Đồ án: Điều khiển tốc độ và đảo chiều động cơ điện một chiều

B N NH N XÉT C A GIÁO VIÊN H NG D N Ủ Ả Ậ ƯỚ Ẫ

ả ……………………………………………………………………………………..... ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………..... ………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………. ……………………………………… Ngày ….tháng …. Năm 2010 Gi ng viên h ng d n ẫ (Ký,ghi rõ h và tên) ướ ọ

Ầ ể ừ ậ ự ậ ệ ệ ử

ể ờ ạ ượ

ộ ề ộ ề ớ ớ ắ ợ ộ ơ

ữ ế ậ c s ố ụ ụ ả ng d n và giúp đ c a th y “

ẫ ể ố ộ ộ ự ề ụ ụ ụ ờ ố ầ Vũ H ng S n ề ộ ế ứ ầ ề ể ỏ c sâu s c h n. ế ắ ơ t tình giúp đ chúng ầ Vũ H ng S n ơ ” đã nhi ệ ồ ỡ ả ơ t b n đ án này ồ L I NÓI Đ U Ờ Ngày nay công ngh khoa h c k thu t không ng ng phát tri n .Trong đó ọ ỹ ậ ệ đã đ t đ nghành k thu t đi n t c nhi u thành t u to l n trong cu c s ng c a ủ ạ ượ ỹ ộ ố ề ệ ử ớ con ng i.Cùng v i s phát tri n đó ngành công ngh k thu t đi n-đi n t cũng ệ ỹ ể ườ ớ ự t b c.Trong th i đ i hi n nay máy móc đã và c phát tri n v đã có nh ng b ệ ể ượ ậ ướ ữ c vi c đó các đ ng c đi n i làm vi c và đ làm đ đang d n thay th con ng ơ ệ ệ ế ầ ệ ườ cũng r t quan tr ng trong vi c truy n đ ng cho các c c u đó.G n li n v i vi c ệ ọ ơ ấ ộ ề ệ ấ ầ s d ng đ ng c là quá trình đi u khi n đ ng c sao cho phù h p v i yêu c u ể ơ ử ụ th c t . ự ế ể ng d ng nh ng ti n b c a khoa h c k thu t hi n V i mong mu n tìm hi u, ệ ọ ỹ ộ ủ ứ ớ ườ ơ ữ ượ ự i h n n a đ đ i vào ph c v s n xu t và ph c v đ i s ng con ng ấ ạ ơ ”.Nhóm em đã th c hi n đ tài: “ h ề ệ ự ỡ ủ ướ ồ Đi u khi n t c đ và đ o chi u đ ng c đi n m t chi u ế t ề ” .Do trình đ hi u bi ả ộ ể ề ơ ệ ế nên dù c g ng h t s c trong vi c th c hi n đ tài cũng không còn h n ch , ệ ệ ố ắ ạ tránh kh i thi u sót .Mong các th y(cô) ch b o thêm đ chúng em hi u v n đ ấ ể ỉ ả đ ượ Em xin chân thành c m n th y “ em hoàn thành t ố ả Nhóm sinh viên th c hi n: ự ệ Nguy n Văn T n ầ ễ Lý Trung T nấ .

CH NG I. C S LÝ THUY T ƯƠ Ơ Ở Ế

i thi u v ph ng pháp PWM

ế i hay nói cách khác là ph ả ệ ề ươ ề ế ề ỗ ẫ ự ươ ế ự ệ ổ ộ ộ ớ ng pháp đi u ch PWM có tên ti ng anh là Pulse Width Modulation là ề ng pháp đi u ch nh đi n áp ra t ng pháp đi u ỉ ổ ủ

ơ ể ể ổ ề ể ề ị ơ ữ ự ồ ơ ế ề ư ạ ả ị ư ặ ể ệ ề công su t có đ i thì PWM nó còn tham gia và đi u ch các m ch ngu n nh là : boot, và ự ế ề t là PWM chuyên dùng đ đi u khi n ể ồ ng đ c tính là tuy n tính khi có s n 1 ngu n ặ ạ ệ ề đi n t ầ ử ệ ử ể ề ẵ ặ ườ ế ấ

ủ ườ n ề ộ ộ ầ ố ổ n âm. ế ườ 1.1.Gi Ph ươ ph ươ ch d a trên s thay đ i đ r ng c a chu i xung vuông d n đ n s thay đ i đi n ệ ế ự áp ra. S d ng PWM đi u khi n nhanh ch m c a đ ng c hay cao h n n a nó còn ử ụ ậ ủ ộ c dùng đ đi u khi n n đ nh t c đ đ ng c . Ngoài lĩnh v c đi u khi n hay đ ượ ể ố ộ ộ n đ nh t ề ị ổ buck, ngh ch l u 1 pha và 3 pha...PWM chúng ta còn g p nhi u trong th c t các m ch đi n đi u khi n. Đi u đ c bi các ph n t 1 chi u c đ nh ề ố ị Các PWM khi bi n đ i thì có cùng 1 t n s và khác nhau v đ r ng c a s d ng ho c là s ươ ặ Đ d hi u h n ta có hình v sau : ể ễ ể ơ ẽ

Hình 1.1.Đ th d ng xung đi u ch PWM ồ ị ạ ề ế

ạ ề ườ n ế ng) nó thay đ i dãn ra ho c co vào. Và đ r ng c a nó đ ổ ượ ộ ộ ờ ủ c tính nh sau : ư ủ ặ ượ

ờ ẽ ầ ệ i s là : c đi n áp ra t ớ ượ ả ẽ

ố ớ ố ớ ố ớ ứ ư ế i v i b t kì đ r ng xung nào. ộ ộ ả ớ ấ ầ

i và i t ự ệ ắ c đi n áp đ u ra t ệ ng pháp PWM ươ c th c hi n theo nguyên t c đóng ng t ngu n t ắ ượ ầ ử ự ậ ồ ớ ả ệ th c hi n ề ắ ờ ỉ ộ ệ ụ S đ trên là d ng xung đi u ch trong 1 chu kì thì th i gian xung lên (S ơ ồ d ầ c tính b ng ph n ằ ươ trăm t c là đ r ng c a nó đ ộ ộ ứ ộ ộ = (t1/T).100 (%) đ r ng Nh v y th i gian xung lên càng l n trong 1 chu kì thì đi n áp đ u ra s càng l n. ớ ư ậ Nhìn trên hình v trên thì ta tính đ ệ ẽ + Đ i v i PWM = 25% ==> Ut = Umax.(t1/T) = Umax.25% (V) + Đ i v i PWM = 50% ==> Ut = Umax.50% (V) + Đ i v i PWM = 75% ==> Ut = Umax.75% (V) C nh th ta tính đ ượ 1.1.1.Nguyên lý c a ph ủ Đây là ph ng pháp đ ươ m t cách có chu kì theo lu t đi u ch nh th i gian đóng c t. Ph n t nhi n v đó trong m ch các van bán d n. ẫ ạ Xét ho t đ ng đóng c t c a m t van bán d n. Dùng van đóng c t b ng Mosfet ắ ủ ạ ộ ắ ằ ẫ ộ

i ơ ồ ắ ồ ớ ả

Hình.1.2.S đ đóng ng t ngu n v i t

ủ ề ầ ể ề i b ng PWM và gi n đ xung c a chân đi u ồ ủ ề ả ạ ạ ể Hình 1.3.Đ th xung c a van đi u khi n và đ u ra ồ ị Trên là m ch nguyên lý đi u khi n t ể ả ằ khi n và d ng đi n áp đ u ra khi dùng PWM. ệ * Nguyên lý : Trong kho ng th i gian 0 - t ồ o ta cho van G m toàn b đi n áp ngu n ộ ệ ầ ả ờ ở

ắ ả ượ ư ấ ẽ ờ ổ ừ c đ a ra t ả ả i. Vì v y v i t ậ i. ộ ấ i. Còn trong kho ng th i gian t ớ o thay đ i t ệ ệ ờ ở ủ ả ườ n ả ươ ủ ng (khóa m )còn T là th i gian c a c s ở ườ ươ i. ồ

ỉ ượ ệ ố ề

ệ ư ậ ồ ị ạ i s là : ả ẽ ớ

ể ạ

ầ ứ ằ ể ạ ằ

ạ ằ ằ ể ậ ầ ứ ề ầ ạ ằ ơ

ng pháp so sánh thì c n 2 đi u ki n sau đây : ầ ề ệ ươ ằ c b ng ph ư ầ ố ủ ị ứ ề ế ẩ ấ ộ ị

ồ o - T cho van G khóa, c t ngu n Ud đ cung c p cho t ộ 0 cho đ n T ta s cung c p toàn b , ế ấ m t ph n hay khóa hoàn toàn đi n áp cung c p cho t ả ầ i : + Công th c tính giá tr trung bình c a đi n áp ra t ả ị ứ s G i tọ o là th i gian xung n d ờ âm và d ng, Umax là đi n áp ngu n cung c p cho t ấ ệ ==> Ud = Umax.( t1/T) (V) hay Ud = Umax.D c tính b ng % v i D = t1/T là h s đi u ch nh và đ ớ ằ Nh v y ta nhìn trên hình đ th d ng đi u ch xung thì ta có : Đi n áp trùng bình ế ề trên t + Ud = 12.20% = 2.4V ( v i D = 20%) + Ud = 12.40% = 4.8V (Vói D = 40%) + Ud = 12.90% = 10.8V (V i D = 90%) ớ c PWM đ đi u khi n 1.1.2.Các cách đ t o ra đ ể ể ề ượ c ra PWM thì hi n nay có hai cách thông d ng : B ng ph n c ng và Đ t o đ ụ ệ ể ạ ượ ng pháp so sánh hay là b ng ph n m m. Trong ph n c ng có th t o b ng ph ầ ứ ề ằ ươ ầ ầ các IC dao đ ng t o xung vuông nh : 555, LM556...Trong ph n tr c ti p t t ư ạ ộ ừ ự ế ừ c. T o b ng ph n m m thì đ m m đ ộ c t o b ng các chip có th l p trình đ ầ ượ ượ ạ ề chính xác cao h n là t o b ng ph n c ng. Nên ng ề i ta hay s d ng ph n m m ử ụ ườ đ t o PWM ể ạ ng pháp so sánh 1.1.2.1 T o b ng ph ạ Đ t o đ ươ ể ạ ượ ằ + Tín hi u răng c a : Xác đ nh t n s c a PWM ệ ệ + Tín hi u t a là m t đi n áp chu n xác đ nh m c công su t đi u ch (Tín hi u ệ ệ ự DC) Xét s đ m ch sau : ơ ồ ạ

ng pháp so sánh

ư ệ ệ ử ụ ề

ứ ư ậ ộ ạ ỗ ổ Hình.1.4.T o xung vuông b ng ph ươ ằ ạ Chúng ta s d ng m t b so sánh đi n áp 2 đ u vào là 1 xung răng c a (Saw) và 1 ầ ộ ộ tín hi u 1 chi u (Ref) + Khi Saw < Ref thì cho ra đi n áp là 0V ệ + Khi Saw > Ref thì cho ra đi n áp là Urmax ệ i có chu i xung đ Và c nh v y m i khi chúng ta thay đ i Ref thì Output l ỗ r ng D thay đ i v i t n s xung vuông Output = t n s xung răng c a Saw. ư ộ ổ ớ ầ ố ầ ố

c là f = 1/(ln.C1.(R1+2R2) nên ch c n đi u ch nh R2 là ượ ề ỉ ễ ỉ ầ ấ ề ạ

ng pháp dùng IC dao đ ng ươ ằ c tr c ti p ra xung vuông ộ ể ạ ượ ự ế ư ề ấ ệ ầ ụ ấ ộ i d ki m V i t n s xác đ nh đ ớ ầ ố ị có th thay đ i đ r ng xung d dàng. Ngoài 555 ra còn r t nhi u các IC t o xung ổ ộ ộ ể vuông khác 1.1.2.2 T o b ng ph ạ NH chúng ta đã bít thì có r t nhi u IC có th t o đ ợ ẵ ế mà không c n ph i t o tín hi u tam giác làm gì vì trong đó nó đã tích h p s n h t c r i và ta ch vi c l p vào là xong. Tôi l y ví d dùng dao đ ng IC555 vì con IC ả ồ này v a đ n gi n l ừ ơ ả ạ ỉ ệ ắ ả ạ ễ ế

