Bài giảng Điện tử công nghiệp - Trường Đại học Thái Bình

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:60

Thêm vào BST

Báo xấu

11
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Điện tử công nghiệp được biên soạn gồm các nội dung chính sau: ổn áp nguồn một chiều; ổn áp nguồn xoay chiều; điểu khiển tốc độ động cơ; cảm biến. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Điện tử công nghiệp - Trường Đại học Thái Bình

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÁI BÌNH KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Thái Bình, tháng 6 năm 2019 1
CHƯƠNG 1: ỔN ÁP NGUỒN MỘT CHIỀU .................................................. 3 1.1. Nguyªn t¾c æn ¸p................................................................................. 3 1.2 Dïng diot æn ¸p .................................................................................... 4 1.3 . Dïng Transistor lìng æn................................................................... 4 1.4. Dïng Op- Amp .................................................................................... 6 1.5. M¹ch æn ¸p 3 ch©n .............................................................................. 7 CHƯƠNG 2: ỔN ÁP NGUỒN XOAY CHIỀU ............................................. 11 2.1 Sutvolter tù ®éng ................................................................................ 11 2.2 æn ¸p dïng ®éng c¬ Servo .................................................................. 14 CHƯƠNG 3: ĐIỂU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ....................................... 18 3.1. §iÒu khiÓn tèc ®é ®éng c¬ mét chiÒu .............................................. 18 3.2 §iÒu khiÓn tèc ®é ®éng c¬ xoay chiÒu ............................................... 23 CHƯƠNG 4: CẢM BIẾN................................................................................ 25 4. 1: C¶m biÕn nhiÖt ................................................................................. 25 4.2 C¶m biÕn quang.................................................................................. 30 BÀI 1: ỔN ÁP NGUỒN DC ............................................................................ 44 BÀI 2: ỔN ÁP NGUỒN XOAY CHIỂU AC................................................... 53 BÀI 3: MẠCH ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ DC ................................ 55 BÀI 4: MẠCH ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ DÙNG ĐỘNG CƠ BƯỚC ............. 57 BÀI 5: MẠCH ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ AC ................................ 58 BÀI 6: CẢM BIẾN ........................................................................................... 60 2
CHƯƠNG 1: ỔN ÁP NGUỒN MỘT CHIỀU 1.1. Nguyªn t¾c æn ¸p Mặc dù các mạch thực tế có thể thay đổi nhưng 4 thành phần này không đổi. a. Phần tử chuẩn Phần tử chuẩn là nền tảng của tất cả các ổn áp và điện áp ra được điều khiển trực tiếp bằng điện áp chuẩn VREF. Những biến đổi của điện áp chuẩn qua khuếch đại sai biệt sẽ làm cho điện áp ra thay đổi theo. Để có được sự ổn định như yêu cầu, phần tử chuẩn phải ổn định đối với mọi biến đổi của điện áp nguồn và các nhiệt độ tiếp xúc. b. Phần tử lấy mẫu Phần tử lấy mẫu giám sát điện áp ra và biến đổi nó thành mức điện áp chuẩn khi có sự thay đổi ở điện áp ra làm cho điện áp thay đổi lớn hay nhỏ hơn mức điện áp chuẩn. Hiệu số của điện áp chuẩn và điện áp lấy mẫu sẽ điều khiển ổn áp làm cho nó đáp ứng thích hợp. Làm cho điện áp ra đáp ứng yêu cầu. c. Khuyếch đại sai biệt Khuyếch đại sai biệt của ổn áp dùng để so sánh điện áp hồi tiếp với điện áp chuẩn. Nó cũng khuyếch đại mức sai biệt để lái mạch điều khiển để đưa điện áp ra về mức đặt trước. 3
d. Phần tử điều khiển Tất cả các phần tử đã bàn trên hầu như không đổi đối với các mạch ổn áp. Trái lại thì phần tử điều khiển thay đổi theo kiểu ổn áp sẽ thiết kế. Người ta dựa vào phần tử này để phân loại ổn áp: nối tiếp, song song hay xung. Bất cứ sai biệt nào của phần tử điều khiển đều được điều chỉnh bằng hồi tiếp từ phần lấy mẫu. Phần tử điều khiển ảnh hưởng trực tiếp đến các tham số như “sai biệt vào ra” tối thiểu, hiệu suất và công suất của mạch. 1.2 Dïng diot æn ¸p ChØ dïng cho c¸c lo¹i t¶i cã c«ng suÊt nhá trong ®ã Vo = VZ = h»ng sè R = (Vi – V0)/ IR Trong ®ã VI lµ trÞ trung b×nh: VI = (1,5 - 2) V0 Chän IZ = IL VËy IR = IL + IZ C«ng suÊt ®iÖn trë: PR = 2PL = 2RI2L Chän Diot zener VZ = VL IZmax >= 4 IL M¹ch nµy cã nhîc ®iÓm lµ khã thùc hiÖn trong thùc tÕ ®èi víi t¶i cã c«ng suÊt lín. 1.3 . Dïng Transistor lìng æn. 1.3.1 M¹ch æn ¸p nèi tiÕp T RL R Ucc D1 ZENER V0 = VB - VBE Trong ®ã VB = VZ = h»ng sè V0 = VZ – VBE = h»ng sè ( VBE = 0,6V – 0,7V) 4
®Ó m¹ch ho¹t ®éng tèt vÉn ph¶i cã ®iÒu kiÖn: V i = ( 1,5 – 2)V0 Chän diot Zen ner Iz  (1÷ 2)IB I R = IZ + IB RB = (Vi – VZ)/ IR Chän Transistor víi c¸c th«ng sè sau: ICmax  2IL PC = IC VCE = IL ( Vi - V0) Chän T cã c«ng suÊt cùc ®¹i lµ: PCmax  2 PC 1.3.2. M¹ch æn ¸p song song. §iÒu kiÖn: Vi = ( 1,5 ÷ 2) V0 R I V0 = VZ + VBE = const VËy V0 ®îc gi÷ æn ®Þnh mµ chØ tuú thuéc Iz D Ic RL vµo VZ Chän IC = IL T Ucc Ib Mµ I = IC + IL Rb TÝnh R = (Vi – V0) / I Chän IZ = (5 ÷ 10) IB VZ = V0 - VBE IZmax = 2 Iz 5
1.3.3. M¹ch æn ¸p phao: T1 I1 I2 R3 R1 R2 I34 IL T + Ib2 RL Ucc - Iz D R4 1.4. Dïng Op- Amp Trong m¹ch Op ®ãng vai trß lµ m¹ch khuÕch ®¹i sai lÖch vµ ngâ ra cÊp dßng cho cùc B cña Tran lµ dßng t¶i. R1 Ta cã: Vi = VL Gi¶ sö bé khuÕch ®¹i thuËt to¸n ®¹t lý táng :Vi = VZ R1  R 2 R1 Th× Vi = VL = Const ( Kh«ng phô thuéc vµo dßng t¶I IL ) R1  R 2 Dßng ®iÖn qua t¶I I0 = IE1 = βIB1 C«ng suÊt tiªu t¸n trrªn Tran: PC = ( VCC – V0). βIB1 + VCC R3 R2 R1 + T - DZ RL §iÖn ¸p ®Çu vµo cña m¹ch : R1 Vi  VL R  R2 1 R1  R2 V0  VZ R1 Gi¶ sö OA lµ lý tëng th× Vi = VZ Do ®ã ®iÖn ¸p ra lµ : 6
Dßng ®iÖn qua t¶i I0 = IE1 = .IB1 C«ng suÊt tiªu t¸n trªn Transistor T: PC = ( VCC – V0). IB1 §Ó ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p ra ta cã thÓ thay m¹ch t¹o ®iÖn ¸p chuÈn VZ dïng diot Zener b»ng m¹ch kÕt hîp OA vµ Diot Zener. + VCC + VCC R R3 VR R2 + + DZ - - VR V0 R1 V0 DZ R Vi  Vcc R  VR R VR V0  VZ R 1.5. M¹ch æn ¸p 3 ch©n 1.5.1 IC æn ¸p d¬ng ®iÖn ¸p (hä 78XX) Vi m¹ch 78XX lµ vi m¹ch æn ¸p d¬ng cho ®iÖn ¸p ngâ ra d¬ng 78: BiÓu thÞ cho ®iÖn ¸p d¬ng XX: BiÓu thÞ ®iÖn ¸p ngâ ra. 7
