2,75
S1
nhËt víi kÝch thíc tra b¶ng
trong s¸ch "ThiÕt kÕ m¸y
biÕn ¸p" cña Ph¹m V¨n B×nh
-Lª V¨n Doanh .
KÝch thíc d©y dÉn s¬ cÊp:
S1 = 10,3 mm2 = 3,28 mm x 3,28 mm
KÝch thíc d©y dÉn thø cÊp:
S2 = 27,3 mm2 =3,80 mm x 7,40 mm
B¸n kÝnh trong cña vßng trßn ngo¹i tiÕp trô gi÷a
50 2 50 2 70,7 mm
Lång vµo trô mét èng quÊn d©y lµm b»ng vËt liÖu c¸ch ®iÖn dµy 1mm
cã b¸n kÝnh trong 72 mm. VËy b¸n kÝnh trong cña d©y quÊn lµ 73 mm.
D©y quÊn s¬ cÊp:
164 vßng chia lµm ba líp (2 . 60 + 44)
11
NguyÔn ViÖt Anh T§H1-K44
ThiÕt nguån hµn hå quang mét chiÒu
_________________________________________________________________________________
Gi÷a hai líp ®Æt mét líp giÊy c¸ch ®iÖn dµy 0,1 mm
BÒ dµy d©y quÊn s¬ cÊp e1 = 3 . 3,28 + 0,2 = 10,04 mm
B¸n kÝnh trung b×nh cña d©y quÊn s¬ cÊp 73 + 5 = 78 mm
ChiÒu dµi d©y dÉn s¬ cÊp 2 . 78 . 10-3 . 164 = 40,2 m
D©y quÊn thø cÊp:
Gi÷a d©y quÊn s¬ cÊp vµ thø cÊp ®Ó kho¶ng c¸ch 8 mm
62 vßng chia lµm ba líp (2 . 27 + 8)
Gi÷a hai líp ®Æt mét líp giÊy c¸ch ®iÖn dµy 0,1 mm
BÒ dµy d©y quÊn thø cÊp e2 = 3 . 3,8 + 0,2 = 11,6 mm
B¸n kÝnh trung b×nh cña d©y quÊn s¬ cÊp
73 +10,04 +8 +5,8 = 96,84 mm
ChiÒu dµi d©y dÉn s¬ cÊp: 2 . 96,84 . 10-3 . 62 = 37,7 m
d.TÝnh chän cuén c¶m L :
Cuén kh¸ng cã t¸c dông duy tr× chÕ ®é dßng liªn tôc vµ san ph¼ng ®iÖn ¸p
®Çu ra.Do vËy chän cuén kh¸ng ®óng tiªu chuÈn sÏ gióp duy tr× hå quang vµ
n©ng cao chÊt lîng mèi hµn.
Trong s¬ ®å m¹ch lùc cuén kh¸ng L m¾c nèi tiÕp víi phô t¶i lµ thuÇn trë.
Cuén c¶m L ®îc chän sao cho tho¶ m·n ®iÒu kiÖn:
XL = Rd K sb2 1
vµ XL 5Rd
,víi XL = 2wL
Chän tØ sè nhÊp nh« ®Çu ra : Ksb = 100
§iÖn trë t¶i lín nhÊt khi hå quang cha ch¸y :
Rdmax =
VËy ta cã:
L=
Rd
U0
I ngan
=
2
K sb
1
2 2f
60
1,3 I d
=
=
60
=
1,3 150
0,3 100 2 1
2 2 3,14 50
Chän cuén kh¸ng cã gi¸ trÞ L = 50 mH .
12
0,3
= 0,048 H
NguyÔn ViÖt Anh T§H1-K44
ThiÕt nguån hµn hå quang mét chiÒu
_________________________________________________________________________________
Ch¬ng IV
thiÕt kÕ m¹ch ®iÒu khiÓn
1. Nguyªn t¾c ®iÓu khiÓn thyristor :
a. Nguyªn t¾c ®iÒu khiÓn th¼ng ®øng tuyÕn tÝnh:
§å thÞ ®iÖn ¸p cña nguyªn t¾c ®îc thÓ hiÖn trªn H×nh 4-1.
us
ucm
- Usm
us
0
ucm
t
H×nh 4-1: Nguyªn t¾c ®iÒu khiÓn th¼ng ®øng tuyÕn tÝnh.