ơ ạ ả

c là f = 1/(ln.C1.(R1+2R2) nên ch c n đi u ch nh R2 là ượ ỉ ỉ ầ ấ ễ ề ạ

ề ầ ằ ể ạ ượ ư ằ ớ ạ ủ ớ ạ ộ c t o d a trên xung nh p c a CPU Hình 1.5.M ch t o xung đ n gi n dung 555 ạ V i t n s xác đ nh đ ớ ầ ố ề ị có th thay đ i đ r ng xung d dàng. Ngoài 555 ra còn r t nhi u các IC t o xung ổ ộ ộ ể vuông khác 1.1.2.3 T o xung vuông b ng ph n m m. ạ Đây là cách tôi u trong các cách đ t o đ m m cho đ chính xác cao v t n s và PWM. V i l gi n đi r t nhi u. Xung này đ ề c xung vuông. V i t o b ng ph n ầ i m ch c a chúng ta đ n ơ ạ ị ủ ề ầ ố ượ ạ ự ề ả ấ

ộ ứ

ề ổ ậ ủ ộ ấ ằ ấ ậ ậ ể ị ề ề ề ơ ộ 1.1.3.M t vài ng d ng n i b t c a PWM ụ 1.1.3.1.PWM trong đi u khi n đ ng c ơ ể ề ộ c s d ng trong đ ng Đi u mà chúng ta d nh n th y r ng là PWM r t hay đ ượ ử ụ ễ ậ c đ đi u khi n đ ng c nh là nhanh , ch m, thu n ,ngh ch và n đ nh t c đ ố ộ ơ ư ộ ổ ị ể ơ ể ề c ng d ng nhi u trong đi u khi n đ ng c 1 chi u. và s cho nó. Cái này đ ơ ụ ượ ứ đ nguyên lý c a m ch đi u khi n đ ng c DC là : ề ạ ủ ồ ể ơ ộ

ể

ạ ả ể ủ ạ ơ ế ộ ể ơ ộ ề ố ề c thì ph i dùng đ n c u H. ậ ơ ượ

ệ ệ ặ ề t quan tr ng trong vi c đi u ề ả ộ ế ư ệ ạ ổ ọ ế i.B bi n đ i xung áp có nhi u lo i nh là bi n ộ ế ổ ạ ấ Hình 1.6.S đ nguyên lý c a m ch đi u khi n đ ng c DC ơ ồ Đây là m ch đ n gi n đi u khi n đ ng c . N u mu n đi u khi n đ ng c quay ề ơ ộ thu n quay ng ả ế ầ 1.1.3.2. Trong các b bi n đ i xung áp ộ ế ổ Trong các b bi n đ i xung áp thì PWM đ c bi ộ ế ổ ch nh dòng đi n và đi n áp ra t ệ ỉ đ i xung áp n i ti p và b bi n đ i xung áp song song. L y 1 m ch nguyên lý ố ế ổ đ n gi n trong b ngu n Boot đ n gi n. ộ ơ ả Đây chỉ là m ch nguyên lý. ạ ả ồ ơ

ạ ủ ơ ồ ạ ồ ể ạ ể ượ ồ ệ ạ ể ạ ề i l n h n đi n áp vào. ệ ủ ng đ t o đi n áp ra t tr ừ ườ ơ c s d ng trong các b chuy n đ i DC ng t ữ ả ớ ượ ử ụ ể ộ ổ

ị ạ ủ ể ề ạ ơ ộ

ạ ỏ ạ ấ ỉ i ra. i l ỉ ạ ố ượ

Hình 1.7.S đ m ch nguyên lý c a m ch ngu n Boot Đây là nguyên lý c a m ch ngu n Boot. Dùng xung đi u khi n đ t o tích lũy năng l Ngoài nh ng cái trên thì PWM còn đ -AC , hay trong bi n t n, ngh ch l u. ế ầ ư ể c a m ch PWM dùng làm m ch đi u khi n đ ng c DC: 1.1.4. u nh c đi m ượ Ư 1.1.4.1. u đi m: Ư ể - Transistor l ặ ở ố ng rò r t c m t mát v năng l đ ố ượ - D i đi u khi n r ng h n so v i m ch đi u ch nh tuy n tính. ớ ả i ra ch có duy nh t hai tr ng thái (ON ho c OFF) do đó lo i b ề ể ộ ng đ t nóng hay năng l ỉ ượ ơ ấ ề ề ế ạ

quay nhanh h n khi c p chu i xung đi u ch theo ki u PWM so ế ề ơ ng đ ấ ng v i đi n áp trung bình c a chu i xung ớ ấ ệ ủ ươ ươ ơ ộ ỗ ệ ể ỗ

b tr - giá thành cao ầ ệ ử ổ ợ không đ ể ặ ẽ ế ồ ế ả ườ ơ ng h p c ng h ợ ộ ả ể ưở ổ ế ồ ệ ế ặ ề c g n ượ ắ ng c a v . ủ ỏ ọ ủ

ớ ầ ệ ề ạ

c c u t o b i 4 transitor hay là ở ượ ấ ạ

ủ ồ ố ngu n xu ng ấ ớ ệ ệ ệ ề ệ ệ ể ẫ

i v i công su t l n. Tìn hi u đi u khi n các van là tín hi u nh (đi n áp hay ể ớ ể ủ ầ

ả ng là tín hi u đ u ra ệ ơ ể ư ế ề ể ề ề ộ ệ ề ể ệ ệ ề ẫ ệ ỏ ế ớ ạ ầ i nên th nó hay đ ế ệ ả ầ ượ ạ ề ơ ề ố ớ ơ ề ỉ ầ ạ ơ ạ ộ ể ả ả ạ ơ ố

ề ạ ạ ầ

ủ c c u t o b i 3 d ng chính: ượ ấ ạ ạ ạ ở

ượ ấ ạ c c u t o ạ ở - T c đ mô t ố ộ v i khi c p m t đi n áp t ớ PWM. c đi m: 1.1.4.2.Nh ể ượ - C n các m ch đi n t ạ - Các xung kích lên 12 Volt có th gây nên ti ng n n u mô t ch t và ti ng n này s tăng lên n u g p ph i tr - Ngoài ra vi c dùng chu i xung đi u ch PWM có th làm gi m tu i th c a mô ế ỗ t . ơ 1.2.Gi i thi u v m ch c u H nó đ c g i là m ch c u H vì M ch c u H là đ ầ ạ ượ ọ ầ ạ c c u t o b i 2 transitor hay Fet Fet. Đôi khi m ch c u H cũng đ ở ượ ấ ạ ầ ạ Tác d ng c a transitor và Fet là các van đóng m d n dòng đi n t ệ ừ ở ẫ ụ t ỏ ả ớ dòng đi n) và cho d n dòng và đi n áp l n đ cung c p cho t i. ấ Hi uể nh th này tín hi u đi u khi n c a mình là nh th ỏ ườ ề ệ c a vi đi u khi n là nh h n 5V (do các đi u ch PWM) mà đi u khi n đ ng c ế ỏ ơ ủ ỉ c n dòng đi n và đi n áp l n. Các van đi u khi n hay các chân đi u khi n ch ể ớ ầ c n tín hi u nh (Đi n áp hay dòng đi n) là m khóa (Transitor) d n dòng cho ầ ở ệ i. Nên th m i dùng m ch c u H t ả M ch c u H có th đ o chi u dòng đi n qua t c dùng trong ể ả ạ các m ch đi u khi n đ ng c DC và các m ch băm áp. Đ i v i m ch đi u khi n ể ể ộ đ ng c thì m ch c u H có th đ o chi u đ ng c quá là đ n gi n. Ch c n m ở ề ầ ộ khóa các van đúng chi u mà mình mu n. 1.2.1.Các d ng c a m ch c u H M ch c u H đ ầ a,D ng 1 ạ Đ c c u t o b i 4 transitor (Fet) Cùng kênh N.Nguyên lý m ch đ nh sau (dùng transitor đ mình h a) ọ ượ ấ ạ ư ể

Hình 1.8. S đ nguy n lý m ch c u H dùng Transistor ơ ồ ế ạ ầ

c c u t o b i các transitor cùng kênh N. và ch c n 2 tín ỉ ầ ể ố ớ ạ ệ ượ ấ ạ ở

c). S đ nguyên ậ ở ượ ơ ồ Đ i v i d ng này thì đ ở hi u đi u khi n kích m các transitor ề b,Dang 2 Đ c c u t o b i 2 c p đôi transitor P,N hay FET (Thu n Ng ặ ượ ấ ạ lý c u t o c a nó đ c c u t o nh sau ấ ạ ủ ượ ấ ạ ư

Hình 1.9.S đ nguyên lý m ch c u H dùng Transistor P,N hay Fet ạ ơ ồ ầ

t k này qu là th y khá là n đ nh .Và nh th chúng ta s th y là ấ ề ư ả ể ẽ ấ ề ệ c s d ng nhi u trong ể mình ch c n 2 tín hi u đi u khi n c Cho nên ki u d ng 2 này đ ể ư ế ỉ ầ ượ ử ụ ề ự

ạ ộ ạ ắ ơ ơ ệ ể ề ồ ể ế ệ ớ ở ả ạ ề ề ể ể ạ

Đ i v i thi ế ế ị ố ớ ổ c n 4 tín hi u đi u khi n nh ng trong th c t ệ ự ế ầ đã có th đi u khi n đ ạ ể ượ ể ề lĩnh v c đi u khi n h n. ể ơ ề c,D ng 3ạ M ch c u H dùng R le:Là m t d ng “công t c”(switch) c đi n (electrical ầ ở ằ c đi u khi n đóng m b ng mechanical device),chúng g m các ti p đi m c đ ơ ượ ế t dòng đi n .V i kh năng đóng m các ti p đi m ,r le đúng là m t l a ch n t ọ ố ộ ự ơ ể c đi u khi n b ng tín hi u đ làm khóa cho m ch c u H.Thêm n a chúng l ệ i đ ể ằ ể ạ ượ ữ ầ đi n,Nghĩa là chúng ta có th dùng AVR (hay b t kỳ chip đi u khi n nào) đ đi u ể ề ệ ể ấ khi n Rowle, qua đó điêu khi n m ch c u H. ầ ể

ủ ơ ụ

ắ ạ ạ ộ ầ

ủ ắ ầ ng” ố ượ ng” này có 2 đ u A và B, ộ ề ầ ơ ố ượ ế ề ể ụ ặ ế ầ ạ ở ạ ạ đi u ki n bình th ườ ệ ạ ộ ủ ế ả ạ Hình 1.10 C u t o và hình dáng c a r le thông d ng ấ ạ 1.2.2.Nguyên t c ho t đ ng chung c a m ch c u H ủ Trong hình 1, hãy xem 2 đ u Vvà GND là 2 đ u (+) và (-) c a c quy, “đ i t ầ là đ ng c DC mà chúng ta c n đi u khi n , “đ i t ầ ể ố ượ m c đích đi u khi n là cho phép dòng đi n qua “đ i t ng” theo chi u A đ n B ề ệ ho c B đ n A.Thành ph n chính t o nên m ch c u H chính là 4 “khóa” L1.L2,R1 ầ ầ ng 4 khóa này “m ”,m ch c u H VÀ R2(L:Left,R:Right). Ở ề không ho t đ ng.Ti p theo ta kh o sát ho t đ ng c a m ch c u H thông qua các ạ ộ ầ hình minh h a 1.11a và 1.11b ọ

Hình 1.11.Nguyên lý ho t đ ng m ch c u H

ẫ i” (L1 và R1 v n ế ệ ộ ng đ n đ u B c a nó tr ủ ầ ố ượ ư ế ớ ẽ ế ằ ờ ng theo chi u t hãy gi ệ ấ ố ượ ẽ ạ ầ ệ ạ ư ể i xu t hi n và l n này nó s ch y qua đ i t ậ ố ượ ể ả ộ ầ ạ ạ ộ c “đóng l s b ng cách nào đó mà 2 khóa L1 và R2 đ Gi ượ ạ ả ử ằ V qua khóa L1 đ n đ u A và m ), d dàng hình dung có m t dòng đi n ch y t ầ ạ ừ ễ ở c khi qua R2 và vè GND (Nh hình xuyên qua đ i t ư ế ướ ng theo chi u t ề ừ s này s có dòng đi n ch y qua đ i t 1.11a).Nh th , v i gi ạ ố ượ ệ ả ử ở s khác đi r ng R1 và L2 đóng trong khi L1 và R2 m A đ n B.Bây gi ả ử ,dòng đi n l ề ừ B đ n A nh trong hình 1.11b (V->R1->A->L2->GND).V y là đã rõ chúng ta có th ế ụ ể dung m ch c u H đ đ o chi u dòng đi n qua m t “đ i t ng”(hay c th là ệ ề ầ ạ đ o chi u đ ng c ) ơ ề ộ ả

ượ

ạ c đi m c a c u H. ủ ầ ể ầ ử ụ ỉ ầ ả ơ ơ ở

ư ạ ắ ở ậ ể ị ắ ệ ượ ự ủ ế ộ ế ạ ồ ệ ắ ộ ẫ ẫ ủ ẽ ấ ế ấ ờ 1.2.3 u nh Ư a ) u đi m : S d ng c u H làm cho m ch tr nên đ n gi n h n và ch c n 1 Ư ể ngu n đi n. ệ ồ ử cùng 1 n a c đi m : N u nh m ch đi u khi n thì cùng b t 2 công t c b) Nh ề ể ượ ng x y c u thì s m ch đ ng l c c a chúng ta b ng n m ch ngu n. N u hi n t ả ẽ ạ ầ ấ ra trong 1 th i gian ng n (Quá đ ) S xu t hi n dòng trùng d n qua van công su t ờ ẫ làm tăng công su t tiêu tán trên van. N u th i gian trùng d n đ dài, dòng trùng d n s l n làm cháy van công su t. ẽ ớ ấ

CH NG II.GI I THI U V Đ NG C ĐI N M T CHI U ƯƠ Ớ Ơ Ệ Ề Ộ Ộ Ệ Ề

ộ ồ ề ả ế ư ộ

ề

ệ ớ ộ ề ờ ủ ồ ỉ

ệ ộ ộ ộ ộ ấ ơ ệ ố ơ ệ ơ ệ ề ộ ẫ ỉ ớ ặ ộ

ố ộ ấ ố ẫ ầ ề ề ề ệ ề ỉ

ế Trong n n s n xu t hi n nay, đ ng c đi n Không Đ ng B đang chi m u th ơ ệ ậ so v i đ ng c đi n m t chi u. Đó là do s ra đ i c a các máy bi n t n, tuy v y ế ầ ự vi c đi u ch nh t c đ đ ng c đi n Không Đ ng B v n còn là vi c khó khăn. ệ Do v y, đ ng c đi n m t chi u v i đ c tính đi u ch nh t c đ r t t t v n còn ậ c dùng nhi u trong trong các ngành công nghi p có yêu c u cao v đi u ch nh đ ượ t c đ . ố ộ

• Nguyên lý ho t đ ng chung.

Sau đây chúng ta s tìm hi u v đ ng c đi n m t chi u d ể ề ộ ơ ệ ề ướ ẽ ộ i các góc đ : ộ

• C u t o chung.

ạ ộ

• Các ph

ấ ạ

• Các ch đ kh i đ ng c a đ ng c đi n m t chi u.

ươ ng pháp đi u ch nh t c đ . ố ộ ề ỉ

ế ộ ở ộ ủ ộ ơ ệ ề ộ

2.1. NGUYÊN LÝ CHUNG

Đ ng c đi n m t chi u ho t đ ng d a trên nguyên lý c a hi n t ạ ộ ệ ượ ng ủ ự ề ộ ộ

ơ ệ . c m ng đi n t ả ứ ệ ừ

Hình 2.1.C u t o đ ng c đi n m t chi u ề ơ ệ ấ ạ ộ ộ

Nh ta đã bi t thanh d n có dòng đi n đ t trong t ặ ẫ ế tr ừ ườ ẽ ị

ệ . Vì v y khi cho dòng đi n m t chi u đi vào ch i than A và đi ra ậ ệ ổ

ề ủ ự ừ ở ỉ ằ ỉ

ộ ụ ị i c c N và đi ra ướ ự tr ng s ch u tác ở . Bên c nh đó do dòng ạ các thanh d n ch n m trên ẫ ng lên các thanh d n s sinh ra mô men có ẫ ẽ

ư d ng l c t ụ ự ừ ch i than B thì các thanh d n s ch u tác d ng c a l c t ẫ ẽ ổ đi n ch đi vào thanh d n n m d ằ ẫ ệ c c S nên d i tác d ng c a t ủ ừ ườ ụ ự chi u không đ i và làm cho roto c a máy quay. ướ ổ ủ ề

ề ệ ạ ồ

ầ Khi ngu n đi n m t chi u có công su t không đ l n thì m ch đi n ph n m c vào hai ngu n m t chi u đ c l p v i nhau, lúc này ề ủ ớ ộ ậ ớ

ệ ộ ng và m ch kích t ừ ắ ạ c g i là đ ng c kích t ộ ứ đ ng c đ ộ ơ ượ ọ ơ ấ ộ ồ đ c l p. ừ ộ ậ

Đ ti n hành m máy, đ t m ch kích t ở

Φ. Trong t ườ ừ ợ ể ế thông ừ vào ngu n ồ Ukt, dây cu n kích t ng h p, khi m máy bao gi ở

Φmax t c là ph i gi m đi n tr c a m ch kích t ệ ứ ạ ặ t c các tr ấ ả ả ả ạ ấ ỏ

ả ả ở ủ ạ ứ

ơ ẽ ượ ể

ẽ ấ ớ ế

ơ ả M > Mc) rôto b t đ u quay và su t đi n đ ng Eư = 0 và theo bi u th c ộ ộ ệ

ộ ắ ầ n. Do s xu t hi n và tăng lên c a ệ

ừ ố ả cũng ph i sinh ra t ờ ừ Rkt đ n nh nh t có đ m b o có ả ế ả Φ = 0, M = 0, th . Cũng c n đ m b o không x y ra đ t m ch kích thích vì khi đó ả ầ ể ứ U = Eư + RưI ư thì đ ng c s không quay đ c, do đó ộ dòng đi n ệ I ư s r t l n làm cháy đ ng c . N u mômen do đ ng c đi n sinh ra ơ ệ Eư s tăng lên l n h n mômen c n ( ẽ ấ ơ ớ t l ẽ ả ủ Eư, dòng đi n ệ Iư s gi m v i t c đ quay ỉ ệ ớ ố ộ theo, M gi m khi n n tăng ch m ế ự ấ ậ h n.ơ ả

2.2. C U T O CHUNG. Ạ Ấ

• Ph n tĩnh: Stato.

Đ ng c đi n m t chi u bao g m hai ph n chính là: ơ ệ ề ầ ộ ộ ồ

• Ph n quay: Roto .

ầ

2.2.1. STATO.

ủ ậ ồ ộ

ứ ầ ph , gông t chính, c c t ự Đây là ph n đ ng yên c a máy. Ph n tĩnh bao g m các b ph n sau: c c ầ và các b ph n khác. ộ ậ ự ừ ụ ừ t ừ

a. C c t chính. ự ừ

ng g m có lõi s t c c t và dây qu n kích t ắ ự ừ ấ

tr ừ ườ . Lõi s t c c t ồ đ ừ c làm b ng các lá thép KTĐ hay thép ằ

ộ l ng ngoài lõi s t c c t ồ cácbon dày 0.5 đ n 1 mm ép l ắ ự ừ ượ i và tán ch t. Là b ph n sinh ra t ậ ắ ự ừ ế ặ ạ

ấ

c qu n b ng dây đ ng b c cách đi n và m i cu n ộ ọ ỗ ặ c khi đ t ơ ồ ẩ ướ ố

ệ ệ c n i n i ti p v i nhau. Dây qu n kích t ấ dây đ u đ c b c cách đi n thành m t kh i và t m s n cách đi n tr ượ ọ ề lên trên các c c t ự ừ ằ ộ . Các cu n dây này đ ượ ố ố ế đ ừ ượ ệ ộ ớ

b. C c t ph . ự ừ ụ

C c t ặ ự ừ ể ả ự ệ

ằ

chính. C c t ấ ự ừ ự ừ ư ặ

c đ t gi a các c c tù chính và dùng đ c i thi n đ i ổ ph đ ữ ụ ượ ự ừ ng làm b ng thép kh i và trên thân c c t chi u. Lõi thép c a c c tù ph th ố ụ ườ ủ ự ph có đ t dây qu n mà c u t o gi ng nh dây qu n c c t ụ ph ấ ố ấ ạ c g n vào v nh các bulông. đ ỏ ờ ề ụ ượ ắ

c. Gông t .ừ

Gông t c dùng đ làm m ch t n i li n các c c t , đ ng th i làm v đ ừ ượ ể ạ ừ ố ề ự ừ ồ ờ ỏ

máy.

d. Các b ph n khác. ậ ộ

Ngoài ba b ph n chính trên còn có các b ph n khác nh : N p máy, c ư ậ ắ ậ ộ ộ ơ

c u ch i than. ổ ấ

ể ả ệ ậ ơ ỏ

• N p máy: Đ b o v máy kh i b nh ng v t ngoài r i vào làm h ng dây ạ

• C c u ch i than: Đ đ a dòng đi n t

ữ i kh i ch m ph i đi n. qu n hay an toàn cho ng ỏ ị ỏ ắ ấ ườ ệ ả

ổ ơ ấ ầ

ơ ấ ồ ờ ộ

ặ ớ ệ

ổ ph n quay ra ngoài. C c u ch i ể ư ệ ừ than g m có ch i than đ t trong h p ch i than và nh m t lò xo tì ch t lên ặ ổ ổ ộ c c đ nh lên giá ch i than và cách đi n v i giá c góp. H p ch i than đ ượ ố ị ổ ổ c đ đi u ch nh v trí ch i than đúng ch . đó. Giá ch i than có th quay đ ỗ ượ ể ề ổ ỉ ộ ổ ể ổ ị

2.2.2. Roto.

ầ Roto c a đ ng c đi n m t chi u bao g m các b ph n sau: lõi s t ph n ủ ộ ề ậ ắ ộ ồ ộ

ơ ệ ng, dây qu n ph n ng, c góp và các b ph n khác. ổ ộ ậ ầ ứ ấ ứ

a. Lõi s t ph n ng. ầ ứ ắ

Dùng đ d n t . Th ấ

ng làm b ng nh ng t m thép KTĐ (thép h p kim i đ gi m t n hao ườ ệ ỏ ằ hai m t r i ép ch t l ở ặ ạ ể ả ữ ặ ồ ợ ổ

ể ẫ ừ silix) dày 0.5 mm bôi cách đi n m ng do dòng đi n xoáy gây nên. ệ

b. Dây qu n ph n ng. ầ ứ ấ

ộ ầ ệ ứ ệ ạ ấ

ng th ườ ệ ồ ọ ỏ

ng dùng dây có ti ệ ệ ừ ế ệ

Là ph n sinh ra s c đi n đ ng và có dòng đi n ch y qua. Dây qu n ph n ầ ng làm b ng dây đ ng có b c cách đi n. Trong máy đi n nh (công su t ấ ớ t di n tròn. Trong máy đi n v a và l n c cách đi n c n th n v i rãnh ườ t di n ch nh t. Dây qu n đ ằ i vài kilowatt) th ng dùng dây ti ấ ượ ữ ậ ệ ẩ ế ệ ậ ớ

ứ d ướ th ườ c a lõi thép. ủ

Đ tránh khi b văng ra do s c li tâm, ặ mi ng rãnh có dùng nêm đ đè ch t ệ ể ở ị

ứ ho c ph i đai ch t dây qu n. Nêm có th làm b ng tre, g hay ba-ke-lit. ể ả ể ằ ặ ặ ấ ỗ

c. C góp. ổ

ọ ổ ề ể ổ

ộ ề ề ổ ề ề ạ ổ ồ

ộ ụ ế ợ ằ ớ

ớ ụ

ữ dây qu n vào các phi n góp đ ặ ạ ấ ố ủ ế ể

C góp (còn g i là vành góp hay vành đ i chi u) dùng đ đ i chi u dòng đi n xoay chi u thành m t chi u. C góp có nhi u phi n đ ng có đuôi nh n cách ệ đi n v i nhau b ng l p mica dày 0,4 đ n 1,2 mm và h p thành m t tr tròn. Hai ế ệ i. Gi a vành góp có cao h n đ u tr tròn dùng hai vành p hình ch V ép ch t l ơ ữ ầ ượ ễ m t ít đ hàn các đ u dây c a các ph n t c d ầ ử ầ ộ dàng.

d. Các b ph n khác. ậ ộ

ạ ơ

ạ ng đ ộ ộ c ch t o theo ki u b o v . ượ ườ ể ế ạ ộ ơ ể

ệ Ở ơ ộ ầ ộ

• Cánh qu t: dùng d qu t gió làm ngu i đ ng c . Đ ng c đi n m t chi u ề ơ ệ hai đ u n p đ ng c có l ỗ th ộ ắ ả ạ thông gió. Cánh qu t l p trên tr c đ ng c . Khi đ ng c quay, cánh qu t ơ ụ ộ hút gió t , lõi s t và dây ngoài vào đ ng c . Gió đi qua vành góp, c c t ắ ự ừ qu n r i qua qu t gió ra ngoài làm ngu i đ ng c . ơ

ạ ắ ộ ừ ơ

• Tr c máy: trên đó đ t lõi s t ph n ng, c góp, cánh qu t và

ấ ồ ộ ộ ạ

ạ ổ ụ bi. Tr c ầ ứ

ng đ t. ụ đ ng c th ộ ơ ườ ặ ổ c làm b ng thép cácbon t ượ ắ ằ ố

2.3. ĐI U CH NH T C Đ Đ NG C ĐI N M T CHI U. Ơ Ệ Ộ Ộ Ố Ộ Ề Ề Ỉ

Theo lý thuy t máy đi n ta có ph ng trình sau: ế ệ ươ

v i ớ

hay

T hai ph ừ ấ ố ơ

ng trình trên ta th y n (t c đ c a đ ng c ) ph thu c vào θ thông), R (đi n tr ph n ng), U (đi n áp ph n ng). Vì v y đ đi u ch nh ệ ụ ộ ể ề ươ ệ ậ ỉ

ộ ủ ộ ầ ứ ng án. (t ở ừ t c đ c a đ ng c đi n m t chi u ta có ba ph ơ ệ ố ộ ủ ộ ầ ứ ộ ề ươ

• Đi u ch nh t c đ b ng cách thay đ i t ố ộ ằ

• Đi u ch nh t c đ b ng cách thay đ i b ng cách thay đ i đi n tr ph R ụ f

thông θ ổ ừ ề ỉ

ổ ằ ề ệ ở ổ ỉ

• Đi u ch nh t c đ b ng cách thay đ i đi n áp.

ố ộ ằ trên m ch ph n ng. ầ ứ ạ

ố ộ ằ ệ ề ổ ỉ

thông θ 2.3.1. Đi u ch nh t c đ b ng cách thay đ i t ố ộ ằ ổ ừ ề ỉ

Hình.2.2.Đ th đ c tính c c a đ ng c đi n m t chi u ơ ủ ộ ồ ị ặ ơ ệ ề ộ

Đ th hình trên cho th y đ ấ ồ ị ộ

ớ ng v i các giá tr khác nhau c a t ị

ộ ố ủ ặ

ớ

ơ ẽ ư = (U/Rư). Ph ươ ơ ố ụ ỉ ố

ề ng đ c tính c c a đ ng c đi n m t chi u ườ ơ ệ ơ ủ ộ ặ 0 tăng nh ngư thông gi m thì n thông. Khi t ả ủ ừ ừ ng đ c tính c này ơ ườ ấ ớ ệ ấ v đi m trên tr c hoành ng v i dòng đi n r t ứ ụ ề ể ng pháp cho phép đi u ch nh t c đ l n h n t c đ đ nh ộ ớ ộ ị ng pháp này là 1:2; ươ i h n trong vi c đi u ch nh t c đ quay b ng ph ỉ ớ ạ ề ộ ệ ề ằ ố

ứ ∆n còn tăng nhanh h n do đó ta m i th y đ d c c a các đ khác nhau. Chúng s cùng hôi t l n: Iớ m c. Gi ứ 1:5; 1:8.

c đi m khi s d ng ph ể ử ụ ươ

ượ ệ ệ ng pháp là ph i dùng các bi n ả t do đó c u t o và công ngh ch t o ph c t p, khi n giá ứ ạ ệ ế ạ ấ ạ ế ế ặ

Tuy nhiên có nh pháp kh ng ch đ c bi ố thành máy tăng.

