TÍNH CHỌN THIẾT BỊ
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (149.67 KB, 23 trang )
TÍNH CHỌN THIẾT BỊ
III - 1 : ý nghĩa của việc tính chọn thiết bị
Việc tính chọn thiết bị có một ý nghĩa rất quan trọng cả về mặt kỹ thuật và
kinh tế .Việc tính chọn càng chính xác, tỉ mỉ bao nhiêu thì hệ thống làm việc càng
an toàn bấy nhiêu . Hơn nữa, việc tính chọn thiết bị chính xác còn nâng cao được
hiệu suất của hệ thống. Nếu tính chọn thiếu chính xác thì hệ thống có thể làm việc
kém chất lượng hoặc không làm việc được. Vì vậy việc tính chọn thiết bị phải đáp
ứng được các yêu cầu sau:
+ Về mặt kỹ thuật phải đảm bảo yêu câu công nghệ và các thông số phù hợp với
thiết bị .
+ Về mặt kinh tế, các thiết bị được chọn trong khi thoả mãn các yêu cầu k7x thuật
phải đảm bảo có chi phí mua sắm hợp lý.
III- 2 tính chọn thiết bị mạch động lực
Như phần tìm hiểu công nghệ ta đã biết động cơ truyền động chính có hai
cấp tốc độ là: 1460 v/ph và 2890 v/ph ,công suất định mức là 10 KW , công suất
động cơ ăn dao thường được chọn: P
Đ
= (0,1 ÷ 0,2 ) P
đm
, ta chọn P
Đ
= 0,1P
đm
=
1KW.
Với hiệu suất của hệ thống lấy bằng 80 % và khi kể đến hệ số quá tải để đảm bảo
động cơ làm việc an toàn ta lấy K
qt
= 1,25 . Khi đó công suất động cơ ăn dao được
tính:
P
Đ
= (1,25.1) / 0,8 = 1,56 KW
Từ kết quả này ta chọn động cơ có số liệu sau:\
U
(V)
I
(A)
P
(KW)
n
(v/ph)
η
(%)
R
ư
+R
cf
(Ω)
GD
2
(Kg)
220 9 1,5 1600 84 1,35 0,75
Hệ số khuyếch đại của động cơ được tính:
K
n
U I R R
R R R R
D
u u u f
C
u f
C
u f
C
=
− +
+ = +
( )
( ) ( )
75
75 20
0
0 0
α
α = 1+ ϒu(θ
2
- θ
1
) là hệ số quy đổi điện trở từ nhiệt độ θ
1
về nhiệt độ θ
2
; ϒu =
0,004 là hệ số dây quấn. Ta có
α = 1 + 0,004 (75 - 20) = 1,2
⇒ R
∑
= 1,63 Ω
⇒
K
v
phV
D C75
0
1600
220 1 63 9
7 8
=
−
=
, .
, ( )
II, Tính chọn công suất máy biến áp động lực
Như ở phần thiết kế ta đã chọn máy biến áp động lực có tổ đấu dây Y/Y
0
, ở
phần này ta tính toán các thông số cho nó. Máy biến áp được chọ theo điều kiện:
+ S
đmBA
≥ S
tt
+ I
1fđm
≥ I
1đm
+ I
2fđm
≥ I
2đm
+ U
2fđm
≥ K
u
K
R
K
α
K
a
U
đm
* Điện áp thứ cấp được chọn theo biểu thức:
U
2đm
≥ K
u
K
α
K
R
K
a
U
đm
Trong đó:
+ U
đm
là điện áp định mức động cơ
+ K
u
là hệ số xét tới ảnh hưởng khả năng ảnh hưởng dao động trong
phạm vi cho phép của điện áp lưới. thường lấy K
u
= 1,05 ÷ 1,1 ,
ta chọn K
u
= 1,1.
+ K
α
là hệ số kể đến góc điều khiển nhỏ nhất (α
min
) nhằm đảm bảo
chắc chắn hệ thống không dơi vào trạng thái lật nhào nghịch
lưu, ta chọn:
α
min
= 30
0
⇒ α
max
= 150
0
⇒ K
α
= 1/cosα
min
= 2/
3
+ K
R
là hệ số xét đến sụt áp trên điện trở thuần của máy biến áp,trên
điện cảm cuộn dây thứ cấp máy biến áp, do chuyển mạch, sụt
áp trên dây nối và cuộn kháng, trên các van. K
R
thường được
chọn : K
R
= 1,15 ÷ 1,25, ta chọn: K
R
= 1,15.
K
a
là hệ só phụ thuộc sơ đồ chỉnh lưu
K
U
U
U
U
a
fdm
d
fdm
fdm
= = = =
2
0
2
2
3 6
2
2
3 6
0 85
π
π
,
Cuối cùng thay các giá trị hệ số vào ta được:
U
2đm
≥ 0,85.1,1.(2/
3
).1,15 = 260 (V)
* Chọn giá trị hiệu dụng của dòng pha thứ cấp
Để đơn giản ta bỏ qua giá trị của dòng cân bằng, khi đó ta có:
I
2đm
= I
đm
/
3
= 9/
3
= 5,19 (A)
+ Giá trị hiệu dụng của dòng pha sơ cấp:
I
1đm
= (m
2
I
đm
)/ 3 , với m = U
2
/U
1
= 260/220 = 1,18 là hệ số biến áp
⇒ I
1đm
= 5 (A)
* Công suất máy biến áp
S = (S
1
+ S
2
)/ 2 = 1,345P
đ
= 1,345.1,5 = 2 (KW)
Dựa vào các số liệu đã tính được ở trên ta chọn máy biến áp có các số liệu sau:
U
1fđm
(V)
U
2fđm
(V)
S
đm
(KVA)
I
1đm
(A)
I
2đm
(A)
220 260 4 6 5,2
III, Tính chọn tiristo
Tristo được chọn theo hai điều kiện chủ yếu sau:
+ Điều kiện về dòng điện: I
Ttb
≥ K
i
I
Ttbmax
+ Điều kiện về điện áp : U
ngmax
≥ K
u
6
U
2
a, Chọn theo điều kiện dòng điện
I
Ttb
≥ K
i
I
Ttbmax
Trong đó: K
i
là hệ số dự trữ dòng điện, ta lấy K
i
= 3
I
Ttbmax
= I
đm
/ 3
Như vậy ta có: I
Ttb
≥ 9
b, Chọn theo điều kiện điện áp
Sơ đồ mạch chỉnh lưu của ta là hình tia do đó điện áp mà các van phải chịu
là điện áp dây có giá trị bằng
3
U
2f
U
ngmax
≥ K
u
6
U
2f
Trong đó :
K
u
là hệ số dự trữ về điện áp , ta chọn K
u
= 1,5
⇒ U
ngmax
≥ 1,5.
6
. 260 = 955 (V)
Dựa trên cơ sở tính toán về điều khiện dòng điện và điện áp ta chọn tiristo có các
thông số sau:
mã hiệu I
aT
(A)
U
im
(V)
I
g
(A)
U
g
(V)
du/dt
(V/µs)
di/dt
(A/µs)
T - 10 10 1000 1,2 2,5 100 100
IV, Tính chọn cuộn kháng cân bằng
Khi hệ thống làm việc sẽ có những thời điểm hai van của hai bộ biến đổi ở
hai pha cùng mở. Lúc đó dòng cân bằng sẽ chạy từ pha có điện áp tức thời lớn hơn
sang pha kia; dòng cân bằng này khiến cho bộ biến đổi phải làm việc nặng nề hơn
và nó có khả năng phá hỏng các tiristo nếu ta không tìm cách hạn chế . Vì vậy nhất
thiết phải đặt thêm cuộn kháng cân bằng. Để minh hoạ ta xét α
1
= 30
0
; α
2
= 150
0
Qua hình vẽ ta thấy rằng: trong khoảng thời gian từ 0 ÷ θ
1
dòng cân bằng
chảy từ T
5
vào T
2
. Từ θ
2
÷ θ
3
dòng cân bằng chạy từ T
1
vào T
4
.
Chênh lệch điện áp giữa hai bộ biến đổi là:
u
12
= u
T5
- u
T2
= u
T1
- u
T4
= u
a
- u
b
=
6
u
2
sin(ωt + π/6)
Gọi X
1
= X
2
= X là điện kháng của hai cuộn kháng cân bằng. Dịch gốc toạ độ theo
chiều ωt một góc 150
0
điện thì:
u
12
= -
6
u
2
sinθ , với θ = ωt
u
12
= 2X(di/ dωt) ⇔
6
u
2
sinθ = 2X (di/dωt)
⇒i = (
6
u
2
cosωt)/ 2X + C
Khi ωt = θ
2
thì i
cb
= 0
⇔ i =
6
u
2
(cosωt - cosθ
2
) / 2X
Giá trị trung bình của dòng điện cân bằng:
I
u
t d t
cb
= −
∫
3
2
6
2
2
2
2
3
π
α
ω θ ω
θ
θ
(cos cos )
HÌNH V Ẽ SÓNG Đ I Ệ N ÁP CÂN B Ằ NG
Lưu ý rằng với gốc mới 0
'
thì θ
2
= - θ
3
I
X
u
cb
= −
3 6
2
2 2 2 2
π
θ θ θ(sin cos )
Qua giản đồ điện áp ta dễ thấy với α = 60
0
thì thời gian tồn tại dòng cân
bằng là lớn nhất. Ta cần tính toán giá trị X sao cho I
cb
≤ 10 % I
đm
.
Với α = 60
0
thì :
I
cb
= 0,3424
6
u
2
/ 2πX
⇒ L
CK1
≥ 0,3424
6
u
2
/ (2πω. 0,1.0,9 )
⇒ L
CK1
≥ 0,123 (H)
Ta chọn cuộn kháng cân bằng có các thông số:
L
CK
= 123 (mH)
R
CK
= 0,48 (Ω)
V, Tính chọn cuộn kháng san bằng
Cuộn kháng san bằng có tác dụng lọc thành phần xoay chiều của dòng điện .
Ta biết rằng khi góc mở α = π/2 thì điện áp ra có phần nửa âm bằng nửa dương.
Tức là lúc này thành phần xoay chiều là dữ dội nhất, ta sẽ tính cuộn kháng theo
góc α này. Để đơn giản ta bỏ qua ảnh hưởng của cuộn cân bằng.
Nếu lấy gốc toạ độ là 0
1
thì ta có thể viết:
U
d
=
2
u
2
sinωt
Khai triển Furie của điện áp u
d
ta có:
U
d
= b
1
sin3ωt + b
2
sin6ωt + ... + b
n
sin3nωt
b U n t d t
n d
=
∫
6
3
0
3
π
ω ω
π
sin .
n = 1, 2, 3, ...
b u n t d t
1
0
3
2
6
2 3 3
= −
∫
π
ω ω ω
π
sin sin .
= − = −
3 2 1
4
4
3
1
2
2
3
228 06
2
π
π π
u V( sin sin ) , ( )
HÌNH VẼ
