27
MỤC LỤC
CHƯƠNG I
Giới thiệu chung về công nghệ điện phân . . . . . . . . . . 2
Chương 2
Lựa chọn sơ đồ chỉnh lưu . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Chương 3
Xây dựng mạch lực . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Chương 4
Tính toán thiết kế mạch điều khiển . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Chương 5
Lập bảng trị số các phần tử và linh kiện . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Chương 6
Kết luận . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Chương 7
Tài liệu tham khảo . . . . . . . . . . . . . . .42
27
PHẦN I : PHÂN TÍCH YÊU CẦU CÔNG NGHỆ
1.1. CÔNG NGHỆ ĐIỆN PHÂN
1.1.1.Vai trò ngành điện phân.
Trong ngành luyện kim nói chung, luyện kim bằng phương pháp điện
phân chiếm 1 vai trò hết sức quan trọng. Tuyệt đại đa số các kim loại khi
luyện hoặc tinh luyện đều cần thiết dùng phương pháp điện phân.
Luyện kim loại kiềm và kiềm thổ hầu như phải dùng phương pháp
điện phân, vì các kim loại này có hoạt tính lớn nên khó hoàn nguyên
bằng con đường hỏa luyện. Trong thiên nhiên chúng tồn tại ở dạng muối
như NaCl, KCl,… hoặc qua sơ chế thành NaOH, KOH…, chúng đều là
các chất điện ly nên có thể điện phân trực tiếp. Luyện kim bằng phương
pháp điện phân có ưu điểm chính:
+ Có thể luyện được những kim loại mà phương pháp hỏa luyện không
thể luyện được.

+ Có thể luyện được những quặng nghèo, quặng oxit… đem lại hiệu quả
kinh tế cao hơn phương pháp khác.
+ Dễ dàng thu hồi kim loại quý lẫn trong quặng.
+ Cho sản phẩm kim loại có độ nguyên chất cao.
27
1.1.2.Lý thuyết quá trình điện phân.
a) Hệ thống điện hóa :
b)Dung dịch điện ly.
Dung dịch điện ly gồm:
+ Thành phần cơ bản: gồm muối và hợp chất chứa ion của kim loại cùng
1 số hóa chất khác.
+ Thành phần phụ gia: chất đệm và chống thụ động Anôt.
Chức năng của chất đệm là giữ cho thành phần của dung dịch luôn ổn
định khi điện phân, tốc độ của kim loại về Catot cũng nhỏ khi thoát ra
cũng phải ổn định . Đồng thời chất đệm chống thụ động Anot.
27
Phân loại dung dịch điện ly: có 2 loại chính là:
+ Dung dịch nước
+ Dung dịch muối nóng chảy.
Dựa vào đó cũng có các công nghệ điện phân khác nhau như:
+ Điện phân trong dung dịch nước: luyện kẽm, tinh luyện Cu,Ni,Pb…
+ Điện phân trong muối nóng chảy: Sản xuất Nhôm, Magie, các kim loại
đắt, hiếm…
c. Một số đặc điểm của dung dịch điện phân:
- Có độ dẫn điện cao giúp giảm tổn thất và làm cho quá trình diễn ra
đồng đều.
- Độ pH phù thuộc chất điện phân.
- Nhiệt độ dung dịch không vượt quá nhiệt độ sôi.
1.2. CÁC QUÁ TRÌNH ĐIỆN CỰC
1.2.1.Quá trình Anot:

Anot là điện cực nối với cực dương của nguồn điện 1 chiều.Khi điện
phân, trên anot xảy ra quá trình điện hóa (oxi hóa) gọi là quá trình Anot
và chia làm 2 loại:
+Quá trình Anot tan.
+Quá trình Anot không tan.
Bản chất của các quá trình xảy ra trên Anot là quá trình Oxi hóa.
a. Trường hợp Anot tan.
27
Kim loại làm Anot bị Oxi hóa chuyển thành ion dương và tan vào trong
dung dịch điện phân.
Ví dụ: Cu – 2e à Cu
2+

