Đồ án Xây dựng mô hình chỉnh lưu cầu 3 pha cho động cơ DC và cuộn kích từ máy phát DC điều khiển bằng card DSP F28335 (Phần 1)

Nội dung text: Đồ án Xây dựng mô hình chỉnh lưu cầu 3 pha cho động cơ DC và cuộn kích từ máy phát DC điều khiển bằng card DSP F28335 (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN - ĐIỆN TỬ XÂY DỰNG MÔ HÌNH CHỈNH LƯU CẦU 3 PHA CHO ĐỘNG CƠ DC VÀ CUỘN KÍCH TỪ MÁY PHÁT DC ĐIỀU KHIỂN BẰNG CARD DSP F28335 GVHD: THS. ĐỖ ĐỨC TRÍ SVTH: HOÀNG VIẾT CƯỜNG MSSV: 10201002 SVTH: NGUYỄN TRUNG HIẾU MSSV: 10201014 SKL003104 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07/2014
2. BÔ ̣ GIÁ O DUC̣ & ĐÀ O TAỌ TRƯỜ NG ĐAỊ HOC̣ SƯ PHAṂ KỸ THUÂṬ TP. HCM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ    NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỀ TÀI: GVHD: Ths. Đỗ Đức Trí SVTH : Hoàng Viết Cường Nguyễn Trung Hiếu Tp Hồ Chí Minh, Tháng 6 Năm 2014
3. PHẦN I GIỚI THIỆU
4. TRƯỜNG ĐH. SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TP. HỒ CHÍ MINH ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Tp. HCM, ngày 1 tháng 6 năm 2014 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Hoàng Viết Cường MSSV: 10201002 Nguyễn Trung Hiếu MSSV: 10201014 Chuyên ngành: Kỹ thuậtĐiện - Điện tử Mã ngành: 01 Hệđào tạo: Đại học chính quy Mã hệ: 2 Khóa: 2010 Lớp: 102010 I. TÊNĐỀ TÀI: XÂY DỰNG MÔ HÌNH CHỈNH LƯU CẦU 3 PHA CHO ĐỘNG CƠ DC VÀ CUỘN KÍCH TỪ MÁY PHÁT DC ĐIỀU KHIỂN BẰNG CARD DSP F28335 II. NHIỆM VỤ 1. Các yêu cầu thực hiện, thông số của đề tài: 2. Các vấn đề tồn tại của ĐATN có liên quan đã thực hiện ở các khóa trước: 3. ĐATN giải quyết được vấn đề gì, tính mới, tính cải tiến, tính tối ưu: ii
5. 4.Kết quả đạt được của ĐATN sau khi thực hiện: III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: __/__/2014 IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: __/__/2014 V. HỌ VÀ TÊNCÁN BỘ HƯỚNG DẪN: Ths. Đỗ Đức Trí CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BM. ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP THS.GV.ĐỖ ĐỨC TRÍ TS. NGUYỄN THANH HẢI iii
6. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT TPHCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Khoa Điện - Điện Tử Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Bộ Môn Điện Tử Công Nghiệp Tp. Hồ Chí Minh, ngày 1 tháng06 năm 2014 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên 1: HOÀNG VIẾT CƯỜNG Lớp: 102010 MSSV: 10201002 Họ tên sinh viên 2: NGUYỄN TRUNG HIẾU Lớp: 102010A MSSV:10201014 Tên đề tài: “XÂY DỰNG MÔ HÌNH CHỈNH LƯU CẦU 3 PHA CHO ĐỘNG CƠ DC VÀ CUỘN KÍCH TỪ MÁY PHÁT DC ĐIỀU KHIỂN BẰNG CARD DSP F28335” Xác nhận Tuần/ngày Nội dung GVHD Tuần 3 Tìm hiểu Card DSP, phần mềm Matlab Tuần 4 Tìm hiểu Card DSP, phần mềm Matlab, cài phần mềm nạp cho DSP Tuần 5 Nghiên cứu thi công phần cứng Tuần 6- tuần Viết chương trình điều khiển, nghiên cứu thi 9 công phần cứng Tuần 10 – Thi công phần cứng tuần 14 Tuần 15 Mô hình chạy hoàn chỉnh theo yêu cầu đề ra Tuần 16- về Tiến hành nghiên cứu oscilloscope Tektronix để sau đo đạc lấy kết quả dạng sóng chỉnh lưu ,viết báo cáo GV HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ và tên) Ths. Đỗ Đức Trí iv
7. Trường ĐHSư Phạm Kỹ Thuật PHIẾU CHẤM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa Điện – Điện Tử (Dành cho cán bộ hướng dẫn) BM Điện Tử Công Nghiệp Ngàytháng năm 2014 1. Tên đề tài tốt nghiệp: “XÂY DỰNG MÔ HÌNH CHỈNH LƯU CẦU 3 PHA CHO ĐỘNG CƠ DC VÀ CUỘN KÍCH TỪ MÁY PHÁT DC ĐIỀU KHIỂN BẰNG CARD DSP F28335” 2. Cán bộ hướng dẫn: Th.s ĐỖ ĐỨC TRÍ 3. Nhận xét: 4. Đề nghị : Được bảo vệ: Bổ sung để được bảo vệ: Không được bảo vệ: 5. Các câu hỏi sinh viên phải trả lời trước hội đồng : (dành cho cán bộ phản biện) Câu 1:. Câu 2:. 6. Đánh giá chung (bằng chữ: giỏi, khá, TB, yếu): Điểm: /10. 7. Xin mời GV hướng dẫn và GV phản biện tham gia hội đồng bảo vệ của thư mời đính kèm. Cán bộ hướng dẫn Th.s Đỗ Đức Trí v
8. Trường ĐHSư Phạm Kỹ Thuật PHIẾU CHẤM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa Điện – Điện Tử (Dành cho cán bộ phản biện) BM Điện Tử Công Nghiệp Ngàytháng năm 2014 1. Tên đề tài tốt nghiệp: “XÂY DỰNG MÔ HÌNH CHỈNH LƯU CẦU 3 PHA CHO ĐỘNG CƠ DC VÀ CUỘN KÍCH TỪ MÁY PHÁT DC ĐIỀU KHIỂN BẰNG CARD DSP F28335” 2. Cán bộ phản biện: 3. Nhận xét: 4. Đề nghị : Được bảo vệ: Bổ sung để được bảo vệ: Không được bảo vệ: 5. Các câu hỏi sinh viên phải trả lời trước hội đồng : (dành cho cán bộ phản biện) Câu 1:. Câu 2:. 6. Đánh giá chung (bằng chữ: giỏi, khá, TB, yếu): Điểm: /10. Cán bộ phản biện vi
9. LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kĩ thuật làm cho đời sống con người ngày càng được nâng cao. Do vậy , để đáp ứng nhu cầu đó thì đòi hỏi các ngành các nghề phải không ngừng cải tiến không ngừng sáng tạo để tạo ra những sản phẩm chất lượng cao, ngành Điện - Điện tử nói chung và bộ môn Điện Tử Công Suất nói riêng cũng không nằm ngoài xu thế đó. Điện tử công suất là một ngành kỹ thuật điện tử nghiên cứu ứng dụng các phần tử bán dẫn trong các bộ biến đổi nguồn năng lượng điện.Điện tử công suất được ứng dụng rộng rãi trong hầu hết các ngành công nghiệp hiện đại. Có thể kể đến các ngành kỹ thuật mà trong đó có những ứng dụng tiêu biểu của các bộ biến đổi bán dẫn công suất như : truyền động điện, giao thông đường sắt, nấu luyện thép, gia nhiệt cảm ứng, điện phân nhôm từ quặng mỏ,các quá trình điện phân trong công nghiệp hóa chất, trong rất nhiều các thiết bị công nghiệp và dân dụng khác nhau. Trong những năm gần đây công nghệ chế tạo các phần tử bán dẫn công suất đã có những tiến bộ vượt bậc và ngày càng trở nên hoàn thiện dẫn đến việc chế tạo các bộ biến đổi ngày càng nhỏ gọn, nhiều tính năng và sử dụng ngày càng dễ dàng hơn.Trong các bộ biến đổi điện tử công suất không thể không nhắc đến các bộ chỉnh lưu điện áp.Các bộ biến đổi này ngày càng được ứng dụng rộng rãi đặc biệt trong lĩnh vực điều khiển động cơ. Chỉnh lưu cầu 3 pha biến đổi điện xoay chiều 3 pha thành điện 1 chiều để điều khiển động cơ điện 1 chiều là 1 lĩnh vực không mới và được sử dụng nhiều trong thực tế công nghiệp sản xuất,có khá nhiều các phương điều khiển.Trong giới hạn đồ án môn học vận dụng các linh kiện điện tử đơn giản và các phương pháp được học.Chúng em chọn làm đề tài “XÂY DỰNG MÔ HÌNH CHỈNH LƯU CẦU 3 PHA CHO ĐỘNG CƠ DC VÀ CUỘN KÍCH TỪ MÁY PHÁT DC ĐIỀU KHIỂN BẰNG CARD DSP F28335”. Với sự phát triển ngày càng cao của kỹ thuật vi xử lý và máy tính, hệ truyền động điều khiển số ngày càng được ứng dụng rộng rãi và dần thay thế cho hệ truyền động điều khiển tương tự. Hệ điều khiển số có ưu điểm gọn nhẹ, làm việc an toàn, tin cậy, độ chính xác cao, xử lý nhiều dữ liệu của hệ thống một cách đồng thời, nhanh chóng. Đề tài này trình bày phương pháp điều khiển bằng cách sử dụng bộ xử lý tín hiệu số DSP (Digital Signal Processor). Việc dùng bộ điều khiển số có thể cho phép thay đổi và khống chế các thông số một cách linh hoạt, dễ dàng và thuận tiện cho việc giám sát các tín hiệu bởi các thiết bị hiển thị số hoặc máy tính. Người thực hiện đề tài Hoàng Viết Cường Nguyễn Trung Hiếu vii
10. LỜI CẢM ƠN Sau gần 4 tháng nỗ lực thực hiện, luận văn nghiên cứu “XÂY DỰNG MÔ HÌNH CHỈNH LƯU CẦU 3 PHA CHO ĐỘNG CƠ DC VÀ CUỘN KÍCH TỪ MÁY PHÁT DC ĐIỀU KHIỂN BẰNG CARD DSP F28335” đã phần nào hoàn thành. Ngoài sự cố gắng hết mình của bản thân, chúng em đã nhận được sự khích lệ rất nhiều từ phía nhà trường, thầy cô, gia đình và bạn bè. Chúng em xin cám ơn thầy cô trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh đã truyền đạt những kiến thức quý báu cho chúng em trong suốt quá trình học tập.Đặc biệt chúng em xin bày tỏ lòng chân thành cám ơn sâu sắc đến thầy Đỗ Đức Trí, người đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ chúng em trong xuốt quá trình làm luận văn tốt nghiệp. Chúng em xin cám ơn Thầy Cô trường và khoa Điện – Điện tử đã tạo điều kiện phòng “thí nghiệm điện tử công suất nâng cao” D406 cho sinh viên thực hiện đề tài tốt nghiệp Mặc dù chúng em đã rất cố gắng nhưng do thời gian và kiến thức bản thân còn nhiều hạn chế nên luận văn của chúng em đã không tránh được những thiếu sót. Chúng em hy vọng sẽ nhận được những đóng góp ý kiến quý báu từ thầy cô, bạn bè và những người quan tâm để luận văn được hoàn thiện hơn. Chúng em xin cám ơn tất cả bạn bè đã và đang động viên, giúp đỡ chúng tôi học tập và hoàn thành tốt luận văn này. Người thực hiện đề tài Hoàng Viết Cường Nguyễn Trung Hiếu viii
11. MỤC LỤC NỘI DUNG TRANG PHẦN A: GIỚI THIỆU Trang bìa i Nhiệm vụ đồ án ii Lời mở đầu vii Lời cảm ơn viii Mục lục ix Liệt kê hình vẽ ix Liệt kê bảng xii PHẦN B: NỘI DUNG CHƯƠNG I: DẪN NHẬP 1 1.1 Đặt vấn đề 2 1.2 Lý do chọn đề tài. 2 1.3 Đối tượng nghiên cứu 3 1.4 Giới hạn đề tài 3 1.5 Dàn ý nghiên cứu 3 1.6Ý nghĩa thực tiển. 4 CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÍ THUYẾT 5 2.1Khái niệm bộ chỉnh lưu 5 2.2Phânloại bộ chỉnh lưu 5 2.3 Cấu trúc bộ chỉnh lưu cầu 3 pha điều khiển toàn phần 5 2.4 Máy điện DC 8 2.4.1 Động cơ DC 8 2.4.2 Máy phát điện DC 12 2.5 Giới thiệu về card DSP TMS 320F28335 14 2.5.1 Tổng quan về card xử lý tín hiệu số TMS 320F28335. 14 2.5.2 Đặc điểm thiết kế phần cứng 16 CHƯƠNG III:LẬP TRÌNH BẰNG MATLAB. 22 ix
12. 3.1 Sơ đồ kết nối trong Matlab 22 3.2 Giải thuật lập trình cho từng khối 23 3.2.1 Khối dò điểm zero 23 3.2.2Khối tạo xung kích các pha A,B,C 24 3.2.3 Khối tạo xung kích các pha A đảo,B đảo,C đảo trongMatlab 25 CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 27 4.1 Sơ đồ khối tổng quát .27 4.2 Hình ảnh và chức năng các khối 28 4.2.1 Hình ảnh 28 4.2.2 Chức năng các khối 32 CHƯƠNG V: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU-KẾT LUẬN-HƯỚNG PHÁT TRIỂN. 33 5.1 Kết quả đạt được. 33 5.1.1 Kết quả xung kích 33 5.1.2 Dạng sóng trên tải 34 5.2 Kết luận . 37 5.3 Hướng phát triển 37 PHẦN C: PHU LỤC . 4.2.1 TÀI LIỆU THAM KHẢO xiii 4.2.1 CÁC CHỮ VIẾT TẮT xiv 4.2.1 NỘI DUNG ĐÍNH KÈM(CD) xv LIỆT KÊ HÌNH VẼ Hình Trang Hình 2.1: Dạng sóng chỉnh lưu cầu 3 pha 7 Hình 2.2:Cấu tạo động cơ DC 9 Hình 2.3: Kích từ máy phát 12 Hình 2.4: Máy phát điện 1 chiều kích từ độc lập 14 Hình 2. 5: CPU F28xx 16 Hình 2.6: Card DSP TMS320F28335 16 Hình 2.7: Vùng nhớ chức năng của CPU 17 Hình 2.8: Sơ đồ khối CPU 18 x
13. Hình 2.9: Tổ chức bộ nhớ của CPU 19 Hình 3.1: Sơ đồ kết nối tạo xung kích trong Matlab 22 Hình 3.2 :Sơ đồ kết nối khối dò điểm zero trong Matlab 23 Hình 3.3 :Sơ đồ kết nối tạo xung kích pha A,B,Ctrong Simulink Matlab 24 Hình 3.4 :Sơ đồ kết nối tạo xung kích pha A đảo,B đảo,C đảo trong Matlab 25 Hình 4.1: Sơ đồ khối 27 xi
14. PHẦN II NỘI DUNG
15. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƢƠNG I DẪN NHẬP CHƢƠNG I: DẪN NHẬP. 1
16. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Bộchỉnhlưuhiện nay khôngcònlàmộtkháiniệmmớimẻnữa, nóđãhiệnhữutrêntấtcảcácquốcgiatrênthếgiớivàhiệnđangđóngmộtvaitròrấtquantrongtrongcácng ànhcôngnghiệpvàngànhđiện.Trongnhữngnămgầnđâyviệcnghiêncứucácphươngphápđiềukhiểnc hỉnhlưuđãvàđangđượcthựchiệnngàycàngnhiềuhơnvàvớisựpháttriểnnhanhchóngcủakhoahọckỹt huậtvàcôngnghệtrênthếgiới, Việt Nam đangtừngngàyhộinhậpvàtiếpnhậnnhữngthànhtựumớinhấtcủakhoahọcvàcôngnghệ. Đặcbiệttrongcôngnghiệpđiệntử, cácthiếtbịđiệntửcôngsuấtđượcsảnxuấtngàycàngnhiều, đượcứngdụngtrongcôngnghiệpvàđờisốnghằngngàypháttriểnhếtsứcmạnhmẽ. 1.2. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Ngànhcôngnghệbándẫnrađờitươngđốimuộn so vớicácngànhkhác .Nhưnghiện nay, ngànhcôngnghệkỹthuậtđiệntửđãcónhữngbướcpháttriểnnhảyvọtvớinhiềuthànhtựuđángkểvàđan gđượcứngdụngngàycàngrộngrãitrongmọimặtcủađờisống.Đặcbiệtlàcáchệthốngđiệntửcôngsuấtđ ượcpháttriểnrấtmạnh.cácthiếtbịđiệntửcôngsuấtngàycàngđượcsửdụngnhiều, khôngnhữngtronglĩnhvựccôngnghiệpmàcònthâmnhậpvàocảlĩnhvựcthươngmạivàdândụng Kháchquan Nhưchúng ta đãbiết, việcổnđịnhmộthệthốngmáymóctrongmộtdâychuyềnsảnxuấtlàhếtsứcquantrọngvàcầnthiết.Ngày nay hầuhếtcácdâychuyềnsảnxuấtnhưbăngtảitựđộng, máytrộnhóachất đềuđòihỏiphảicóđộổnđịnhcaođểđápứngquátrìnhsảnxuất, vìvậymàviệcnghiêncứuđểlàmracáccôngnghệcóđộổnđịnhđiệnápcaolàvôcùngcầnthiết. Hầuhếtcácnhàmáy, xínghiệphiện nay đềucóhệthốngmáyphátđiệnđểphụcvụchomộtquátrìnhsảnxuất, cónhữngyêucầuđòihỏiđộổnđịnhđiệnáptạimộtđiểm, nhưngcũngcónhữngứngdụngyêucầuthayđổiđiệnáptrongmộtkhoảngnhấtđịnhnàođó, đặcbiệtlàvấnđề an toànlaođộng. Do vậy, việcđiềukhiểnvàgiámsátsựổnđịnhđiệnápmáyphátlàmộtvấnđềhếtsứcquantrọngvàcầnthiết, xửlýtốtnhữngkhâunàylàtiềnđềchonhữngsảnphẩmmongmuốnvàđạttiêuchuẩn. Chủquan CHƢƠNG I: DẪN NHẬP. 2
17. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hiện nay hệthốnggiámsátvàđiềukhiểndùng card DSP chưađượcsửdụngrấtnhiềutronglĩnhvựccủađờisốngvàlaođộngsảnxuất. Vìvậy, nhómmuốntìmhiểuđềtàiđểcóthểhiểu them về card DSP khiratrường, mặtkhácđểcóthểdễtìmkiếmviệclàmphùhợphơn. Đồngthời, ngườinghiêncứucóthểứngdụnghệthốngđiềukhiểnvàgiámsátvàocáchệthốngkhácmộtcáchnhanhc hónghơn. Xuấtpháttừnhữngyếutốtrêncùngvớiviệcsửdụngmáytínhrộngrãitrongđờisốngcũngnhưtrongc ôngnghiệp, nhómnghiêncứuquyếtđịnhchọnđềtài“xâydựngmôhìnhchỉnhlƣucầu 3 phachođộngcơ DC vàcuộnkíchtừmáyphát DC điềukhiểnbằng card DSP F28335”. 1.3. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU Tronggiớihạncủađềtài, ngườithựchiệnđềtàichỉtậptrungvànghiêncứuvề card DSP F28335, cácthuậttoánvàhàmđiềukhiểnbằngMatlab, độngcơmộtchiều DC kíchtừđộclập, mạchđiềukhiển, mạchchỉnhlưucóđiềukhiểnvà 1 sốmạchđệmkhác. 1.4. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI Trongđềtàinàychỉtậptrungnghiêncứu: - Chạymôhìnhthựctếchỉnhlưucầu 3 phatheolýthuyếtđượchọc. - Tổngquátcáckhốiphầncứngcủabộchỉnhlưucầu 3 pha. - Nghiêncứu Card DSP TMS320F28335. - PhươngthứcđổchươngtrìnhtừMatlabxuống card DSP. - Nghiêncứucấutạođộngcơ DC kíchtừđộclập. 1.5. DÀN Ý NGHIÊN CỨU - Thamkhảo, phântích, tổnghợp, sửdụngcóchọnlọctàiliệutừcáccôngtrìnhnghiêncứu, cácbàibáođãđượccôngbốtrêncáctạpchíchuyênngànhtrongnướcvàngoàinước. - Phươngphápthựcnghiệm. - Đánhgiákếtquảdựatrênlýthuyếtvàthựcnghiệm. CHƢƠNG I: DẪN NHẬP. 3
18. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.6. Ý NGHĨA THỰC TIỄN Đểđápứngchonhucầuthựchànhtronglĩnhvựctựđộnghóangày nay tạicáctrườngĐạihọc, Cao đẳng, cácphòngthínghiệmphảitrangbịrấtnhiềunhiềucácmôhìnhthínghiệmhiệnđại, đắttiền.Đốivớimộtsốtrường, nguồnkinhphíđểđápứngchonhucầunàylạirấthạnchế.Điểmchungcủacácmôhìnhnàylàbộđiềukhiể ncókhảnăngnhúngcácthuậttoánđiềukhiểnthông minh. Tronglĩnhvựctựđộnghóa, córấtnhiềuthuậttoánđiềukhiểntừcổđiểnđếnhiệnđạiđòihỏibộđiềukhiểnphảixửlývớitốcđộrấtnhan h.Côngcụđểthựchiệntriệtđểvấnđềnàytạithờiđiểmhiện nay làdòng IC DSP TMS320F28335 kếthợpvớiMatlab.Đâylàmộtcôngcụmạnh, linhhoạtmàgiáthànhlạirấtphùhợp. Việc kếthợpgiữa IC DSP TMS320F28335 vàMatlabsẽtạoranhiềubộđiềukhiểnlinhhoạt, giúpngườihọcnắmrõhơncácgiảithuậtđiềukhiểntronglĩnhvựctựđộnghóamàkhôngcầnthiếtphảithí nghiệmtrênnhiềuđốitượng. Đềtàicóthểápdụngvàothựctếđiềukhiểnvàgiámsátđiệnápđộngcơvớinhữngứngdụngnhư: điềukhiểnvàổnđịnhđiệnáptạimộtgiátrịđặttrướcmàngườiđiềukhiểnmongmuốn.Vídụnhưổnđịnhđi ệnápchobăngtruyềntựđộng vv. CHƢƠNG I: DẪN NHẬP. 4
19. CHƢƠNG II CƠ SỞ LÍ THUYẾT
20. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2.1 Khái niệm bộ chỉnh lƣu Bộ chỉnh lưu là mạch điện bao gồm các linh kiện điện tử dùng để biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều. Bộ chỉnh lưu có thể được sử dụng trong các bộ nguồn cung cấp dòng điện một chiều.Phần tử tích cực trong bộ chỉnh lưu có thể là các diode bán dẫn, các đèn chỉnh lưu thủy ngân hoặc các linh kiện khác. 2.2 Phân loại bộ chỉnh lƣu: Với việc chọn lựa các loại linh kiện bán dẫn để chỉnh lưu ta có: - Chỉnh lưu không điều khiển: dùng diode - Chỉnh lưu có điều khiển: + Điều khiển toàn phần dùng SCR,IGBT, + Điều khiển bán phần dùng diode kết hợp với SCR, Với việc sắp xếp các linh kiện chỉnh lưu ta có sơ đồ chỉnh lưu hình tia hoặc sơ đồ chỉnh lưu hình cầu. Trong đề tài này, chúng ta chỉ phân tích sâu bộ chỉnh lưu cầu 3 pha điều khiển toàn phần dùng linh kiện SCR. 2.3 Cấu trúc bộ chỉnh lƣu cầu 3 pha điều khiển toàn phần: Ở mạch này ta sử dụng 6 SCR chia thành 2 nhóm: _ Nhóm anode chung (SCR2,SCR4,SCR6) _ Nhóm catode chung (SCR1,SCR3,SCR5) Sơ đồ điều khiển đồng bộ cầu 3 pha cho phép mở từng cặp SCR tương ứng để tạo điện áp chỉnh lưu Ud trên tải. Để cấp đúng xung điều khiển đồng bộ cho các SCR ta phải hiểu được nguyên tắc chung: khi ở pha A-UA có điện thế dương thì SCR1 phân cực thuận,nếu được kích thì nó sẽ dẫn( dòng từ A qua SCR1 qua tải về phía âm qua SCR thuộc nhóm âm của pha khác),SCR4 CHƢƠNG II: CƠ SỞ LÍ THUYẾT 5
21. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP phân cực ngược.Khi ở pha A là âm ,SCR4 phân cực thuận ,nếu được kích thì nó sẽ dẫn tương tự cho các SCR và pha khác. Vấn đề điều khiển các SCR trong chỉnh lưu cầu 3 pha điều khiển toàn phần: trong mạch chỉnh lưu cầu 3 pha ở mỗi một thời điểm bất kỳ dòng phải chạy qua 2 SCR ở 2 nhóm nối giữa 2 pha.Vì vậy nếu điều khiển các SCR bằng các xung ngắn thì sơ đồ sẽ không thể khởi động được hoặc không làm việc được trong chế độ dòng tải bị gián đoạn.Trong thực tế người ta giải quyết bằng cách: 1. Điều khiển bằng xung rộng 60o đến 100o.Tuy nhiên việc truyền các xung có độ rộng như vậy đòi hỏi các biến áp xung và khâu khuếch đại xung có kích thước và công suất lớn ,đồng thời các linh kiện trên sẽ bị nóng và tăng tổn hao.Thông thường người ta dùng phương pháp băm xung có độ rộng lớn thành một chùm xung với độ rộng nhỏ hơn.gọi là cách điều khiển bằng xung chùm. 2. Điều khiển bằng hệ thống xung kép.Theo đó mỗi SCR khi nhận được tín hiệu điều khiển thì xung điều khiển đó cũng sẽ được lặp lại choSCR đã được điều khiển trước đó.kết quả là mỗi SCR sẽ được điều khiển bằng 2 xung cách nhau 60o.Đây cũng là cách chúng em chọn cho đề tài này. CHƢƠNG II: CƠ SỞ LÍ THUYẾT 6
22. S K L 0 0 2 1 5 4