Gi¶i nhiÖt nèi víi ch©n C 78XX 78XX 78XX 1 2 1 2 3 3 78XX æn ¸p dßng thÊp I C O H×nh d¹ng cña IC æn ¸p hä 78 XX78XX æn ¸p dßng VD: 7805: IC cho ®iÖn ¸p ra æn ®Þnh lµ d¬ng 5V. §iÖn ¸p ngâ vµo: Vmin = V0 + 2V Vinmax = 35V VËy V0 + 2V ≤ VI ≤ 35V 7805 IN OUT COM 5V C1 100µF C2 10µF 0V 0V 1.5.2. IC æn ¸p ©m ®iÖn ¸p ( hä 79XX) Vi m¹ch 79XX lµ vi m¹ch æn ¸p ©m cho ®iÖn ¸p ngâ ra ©m 79 : BiÓu thÞ cho ®iÖn ¸p ©m XX: BiÓu thÞ ®iÖn ¸p ngâ ra. VD: 7905: IC cho ®iÖn ¸p ra æn ®Þnh lµ ©m 5V. §iÖn ¸p ngâ vµo: Vmin = V0 + 2V Vinmax = 35V VËy V0 + 2V ≤ VI ≤ 35V 1.5.3 IC æn ¸p d¬ng cã ®iÖn ¸p thay ®æi ®îc Sö dông IC æn ¸p 3 ch©n ®iÒu chØnh ®îc nh: - Lo¹i æn ¸p d¬ng cã hä lµ LM 117, LM217, KM317. 8
§èi víi IC æn ¸p d¬ng: Ch©n 1: chØnh møc ®iÖn ¸p ra ( ADJ) Ch©n 2: Cho ®iÖn ¸p vµo: (Input) Ch©n 3 : Cho ®iÖn ¸p ra (Output) IC nµy cã thÓ cÊp dßng t¶I lªn ®Õn 1,5A møc ®iÖn ¸p ra thay ®æi ®îc ttrong kho¶ng tõ 1,25 ®Õn 37V. Chó ý ®Õn ®iÒu kiÖn gi¶I nhiÖt cho IC. Víi l¸ nh«m gi¶I nhiÖt sÏ tèt, IC sÏ cÊp dßng ra lín mµ vÉn ë tr¹ng th¸i an toµn. Vin LM117 Vout LM117M, LM317 R1 240 Iadj Cin + Cout + CAdj 1uF R2 10uF Ta cã c«ng thøc tÝnh ®iÑn ¸p ra : R2 Vout  1,25V (1  )  I adj R2 R1 Dßng Iadj= 100µA ®èi víi LM117 vµ 50µA ®èi víi LM317, do ®ã phÇn lín cã thÓ bá qua Iadj khi ®ã V0 = 1,25V(1 + R2 / R1) 1.5.4. IC æn ¸p ©m cã ®iÖn ¸p thay ®æi ®îc Lo¹i æn ¸p ©m cã LM337. §èi víi IC æn ¸p ©m : Ch©n 1: chØnh møc ®iÖn ¸p ra ( ADJ) Ch©n 2: Cho ®iÖn ¸p ra : (Input) Ch©n 3 : Cho ®iÖn ¸p vµo (Output) 9
IC nµy cã thÓ cÊp dßng t¶I lªn ®Õn 1,5A møc ®iÖn ¸p ra thay ®æi ®îc ttrong kho¶ng tõ - 1,25 ®Õn - 37V. Chó ý ®Õn ®iÒu kiÖn gi¶I nhiÖt cho IC. Víi l¸ nh«m gi¶i nhiÖt sÏ tèt, IC sÏ cÊp dßng ra lín mµ vÉn ë tr¹ng th¸i an toµn. Vin LM337 Vout 3 2 1 R1 240 Iadj Cin + Cout + CAdj 1uF R2 10uF Ta cã c«ng thøc tÝnh ®iÑn ¸p ra : R2 Vout  1,25V (1  )  I adj R2 R1 Dßng Iadj= 100µA ®èi víi LM117 vµ 50µA ®èi víi LM317, do ®ã phÇn lín cã thÓ bá qua Iadj khi ®ã V0 = -1,25V(1 + R2 / R1) 10
CHƯƠNG 2: ỔN ÁP NGUỒN XOAY CHIỀU Giíi thiÖu c¸c d¹ng æn ¸p nguån xoay chiÒu Trong c«ng nghiÖp vµ d©n dông ®«i khi cã mét sè thiÕt bÞ cÇn thiÕt ph¶i lµm viÖc víi nguån ®iÖn æn ®Þnh dÓ ®¶m b¶o ®é æn ®Þnh chÝnh x¸c cao mµ trªn líi lu«n lu«n ph¶i cã c¸c t¶i cã c«ng suÊt lín ®ãng më thêng xuyªn nh m¸y hµn ®iÖn, nªn nguån ®iÖn lu«n ph¶i bÞ thay ®æi ®iÖn ¸p liªn tôc. §Ó kh¾c phôc t×nh tr¹ng nµy ngêi ta chÕ t¹o ra c¸c m¸y æn ¸p tù ®éng ®Ó cung cÊp ®iÖn ¸p cho t¶i lu«n lµ h»ng sè C¸c d¹ng æn ¸p nguån xoay chiÒu ®Ó æn ®Þnh ®iÖn ¸p lµ: Æn ¸p b·o hoµ tõ ( lo¹i æn ¸p liªn x« hay cßn gäi lµ æn ¸p tæ ong trªn thÞ trêng) Survolteur tù ®éng chuyÓn n¾c M¸y æn ¸p dïng ®éng c¬ DC servo 2.1 Sutvolter tù ®éng 2.1.1. Nguyªn t¾c æn ¸p. Bé æn ¸p xoay chiÒu nµy cha ph¶i hoµn toµn lµ mét æn ¸p cã thÓ xem nã nh lµ mét bé biÕn ®iÖn dïng Relay ®Ó tù ®éng thay ®æi c¸c nÊc chØnh ( duy tr× ®iÖn ¸p ngâ ra ®óng møc quy ®Þnh) Vãi Sutvolt ta cã thÓ cã 8 nÊc chØnh víi 3 Relay ho¹t ®éng giao ho¸n ( thùc hiÖn viÖc chuyÓn nÊc) 2.1.2 S¬ ®å m¹ch ®éng lùc Trong s¬ ®å c¸c tiÕp ®iÓm thêng ®ãng vµ thêng më thuéc vÒ 3 Relay giao ho¸n K1, K2, K3. BiÕn ¸p ®éng lùc chÝnh cã 6 ®Çu d©y ra vµ quÊn theo d¹ng biÕn ¸p tù ngÉu. Ở trong phÇn nµy chØ giíi thiÖu tr×ng bµy cô thÓ møc ®iÖn ¸p gi÷a c¸c ®Çu cho ngâ ra 220V vµ ngâ vµo cã møc ®iÖn ¸p thay ®æi tõ 160V ®Õn 240V. C¸ch ph©n bè ®iÖn ¸p gi÷a 6 ®Çu ra cña biÕn ¸p dïng lµm Sutvolt tù ®éng chuyÓn nÊc: Nh vËy ta cã 3 Relay ho¹t ®éng giao ho¸n cho ta 23 = 8 tr¹ng th¸i. Øng vãi c¸c tr¹ng th¸i ho¹t ®éng kh¸c nhau cña Relay ®iÖn ¸p ngâ vµo vµ ngâ ra ®îc ®a vµo vµ lÊy ra ë c¸c ngâ ra kh¸c nhau trªn 6 ®Çu vµo cña biÕn ¸p. 11
2.1.3 Tr¹ng th¸i chuyÓn ®æi tiÕp ®iÓm §©y lµ b¶ng vÞ trÝ vµ c¸c møc ®iÖn ¸p ngâ ra vµ ngâ vµo cña Sut hki c¸c Relay chuyÓn ®æi tr¹ng th¸i. Mçi kho¶ng ®iÖn ¸p ngâ vµo thay ®æi 10V th× thiÕt bÞ chuûªn ®æi 1 cÊp Trong 4 kho¶ng vÞ trÝ ®Çu ( tõ 1 ®Õn 4) ngâ vµo cè ®Þnh 1-3 vµ ngâ ra thay ®æi ë 4 vÞ trÝ kh¸c nhau ®Ó gi÷ cho møc ®iÖn ¸p ngâ ra lu«n b»ng 220V sai sè 5%. Lóc ®ã ®iÖn ¸p t¹i ngâ vµo thay ®æi tõ 160V ®Õn 220V vµ bé d©y 1-3 cã ®iÖn ¸p ®Þnh møc 220. Do vËy bé d©y lu«n vËn hµnh ë chÕ ®é ®óng b»ng ®iÖn ¸p ®Þnh møc hay thÊp h¬n ®Þnh møc. HÖn tîng nµy x¶y ra t¬ng tù khi ta cã 4 tr¹ng th¸i ho¹t ®éng tõ 5 ®Õn 8. 12
Tr¹ng K3 K2 K1 Ngâ Ngâ UVµo K= UVµo % chªnh lÖch th¸i vµo ra (V) Uo/UI (V) ®iÑn ¸p ngâ ra 1. 0 0 0 1-3 1-6 160-170 1,335 214-227 -2,9%-> +3,2% 2. 0 0 1 1-3 2-6 170-180 1,27 216-228 -1,9%-> +4% 3. 0 1 0 1-3 1-4 180-190 1,2 216-228 -1,9%-> +4% 4. 0 1 1 1-3 2-4 190-200 1,135 216-227 -1,9%-> +3,6% 5. 1 0 0 1-5 1-6 200-210 1,077 215-226 -2%-> +3% 6. 1 0 1 1-5 2-6 210-220 1,024 215-225 -2%-> +2,5% 7. 1 1 0 1-5 1-4 220-230 0,968 213-223 -3%-> +1,2% 8. 1 1 1 1-5 2-4 230-240 0,915 211-220 -4%-> 0% Nh vËy : BiÕn ¸p sÏ ho¹t ®éng víi tÝnh n¨ng kÐm khi ®iÖn ¸p vµo ë møc thÊp trong mçi ph¹m vi ho¹t ®éng ngâ vµo. ë 4 tr¹ng th¸i ®Çu vµo trong kho¶ng tõ 1- 4 biÕn ¸p lµm viÖc theo tr¹ng th¸i non ®iÖn ¸p nªn ®é sôt ¸p trªn thø cÊp lín khi mang t¶i. TÝnh chÊt sôt ¸p trªn thø cÊp sÏ gi¶m ®i khi møc ®iÖn ¸p ë trong kho¶ng 180V ®Õn 200V. 2.1.4 S¬ ®å m¹ch ®iÖn ( hÖ thèng m¹ch ®iÒu khiÓn) Muèn thùc hiÖn chÕ ®é vËn hnµh theo b¶ng rtr¹ng th¸i gi¸ trÞ ®iÖn ¸p ngâ vµo vµ ®iÖn ¸p ngâ ra c¸c relay ph¶i ho¹t ®éng theo ®óng b¶ng tr¹ng th¸i. do ®ã theiets bÞ lu«n ph¶i ®i kÌm theo lµ mét hÖ thèng m¹ch ®iÒu khiÓn so s¸nh møc ®iÖn ¸p vµo ®Ó chuyÓn ®æi t¸c ®éng cho Relay. TÝn hiÖu xoay chiÒu ®a vÒ cã thÓ chØnh lu thanhú mét chiÒu tríc khi ®a vÒ OA ®Ó so s¸nh. XÐt m¹ch so s¸nh dïng OA trong bé æn ¸p. 13
2.2 æn ¸p dïng ®éng c¬ Servo 2.2.1 Nguyªn t¾c æn ¸p Trong bé variac th«ng thêng khi cung cÊp ®iÖn vµo trong variac, ta cã thÓ dïng tay xoay con ch¹y ®Ó di chuûÓn chæi than lÊy ®iÖn trªn ngâ ra vµ lµm thay ®æi ®iÖn ¸p ngâ ra, tuú theo chiÒu quay chæi than mµ ngâ ra cã ®iÖn ¸p t¨ng hay gi¶m. Nh vËy chæi than di chuyÓn chiÒu quay lµm thay ®æi ®iÖn ¸p ngâ ra. t¬ng tù nh Variac th«ng htêng æn ¸p cã d¹ng h×nh xuyÕn nhng chæi than ®îc di chuyÓn thay ®æi chiÒu quay nhê ®éng c¬ DC servor §iÓm khÊc nhau c¬ b¶n gi÷a variac lµ chæi than di ®éng ®îc ®Æt ë ngâ vµo vµ ®iÖn ¸p ra ®îc ®Æt ë hai vÞ trÝ cè ®Þnh.. Khi ®iÖn ¸p nguån thay ®æi con ch¹y di chuyÓn lµm thay ®æi sè vßng d©y quÊn ë ngâ vµo ( t¬ng øng víi møc cao hay thÊp) ®Ó gi÷a cho ®iÖn ¸p ngâ ra lµ kh«ng ®æi. §éng c¬ Servo ®îc ®iÒu khiÓn b»ng mét m¹ch ®iÖn tö so s¸nh møc ®iÖn ¸p Ac ngâ ra ®Ó ®iÒu khiÓn ®¶o chiÒu quay cho ®éng c¬ DC VÒ mÆt cÊu t¹o bé æn ¸p trªn gåm 3 phÇn: BiÕn ¸p lâi h×nh xuyÕn lµm ®éng lùc chÝnh HÖ thèng chæi than vµ ®éng c¬ Servo. M¹ch ®iÒu khiÓn thay ®æi chiÒu quay ®éng c¬. 2.2.2 S¬ ®å m¹ch ®éng lùc 14