Các Cation kim loại sau đó đi về phía Catot và thực hiện hoàn nguyên
trên bề mặt catot.
Cơ chế của quá trình Anot tan gồm 3 giai đoạn chính:
- Tách ion ra khỏi mạng tinh thể và chuyển điện tử vào mạng điện.
- Hidrat hóa các Cation.
- Khuếch tán các Cation vào trong dung dịch.
a. Trường hợp Anot không tan
Trên bề mặt Anot xảy ra quá trình Oxi hóa các Anion trong dung dịch:
4OH
–
– 4e à 2H
2
O + O
2
2Cl
–
– 2e à Cl

2
1.2.2.Quá trình Catot:
Catot là điện cực nối với cực âm của nguồn điện 1 chiều, là nơi đặt
vật mạ hoặc thu kim loại tinh chế, do quá trình hoàn nguyên kim loại
diễn ra trên bề mặt catot.
Bản chất của các quá trình catot chính là sự khử các Cation thành kim
loại:
M
Z+
+ z.e à M
Hoặc hoàn nguyên Hydro:
2H
+
+ 2e àH
2
27
1.3 QUÁ TRÌNH KẾT TỦA VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG
1.3.1.Quá trình kết tủa:
Trong công nghệ kết tủa kim loại Catot, cấu trúc tinh thể và hình
dạng bên ngoài của kết tủa Catot có ý nghĩa rất lớn.
Việc lấy được một kết tủa đặc, chắc, nhẵn theo yêu cầu phụ thuộc vào
quá trình kết tinh điện hóa Catot.
Quá trình kết tinh điện hóa 1 kim loại được xác định bởi quá trình tạo
mầm và quá trình phát triển tinh thể.
Kết tủa mịn hay thô, từ đó tạo ra mặt Catot nhẵn hay gồ ghề phụ
thuộc vào tốc độ tạo mầm và tốc độ phát triển tinh thể. Để lấy được kết
tủa chất lượng cao cần điều khiển được tốc độ đó bằng cách khống chế
các nhân tố ảnh hưởng sau:
- Mật độ dòng điện và phân cực.
- Thành phần và nhiệt độ dung dịch.

- Chất hoạt tính bề mặt.
- Chủng loại các Catot mẫu.
- Sự tuần hoàn dung dịch.
1.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng :
a) Xem xét sự ảnh hưởng của nhiệt độ dung dịch:
Đây là yếu tố ảnh hưởng phức tạp vì có ảnh hưởng nhiều tới tính chất
dung dịch. Tăng nhiệt độ sẽ cho phép dùng dung dịch có nồng độ cao
hơn, tăng độ dẫn điễn của dung dịch, giảm nguy cơ thụ động Anot.
27
Các yếu tố đó làm tăng mật độ dòng điện giới hạn nên cho phép điện
phân với mật độ dòng cao hơn.
a) Xem xét sự ảnh hưởng của tuần hoàn dung dịch
Trong quá trình điện phân, nồng độ ion kim loại sát Catot bị nghèo đi,
gây phân cực nồng độ quá lớn và nhiều bất lợi xảy ra như: không dùng
được mật độ dòng cao, chất lượng điện phân thấp, gây cháy lớp mạ …
b) Sự ảnh hưởng của mật độ dòng điện:
Mật độ dòng điện cao sẽ thu được lớp mạ có tinh thể nhỏ, mịn, chắc
sít và đồng đều, do khi tăng mật độ dòng điện sẽ làm tăng khả năng tạo
mầm,ngược lại, mật độ dòng thấp cho kết tủa to, thô.
Tuy nhiên, mật độ dòng cao quá lại không tốt vì lớp kim loại dễ bị
gai, bị cháy.
Khi diện phân tại mật độ dòng giới hạn chỉ tạo thành bột kim loại, do
đó, muốn nâng cao mật độ dòng điện cần nâng cao mật độ dòng giới hạn
bằng cách tăng nhiệt độ, tăng nồng độ và đối lưu dung dịch.
1.4 .YÊU CẦU NGUỒN ĐIỆN PHÂN :
Khi tìm hiểu các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng điện phân ở trên, ta
thấy mật độ dòng là yếu tố quyết định. Để có được độ mịn, độ gắn bám
tốt thì nguồn 1 chiều cấp cho bể điện phân phải có chất lượng thật tốt,
cho dòng bằng phẳng và có thể điều chỉnh liên tục trong 1 giới hạn rộng,
cấp được một mật độ dòng đủ lớn.

