%20(1)%20(1).png)
Thiết kế chế tạo bộ khởi động mềm điều khiển số
Trong các ngành công nghiệp, động cơ điện không đồng bộ được sử dụng phổ biến bởi tính chất đơn giản và tin cậy trong thiết kế chế tạo và sử dụng. Tuy nhiên khi sử dụng động cơ không đồng bộ trong sản xuất đặc biệt với các động cơ có công suất lớn ta cần chú ý tới quá trình khởi động động cơ do khi khởi động roto ở trạng thái ngắn mạch, dẫn đến dòng điện khởi động và momen khởi động lớn, nếu không có biện pháp khởi động thích hợp có thể không khởi động được động cơ hoặc gây nguy hiểm cho các thiết bị khác trong hệ thống điện. Vấn đề khởi động động cơ điện không đồng bộ dã được nghiên cứu từ lâu với các biện pháp khá hoàn thiện để giảm dòng điện cũng và momen khởi động. Trong đó, biện pháp được dùng phổ biển nhất là biện pháp giảm điện áp đặt vào động cơ trong quá trình khởi động. Ngày nay, công nghệ bán dẫn ngày càng phát triển, các thiết bị bán dẫn công suất lớn ngày càng được sử dụng rộng rãi, với độ tin cậy ngày càng cao, có khả năng điều khiển tốt.
Việc giảm điện áp đặt vào động cơ trong quá trình khởi động hoàn toàn có thể được thực hiện một cách dễ dàng bằng việc điều khiển góc mở của van bán dẫn. Điều chỉnh điện áp như vậy làm cho điện áp tăng lên một cách từ từ không gây nhảy cấp điện áp, vì vậy nó được gọi là bộ khởi động mềm cho động cơ. Với đề tài tốt nghiệp: “THIẾT KẾ, CHẾ TẠO BỘ KHỞI ĐỘNG MỀM ĐIỀU KHIỂN SỐ”, chúng em dã nghiên cứu, sử dụng vi điều khiển để tính toán phát xung điều khiển tự động điều chỉnh góc mở của van bán dẫn nhằm thay đổi điện áp trên tải. Trong ba tháng làm đồ án, chúng em dã nỗ lực cố gắng hoàn thành các nhiệm vụ của đồ án và chế tạo thành công mạch thử nghiệm của bộ khởi động mềm điều khiển số. Chúng em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo hướng dẫn HÀ XUÂN HÒA cùng các thầy cô trong bộ môn Thiết bị điện – điện tử, đã giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án này.
MỤC LỤC
Chương 1 1
CÁC PHƯƠNG PHÁP
KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ
1.1. Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 1
1.2. Các phương trình cơ bản của động cơ không đồng bộ 2
1.3. Quá trình mở máy của động cơ điện không đồng bộ 3
1.4. Các phương pháp mở máy động cơ không đồng bộ 4
1.4.1. Mở máy trực tiếp động cơ điện rotor lồng sóc 5
1.4.2. Hạ điện áp mở máy 6
1.4.3. Mở máy bằng cách thêm điện trở phụ vào rotor 10
Chương 2 12
BỘ ĐIỀU ÁP XOAY CHIỀU
2.1. Bộ điều áp xoay chiều một pha 12
2.1.1. Các sơ đồ 12
2.1.2. Điều áp xoay chiều một pha tải thuần trở 14
2.1.3. Điều áp xoay chiều một pha khi tải mang tính trở cảm 15
2.2. Bộ điều áp xoay chiều ba pha 17
2.2.1. Các sơ đồ 17
2.2.2. Bộ điều áp xoay chiều ba pha bằng cặp Thyristor mắc song song ngược, tải đấu sao không có dây trung tính. 19
2.3. Sơ đồ bộ điều áp xoay chiều động cơ không đồng bộ rotor lông sóc 23
2.4. Nguyên lý hoạt động của mạch động lực 23
Chương 3 25
VI ĐIỀU KHIỂN VÀ CÁCH LẬP TRÌNH CHO VI ĐIỀU KHIỂN
3.1 Giới thiệu chung về vi điều khiển AVR ATmega16 25
3.2 Ngôn ngữ lập trình C cho vi điều khiển AVR 32
3.3 Giới thiệu phần mềm CodevisionAVR, dùng để lập trình và nạp chương trình cho vi điều khển AVR 37
3.3.1. Cách tạo một project mới 37
3.3.2. Cách sử dụng CodeWizardAVR lập trình tự động 38
3.3.3. Nạp chương trình cho vi điều khiển 42
Chương 4 46 THIẾT KẾ BỘ KHỞI ĐỘNG MỀM ĐIỀU KHIỂN SỐ
A.Thiết kế mạch động lực 46
4.1. Tính toán chọn van động lực 46
4.1.1. Tính chọn van động lực theo dòng điện 46
4.1.2. Tính chọn van động lực theo điện áp 46
4.1.3. Thông số của van bán dẫn 47
4.2. Bảo vệ các linh kiện bán dẫn 47
4.2.1. Thiết bị bảo vệ ngắn mạch 47
4.2.2. Thiết bị dùng để đóng cắt tải thường xuyên 47
4.2.3. Thiết bị bảo vệ quá nhiệt 48
4.2.4. Bảo vệ xung điện áp từ lưới 48
4.2.5. Bảo vệ xung điện áp do chuyển mạch van 48
B. Thiết kế mạch điều khiển 49
4.3. Thuật toán điều khiển cho vi điều khiển 49
4.4. Tính toán mạch điều khiển 51
4.4.1. Thiết kế biến áp xung 51
4.4.2. Tính toán khâu khuếch đại 54
4.4.3. Chọn cổng AND 55
4.4.4. Chọn R1 và C1 55
4.4.5. Tính toán khâu đồng pha 55
4.4.6. Tạo nguồn nuôi 56
4.4.7. Tính chọn diode cho bộ chỉnh lưu nguồn nuôi 59
4.4.8. Tính toán mạch Reset và mạch dao động cho vi điều khiển 59
Chương 5 61 CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM BỘ KHỞI ĐỘNG MỀM ĐIỀU KHIỂN SỐ
5.1. Chế tạo mạch điều khiển 61
5.1.1. Mạch nguyên lý 61
5.1.2. Mạch in 62
5.2. Chế tạo mạch lái 63
5.2.1. Mạch nguyên lý 63
5.2.2. Mạch in 64
LINK DOWNLOAD
Trong các ngành công nghiệp, động cơ điện không đồng bộ được sử dụng phổ biến bởi tính chất đơn giản và tin cậy trong thiết kế chế tạo và sử dụng. Tuy nhiên khi sử dụng động cơ không đồng bộ trong sản xuất đặc biệt với các động cơ có công suất lớn ta cần chú ý tới quá trình khởi động động cơ do khi khởi động roto ở trạng thái ngắn mạch, dẫn đến dòng điện khởi động và momen khởi động lớn, nếu không có biện pháp khởi động thích hợp có thể không khởi động được động cơ hoặc gây nguy hiểm cho các thiết bị khác trong hệ thống điện. Vấn đề khởi động động cơ điện không đồng bộ dã được nghiên cứu từ lâu với các biện pháp khá hoàn thiện để giảm dòng điện cũng và momen khởi động. Trong đó, biện pháp được dùng phổ biển nhất là biện pháp giảm điện áp đặt vào động cơ trong quá trình khởi động. Ngày nay, công nghệ bán dẫn ngày càng phát triển, các thiết bị bán dẫn công suất lớn ngày càng được sử dụng rộng rãi, với độ tin cậy ngày càng cao, có khả năng điều khiển tốt.
Việc giảm điện áp đặt vào động cơ trong quá trình khởi động hoàn toàn có thể được thực hiện một cách dễ dàng bằng việc điều khiển góc mở của van bán dẫn. Điều chỉnh điện áp như vậy làm cho điện áp tăng lên một cách từ từ không gây nhảy cấp điện áp, vì vậy nó được gọi là bộ khởi động mềm cho động cơ. Với đề tài tốt nghiệp: “THIẾT KẾ, CHẾ TẠO BỘ KHỞI ĐỘNG MỀM ĐIỀU KHIỂN SỐ”, chúng em dã nghiên cứu, sử dụng vi điều khiển để tính toán phát xung điều khiển tự động điều chỉnh góc mở của van bán dẫn nhằm thay đổi điện áp trên tải. Trong ba tháng làm đồ án, chúng em dã nỗ lực cố gắng hoàn thành các nhiệm vụ của đồ án và chế tạo thành công mạch thử nghiệm của bộ khởi động mềm điều khiển số. Chúng em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo hướng dẫn HÀ XUÂN HÒA cùng các thầy cô trong bộ môn Thiết bị điện – điện tử, đã giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án này.
MỤC LỤC
Chương 1 1
CÁC PHƯƠNG PHÁP
KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ
1.1. Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 1
1.2. Các phương trình cơ bản của động cơ không đồng bộ 2
1.3. Quá trình mở máy của động cơ điện không đồng bộ 3
1.4. Các phương pháp mở máy động cơ không đồng bộ 4
1.4.1. Mở máy trực tiếp động cơ điện rotor lồng sóc 5
1.4.2. Hạ điện áp mở máy 6
1.4.3. Mở máy bằng cách thêm điện trở phụ vào rotor 10
Chương 2 12
BỘ ĐIỀU ÁP XOAY CHIỀU
2.1. Bộ điều áp xoay chiều một pha 12
2.1.1. Các sơ đồ 12
2.1.2. Điều áp xoay chiều một pha tải thuần trở 14
2.1.3. Điều áp xoay chiều một pha khi tải mang tính trở cảm 15
2.2. Bộ điều áp xoay chiều ba pha 17
2.2.1. Các sơ đồ 17
2.2.2. Bộ điều áp xoay chiều ba pha bằng cặp Thyristor mắc song song ngược, tải đấu sao không có dây trung tính. 19
2.3. Sơ đồ bộ điều áp xoay chiều động cơ không đồng bộ rotor lông sóc 23
2.4. Nguyên lý hoạt động của mạch động lực 23
Chương 3 25
VI ĐIỀU KHIỂN VÀ CÁCH LẬP TRÌNH CHO VI ĐIỀU KHIỂN
3.1 Giới thiệu chung về vi điều khiển AVR ATmega16 25
3.2 Ngôn ngữ lập trình C cho vi điều khiển AVR 32
3.3 Giới thiệu phần mềm CodevisionAVR, dùng để lập trình và nạp chương trình cho vi điều khển AVR 37
3.3.1. Cách tạo một project mới 37
3.3.2. Cách sử dụng CodeWizardAVR lập trình tự động 38
3.3.3. Nạp chương trình cho vi điều khiển 42
Chương 4 46 THIẾT KẾ BỘ KHỞI ĐỘNG MỀM ĐIỀU KHIỂN SỐ
A.Thiết kế mạch động lực 46
4.1. Tính toán chọn van động lực 46
4.1.1. Tính chọn van động lực theo dòng điện 46
4.1.2. Tính chọn van động lực theo điện áp 46
4.1.3. Thông số của van bán dẫn 47
4.2. Bảo vệ các linh kiện bán dẫn 47
4.2.1. Thiết bị bảo vệ ngắn mạch 47
4.2.2. Thiết bị dùng để đóng cắt tải thường xuyên 47
4.2.3. Thiết bị bảo vệ quá nhiệt 48
4.2.4. Bảo vệ xung điện áp từ lưới 48
4.2.5. Bảo vệ xung điện áp do chuyển mạch van 48
B. Thiết kế mạch điều khiển 49
4.3. Thuật toán điều khiển cho vi điều khiển 49
4.4. Tính toán mạch điều khiển 51
4.4.1. Thiết kế biến áp xung 51
4.4.2. Tính toán khâu khuếch đại 54
4.4.3. Chọn cổng AND 55
4.4.4. Chọn R1 và C1 55
4.4.5. Tính toán khâu đồng pha 55
4.4.6. Tạo nguồn nuôi 56
4.4.7. Tính chọn diode cho bộ chỉnh lưu nguồn nuôi 59
4.4.8. Tính toán mạch Reset và mạch dao động cho vi điều khiển 59
Chương 5 61 CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM BỘ KHỞI ĐỘNG MỀM ĐIỀU KHIỂN SỐ
5.1. Chế tạo mạch điều khiển 61
5.1.1. Mạch nguyên lý 61
5.1.2. Mạch in 62
5.2. Chế tạo mạch lái 63
5.2.1. Mạch nguyên lý 63
5.2.2. Mạch in 64
LINK DOWNLOAD
.png "Hướng dẫn download ti liệu")
%20(1).png "Hướng dẫn download ti liệu")
%20(1).png "Gói VIP Member EBOOKBKMT - Hỗ trợ tài liệu nhanh nhất, ưu tiên cho thành viên VIP (Update 2026)")
.png "SÁCH - Cẩm nang thợ điện học - Từ phổ thông tới thợ điện (Nguyễn Văn Phong) Full")
.png "SÁCH - Giáo trình văn học trung đại việt nam - Tập 1 + 2 (Lã Nhâm Thìn & Vũ Thanh Cb) Full")
.png "QUYẾT ĐỊNH 438:QĐ-CT - Ban hành Quy chế giáo dục chính trị trong Quân đội nhân dân và Dân quân tự vệ Việt Nam (Full)")
Không có nhận xét nào: