Luận Văn Thiết kế bộ nguồn nạp acquy tự động cho bệnh viện Bạch Mai

Mục lục:
Chương I: Giới thiệu về acquy và cách nạp acquy
I.1 Mục đích sử dụng của ắc qui.2
I.1.1 Mục đích sử dụng chung .2
I.1.2 Mục đích sử dụng ắc qui tại bệnh viện Bạch Mai.3

I.2 Các chủng loại acquy.3
I.2.1 Các loại acquy.3
I.2.2 Kiểu acquy .3

I.3 Các tham số kỹ thuật của acquy
I.3.1 Sức điện động E, đơn vị là Vôn
I.3.2 Nội trở Ro, đơn vị là Ôm ( )
I.3.3 Dung lượng
I.3.4 Hiệu suất

I.4 Các loại acquy cơ bản
I.4.1 Quá trình biến đổi năng lượng trong ắc qui axit .
I.4.2 Đặc điểm cấu tạo của acquy

I.5.1. Các đặc tính cơ bản của ắc qui .
I.5.2. Nạp của acquy axit .

I.6 Acquy kiềm14
I.6.1 Cấu tạo14
I.6.2. Quá trình biến đổi năng lượng trong ắc qui kiềm.15
I. 6.3. Đặc tính nạp của acquy kiềm .15
I.7. Sự khác nhau giữa acquy kiềm và acquy axit .17

I.8 Các phương pháp nạp ắc qui tự động.18
I.8.1. Phương pháp nạp acquy với dòng điện không đổi.18
I.8.2 Phương pháp nạp với điện áp không đổi.19
I.8.3 Phương pháp nạp dòng áp.20

Chương II: Giới thiệu các sơ đồ chỉnh lưu nạp acquy.21
II.1 Giới thiệu chung :22
II.2 Chỉnh lưu một nửa chu kỳ. 22
II.2.1 Nguyên lý 22
II.2.1 Ưu nhược điểm: 23

II.3 Chỉnh lưu cả chu kỳ với biến áp có trung tính. 23
II.3.1 Nguyên lý. 23
II.3.2 Ưu nhược điểm .24

II.4 Chỉnh lưu cầu một pha.24
II.4.1 Nguyên lý. 24
II.4.2 Ưu nhược điểm .27

II.5 Chỉnh lưu tia ba pha.27
II.5.1 Nguyên lý27
II.5.2 Ưu nhược điểm. 29

II.6 Chỉnh lưu tia sáu pha. 29
II.6.1 Nguyên lý. 29
II.6.2 Ưu nhược điểm. 30

II.7 Chỉnh lưu cầu ba pha.30
II.7.1 Chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển đối xứng. 30
II.7.2 Chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển không đối xứng.33

II.8. Nguyên lý thiết kế mach điều khiển.34

Chương III : Lựa chọn và tính toán mạch động lực
IIi.1 Lựa chọn sơ đồ chỉnh lưu cho mạch nạp ác qui 37
II.1.1Sơ đồ nguyên lý 37
III.1.2. Đường đặc tính biểu diễn38
III.2 Tính chọn van động lực:40

II.3.Tính toán máy biến áp. 42
II.3.1.Các đại lượng ban đầu. 42
III.3.2.Tính toán sơ bộ mạch từ. 42
III.3.3 Tính toán các thông số điện áp và dòng điện của các cuộn dây.4 3
III.3.4 Tính kích thước mạch từ. 45
III.3.5 Kết cấu dây quấn. 47
III.3.6 Khối lượng sắt và đồng sử dụng. 48
III.3.7 Tính toán kiểm nghiệm. 50

III.4 Tính toán cuộn kháng lọc dòng điện đập mạch. 52
III.4.1 Xác định giá trị điện cảm của cuộn kháng. 52
III.4.2 Thiết kế cuộn kháng lọc dòng điện đập mạch. 55

III.5 Tính toán các thiết bị bảo vệ mạch động lực. 59
III.5.1Sơ đồ mạch động lực có các thiết bị bảo vệ. 59
III.5.2 Chọn bảo vệ. 60

Chương IV: Thiết kế và tính toán mạch điều khiển

IV.1 Nguyên lý thiết kế mach điều khiển.64

IV.2 Sơ đồ khối mạch điều khiển. 65

IV.3 Giới thiệu về linh kiện điều khiển. 65
IV.3.1 Tạo xung răng cưa. 65
IV.3.2 Chọn khâu đồng pha. 68
IV.3.4 Khâu tạo xung khuếch đại. 69
IV.3.5 Sơ đồ một kênh điều khiển .70
IV.3.6 Kết quả mô phỏng bằng phần mềm Electronic Workbenchs 6.2. 72

III.4 Tính toán các thông số của sơ đồ mạch điều khiển. 76
IV.4.1.Tính biến áp xung. 76
IV.4.2.Tính tầng khuyếch đại cuối cùng. 77
IV.4.3 Tính chọn tầng so sánh.78
IV.4.4 Tính các thông số của khâu đồng pha.78
IV.4.5 Máy biến áp đồng pha và nguồn nuôi.79

Chương V: xây dựng và tính toán mạch điều khiển tự động

V.1 Yêu cầu mạch điều khiển và các phương án điều khiển. 85
V.1.1 Yêu cầu điều khiển. 85
V.1.2 Các phương pháp điều khiển tự động. 85

V.2 Lựa chọn phương án điều khiển. 86
V.2.1 Dùng phản hồi âm dòng điện có ngắt để hạn chế dòng điện . 87
V.2.2 xây dựng mạch điều khiển ổ định dòng. 87

V.3 Thiết kế tính toán mạch đóng nguồn nạp khi điện áp acquy nhỏ hơn 110 V , ngắt nguồn nạp khi lớn hơn 125 V và mạch bảo vệ khi nhỏ hơn 98 V. 90
V.3.1 Sơ đồ nguyên lý. 90
V.3.2 Tính toán các thông số của mạch đóng ngắt nguồn nạp. 91

Lời tựa

Điện năng là loại hình năng lượng phổ biến nhất trong mọi hoạt động của đời sống và công nghiệp ngày nay.
Có rất nhiều dạng và nguồn điện năng khác nhau như:
- Lưới điện xoay chiều
- Máy phát điện xoay chiều.
- Máy phát điện một chiều.
- Nguồn điện một chiều chỉnh lưu từ nguồn xoay chiều.
- Nguồn điện một chiều từ acquy.
Các nguồn điện trên có thể thay thế và bổ xung cho nhau. Tuy nhiên trong một số trường hợp thì bắt buộc phải dùng nguồn điện trực tiếp hay thay thế từ acquy như:
Trong bệnh viện việc cung cấp điện cho nhiều công việc khám chữa bệnh phải đảm bảo liên tục , không được phép mất điện dù chỉ là 1 vài giây như trong chiếu sáng phẫu thuật, các máy thở , chậy thận, lọc máu nhân tạo.v.v
Ngoài ra, nguồn điện từ acquy là tối ưu để cấp điện cho những nơi không thể nối với nguồn điện lưới như tại các giàn khoan ngoài biển , các loại tàu biển, các đèn tín hiệu ngoài khơi.
Trên các phương tiện vận tải như ôtô, máy bay ,xe máy. acquy cũng là nguồn dự trữ điện năng cho điều khiển , chiếu sáng.
Trong hệ thống thông tin liên lạc ở xa lưới điện, hệ thống đòi hỏi phải có độ tin cậy cao trong một số trường hợp nhất định
Cấp nguồn điện điều khiển cho các trạm điện , nhà máy điện để đảm bảo nguồn điện điều khiển là liên tục, không phụ thuộc vào điện lưới.
Chính vì vậy việc nghiên cứu chế tạo acquy và nguồn nạp cho acquy là hết sức cần thiết. Nó ảnh hưởng rất lớn tới dung lượng và độ bền của acquy, cũng như độ an toàn của nguồn cung cấp đặc biệt là đối với những công việc hết sức quan trọng liên quan trực tiếp tới sức khoẻ và tính mạng của con người.
Dưới đây em xin trình bày toàn bộ nội dung của của đồ án tốt nghiệp “
Thiết kế bộ nguồn nạp acquy tự động cho bệnh viện Bạch Mai” do thầy giáo TS Trần Văn Thịnh hướng dẫn .
Mặc dù trong thời gian qua em đa hết sức cố gắng tìm hiểu thực tế , nghiên cứu tài liệu để thực hiện đồ án. Nhưng không thể tránh khỏi sai sót, em mong tiếp tục nhận được sự đóng góp và chỉ bảo của các thầy.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn tới sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy Trần Văn Thịnh , người đã trực tiếp hướng dẫn em và toàn bộ các thầy trong bộ môn Thiết bị Điện- Điện Tử đã chỉ bảo và dạy dỗ em trong nhiều năm qua.