LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay các thiết bị điện tử công suất chiếm hơn 30% trong số các thiết bị của một xí nghiệp công nghiệp hiện đại. Điện tử công suất góp phần giải quyết những bài toán phức tạp trong lĩnh vực tự động hóa cũng như trong đời sống hàng ngày.

Môn học Điện tử công suất là một trong những môn chủ yếu để đào tạo sinh viên ngành tự động hóa nói riêng và sinh viên ngành kỹ thuật nói chung. Với sự giảng dạy nhiệt tình của các thầy cô trong khoa em đã từng bước tiếp cận môn học. Để có thể nắm vững phần lý thuyết và áp dụng kiến thức đó vào trong thực tế, ở học kỳ này em được các thầy giao cho đồ án môn học với đề tài :

“ Thiết kế phần nghịch lưu của bộ nguồn cho lò tôi thép “

Đây là một đề tài có quy mô và ứng dụng thực tế rất lớn. Các bộ chỉnh lưu và nghịch lưu đã được một số nhà muáy luyện kim, nhà máy xi măng… ở nước ta đưa vào sử dụng, lắp đặt và đã chiếm được ưu thế.

Với sự cố gắng của bản thân, cùng với sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô trong môn học. đặc biệt là sự hướng dẫn trực tiếp của thầy

“Trần Trọng Minh” đã giúp em hoàn thành đồ án môn học này.

Do lần đầu tiên làm đồ án môn học Điện Tử Công Suất kinh nghiệm chưa có nên em không tránh khỏi mắc sai sót, mong các thầy giúp đỡ.

Em xin chân thành cảm ơn !

Hà nội tháng 6 năm 2006

Sinh viên thực hiện

Đặng Duy Phú

Mục lục

Trang

Lời nói đầu 2

Chương I Tìm hiểu về công nghệ và yêu cầu của công nghệ lò tôi thép

4

Chương II Đề xuất và lựa chọn phương án 7

Chương III Tính toán mạch lực 10

Chương IV Thiết kế và tính toán mạch điều khiển 18

Chương V Nguyên lý hoạt động của toàn bộ hệ thống 32

Kết luận 33

Tài liệu tham khảo

Phần I TÌM HIỂU VỀ CÔNG NGHỆ VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA LÒ TÔI THÉP.

I.Giới thiệu về lò cảm ứng.

1.1 Khái quát chung:

Hiện nay trong công nghiệp luyện kim, luyện thép trong lò điện là một khâu quan trọng. Các loại lò điện thường dùng là

- Lò điện trở

- Lò hồ quang

- Lò cảm ứng

Trong đó lò cảm ứng được ứng dụng rất rộng rãi, đăc biệt là các lò tôi tần số .Trong những lò này, nguyên liệu được nung nóng nhờ dòng điện xoay chiều với tần số cao nhờ vào hiệu ứng dòng Fucô.

1.2 Lò tôi cao tần:

-Tôi thép là sự nung nóng thép đến nhiệt độ cao hơn các biến đổi pha, hãm ở nhiệt độ đó và làm nguội nhanh với tốc độ lớn hơn tốc độ tới hạn.

-Mục đích của quá trình tôi thép:

+ Nâng cao độ cứng (HRC) bề mặt, độ bền và tính mài mòn của thép.

+ Đạt được sự phối hợp tốt các tính chất cơ khí khác.

Tôi tần số cao (tôi cảm ứng) là phương pháp tôi công nghệ tiên tiến, chủ yếu dùng để tôi bề mặt, nó cho phép bề mặt đạt độ cứng và tính mài mòn cao hơn các phương pháp tôi thông thường, còn phần lõi vẫn đạt độ dẻo

1.2.1Nguyên lý làm việc:

Khi cho dòng điện có tần số cao chạy qua vòng dây

dẫn( vòng cảm ứng ) sẽ tạo ra một từ trường thay đổi

mãnh liệt bên trong vòng dây.Vật cần tôi được đặt

trong từ trường xoay chiều đó. Sự bố trí cuộn dây cảm

ứng và chi tiết cần tôi có thể coi như một máy biến áp.

Vòng cảm ứng là cuộn sơ cấp nơi dòng điện đi vào còn

chi tiết cần tôi là cuộn thứ cấp ngắn mạch.Chính điều

này gây ra dòng điện rất lớn chảy qua chi tiết tôi gọi là

dòng điện xoáy ( dòng Fucô). Nhờ vào hiệu ứng bề mặt

mà dòng điện xoáy sẽ chỉ chảy ở lớp bề mặt mỏng của chi tiết tôi, cũng chính nhờ hiệu ứng bề mặt mà tác dụng nung nóng của dòng xoay chiều chảy trong chi tiết tăng lên rất nhiều.

Nhờ vậy, bề mặt chi tiết được nung nóng đến nhiệt độ quy định trong thời gian ngắn.

Sau đó bằng các phương pháp làm nguội nhanh để có được độ cứng bề mặt cần thiết.

Sự phân bố dòng điện trong chi tiết tôi tuân theo quy luật:

Một cách gần đúng có thể coi δ là chiều sâu của lớp có dòng điện chạy qua, cũng chính là chiều sâu lớp tôi và được tính theo công thức: