TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP BÀI TẬP LỚN HỌC PHẦN: ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Sinh viên: Chu Văn Thắng - 79726 Hoàng Minh Thắng - 79733 Nguyễn Chiến Thắng - 79737 Nhóm (Lớp): nhóm BTL - N03 Giảng viên: Ths Vũ Ngọc Minh HẢI PHÒNG 4/2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP BÀI TẬP LỚN HỌC PHẦN: ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Đề tài: Thiết kế điều khiển chỉnh lưu cho máy hàn chiều, biết điện áp cấp 380 V, dải dòng điện 250A, điện áp lớn 60V Yêu cầu Thông số kỹ thuật (Lưu ý: sinh viên tờ này, hoàn thành trước… ) Sinh viên: Chu Văn Thắng - 79726 Hoàng Minh Thắng - 79733 Nguyễn Chiến Thắng - 77377 Nhóm (lớp): Nhóm BTL - N03 Giảng viên: Ths Vũ Ngọc Minh HẢI PHÒNG 4/2020 Mục lục: Trang Lời nói đầu………………………………………………………………… Chương 1: Tổng quan công hàn chiều…………….……………………… 1.1:Khái niệm hàn điện 1.2:Định nghĩa hàn 1.3:Hồ quang điện hàn hồ quang điện a.Hồ quang điện b.Hàn hồ quang điện 1.4:Máy hàn hồ quang dùng dòng điện chỉnh lưu 1.5:Yêu cầu công nghệ hàn a.Các yêu cầu chung nguồn điện hàn máy hàn b.Một số yêu cầu chế độ hàn c.Yêu cầu công nghệ hàn điện chiều sản xuất 1.6:Phạm vi ứng dụng Chương 2: Tính chọn mạch cơng suất…………………………………………… Chương 3: Mơ mạch công suất…………………………………………… Kết luận………………………………………………………………………………… Tài liệu tham khảo…………………………………………………………………… Phụ Lục Hình Ảnh LỜI NĨI ĐẦU Ngày với phát triển mạnh mẽ khoa học cơng nghệ ứng dụng cơng nghiệp nói chung cơng nghệ điện tử nói riêng Những thiết bị điện tử công suât lớn đời ngày trở nên thông dụng cần thiết sống Vì việc nắm bắt am hiểu thiết bị điều bắt buộc kĩ sư điện Sự đời, phát triển nhanh chóng ngày hồn thiện linh kiện điện tử, bán dẫn công suất lớn Diode, Thyristor, Triac, Tranzitor đặc biệt vi sử lí tạo bước đột phá làm thay đổi cách sâu sắc, toàn diện thúc đẩy mạnh mẽ phát triển thiết bị, hệ thống thiết bị điện-điện tử, hệ thống điều khiển,… Đối với sinh viên khoa điện nói chung đặc biệt ngành điện tự động cơng nghiệp chúng em việc nắm vững lí thuyết môn học "Điện tử công suất" biết cách ứng dụng chúng vào thực tế điều quan trọng Hiện nay, hàn điện công nghệ sử dụng rộng rãi công nghiệp, xây dựng cơng nghiệp chế tạo máy Ở học kì em thầy giao cho tập có đề tài là: "Thiết kế điều khiển chỉnh lưu cho máy hàn chiều" Được hướng dẫn bảo tận tình thầy "Vũ Ngọc Minh", chúng em hoàn thành tập thời gian quy định Mặc dù chúng em cố gắng nhiều việc tìm hiểu thiết kế tập, trình độ có hạn nên tập khơng thể tránh khỏi sai sót, mong đóng góp thầy bạn để tập hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn ! Chương 1: Khái niệm chung công nghệ hàn chiều 1.Khái niệm hàn điện Hàn điện công nghệ phổ biến kĩ thuật đại Ở ngành đóng tàu, xây dựng, chế tạo máy móc khơng thể thiếu máy hàn điện hàn điện áp dụng đơn vị sản suất nhỏ công ty lớn ngành công nghiệp khác 2.Định nghĩa hàn Hàn trình nối hai vật liệu kim loại với cách nung nóng chổi nối đến nóng chảy gần nóng chảy 3.Hồ quang điện hàn hồ quang điện a.Hồ quang điện Hồ quang điện dạng phóng điện chất khí với mật độ dòng điện lớn(100 đến 1000A/mm²) Ở điều kiện bình thường chất khí khơng dẫn điện Nếu đặt lên hai điện cực mơi trường khơng khí điện trường có cường độ đủ lớn phá vỡ ccahs điện chất khí có khả dẫn dòng điện lớn, phụ thuộc vào tính chất chất khí, áp suất nó, nhiệt đọ mơi trường, vật liệu làm điện cực, độ lớn cường đọ điện trường,… Đặc tính V-A, đặc tính tĩnh hồ quang: Để giảm U giây mà gây hồ quang người ta cho hai điện cực tiếp xúc gây I đoản mạch Nếu I đoản mạch đủ lớn nung kim loại chỗ tiếp súc nóng chảy b.Hàn hồ quang điện Hàn điện hồ quang dung nhiệt lương hồ quang điện nung nóng chỗ hàn, làm cho kim loại vật hàn chảy kim loại bổ xung chảy để nối hai vật lại Khi hàn: cho que hàn chạm vào vật hàn 0,1s xong đưa lên cao 3-4mm Do tác dụng điện trở nên đầu nút que hàn chỗ vật hàn tiếp xúc với que hàn bị nung nóng Khi nhấc que hàn lên khỏi vật hàn băn điện tử, điện tử bắn nhanh đập vào vật hàn biến động thành nhiệt dẫn đến vật hàn bị chảy Môi trường vật hàn que hàn chịu tác dụng điện trường bị ion hóa, ion dời nhanh biến động thành nhiệt nên que hàn nóng chảy nhỏ giọt xuống vật hàn Quá trình gây hồ quang hàn sảy qua giai đoạn: a b c Quá trình gây hồ quang hàn Giai đoạn ngắn mạch(a): Cho hai điện cực chạm vào nhau, diện tích tiết diện ngang mạch điện bé điện trở vùng tiếp xúc điện cực lớn mạch xuất dòng điện cường độ lớn, hai mép điện cực bị nung nóng mạnh Giai đoạn ion hóa(b): Khi nâng điện cực lên khỏi điện cực thứ hai khoảng mm, điện từ bứt khỏi quỹ đọa chuyển động nhanh phía anơt(cực dương), đường chuyển động chúng va chạm vào phần tử khí trung hòa làm chúng bị ion hóa, ion hóa phân tử khí kèm theo tỏa nhiệt phát sang mạnh Giai đoạn hồ quang cháy ổn định(c): Khi mức độ ion hóa đạt đến mức bão hòa, cột hồ quang ngừng phát triển, giữ cho khoảng cách hai điện cực khơng đổi cột hồ quang trì mức ổn định Khi hàn điện áp cần thiết để gây hồ quang khoảng 35 55V với dòng chiều 4.Các yêu cầu chung nguồn hàn hồ quang Nguồn điện cung cấp cho hàn hồ quanh nguồn xoay chiều chiều Trong dó nguồn hàn hồ quang chiều có nhai loại là: -Bộ biến đổi quay (Máy phát hàn chiều) -Bộ biến đổi tĩnh (Bộ chỉnh lưu) Với phát triển kĩ thuật bán dẫn công suất lớn đưa nhiều úng dụng nguồn hàn chiều dùng chỉnh lưu có ưu việt sau so với máy phàt hàn chiều: -Chỉ tiêu lượng cao -Không cần phần quay -Hiệu suất cao, chi phí vận hành, bảo dưỡng sửa chữa thấp Tuy nhiên chúng có yêu cầu chung sau: -Điện áp không tải đủ lớn lớn áp có tải để mồi hồ quang hàn dễ dàng: +Nguồn hàn chiều với điện cực là: Kim loại: U0min = (30 – 40)V Than: U0min = (45 – 55)V • • -Đảm bảo an toàn lúc làm việc chế độ làm việc làm việc chế độ ngắn mạch Bội số làm việc ngắn mạch khơng q lớn +Trong đó: - bội số dòng điện ngắn mạch - Inm dòng điện ngắn mạch -Nguồn hàn phải có cơng suất lớn -Nguồn hàn phải có khả điều chỉnh dòng hàn, ta biết dòng hàn phụ thuộc vào đường kính que hàn Dòng điện hàn tính theo biểu thức sau: Ih = (40 60)d +Trong đó: - Ih dòng điện hàn - d đường kính que hàn -Đường đặc tính ngồi nguồn hàn phải đáp ứng theo phương pháp hàn -Đặc tính ngồi đường biểu diễn qua hệ áp hai đầu máy với dòng tải ... Nhóm BTL - N03 Giảng viên: Ths Vũ Ngọc Minh HẢI PHÒNG 4 /20 20 Mục lục: Trang Lời nói đầu………………………………………………………………… Chương 1: Tổng quan công hàn chiều…………….……………………… 1. 1:Khái niệm hàn điện 1. 2: Định... cầu chế độ hàn c.Yêu cầu công nghệ hàn điện chiều sản xuất 1. 6:Phạm vi ứng dụng Chương 2: Tính chọn mạch cơng suất…………………………………………… Chương 3: Mô mạch công suất…………………………………………… Kết luận…………………………………………………………………………………... 1. 1:Khái niệm hàn điện 1. 2: Định nghĩa hàn 1. 3:Hồ quang điện hàn hồ quang điện a.Hồ quang điện b.Hàn hồ quang điện 1. 4:Máy hàn hồ quang dùng dòng điện chỉnh lưu 1. 5:Yêu cầu công nghệ hàn a.Các yêu cầu