BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ NGUỒN CAO ÁP KIỂU ĐIỆN TỪ CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN Nguyễn Văn Dũng Lê Tấn Tài (MSSV: 1111038) Ngành: Kỹ thuật điện – Khóa: 37 Tháng 4/2015 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ Độc lập - Tự - Hạnh phúc BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN Cần Thơ, ngày 09 tháng 01 năm 2015 PHIẾU ĐỀ NGHỊ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP CỦA SINH VIÊN HỌC KỲ NĂM HỌC 2014 - 2015 Họ tên sinh viên: Lê Tấn Tài MSSV:1111038 Ngành: Kỹ Thuật Điện Khoá: K37 Tên đề tài: Thiết kế chế tạo nguồn cao áp kiểu điện từ Địa điểm thực hiện: (ghi rõ điạ sở, số điện thoại có) Họ tên người hướng dẫn khoa học (NHDKH): Thầy Nguyễn Văn Dũng Mục tiêu đề tài: Thiết kế nguồn cao áp kỹ thuật Các nội dung giới hạn đề tài: CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI CHƯƠNG THIẾT KẾ MÔ HÌNH ĐIỆN CAO ÁP KIỂU ĐIỆN TỪ CHƯƠNG SƠ LƯỢC VỀ LINH KIỆN TRONG MÔ HÌNH CHƯƠNG MÔ PHỎNG MẠCH ĐIỆN CHƯƠNG MÔ HÌNH VÀ THỰC NGHIỆM CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Các yêu cầu hỗ trợ cho việc thực đề tài: Kinh phí dự trù cho việc thực đề tài: (dự trù chi tiết đính kèm, cần cho LVTN) Ý KIẾN CỦA NHDKH SINH VIÊN ĐỀ NGHỊ (ký tên ghi rõ họ tên) Ý KIẾN CỦA BỘ MÔN Ý KIẾN CỦA HỘI ĐỒNG LV&TLTN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ Độc lập - Tự – Hạnh phúc BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Cán hướng dẫn: Thầy Nguyễn Văn Dũng Tên đề tài: Thiết kế chế tạo nguồn cao áp kiểu điện từ Sinh viên thực hiện: Lê Tấn TàiMSSV: 1111038 Lớp: Kỹ Thuật Điện Khoá: 37 Nội dung nhận xét: a Nhận xét hình thức tập thuyết minh: b Nhận xét vẽ: c Nhận xét nội dung luận văn:  Các công việc đạt được:  Những vấn đề hạn chế: d Kết luận đề nghị: Điểm đánh giá: Cần Thơ, ngày tháng năm 2015 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Nguyễn Văn Dũng TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN Cán phản biện: Tên đề tài: Thiết kế chế tạo nguồn cao áp kiểu điện từ Sinh viên thực hiện: Lê Tấn Tài MSSV: 1111038 Lớp: Kỹ Thuật Điện Khoá: 37 Nội dung nhận xét: a Nhận xét hình thức tập thuyết minh: b Nhận xét vẽ: c Nhận xét nội dung luận văn:  Các công việc đạt được:  Những vấn đề hạn chế: d Kết luận đề nghị: Điểm đánh giá: Cần Thơ, ngày tháng năm 2015 CÁN BỘ PHẢN BIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN Cán phản biện: Tên đề tài: Thiết kế chế tạo nguồn cao áp kiểu điện từ Sinh viên thực hiện: Lê Tấn Tài MSSV: 1111038 Lớp: Kỹ Thuật Điện Khoá: 37 Nội dung nhận xét: a Nhận xét hình thức tập thuyết minh: b Nhận xét vẽ: c Nhận xét nội dung luận văn:  Các công việc đạt được:  Những vấn đề hạn chế: d Kết luận đề nghị: Điểm đánh giá: Cần Thơ, ngày tháng năm 2015 CÁN BỘ PHẢN BIỆN LỜI CẢM ƠN Trong trình học tập luận văn tốt nghiệp tổng hợp kiến thức vốn có sinh viên trình học tập, hội để sinh viên kiểm chứng lại kiến thức trước bước vào môi trường làm việc Dưới hướng dẫn quý thầy Bộ môn Sau thời gian thực hiện, đến luận văn em hoàn thành Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Nguyễn Văn Dũng, người tận tình hướng dẫn giúp đỡ em suốt thời gian thực đề tài Em xin gửi lời cảm ơn đến tất quý thầy môn Kỹ thuật điện Khoa Công Nghệ - Trường Đại Học Cần Thơ tạo điều kiện để em hoàn thành luận văn Nhân em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè giúp đỡ động viên em suốt trình học tập Tuy nhiên, hạn chế kinh nghiệm thực tế, thời gian thực đề tài, nên không tránh khỏi thiếu sót Kính mong Thầy hướng dẫn thầy (cô) hội đồng môn góp ý xây dựng đề tài “Luận Văn Tốt Nghiệp” em hoàn thiện Chân thành cảm ơn! Sinh viên thực Lê Tấn Tài LỜI NÓI ĐẦU Hiện Việt Nam nước phát triển đường hội nhập với nước giới Cùng với sách mở cửa Đảng Nhà nước, tiến hành xây dựng kinh tế thị trường ngày sâu rộng Vì vậy, xuất công nghệ đại, thành tựu khoa học - kỹ thuật làm cho kinh tế nước ta phát triển vượt bậc ngành điện không nằm xu hướng hòa nhập Bên cạnh việc phát triển nhanh chóng kinh tế tránh khỏi số tác động xấu đến môi trường xung quanh đặc biệt ô nhiễm nước Do nước máy tránh khỏi nguy nhiễm khuẩn cao Nhưng nhờ tiến khoa học - công nghệ, nhà nghiên cứu tìm nhiều giải pháp để xử lí làm cho nước không bị nhiễm khuẩn Trong đó, ứng dụng công nghệ Plasma lạnh để xử lí nước công nghệ hứa hẹn nhiều triển vọng tương lai Với đề tài “thiết kế chế tạo nguồn cao áp kiểu điện từ” nhằm tạo tia Plasma lạnh phục vụ cho nghiên cứu Quyển “luận văn tốt nghiệp” trình bày sở lý thuyết, cách tính toán chế tạo nguồn cao áp Em hi vọng thực cần thiết để xử lí nước nhiễm khuẩn Tất phát triển vững mạnh lâu dài đất nước Do sinh viên trình độ nhiều hạn chế nên trình thực tránh khỏi sai lầm, thiếu sót Rất mong hướng dẫn bảo thêm quý thầy cô để đề tài luận văn hoàn chỉnh Sinh viên thực Lê Tấn Tài Mục lục MỤC LỤC Trang CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Sơ lược điện cao áp 1.1.1 Điện cao áp 1.1.2 Giới thiệu nguồn cao áp kiểu điện từ 1.2 Công nghệ Plasma 1.2.1 Khái niệm 1.2.2 Sự tương tác hạt plasma 1.2.3 Phân loại Plasma 11 1.3 Ứng dụng 12 1.3.1 Công nghệ xử lí nước plasma lạnh 13 CHƯƠNG THIẾT KẾ MÔ HÌNH ĐIỆN CAO ÁP KIỂU ĐIỆN TỪ 15 2.1 Sơ đồ nguyên lý hoạt động 15 2.2 Thiết kế mô hình 16 2.1.1 Lý thuyết tính toán nguồn 16 2.1.2 Tính toán chi tiết nguồn 27 CHƯƠNG SƠ LƯỢC VỀ LINH KIỆN TRONG MÔ HÌNH 32 3.1 Biến áp đánh lửa 32 3.1.1 Cấu tạobiến áp đánh lửa (bobin) 32 3.1.2 Chọn thông số bobin 34 3.2 Nguyên lý hoạt động IC555 35 3.3 Nguyên tắc hoạt động mosfet 38 CHƯƠNG MÔ PHỎNG