Nguyªn t¾c nµy sö dông kh©u so s¸nh ®Ó so s¸nh 2 ®iÖn ¸p :
- §iÖn ¸p ®ång bé (us) : Lµ ®iÖn ¸p ®ång bé víi ®iÖn ¸p ®Æt trªn 2 cùc
An«t-Kat«t cña Thyistor, thêng ®Æt vµo ®Çu ®¶o cña kh©u so s¸nh.
- §iÖn ¸p ®iÒu khiÓn (ucm) : Lµ ®iÖn ¸p mét chiÒu, cã thÓ ®iÒu chØnh ®îc
biªn ®é, thêng ®Æt vµo ®Çu kh«ng ®¶o cña kh©u so s¸nh.
Lóc ®ã hiÖu ®iÖn thÕ ®Çu vµo kh©u so s¸nh lµ :
ud = ucm - us
Mçi khi us = ucm th× kh©u so s¸nh lËt tr¹ng th¸i, ta nhËn ®îc "sên xuèng"
cña ®iÖn ¸p ®Çu ra cña kh©u so s¸nh. "Sên xuèng" nµy th«ng qua ®a hµi mét
tr¹ng th¸i æn ®Þnh t¹o ra mét xung ®iÒu khiÓn.
13
NguyÔn ViÖt Anh T§H1-K44
ThiÕt nguån hµn hå quang mét chiÒu
_________________________________________________________________________________
Nh vËy, b»ng c¸ch biÕn ®æi Ucm ngêi ta cã thÓ ®iÒu chØnh ®îc thêi ®iÓm
xuÊt hiÖn xung ra tøc lµ ®iÒu chØnh ®îc gãc më .
Gi÷a vµ Ucm cã quan hÖ sau:
U
. cm
U sm
LÊy Ucm max = Usmax
b. Nguyªn t¾c ®iÒu khiÓn th¼ng ®øng "Arccos" :
§å thÞ ®iÖn ¸p cña nguyªn t¾c ®îc thÓ hiÖn trªn H×nh 4-2.
Nguyªn t¾c nµy còng sö dông kh©u so s¸nh ®Ó so s¸nh 2 ®iÖn ¸p :
- §iÖn ¸p ®ång bé (us) : Lµ ®iÖn ¸p vît tríc ®iÖn ¸p trªn 2 cùc Anèt vµ
Katèt (uAK = Um . sint) cña Thyristor mét gãc b»ng /2 : us = Um . cost.
- §iÖn ¸p ®iÒu khiÓn (Ucm) : Lµ ®iÖn ¸p mét chiÒu cã thÓ ®iÒu chØnh ®îc
biªn ®é theo hai chiÒu d¬ng vµ ©m.
us
uA
us
uAK
0
ucm
t
H×nh 4-2: Nguyªn t¾c ®iÒu khiÓn th¼ng ®øng "arccos"
NÕu ®Æt us vµo cæng ®¶o vµ Ucm vµo cæng kh«ng ®¶o cña kh©u so s¸nh th×
khi us=ucm ( Khi kh©u so s¸nh lËt tr¹ng th¸i ), ta sÏ nhËn ®îc mét xung rÊt
m¹nh ë ®Çu ra kh©u so s¸nh.
Kh©u so s¸nh lËt tr¹ng th¸i khi :
Um . cos = Ucm
Do ®ã :
U cm
Um
= arcos
Khi : Ucm = Um th× = 0.
Ucm = 0 th× = /2.
Ucm = - Um th× = .
Nh vËy khi ®iÒu chØnh Ucm tõ +Um ®Õn -Um ta cã thÓ ®iÒu chØnh ®îc gãc
tõ 0 ®Õn .
c. Chän nguyªn t¾c ®iÒu khiÓn :
Trong ®å ¸n nµy, em chän thiÕt kÕ m¹ch ®iÒu khiÓn Thyristor theo nguyªn
t¾c ®iÒu khiÓn th¼ng ®øng tuyÕn tÝnh.