a. Trêng hîp cã 2 ngâ vµo vµ 2 ngâ ra t¬ng øng møc ®iÖn ¸p 110V vµ 220V T¹i ngâ vµo 220V møc thay ®æi ®iÖn ¸p tõ 160V dÕn 240V T¹i ngâ vµo 110V møc thay ®æi ®iÖn ¸p tõ 50®Õn 130V ®èi víi d¹ng nµy ®o¹n d©y quÊn tõ 110V ®Õn 220V thêng cã ®êng kÝnh bÐ nhÊt, quÊn trong cïng líp quÊn thø 2 quÊn tõ 110V ®Õn ®iÓm A( giíi h¹n quÐt vÒ phÝa díi khi ®iÖn ¸p vµo thÊp nhÊt). §êng kÝnh ding d©y trong ®o¹n nµy lín h¬n líp ®Çu tiªn nhng bÐ l¬n líp ngoµi cïng t¬ng øng víi ph¹m vi quÐt chæi than khi ®iÖn ¸p vµo thay ®æi trong ph¹m vi cho phÐp 80V. §©y lµ trêng hîp biÕn ¸p xuyÕn quÊn thµnh 3 líp. Trêng hîp biÕn ¸p cèn thµnh 2 líp, líp trong cïng quÊn tõ 110V ®Õn 220 vßng, líp ngoµi cïng t¬ng øng tõ 110 Vßng ®Õn 240 vßng, lóc nµy ta chØ ding 2 cì d©y cho biÕn ¸p. Nguyªn nh©n bè trÝ d©y thµnh 2 hay 3 líp d©y quÊn phô thuéc vµo ph¹m vi quÐt tèc ®é quay vµ hÖ sè biÕn tèc ®é ding cho ®éng c¬ DC servo. Khi ph¹m vi quÐt 90 vßng nh bè trÝ ë líp ngoµi cïng kho¶ng d©y quÊn t¬ng øng 80 vßng ®îc tr¶I réng trong ph¹m vi chu vi cña ®êng trong víi gãc t©m tõ 3400 ®Õn 3500 ( gÇn khÝt vßng trßn). 2.2.3 HÖ thèng chæi than 2.2.4 S¬ ®å m¹ch ®iÖn 15
a. m¹ch ®iÖn tö dïng trong bé æn ¸p ®Ó ®æi chiÒu quay ®éng c¬ DC servo ( dïng OA) M¹ch ®iÒu khiÓn ®îc cung cÊp tõ hai biÕn ¸p c¸ch ly: mét biÕn ¸p lµm nhiÖm vô cung cÊp nguån DC d¬ng, ©m 12V ®Ó ph©n cùc cho IC 741 , biÕn ¸p cßn lµm nhiÖm vô so s¸nh ®iÖn ¸p ngâ ra æn ¸p ®Ó ®a vµo OA, mét biÕn ¸p kh¸c ding ®Ó lµm nguån DC d¬ng ©m cho ®éng c¬ Sever. PhÇn m¹ch nguån d¬ng ©m cung cÊp ph©n cùc cho IC OA ®îc æn ¸p b»ng diot zener D23, D24. PhÇn m¹ch so s¸nh ®iÖn ¸p DC æn ¸p ngâ ra ®wocj gi¶m ¸p qua biÕn ¸p chØnh lu qua cÇu diot D1- D4, ®Ó biÕn ®æi thnµh ®iÖn ¸p mét chiÒu ( cã qua bé läc, ®iÖn trë t¶I 2,2 K) ®iÖn ¸p nµy ®a vµo cÇu diot Zener D5 vµ D6 vµ ®iÖn trë ®Ó lÊy ®iÖn ¸p ®a vµo IC OA. Ta cã UDC = 2UZ + UAB VËy UAB = UCD - 2 UZ Muèn cho ®énh c¬ ®¶o chiÒu quay , ®iÖn ¸p Uab Vµ uab ph¶I cã gi¸ trÞ d¬ng hay ©m khi UDC vµo thay ®æi Nh vËy chän ®iÖn ¸p UZ cho diot zener cã UAb cã quan hÖ víi nhau. 16
Gi¶ sö khi ®iÖn ¸p AC ë ngâ ra æn ¸p ®¹t gÝa trÞ ®óng ®Þnh møc ( ®iÖn ¸p nµy còng ®Æt vµo s¬ cÊp cña biÕn ¸p tÝn hiÖu ®a vµo m¹ch so s¸nh) Lóc ®ã gi¶ sö gi¸ trÞ UDC = UDC vµo ®Þnh møc víi gi¸ trÞ nµy cÇn cã møc ®iÖn ¸p UZ tháa m·n sao cho UAB = 0 UZ = 1/2UDC vµo ®Þnh møc Khi ®iÖn ¸p ngâ ra AC æn ¸p thÊp h¬n gi¸ trÞ ®Þnh møc UDCvµo < UDCvµo ®Þnh møc nªn UAB < 0V ®iÖn thÕ t¹i A lín h¬n ®iÖn thÕ t¹i B. Khi ®iÖn ¸p AC ë ngâ ra æn ¸p cao h¬n gi¸ trÞ ®Þnh møc UDC vµo > UDC vµo ®Þnh møc Th× UAB > 0 ®iÖn thÕ t¹i B lín h¬n ®iÖn thÕ t¹i A. b. m¹ch so s¸nh dïng OA c. XÐt ph¬ng ph¸p ®¶o chiÒu quay ®éng c¬ t¹i m¹ch ®iÒu khiÓn T 1 , T2 17