MẠCH ĐIỆN 40 SVTH: Lê Tấn Tài i Mục lục 4.1 Giới thiệu phần mềm 40 4.1.1 Các phần 41 4.2 Kết mô 43 4.2.1 Thiết kế mạch mô 43 4.2.2 Chế độ phóng điện 44 4.2.3 Chế độtrước bắt đầu phóng điện 48 CHƯƠNG MÔ HÌNH VÀ THỰC NGHIỆM 51 5.1 Mô hình 51 5.1.1 Linh kiện nguồn xung 51 5.1.2 Chức phần tử mạch 52 5.1.3 Chế tạo mạch 55 5.2 Kết thử nghiệm thực tế 57 5.2.1 Bộ nguồn DC 58 5.2.2 Lý thuyết đo điện áp cao phóng điện điện cực Cầu-Cầu 61 5.2.3 Quá trình đo điện áp phóng điện thực theo bước sau 63 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67 6.1 Kết luận 67 6.2 Kiến nghị 67 SVTH: Lê Tấn Tài ii Mục lục hình MỤC LỤC HÌNH Trang Hình 1: Mô hình tạo điện cao áp kiểu điện từ Hình 2: Sơ đồ mạch tạo xung vuông Hình 3: Biến áp đánh lửa(bobin) Hình 4:Mạch nguyên lý biến áp bobin thực tế Hình 5: Mạch snubber bảo vệ mosfet Hình 6: Các dạng tồn plasma Hình 7: Tia Plasma nhiệt độ thấp 11 Hình 8: Plasma nhiệt độ cao 12 Hình 9: Mô hình xử lí nước plasma lạnh 14 Hình 10: Sơ đồ nguyên lý phương pháp tạo xung cao áp 15 Hình 11: Mạch nguyên lý nguồn 16 Hình 12: Hình dạng thông số kích thước lõi thép 17 Hình 13: Khối nguồn xung vuông PWM 20 Hình 14: Sơ đồ mạch tương đương đơn giản 21 Hình 15: Sơ đồ đóng nguồn điện mosfet dẫn 22 Hình 16: Quá trình tăng dòng sơ cấp theo thời gian 23 Hình 17: Sơ đồ ngắt nguồn điện qua mosfet 24 Hình 18: Thời gian(toff) dòng giảm ngắt mosfet 25 Hình 19: Cấu tạo bobin 32 Hình 21: Qui luật biến đổi dòng sơ cấp hiệu điện thứ cấp U2m 34 Hình 20: Sự phụ thuộc U2m vào thời giang đóng ngắt 34 Hình 22: Sơ đồ trạng thái tạo xung IC NE555 35 Hình 23: Đồ thị dạng điều chế xung PWM 37 Hình 24: Dạng sóng vuông điều chỉnh PWM 37 Hình 25: Bán dẫn mosfet 38 Hình 26: Giao diện người dùng Multisim 41 SVTH: Lê Tấn Tài iii Chương 5: Mô hình thực nghiệm CBHD: Nguyễn Văn Dũng Từ mạch thành phần ta kế hợp lại với ta kết hình bên dưới: Hình 38: Sơ đồ lắp đặt hoàn chỉnh SVTH: Lê Tấn Tài 54 Chương 5: Mô hình thực nghiệm CBHD: Nguyễn Văn Dũng 5.1.3 Chế tạo mạch Hình 39 mô tả mạch thực tế nguồn xung cao áp Đầu điện áp cao Mạch nguồn thay 220VAC-12VDC Mạch tạo xungMạch snubber Biến áp đánh lửa thực tế Hình 39: Mô hình mạch thực tế nguồn xung cao áp Các linh kiện: Biến áp 220VAC/12VDC, chỉnh lưu cầu pha 30A, tụ hóa 4700µF, IC NE555, IC ổn áp KA7812, điện trở, tụ kẹo, tụ gốm, mosfet, diode, máy cuộn dây đánh lửa, tản nhiệt ráp board mạch Bộ nguồn DC thay nguồn có sẵn thị trường 12VDC5A giá thành rẽ tiện lợi SVTH: Lê Tấn Tài 55 Chương 5: Mô hình thực nghiệm CBHD: Nguyễn Văn Dũng Đầu cao áp Đầu Vào 12VD C Hình 40: Biến áp đánh lửa tự quấn Phóng điện cao áp AC Hình 41: Phóng điện cao áp biến áp đánh lửa tự quấn SVTH: Lê Tấn Tài 56 Chương 5: Mô hình thực nghiệm CBHD: Nguyễn Văn Dũng Mạch tạo xung Mạch snubber