1.5.TÍNH CHẤT TẢI ĐIỆN PHÂN:
Tải bể điện phân thuộc loại tải R-C-E, tuy nhiên điện trở trong của bể
mạ nhỏ, do đó, hằng số thời gian phóng, nạp của tụ là rất nhỏ cho nên
27
coi ảnh hưởng của tụ là không đáng kể. Sức điện động E trong bể mạ
thường nhỏ nên chúng ta có thể bỏ qua.
Từ đó có thể coi tải điện phân gần như thuần trở, nên muốn có một
mật độ dòng lớn, có độ bằng phẳng cao theo yêu cầu thì điện áp nguồn 1
chiều cũng phải thật bằng phẳng.
27
CHƯƠNG II: LỰA CHỌN SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU
2.1. GIỚI THIỆU CHUNG
Chỉnh lưu là quá trình biến đổi năng lượng dòng xoay chiều thành năng
lượng dòng một chiều.
Chỉnh lưu là thiết bị điện tử công suất được sử dụng rộng rãi nhất
trong thực tế. Sơ đồ cấu trúc thường gặp của mạch chỉnh lưu trên hình
2.1.
Hình 2.1. Sơ đồ cấu trúc của mạch chỉnh lưu
Trong sơ đồ MBA làm hai nhiệm vụ chính là:
- Chuyển từ điện áp của lưới điện xoay chiều U1 sang điện áp U2
thích hợp với yêu cầu của tải. Tuỳ theo tải mà MBA có thể là tăng áp
hoặc giảm áp.
- Biến đổi số pha của nguồn lưới sang số pha theo yêu cầu của
mạch van. Thông thường số pha của lưới lớn nhất là 3, song mạch van
có thể yêu cầu số pha là 6,12…
Mạch van là các van bán dẫn được mắc theo cách nào đó để có thể
tiến hành quá trình chỉnh lưu.
Mạch lọc nhằm đảm bảo điện áp (hoặc dòng điện) một chiều cấp
cho tải là bằng phẳng theo yêu cầu.
2.2. TỔNG QUAN VỀ CHỈNH LƯU

27
2.2.1.Khái niệm:
Biến đổi dòng điện xoay chiều thành một chiều. Dùng để cấp nguồn
cho các tải một chiều : động cơ điện 1 chiều, bộ nạp acquy, mạ điện
phân, máy hàn một chiều, nam châm điện, truyền tải điện một chiều cao
áp
Nguồn 1 chiều cấp cho bể điện phân được yêu cầu có điện áp cao và
dòng rất lớn, tới hàng chục ngàn Ampe.
Sự ổn định, chất lượng dòng điện cấp cho bể là yếu tố quan trọng
nhất, quyết định tới chất lượng sản phẩm điện phân.
Nguồn điện 1 chiều nói chung có thể được cung cấp từ Ắcquy. Máy
phát điện 1 chiều hay các bộ biến đổi…
2.2.2. Phân loại :
Chỉnh lưu được phân loại theo một số cách sau đây:
- Phân loại theo số pha nguồn cấp cho mạch van: một pha, hai pha,
ba pha, sáu pha…
- Phân loại theo loại van bán dẫn trong mạch van: Hiện nay chủ
yếu dùng Thysistor và điốt, vì thế có ba loại mạch sau:
+ Mạch van dùng toàn điốt, gọi là chỉnh lưu không điều khiển;
+ Mạch van dùng toàn Thysistor, gọi là chỉnh lưu điều khiển;
+ Mạch van dùng cả hai loại Thysistor và điốt, gọi là chỉnh lưu bán
điều khiển;
- Phân loại theo sơ đồ mắc các van với nhau. Có hai kiểu mắc van:
27
+ Sơ đồ hình tia: Ở sơ đồ này số lượng van sẽ bằng số pha nguồn
cấp cho mạch van. Tất cả các van đều đấu chung một đầu nào đó với
nhau - hoặc catốt chung, hoặc Anốt chung.
+ Sơ đồ cầu: Ở sơ đồ này số lượng van nhiều gấp đôi số pha nguồn
cấp cho mạch van. Trong đó một nửa mắc chung nhau catốt, nửa kia
mắc chung nhau Anốt.

2.2.3.CÁC SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU CÓ ĐIỀU KHIỂN:
2.2.3.1: Chỉnh lưu một pha 2 nửa chu kì dùng MBA có điểm giữa:
a) Sơ đồ nguyên lý:
c) Nguyên lý hoạt động :
27
Ở nửa chu kỳ đầu (0 ÷ π) điện áp u
21
> 0: T
1
được đặt điện áp thuận
tại thời điểm ωt = α ta phát xung mở van T
1
, thì T
1
sẽ dẫn, khi đó: U
T1
=
0

. Còn van T
2
đặt điện áp ngược nên sẽ bị khoá lại.
Ở nửa chu kỳ sau (π ÷ 2π) điện áp u
21
< 0: T
1
bị đặt điện áp ngược
nên bị khoá lại. Khi đó hai van T
2
được đặt điện áp thuận, nếu tại thời

điểm ωt = π + α ta phát xung mở van T
2
thì hai van này sẽ dẫn, U
T2
=
U
22
.
c) Biểu thức tính
2
2
0
1 2 2
2
do d
u u d u
π
θ
π π
= =
∫

max 2
2
ng
u u
=

do
d

u
I
R
=

Dòng điện trung bình qua van :
I
tbv
=
2
d
I

Điện áp trung bình chỉnh lưu:
2
0
2 2
d
U
U
π
=
.
à Phụ tải được cấp điện theo chế độ gián đoạn
2.2.3.2. Chỉnh lưu cầu một pha:
a) Sơ đồ nguyên lý:
27
b) Nguyên lý làm việc :
Ở nửa chu kỳ đầu (0 ÷ π) điện áp u
2

> 0: T
1
, T
2
được đặt điện áp
thuận tại thời điểm ωt = α ta phát xung mở van T
1
, T
2
thì T
1
và T
2
sẽ dẫn,
khi đó: U
T1
= U
T2
= 0. Còn van T
3
và T
4
đặt điện áp ngược nên sẽ bị khoá
lại.
27
Ở nửa chu kỳ sau (π ÷ 2π) điện áp u
2
< 0: T
1
, T

2
bị đặt điện áp
ngược nên bị khoá lại. Khi đó hai van T
3
và T
4
được đặt điện áp thuận,
nếu tại thời điểm ωt = π + α ta phát xung mở van T
3
, T
4
thì hai van này
sẽ dẫn, U
T3
= U
T4
= 0.
2 2
sin
d m
u u u
θ
= =

2
1
sin
d m
d T
U u

i i
R R
θ
= = =

c) Biểu thức tính :
- Giá trị trung bình của điện áp chỉnh lưu:
U
d0
=
2
2 2U
π

2 .
c d
u
X I
U
π
=V
H
u
= 2
2.2.3.3. Chỉnh lưu tia ba pha:
a)Sơ đồ nguyên lý:
27
b) Nguyên lý hoạt động :
Trong thời điểm
1

θ
, T
1
mở vì có i
G1
và điện áp u
a
dương nhất, tại thời
điểm
2
θ
, T
2
mở vì có i
G2
và điện áp u
b
dương nhất. Tại góc
3
θ
, T
3
mở và
có u
c
lớn nhất
Khi một tiristor mở thì 2 tiristor khác khóa.
Trong khoảng (
1
θ π

−
), T
1
mở, dòng điện đi từ a qua T
1
qua K qua tải R
về điểm O. Điện áp ở hai đầu phụ tải lúc này là u
d
= u
a
, Điện áp trên T
1
là
u
t1
=0.
27
c) Biểu thức tính :
Điện áp trung bình của tải:
U
d0
=
2
3 6
2
U
π

Điện áp cực đại trên mỗi tiritor
U

ngmax
=
2
6U

Dòng điện trung bình của tải :
I
d
=
d
U
R

Giá trị trung bình dòng điện qua mỗi tiritor :
I
t
=
3
d
I

2.2.3.4. Chỉnh lưu cầu ba pha:
a) Sơ đồ nguyên lý :
27
b) Nguyên lý hoạt động :
Mạch van gồm hai nhóm:
- Các Thysistor T
1
, T
3

, T
5
đấu ca tốt chung nên:
+ T
1
dẫn khi u
a
dương nhất;
+ T
3
dẫn khi u
b
dương nhất;
+ T
5
dẫn khi u
c
dương nhất;
27
- Các Thysistor T
2
, T
4
, T
6
đấu Anốt chung nên:
+ T
2
dẫn khi u
c

âm nhất;
+ T
4
dẫn khi u
a
âm nhất;
+ T
6
dẫn khi u
b
âm nhất;
- Trong khoảng thời gian từ ωt = 0 ÷ v1, T
4
và T
5
cùng dẫn dòng:
u
d
= u
c
– u
a
= u
ca
;
I
T1
= I
T2
= I

T3
= I
T6
= 0; i
T4
= i
T5
= i
d
= I
d
u
T1
= u
T2
= u
ac
; u
T3
= u
bc
; u
T6
= u
ab
; u
T4
= u
T5
= 0.

- Trong khoảng thời gian v1, T
5
và T
6
cùng dẫn dòng:
u
d
= u
c
– u
b
= u
cb
;
I
T1
= I
T2
= I
T3
= I
T4
= 0; i
T5
= i
T6
= i
d
= I
d

u
T1
= u
ac
; u
T2
= u
T3
= u
bc
; u
T4
= u
ba
; u
T5
= u
T6
= 0.
- Trong khoảng thời gian v2, T
1
và T
6
cùng dẫn dòng:
u
d
= u
a
– u
b

= u
ab
;
I
T2
= I
T3
= I
T4
= I
T5
= 0; i
T1
= i
T6
= i
d
= I
d
u
T2
= u
bc
; u
T3
= u
T4
= u
ba
; u

T5
= u
ca
; u
T1
= u
T6
= 0.
- Trong khoảng thời gian v3, T
1
và T
2
cùng dẫn dòng:
u
d
= u
a
– u
c
= u
ac
;
I
T3
= I
T4
= I
T5
= I
T6

= 0; i
T1
= i
T2
= i
d
= I
d
u
T3
= u
ba
; u
T4
= u
T5
= u
ca
; u
T6
= u
cb
; u
T1
= u
T2
= 0.
- Trong khoảng thời gian v4, T
2
và T

3
cùng dẫn dòng:
u
d
= u
b
– u
c
= u
bc
;
I
T4
= I
T5
= I
T6
= I
T1
= 0; i
T2
= i
T3
= i
d
= I
d
27
u
T4

= u
ca
; u
T5
= u
T6
= u
cb
; u
T1
= u
ab
; u
T2
= u
T3
= 0.
- Trong khoảng thời gian v5, T
3
và T
4
cùng dẫn dòng:
u
d
= u
b
– u
a
= u
ba

;
I
T5
= I
T6
= I
T1
= I
T2
= 0; i
T3
= i
T4
= i
d
= I
d
u
T5
= u
cb
; u
T6
= u
T1
= u
ab
; u
T2
= u

ac
; u
T3
= u
T4
= 0.
- Trong khoảng thời gian v6, T
4
và T
5
cùng dẫn dòng:
u
d
= u
c
– u
a
= u
ca
;
I
T6
= I
T1
= I
T2
= I
T3
= 0; i
T4

= i
T5
= i
d
= I
d
u
T6
= u
ab
; u
T1
= u
T2
= u
ac
; u
T3
= u
bc
; u
T4
= u
T5
= 0.
Từ khoảng thời gian v6, mạch hoạt động lặp lại.
c) Biểu thức điện áp
Điện áp trung bình trên tải :
2
3 6

cos
d
U
U
α
π
=

Điện áp ngược cực đại trên mỗi tiristor
max 2
6
ng
U U
=
z
Dòng điện trung bình của tải
d
d
U
I
R
=

Giá trị trung bình dòng điên qua mỗi tiristor :
3
d
t
I
I
=


Công suất định mức của máy biến áp:
1 2
1,05.
d
S S P
= =

27
2.2.4.CHỌN SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU:
Gồm 2 loại
- có điều khiển dùng tiristor

-không điều khiển dùng điôt
- Dựa theo yêu cầu đồ án ta thấy công suất định mức
36
dm
p kw
=
nên ta
dùng chỉnh lưu 3 pha, mặt khác điện áp U
đm
= 80v nên dùng sơ đồ hình
tia
-Vì đồ án là thực hiện bộ chỉnh lưu cho nguồn điện phân nên chất
lượng điện áp đóng vai trò quyết định tới chất lượng sản phẩm. Do đó
yếu tố về chất lượng điện áp được đặt lên hàng đầu. Mà trong số các sơ
đồ chỉnh lưu thì CLDK đối xứng cầu 3 pha cho ta chất lượng điện áp tốt
nhất, do đó ta chọn phương án CLDK đối xứng cầu 3 pha cho việc
thực hiện bộ nguồn chỉnh lưu cho nguồn điện phân

27
CHƯƠNG III: XÂY DỰNG MẠCH LỰC
Yêu cầu thiết kế :
Điện áp tải : U
dm
= 80 V
Dòng điện tải : I
dm
= 12000A
3.1. TÍNH CHỌN VAN
Chọn chế độ làm việc định mức của van là chế độ công suất cực đại
( ứng với góc mở chậm α = 0 ).
3.1.1. Điều kiện về dòng điện:
+ Dòng điện làm việc của van tính theo dòng hiệu dụng :
I
tbv
=
BA
S
3 380×
=
d
I
3
⇒
I
tbv max
=
d max
I

3
=
12000
3
= 4000 A
Chọn điều kiện làm việc của van là làm mát cưỡng bức bằng nước,ta
có ở điều kiện van + đĩa van chuẩn + tốc độ nước = 8 m/s thì :
I
tb max thực
= ( 1.5
÷
4 ) I
tb max
⇒
I
tb max thực
= 1.5x4000= 6000A
3.1.1. Điều kiện về điện áp:
+ Điện áp ngược cực đại đặt lên van :
U
ng max
=
6
U
2
Mà U
d
=
2
3 6

.U Cos
α
π

⇒
U
d max
=
2
3 6
U
π
⇒
U
2
=
3 6
π
.U
d max
=
3 6
π
.12 = 2.6V < 220 V
27
⇒
Cần phải sử dụng máy biến áp
U
ng max
=

3
π
. U
d max
=
3
π
. 12 = 12.56 V )
Điện áp ngược của Thyristor cần chọn :
U
ng v
= K
dtU

×
U
ng max
=1,8
×
12.56 = 22.6 V
Trong đó K
dtU
là hệ số dự trữ điện áp,chọn bằng 1,8 (K
dtU
= 1.5 - 2.5)
Vậy các thông số để chọn van là :
U
ng v
= 151 V
và I

tb max thực
= 12000 A
⇒
Chọn thyristor công suất DCR5980A18 do hãng Dynex
Semiconductor chế tạo với các thông số do nhà sản xuất đưa ra như
sau :
+) Điện áp ngược cực đại : U
ng max
= 1800 V
+) Dòng điện làm việc cực đại : I
dmmax
= 6500 A
+) Dòng điện đỉnh cực đại : I
pik max
= 8400 A
+) Dòng điện xung điều khiển : I
g max
= 500 mA
+) Điện áp xung điều khiển : U
g max
= 3,5 V
+) Dòng điện rò : I
rmax
= 200 mA
+) Sụt áp trên thyristor ở trạng thái bán dẫn : ∆U
max
= 0,77 V
+) Tốc độ biến thiên điện áp : du/dt = 1000 V/ μs
+) Tốc độ biến thiên dòng điện : di/dt = 250 A/ μs
+) Nhiệt độ làm việc cực đại : T