CHƯƠNG 3: ĐIỂU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ 3.1. §iÒu khiÓn tèc ®é ®éng c¬ mét chiÒu 3.1.1. Ph¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn: Tèc ®é cña bÊt cø ®éng c¬ nµo còng cã thÓ thay ®æi ®îc . ViÖc thùc hiÖn diÒu khiÓn ®éng c¬ th«ng qua c«ng thøc vËn t«c sau: U  Iu Ru n  kE Do ®ã ta cã thÓ cã nh÷ng phong ph¸p ®iÒu khiÓn vËn tèc cña ®éng c¬ nh sau: - Thay ®æi ®iÖn trë phÇn øng: Khi thªm ®iÖn trë vµo m¹ch phÇn øng th× tèc ®é gi¶m. - Thay ®æi ®iÖn ¸p U: Dïng nguån ®iÖn mét chiÒu ®iÒu chØnh ®¬c ®iÖn ¸p cung cÊp ®iÖn cho ®éng c¬. - Thay ®æi tõ th«ng : thay ®æi tõ th«ng b»ng c¸ch thay ®æi dßng ®iÖn kÝch tõ. Khi ®iÒu chØnh tèc ®é ®éng c¬, ta kÕt hîp víi c¸c ph¬ng ph¸p trªn VD ph¬ng ph¸p thay ®æi tõ th«ng kÕt hîp víi ph¬ng ph¸p thay ®æi ®iÖn ¸p th× ph¹m vi øng dông ®iÒu chØnh r¾t réng, ®©y lµ u ®iÓm lín cña ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu. Nguon xoay chieu Bo dieu Chinh Chinh luu chinh dien luu diot Diode ap 18
Nguon xoay chieu Chinh Chinh luu luu co co dieu dieu khien khien Dieu chinh dien ap bang bo chinh luu co dieu kien 19
3.1.2. øng dông dïng Transistor lìng cùc R3 390 +Vcc +6V T1 R1 1k R4 R7 1,5k C2 2,2K D2 1nF + C1 1uF D1 RV T2 R2 C3 1,8K 1nF M1 R5 -Vcc 3,9K R6 270 -6V Khi míi cÊp nguån tô C1 n¹p nªn ¸p r¬i trªn cùc BE cña Tran T1 chÝnh lµ ®iÖn ¸p cÇu ph©n ¸p R1 vµ R2 lµm T1 dÉn b·o hoµ cÊp dßng cho ®éng c¬. §ång thêi ®iÖn ¸p cÊp cho cùc nÒn cña T2 chÝnh lµ cÇu ph©n ¸p R4 – VR – R5, ®iÖn ¸p ë cùc E2 lu«n nhá h¬n cùc B2 1 ®iÖn ¸p U  vµ ®iÖn ¸p cÊp cho ®éng c¬ lÊy tõ nh¸nh R3- D1- D2- R6 vËy ®iÖn ¸p cÊp cho ®éng c¬ lu«n lín h¬n ®iÖn ¸p trªn cùc E2 b»ng 2 U  . Khi ta thay ®æi chiÕt ¸p VR tøc lµm thay ®æi ®iÖn ¸p ë cùc nÒn B2 th× ®iÖn ¸p trªn ®éng c¬ còng bÞ thay ®æi tøc tèc ®é ®éng c¬ còng bÞ thay ®æi. 3.1.3 Dïng Tran ®¬n nèi. T1 T2 T1 R4 VR DC 1k D5 Uac R1 SCR1 SCR2 460 T2 R5 UJT 150 Dz R3 12,5V, 8,2mA 1k Uac R6 R4 C2 220 220 D6 D7 + C1 .1uF 8,2nF 20