Hình 42: Mạch tạo xung- Mạch snubber Mạch bảo vệmosfet (snubber): Diode xung 1N4007, điện trở 200KΩ, tụ gốm 68nF 5.2 Kết thử nghiệm thực tế Bảng 11: Bảng liệt kê thông số cần khảo sát Thông số Ký hiệu Đơn vị Điện áp đầu vào trước chỉnh lưu VinAC V Điện áp đầu sau chỉnh lưu VoutDC V Điện áp đầu mosfet trước gắn cuộn đánh lửa Vout_mos V Upđ V Điện áp phóng điện SVTH: Lê Tấn Tài 57 Chương 5: Mô hình thực nghiệm CBHD: Nguyễn Văn Dũng 5.2.1 Bộ nguồn DC Dạng sóng điện áp nguồn thay thế: Điện áp đầu vào AC VinAC = 220V Dạng sóng điện áp kênh CH1 = 50V Điện áp đầu sau chỉnh lưu VoutDC = 12V Dạng sóng kênh CH1 = 50V SVTH: Lê Tấn Tài 58 Chương 5: Mô hình thực nghiệm CBHD: Nguyễn Văn Dũng Tần số ngõ IC NE555 Xung vuông trước gắn Mosfet mạch Snubber Tần số f = 387,7HZ Dạng sóng Kênh CH1 = 50V Tần số đầu IC NE555 sau gắn Mosfet mach Snubber Tần số f = 387,5HZ Dạng sóng kênh CH1 = 50V SVTH: Lê Tấn Tài 59 Chương 5: Mô hình thực nghiệm CBHD: Nguyễn Văn Dũng Dạng sóng xung vuông sau qua Mosfet Tần số 387,7HZ Dạng sóng kênh CH1 = 50V → Nhận xét: Dạng sóng điện áp xoay chiều ngõ vào VinAC có dạng hình sin Dạng sóng điện áp đầu sau chỉnh lưu VoutDC có dạng đường thẳng SVTH: Lê Tấn Tài 60 Chương 5: Mô hình thực nghiệm CBHD: Nguyễn Văn Dũng Dạng sóng đầu IC NE555 trước gắn mosfet mạch snubber có dạng xung vuông không bị nhiễu với tần số 387,7HZ Sau gắn mosfet mạch snubber dạng xung mức không bị ảnh hưởng, tạo gai điện áp khác không mức không(tức ứng với lúc xả tụ) Dạng sóng tần số có dạng xung vuông đáp ứng yêu cầu thiết kế ban đầu, nhiên tần số xung có sai lệch khoảng 112,3Hz 5.2.2 Lý thuyết đo điện áp cao phóng điện điện cực Cầu-Cầu Hai cầu kim loại đường kính(D) tương đương có khoảng cách tách biệt, tạo khoảng trống hình cầu để đo giá trị đỉnh điện áp xung Khả đáp ứng với giá trị đỉnh điện áp, thời gian cao điểm không ngắn (>=1-3μsec), tức làthời gian chờ cho electron xuất để bắt đầu lan truyền electron phóng điện Sức phá hủy phân tử khí phụ thuộc vào ion hóa mật độ phân tử khí nên điện áp đánh thủng gần với khoảng cách, khoảng cách mặt cầu hữu ích để sử dụng thiết bị đo Điện áp đánh thủng khoảng cách mặt cầu (hình 43) gần độc lập với độ ẩm không khí, diện độ ẩm bề mặt làm giảm điện áp phóng điện mang tính tương đối Hình 43: Điện cực Cầu - Cầu SVTH: Lê Tấn Tài 61 Chương 5: Mô hình thực nghiệm CBHD: Nguyễn Văn Dũng Hình 44: Phóng điện thực tế điện cực Cầu - Cầu Hình 45: Đặc tính phóng điện hình cầu Khi khoảng cách khoảng tăng dần lên, trường xung quanh cực cầu trở nên méo mó Các giới hạn độ xác phụ thuộc vào tỷ lệ khoảng cách d với đường kính cầu D sau: SVTH: Lê Tấn Tài d < 0,5D, sai số = ±3% 0,75> d > 0,5D, sai số = ±5% 62 Chương 5: Mô hình thực nghiệm CBHD: Nguyễn Văn Dũng Đối với mục đích đo lường xác, khoảng