max
= 125
0
C
27
3.2. Tính toán tham số máy biến áp mạch lực :
3.2.1. Điện áp một chiều tổng quát U
d
tương ứng tải định mức bao
gồm:
U
d
=U
dđm
+∆U
lưới
+ 2.∆U
v
Trong đó : + U
dđm
: Điện áp một chiều ra tải định mức.
+ ∆U
v
: Sụt áp trung bình trên các van.= 0.77V
+ ∆U
lưới
: Sụt điện áp nguồn xoay chiều dưới trị số định mức
∆U
lưới
= 20%U

dđm

=> ∆U
lưới
= 20%x80=16V
U
d
= 80 + 2.0,77 + 16 = 97,54V
3.2.2. Công suất thực tế phía một chiều :
P
d
= U
d
.I
d
= 80.12000= 960000W= 960kW
3.2.3. Công suất máy biến áp :
S
ba
= 1,35.P
d
= 1,35.960 = 1296kVA
3.2.4. Điện áp định mức cuộn thứ cấp máy biến áp :
U
2
= U
d
/K
u
(K

u
= 2,34)
 U
2
= 97.54/1,17= 83,36(v)
3.2.4. Các tham số còn lại :
Hệ số biến áp : k
BA
= = = 4,55
27
CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ
MẠCH ĐIỀU KHIỂN
4.1.Các yêu cầu chung của mạch điều khiển
Việc tính toán mạch điều khiển xuất phát từ yêu cầu về xung mở cho
Thyristor :
Điện áp điều khiển : U
đk
= 2.5 V
Dòng điện điều khiển : I
đk
= 0,35 A
Độ rộng xung điều khiển : t
x
= 4t
m
= 6 μs
Điện áp nguồn nuôi mạch điều khiển : U
N
= 12 V
4.1.2.Lựa chọn cấu trúc mạch điều khiển :

U
đb
U
ĐF
U
tựa


U
ss
tải
U
đk
U
đ
U
PH

⊗
Tạo điện
áp tựa
SS KĐ
SX
BBĐĐF
PH
27
4.2. Giới thiệu các khâu trong mạch điều khiển :
a) Khối đồng pha :
Tạo tín hiệu điện áp đồng pha với điện áp đặt lên van công suất,đảm
bảo dải điều chỉnh của góc α thỏa mãn 0

≤
α
≤
180
b) Khối tạo điện áp tựa :
Tạo ra điện áp răng cưa từ điện áp đồng pha để đưa vào khâu so sánh
c) Khối so sánh :
So sánh giữa tín hiệu U
tựa
và U
đk
để xác định thời điểm phát xung điều
khiển vào van công suất ( xác định góc α ).Khi thay đổi giá trị của U
đk
ta
có thể thay đổi giá trị của góc α mong muốn
d) Khâu khuếch đại và sửa xung :
_ Tạo ra dạng xung chuẩn ( xung đơn,xung kép hoặc xung chùm )
_ Đảm bảo đủ công suất để mở ( khóa ) van một cách chắc chắn trong
mọi chế độ làm việc của van
Sơ đồ toàn bộ mạch điều khiển như sau :
R1
-
+
+
OP2
C1
R2
R3
PNP

R4
R5
R7R6
N1 N2
D1
-
+
+
OP1
D2
-
+
+
OP3
N1 N2
BAX
R11
D4
T1
T2
R
DCR5980A18
D7
D5
D6
THRES
CONT
TRIG
RESET
OUT

DISC
VCCGND
NE555
Rx2
Rx1
C2
1
2
3
AND
-
+
+
OP4
D3
R13
Udf
12V
12V
Urc
A
K
G
Vcc
Ucc
Udk
Uss
Ux