14
NguyÔn ViÖt Anh T§H1-K44
ThiÕt nguån hµn hå quang mét chiÒu
_________________________________________________________________________________
2. ThiÕt kÕ m¹ch ®iÒu khiÓn Thyristor :
a. Mét sè yªu cÇu ®èi víi m¹ch ®iÒu khiÓn :
- §é lín cña ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÒu khiÓn : Kh«ng vît qu¸ trÞ sè cho phÐp
ë sæ tay tra cøu nhng ph¶i ®¶m b¶o më ®îc Thyristor ë mäi ®iÒu kiÖn lµm
viÖc. Tæn hao c«ng suÊt trung b×nh trªn cùc khiÓn ph¶i nhá h¬n gi¸ trÞ cho
phÐp.
- §é réng xung ®iÒu khiÓn : Thêi gian tån t¹i xung ®iÒu khiÓn ph¶i ®¶m
b¶o cho dßng qua Thyristor t¨ng tõ 0 ®Õn IThmax. NÕu t¨ng ®é réng xung ®iÒu
khiÓn sÏ cho phÐp gi¶m nhá biªn ®é xung.
- §é dèc sên tríc cña xung : §é dèc cµng cao th× viÖc më Thyristor
cµng dÔ vµ ®é nãng côc bé cña Thyristor cµng gi¶m.
- §é tin cËy cña m¹ch ®iÒu khiÓn ph¶i cao, ®¶m b¶o lµm viÖc ®óng
trong c¸c ®iÒu kiÖn cã thÓ cã cña m«i trêng xung quanh.
b. S¬ ®å khèi m¹ch ®iÒu khiÓn Thyristor :
S¬ ®å khèi
§ång
Pha
khyÕch
®¹i
xung
®iÖn
¸p tùa
K
H×nh 4-3. S¬ ®å khèi m¹ch ®iÒu khiÓn Thyristor
Khèi ®ång pha
Khèi nµy cã nhiÖm vô x¸c ®Þnh ®iÓm gèc ®Ó tÝnh gãc ®iÒu khiÓn. Nã cã
gãc pha liªn hÖ chÆt chÏ víi ®iÖn ¸p m¹ch lùc. Th«ng thêng, khèi ®ång pha
cßn lµm nhiÖm vô c¸ch ly m¹ch ®iÒu khiÓn cã ®iÖn ¸p thÊp víi m¹ch lùc cã
®iÖn ¸p cao.
Trong ®å ¸n nµy, em sö dông biÕn ¸p ®ång pha cã tØ sè biÕn ®æi 220/15.
Khèi t¹o ®iÖn ¸p tùa
Lµ kh©u t¹o ®iÖn ¸p cã d¹ng cè ®Þnh, cã chu k× lµm viÖc theo nhÞp cña ®iÖn
¸p ®ång pha.
- Kh©u t¹o ®iÖn ¸p r¨ng ca dïng Transistor :
15
NguyÔn ViÖt Anh T§H1-K44
ThiÕt nguån hµn hå quang mét chiÒu
_________________________________________________________________________________
H×nh 4-4. S¬ ®å nguyªn lý vµ ®å thÞ thêi gian
®ång bé dïng tô vµ Transistor
Khi UAC > 0: Transistor T1 bÞ b·o hoµ.
UC = U (U lµ sôt ¸p trªn T1).
Khi UAC < 0 T1 ng¾t, tô C ®îc n¹p tõ nguån Udc qua R2 vµ R3
Ta cã :
tn¹p = C (R2 + R3) ln (1 - UC / Udc)
= C (R2 + R3) ln (1 - U®k / Udc)
Chän R1 >> R3 sao cho tn¹p >> tx¶
Khèi so s¸nh
Lµm nhiÖm vô so s¸nh gi÷a ®iÖn ¸p ®ång bé (r¨ng ca) víi ®iÖn ¸p ®iÒu
khiÓn U®k. ë thêi ®iÓm c©n b»ng hai ®iÖn ¸p, khèi so s¸nh lËt tr¹ng th¸i ®Ó
ph¸t ra xung ®iÒu khiÓn. Xung ®iÒu khiÓn ë ®Çu ra cã d¹ng xung vu«ng.
Em sö dông khuÕch ®¹i thuËt to¸n.
Khèi t¹o xung
Cã nhiÖm vô t¹o ra c¸c xung cã h×nh d¹ng phï hîp ®Ó më ch¾c ch¾n m¹ch
van ë mäi chÕ ®é lµm viÖc. C¸c xung ®îc khëi ®éng nhê m¹ch so s¸nh. Cã thÓ
chän dßng kÝch lín, ®iÖn ¸p nhá hoÆc ngîc l¹i nhng ph¶i ®¶m b¶o c«ng suÊt
tiªu t¸n nhá h¬n c«ng suÊt cho phÐp. §é réng xung ®îc quyÕt ®Þnh bëi thêi
gian dßng qua Thyristor ®¹t ®Õn gi¸ trÞ dßng cµi ( Tra trong sæ tay nghiªn cøu
øng víi lo¹i Thyristor sö dông).
H×nh 4-5. S¬ ®å t¹o ®é réng xung
Gäi tx lµ ®é réng xung: tx = C (R1 // R2).
Chän C = 0,47 - 0,1 F.
Chän R1 vµ R2 sÏ ®îc ®é réng xung tx thÝch hîp.
c. S¬ ®å m¹ch ®iÒu khiÓn :
Sö dông s¬ ®å ®iÒu khiÓn mét kªnh tiªu biÓu ph¸t triÓn thªm ®Ó ®îc s¬ ®å
®iÒu khiÓn hai kªnh theo nguyªn t¾c ®iÒu khiÓn th¼ng ®øng tuyÕn tÝnh.
T¸c dông cña c¸c linh kiÖn
( Ph©n tÝch cho 1 kªnh, t¬ng tù víi kªnh cßn l¹i )
Transistor T1 vµ tô C1 lµ bé t¹o diÖn ¸p r¨ng ca.
16
NguyÔn ViÖt Anh T§H1-K44
ThiÕt nguån hµn hå quang mét chiÒu
_________________________________________________________________________________
OA dïng ®Ó so s¸nh hai tÝn hiÖu ucm vµ ®iÖn ¸p r¨ng ca.
R7, C3, D1 kh©u truyÒn xung.
T3, T5, R9, R10, R11, R12, BAX, R14 lµ kh©u khuÕch ®¹i xung.
17
380V~
18
1
2
R
R
4
3
C
+ 15V
R
R
T
+ 15V
2
T
1
2
u cm
R
21
u cm
1
13K
C
C
13K
R
+OA
R
20
-15V
+
OA
-
+15V
-15V
+OA
+15V
D
8
R
19
R
R
8
7
T
7
D
D
D
2
1
7
+ 20V
R
+ 20V
9
R
14
R
T
T
R
4
15
3
10
R
3
16
4
11
D
R
D
BAX
R
6
R
T
T
BAX
17
5
12
D
D
6
5
R
R
18
13
NguyÔn ViÖt Anh T§H1-K44
ThiÕt nguån hµn hå quang mét chiÒu
_________________________________________________________________________________
NguyÔn ViÖt Anh T§H1-K44
ThiÕt nguån hµn hå quang mét chiÒu
_________________________________________________________________________________
Nguyªn lý ho¹t ®éng cña s¬ ®å:
- ë nöa chu kú ®Çu khi ®iÖn ¸p t¹i A
cao h¬n ®iÖn ¸p t¹i B, transistor T1 dÉn
dßng, tô C1 phãng ®iÖn qua transistor
T1 vµ sau OA ta nhËn ®îc xung d¬ng
+Vsat, do ®ã T3 dÉn dßng vµ T5 bÞ kho¸.
Khi ®ã ë kªnh ®iÒu khiÓn kia transistor
T2 bÞ kho¸ vµ tô C2 ®îc n¹p tõ nguån
+15V, ®Õn khi UC2 Ucm th× OA lËt
tr¹ng th¸i vµ ®iÖn ¸p sau OA lµ -V sat ,
sau ®ã xung ©m nµy ®îc trén víi xung
d¬ng lÊy tõ bé ph¸t xung chïm ®Ó t¹o
thµnh mét chïm xung ©m ®iÒu khiÓn
®ãng transistor T4. Khi T4 ®ãng th× T6
më cho dßng ch¹y qua vµ ë biÕn ¸p
xung sÏ xuÊt hiÖn xung ®Ó ®iÒu khiÓn
thyristor.