cách chênh lệch vượt 0.75D không sử dụng [Tài liệu tham khảo: High Voltage Engineering Fundamental – E.Kuffel] 5.2.3 Quá trình đo điện áp phóng điện thực theo bước sau Xác định khoảng cách phóng điện: Đầu tiên sử dụng đồng hồ vạn để đo lấy giá trị điện áp đầu vào trước chỉnh lưu VinAC, điện áp đầu sau chỉnh lưu VoutDC, dòngđiện cuộn sơ cấp máy biến áp xung (Vpri), điện áp đầu mosfet trước gắn cuộn đánh lửa Vout_mos Trong chế độ có tải với mức điện áp VoutDC 12V Tôi thực kết nối đầu cao áp vỏ biến đánh lửa với hai điện cực Cầu-Cầu (với đường kính cầu thực tế D = 3cm) tiến hành điều chỉnh khe hở không khí xảy phóng điện, sau sử dụng thước đo để xác định khoảng cách phóng điện hai điện cực Cuối sử dụng mô hình phóng điện không khí hai điện cực Cầu – Cầu phòng thí nghiệm Vật Liệu Điện để xác định điện áp cuộn đánh lửa phát Qui trình tiến hành đo điện áp phóng điện phòng thí nghiệm máy biến áp tự ngẫu có khoảng cách với điện áp phóng điện xungđược thực sau: Hình 46:Sơ đồ nguyên lý mạch đo SVTH: Lê Tấn Tài 63 Chương 5: Mô hình thực nghiệm CBHD: Nguyễn Văn Dũng Các phần tử hệ R1: Điện trở bảo vệ K1, K2, K3: Tiếp điểm khởi động từ Bảo vệ: Tiếp điểm thiết bị bảo vệ Chạy – Dừng: Nút ấn đóng, mở Cửa: Tiếp điểm cửa thường mở Khóa: Khóa bảo vệ K: Khởi động từ D1, D2: Đèn tín hiệu V1, V2: Volt kế A: Ampe kế Hình 47: Sơ đồ thí nghiệm đo điện áp phóng điện Sơ đồ thí nghiệm mắc hình 48 với 1, làđiện cực cao áp (dạng cầu), điện môi sử dụng không khí Thí nghiệm thực điều kiện bề mặt khô Điều chỉnh khe hở d (mm) điện cực cầu.Đặt điện áp AC tần số công nghiệp 50HZ vào hệ thống điện cực Tăng dần núm điều chỉnh máy biến áp tự ngẫu từ xuất phóng điện điện cực cầu Lặp lại thí nghiệm 10 lần ứng với khoảng cách d = (mm), d = 10 (mm) khoảng cách điều chỉnh lớn thí nghiệm để phóng điện qua điện cực Cầu – Cầu nguồn thiết kế.Hai lần thí nghiệm liên tiếp thực cách khoảng thời gian t = 30 giây Những điểm cần lưu ý trước lấy số liệu: Kiểm tra lại tất nối đất thiết bị; Trước điều chỉnh lại khoảng cách hai điện cực cần phải giải phóng điện tích dư điện cực cao thế; Tốc độ tăng điện áp phải điều không vượt 1-2KV/S; Sau lần phóng điện cần phải di chuyển núm quay máy biến áp tự ngẫu không; Không tiếp xúc va chạm vào cực cao chưa giải phóng điện tích dư điện cực [Tài liệu tham khảo: “Giáo trình thực tập Vật Liệu Điện” – ThS Nguyễn Đăng Khoa] SVTH: Lê Tấn Tài 64 Chương 5: Mô hình thực nghiệm CBHD: Nguyễn Văn Dũng Kết khảo nghiệm Điện áp sau chỉnh lưu VoutDC = 12V Bảng 12: Giá trị khảo sát Giá trị khảo nghiệm Khi phóng điện Điện áp đầu vào trước chỉnh lưu VinAC (V) 221,17 Điện áp đầu sau chỉnh lưu VoutDC (V) 12,07 Điện áp đầu mosfet trước gắn cuộn đánh lửa Vout_mos (V) 12,34 Điều chỉnh khoảng cách tối đamà điện áp xung phóng điện với khe hởd = (mm) Bảng 13: Giá trị điện áp phóng điện 1 STT 10 TB Upđ_max (KV) 11,7 12,1 12,3 11,8 12,5 12,0 12,4 11,8 12,3 12,2 12,1 Upđ_rms (KV) 8,3 8,8 8,5 8.6 8.7 8,3 8,8 8,3 8,7 8,6 8,6 Điều chỉnh khoảng cách tối đa mà điện áp xung biên áp đánh lửa tự quấn phóng điện với khe hở d = 10(mm) Bảng 14: Giá trị điện áp phóng điện STT 10 TB Upđ_max1 15.8 16.0 16.0 16.0 16.7 16.0 15.6 16.8 16.0 16.3 16.1 (KV) Upđ_rms1 11.2 11.3 11.3 11.3 11.8 11.3 11.0 11.9 11.3 11.5 11.4 (KV) SVTH: Lê Tấn Tài 65 Chương 5: Mô hình thực nghiệm CBHD: Nguyễn Văn Dũng Nhận xét: Biến áp đánh lửa: Các giá trị điện áp dòng điện điều có thay đổi trước sau phóng điện không khí Giá trị điện áp dòng điện trước phóng điện lớn sau phóng điện Khi mà thay đổi giá trị điện trở (thay đổi chu kỳ đóng ngắt) điện áp dòng điện thay đổi theo So sánh kết khảo nghiệm biến áp đánh lửa xung với kết mô (ở chế độ phóng điện không khí):  Ở mức điện áp VoutDC = 12V: Giá trị điện áp khảo nghiệm Vpđ = 12,1kV nhỏ kết mô 5,892kV Giá trị dòng điện khảo nghiệm Ipri = 2,55A nhỏ giá trị dòng điện mô Ipri = 0,526A Đối với biến áp đánh lửa tụ quấn: Giá trị điện áp khảo nghiệm trung bình Vpđ_max1 = 16,1kV nhỏ kết mô 1,892kV  Dạng sóng điện áp đầu IC NE555 mô thực nghiệm có dạng xung vuông giống Dạng sóng điện áp đầu mosfet trước gắn biến áp đánh lửa mô thực nghiệm có dạng sóng vuông giống SVTH: Lê Tấn Tài 66 Chương 6: Kết luận kiến nghị CBHD: Nguyễn Văn Dũng CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 6.1 Kết luận Sau thời gian tìm hiểu, tham khảo tài liệu có liên quan làm việc cách có hệ thống với hướng dẫn tận tình thầy Nguyễn Văn Dũng,em thiết kế mô hình nguồn xung cao áp kiểu điện từ, đồng thời em hiểu nguyên lý làm việc, cách đo điện áp cao, cấu tạo kỹ thuật quấn máy biến áp xung góp phần vào việc tính toán thiết kế nguồn xung cao áp đảm bảo hiệu suất cao nhỏ gọn Em hoàn thành “Luận Văn Tốt Nghiệp” Quyển “Luận Văn Tốt Nghiệp” trình thứ tự phần quan trọng để thiết kế, tính toán chế tạo nguồn cao áp kiểu điện từ yêu cầu Với vốn kiến thức tích lũy năm học trường, nỗ lực thân Nhưng hạn chế kinh nghiệm thực tế, tài liệu tham khảo, thời gian thực đề tài, nên không tránh khỏi thiếu sót Kính mong Thầy hướng dẫn thầy (cô) hội đồng môn góp ý xây dựng đề tài “Luận Văn Tốt Nghiệp” em hoàn thiện 6.2 Kiến nghị Một đề tài muốn ứng dụng thực tế đòi hỏi người thiết kế phải có kinh nghiệm thực tế, thời gian tìm hiểu nghiên cứu sâu đề tài Ở đề tài này, thiết kế chế tạo nguồn xung cao áp chưa thực hiệu để tạo plasma phục vụ nghiên cứu ứng dụng plasma xử lí nước Hy vọng tương lai, hệ sinh viên có hội tìm hiểu đề tài sâu vào việc nâng cao điện áp ngõ ra, công suất để tạo plasma lạnh dạng xoay chiều từ nguồn, tìm hiểu phần mềm vẽ mạch có hiệu Một lần em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Văn Dũng, thầy (cô) môn Kỹ Thuật Điện, Điện Tử - Khoa Công Nghệ - Trường Đại Học Cần Thơ tận tình bảo, giúp đỡ em hoàn thành đề tài SVTH: Lê Tấn Tài 67 Tài liệu tham khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] ThS Nguyễn Đăng Khoa, Giáo trình thực tập Vật Liệu Điện [2] Du Văn Ba, Lê Thanh Duy, Trịnh Văn Sơn, Mạch điện tích hợp gốc chuẩn thời gian 555, NXB Trẻ [3] PGS.TS Đỗ Văn Dũng, Hệ thống điện điện tử ôtô đại- Hệ thống điện động Tiếng Anh [4] School of Food Science and Environmental Health, Nonthermal Plasma Inactivation of Food-Born P athogens [5] PGS.TS Ngô Văn Hiếu, Plasma nhiệt độ thấp ứng dụng [6] E.Kuffel, High Voltage Engineering Fundamental [7] Low Temperature Plasma Science SVTH: Lê Tấn Tài vii [...]... đa phần là về điện dung Bộ nguồn điện dung trước đây khá phổ biến vì đơn giản, dễ thực hiện và yêu cầu không cao Ngày nay với yêu cầu cao hơn về mặt chính xác, trong chu kỳ phóng điện cao áp và an toàn Nên kiểu điện từ được ưu tiên hơn nhờ điều khiển được chu kỳ tạo tia lửa.Với đề tài là thiết kế và chế tạo bộ nguồn cao áp kiểu điện từ nhằm mục đích tạo plasma lạnh Bộ nguồn bao gồm mạch tạo xung vuông,... chuyển đổi cao áp Đối với ngành điện, mối quan tâm chính của điện áp cao là để thử nghiệm cách điện của các thành phần khác nhau trong hệ thống điện cho các cấp khác nhau của điện áp, tần số cụ thể là điện xoay chiều, tần số cao, chuyển đổi hoặc xung sét 1.1.2 Giới thiệu bộ nguồn cao áp kiểu điện từ Trước đây các nhà nghiên cứu đã làm nhiều thử nghiệm chế tạo bộ nguồn cao áp dạng điện dung và điện từ nhưng... Chương 2: Thiết kế mô hình điện cao áp kiểu điện từ CBHD: Nguyễn Văn Dũng CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ MÔ HÌNH ĐIỆN CAO ÁP KIỂU ĐIỆN TỪ 2.1 Sơ đồ và nguyên lý hoạt động Khi cấp nguồn một chiều (DC) qua công tắc chính, từ đó dòng điện chạy từ từ qua cuộn dây sơ cấp có điện trở (vì cuộn dây có độ tự cảm L và nó chống lại sự tăng của cường độ dòng điện) và sau đó đến mosfet Tại thời điểm mạch tạo xung vuông ở mức cao. .. mosfet và biến áp đánh lửa ôtô Bộ nguồn kiểu điện từ thiết kế cực kỳ đơn giản nhưng có độ tin cậy cao nhờ vào việc điều khiển chính xác thời gian đóng – ngắt cuộn dây Hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ để tạo ra điện áp cao SVTH: Lê Tấn Tài 1 Chương 1: Tổng quan về đề tài CBHD: Nguyễn Văn Dũng Hình 1: Mô hình tạo điện cao áp kiểu điện từ a) Mạch tạo xung Mạch tạo xung ở đây được dùng để tạo. .. dòng điện đi qua nó và cuối cùngđến cực âm (-) của nguồn Hình 10 mô tả sơ đồ nguyên lý phương pháp tạo xung cao áp ở tần số cao Hình 10: Sơ đồ nguyên lý phương pháp tạo xung cao áp Mạch có cấu tạo bởi 1 van đóng cắt và một biến áp bobin Biến áp bobin dùng để truyền công suất từ đầu vào cho đầu ra Do đây là điện áp nguồn một chiều chạy qua cuộn dây có độ tự cảm L, nhờ vào việc đóng-mở liên tục (dòng điện. .. điện áp Điện áp trên 1000V dựa theo tính an toàn điện thì được xem là điện áp cao Trong các lĩnh vực kỹ thuật điện và vật lý ứng dụng, điện áp cao như (dc, ac, và xung) là bắt buộc đối với một số ứng dụng Điện áp công nghệ cao được ứng dụng trong điện, công nghiệp và phòng thí nghiệm nghiên cứu Điện áp xung cao được yêu cầu cho mục đích thử nghiệm để mô phỏng như điện áp xảy ra trong hệ thống điện do sét... được áp dụng để kiểm soát điện áp Điện trở-Tụ điện- Diode (RCD) snubber này hoạt động như một “cái kẹp điện áp Nhằm bảo vệ mosfet tránh điện áp ngược từ biến áp đánh lửa tăng cao khi ngắt dòng điện qua cuộn sơ cấp biến áp Hình 5: Mạch snubber bảo vệ mosfet Trong chế độ snubber là kẹp điện áp đóng tại cực Drain(cực máng) của mosfet Mạch RC (điện trở Rsn-Tụ điện Csn) song song nối đến cực âm(-) hoặc vào... sóng điện áp cuộn sơ cấp sau khi gắn tảiChannel B 49 Hình 35: Sơ đồ chế tạo mạch nguồn 52 Hình 36: Sơ đồ chế tạo mạch tạo xung 53 Hình 37: Sơ đồ biến áp đánh lửa, mosfet và mạch snubber 53 Hình 38: Sơ đồ lắp đặt hoàn chỉnh 54 Hình 39: Mô hình mạch thực tế của bộ nguồn xung cao áp 55 Hình 40: Biến áp đánh lửa tự quấn 56 Hình 41: Phóng điện cao áp. .. - mở và việc tăng giảm dòng điện phụ thuộc vào thời gian SVTH: Lê Tấn Tài 15 Chương 2: Thiết kế mô hình điện cao áp kiểu điện từ CBHD: Nguyễn Văn Dũng đóng – mở) nên dòng điện bị dao động và tạo ra từ thông thay đổi Sức phản điện sinh ra trong quá trình đóng-mở trên cuộn dây thay đổi Khi “ Khóa đóng” thì dòng điện trong cuộn sơ cấp tăng dần lên Cực tính của cuộn sơ cấp có chiều như hình vẽ trên và khi... năng lượng trên các điện trở Mosfet sẽ chuyển sự duy trì tiêu hao năng lượng đỉnh qua chế độ ngắt Các giá trị của tụ điện và điện trở dựa trên năng lượng được lưu trữ trong điện cảm ký sinh nhưng năng lượng này phải được thải vào các mạng RC trong mỗi chu kỳ Điện áp trên tụ điện và điện trở có đặt điện áp giới hạn 1.2 Công nghệ Plasma 1.2.1 Khái niệm Từ "PLASMA" lần đầu tiên được áp dụng cho chất khí ... 2: Thiết kế mô hình điện cao áp kiểu điện từ CBHD: Nguyễn Văn Dũng CHƯƠNG THIẾT KẾ MÔ HÌNH ĐIỆN CAO ÁP KIỂU ĐIỆN TỪ 2.1 Sơ đồ nguyên lý hoạt động Khi cấp nguồn chiều (DC) qua công tắc chính, từ. .. hình tạo điện cao áp kiểu điện từ a) Mạch tạo xung Mạch tạo xung dùng để tạo dao động, điện áp khác không điện áp không nhằm mục đích điều khiển mosfet cho dòng điện qua cuộn cảm (điện áp khác... an toàn Nên kiểu điện từ ưu tiên nhờ điều khiển chu kỳ tạo tia lửa.Với đề tài thiết kế chế tạo nguồn cao áp kiểu điện từ nhằm mục đích tạo plasma lạnh Bộ nguồn bao gồm mạch tạo xung vuông, mạch