- ë nöa chu kú sau khi ®iÖn ¸p ë A
©m h¬n ë B th× T1 kho¸, C1 ®îc n¹p
®Õn khi UC1 Ucm th× sau OA ta sÏ
nhËn ®îc xung ©m, xung nµy còng
trén víi xung d¬ng tõ bé ph¸t xung
chïm ®Ó ®îc mét chïm xung ©m, khi
®ã T3 kho¸, T5 dÉn dßng vµ biÕn ¸p
xung xuÊt hiÖn xung ®iÒu khiÓn
thyristor. Cßn ë kªnh kia do T2 th«ng
nªn kh«ng cã xung ®iÒu khiÓn
thyristor.
- Bé ph¸t xung chïm sau mét pha
qu¸ ®é sÏ ph¸t ra chïm xung sin ch÷
nhËt, ta sö dông mét diot ®Ó chÆn xung
©m. Sau ®ã chïm xung d¬ng sÏ qua
mét bé khuÕch ®¹i råi ®îc ®a qua mét
diot ®Ó chÆn triÖt ®Ó c¸c xung ©m råi
®a tíi c¸c kªnh ®iÒu khiÓn.
d. TÝnh to¸n chi tiÕt vµ lùa chän thiÕt bÞ :
ë m¹ch ®iÒu khiÓn ta sö dông hai kªnh ®iÒu khiÓn gièng nhau cho nªn khi
tÝnh to¸n ta chØ tÝnh cho mét kªnh cßn kªnh kia ta chän c¸c th«ng sè gièng nh
kªnh ®îc tÝnh to¸n.
Thyristor C 354 cã : UG = 10 V
IG = 150 mA
§é réng xung : tx = 500 s.
Nguån
Sö dông c¸c nguån chuÈn DC : 15 V; 20V ®Ó cung cÊp cho m¹ch ®iÒu
khiÓn.
PhÝa thø cÊp m¸y BAX
Chän R13 = 27 .
Diot D5 chän lo¹i 1N5401.
19
NguyÔn ViÖt Anh T§H1-K44
ThiÕt nguån hµn hå quang mét chiÒu
_________________________________________________________________________________
Sôt ¸p trªn Diot lµ 1 V.
§iÖn ¸p thø cÊp cña m¸y biÕn ¸p xung lµ :
U2 = 150.10-3.27 + 1 = 15 (V)
Bé khuyÕch ®¹i
Tû sè biÕn ¸p cña BAX chän n = 2 .
§iÖn ¸p ®Æt lªn cuén s¬ cÊp BAX :
U1 = 2 .15 20 (V)
Dßng ®iÖn :
I1 = 0,15 / 2 = 0,1 (A)
Chän T5 lµ 2SD468
= 85 240
Pc = 900 mW
VCBO = 25 V
VEBO = 5V
Tj = 150 oC
Chän
IC = 0,1 A ; = 100 th× IB = 100 /100 = 1 (mA)
Chän T3 lµ lo¹i 2SC828 (lo¹i NPN) cã:
Ic =50 mA
= 120
IB = 50 /120 = 0.42 (mA )
Pc = 400 mW
VCBO = 30 V
VEBO = 7 V
Tj =150 oC
TÝnh chän m¸y biÕn ¸p xung
Chän lâi lµ vËt liÖu s¾t tõ 330 víi lâi cã d¹ng E,I lµm viÖc trªn mét phÇn
®Æc tÝnh tõ ho¸, B = 0,7 Tesla, H = 50 A/m.
H×nh 4.6. M¹ch tõ m¸y biÕn ¸p xung
Víi c¸c kÝch thíc :
Q = 1,63 cm2 (TiÕt diÖn m¹ch tõ)
a = 1,2 cm
H = 3,6 cm
c = 1,2 cm
B = 1,6 cm
h = 3 cm
Nguån cung cÊp E = 20 V.
Dßng thø cÊp qui ®æi vÒ s¬ cÊp I1 = 0,3 A.
§é réng xung tx = 500 s.
Theo s¸ch "§iÖn tö c«ng suÊt - NguyÔn BÝnh" chän lâi E,I (12x6).
Sè vßng d©y s¬ cÊp :
W 1 B
E .tx
s .K .Q
K = 0,76 hÖ sè l¾p ®Çy.
20
- Xem thêm -