2.3.2. Đi u ch nh t c đ b ng cách thay đ i đi n tr ph R ố ộ ằ ở ụ f trên m ch ph n ng. ạ ầ ứ ệ ề ổ ỉ

Ta có:

0 không đ i, ch có ∆n là thay đ i. M t đi u d đây ch

ừ ổ ổ ề ỉ

ổ ộ ư nên f ch không th gi m R ể ư ể ả ễ ỉ ở

T thông không đ i nên n th y n a là, do ta ch có th đ a thêm R ỉ ữ c t c đ d đi u ch nh đ ỉ ượ ố ộ ướ ố ộ ị ứ i t c đ đ nh m c. ứ ấ ề

ớ Do Rf càng l n đ c tính c càng m m nên t c đ s thay đ i nhi u khi t ề ề ặ ơ ổ

ả i ủ đ th cho th y, khi I bi n thiên thì ng v i cùng d i bi n thiên c a I ố ộ ẽ ớ ứ ế

ả ng đ c tính c nào m m h n t c đ s thay đ i nhi u h n). thay đ i (t đ ế ơ ố ộ ẽ ổ ừ ồ ị ơ ề ơ ấ ề ườ ặ ổ

Tuy nhiên ph ng pháp này làm tăng công su t và gi m hi u su t. ươ ệ ấ ả ấ

Hình.2.3.Đ th đ c tính khi t ồ ị ặ ả i thay đ i ổ

2.3.3. Đi u ch nh t c đ b ng cách thay đ i đi n áp. ố ộ ằ ề ệ ổ ỉ

Hình.2.4.Đ th đ c tính khi thay đ i đi n áp ồ ị ặ ệ ổ

Ph ng pháp này cho phép đi u ch nh t c đ c trên và d ươ ộ ả

ệ ướ ị ị ố ỉ ệ

ủ ng gi m đi n áp U. Khi U gi m thì n ề t b th ế ị ườ ả ườ ả

i đ nh m c. ứ ỉ ng ch tính toán cho đi n áp đ nh m c ứ ố ộ 0 gi m nh ng ∆n là const nên t c đ ệ ế ng ch đi u ch nh t c đ nh h n t c đ đ nh m c. Còn n u ườ ư ả ỏ ơ ố ộ ị ỉ ề ứ ậ

Tuy nhiên do cách đi n c a thi nên th n gi m. Vì v y th ả l n h n thì ch đi u ch nh trong ph m vi r t nh . ỏ ớ ơ ố ộ ấ ỉ ề ỉ ạ ỉ

Đ c đi m quan tr ng c a ph ọ ủ ề ộ ỉ ể

thông và dòng đi n ph n ng đ u không thay đ i (M = C ng pháp là khi đi u ch nh t c đ thì mô M. θ. ươ ệ ố ổ ầ ứ ề ừ ổ

ặ men không đ i vì t Iư).

Ph ng pháp cho phép đi u ch nh t c đ trong gi i h n 1:10, th m chí cao ươ ố ộ ề ỉ ớ ạ ậ

h n n a có th đ n 1:25. ơ ữ ể ế

ặ ng pháp ch dùng cho đ ng c đi n m t chi u kích thích đ c l p ho c ộ ậ ề ộ ộ ơ ệ ỉ đ c l p. ch đ kích t ừ ộ ậ ệ ở ế ộ ng pháp này Ph ươ song song làm vi c Đi u ch nh đ ng c DC b ng PWM chính là s d ng ph ằ ộ ề ử ụ ươ ơ ỉ

CH NG III.PHÂN TÍCH S HO T Đ NG C A M CH THI T K ƯƠ Ự Ạ Ộ Ủ Ạ Ế Ế

3.1.S đ kh i c a m ch đi u khi n ể ố ủ ơ ồ ề ạ

ạ m chạ T o xung răng c aư l pặ T oạ xung vuông M ch ạ so sánh Van đ ng ộ l cự

Hình.3.1.S đ kh i m ch đi u khi n ể ơ ồ ề ạ ố

ố 3.2.Ho t đ ng c a t ng kh i ạ ộ ủ ừ

3.2.1 M ch l p ạ ặ

ạ ặ ạ ấ ừ ầ ệ ị ầ c u phân áp đ a vào đ u ư ứ ả ủ ạ ậ

Hình 3.2.M ch l p ặ M ch l p có ch c năng n đ nh đi n áp đ u ra l y t ầ ổ vào không đ o c a ic khu ch đ i thu t toán .Ta có: ế Vout=[R2/(R1+R2)]*Vin

R1=R2=100K nên : Vout=[R2/2R2]*Vin =Vin/2=24v/2v=12V

ư ệ ạ 3.2 .2 Khâu t o xung vuông và đi n áp răng c a :

Hình 3.3.a

h×nh 3.3.a OA 1 nh ở

Hình 3.3.b T¹o ®iÖn ¸p tam gi¸c b ng ằ cách tÝch ph©n xung vu«ng .Xung vu«ng cã thÓ t¹o b»ng nhiÒu c¸ch kh¸c nhau. TÝch ph©n xung nµy chÝnh lµ qu¸ tr×nh n¹p, x¶ tô. NÕu ®iÖn ¸p vµo kh©u tÝch ph©n kh«ng ®èi xøng cã thÓ xuÊt hiÖn sai sè ®¸ng kÓ. §iÖn ¸p răng cưa trªn h×nh 3.3.b mang tÝnh phi tuyÕn cao. §iÖn ¸p răng cưa sẽ nhËn ®îc tuyÕn tÝnh h¬n khi sö dông s¬ ®å h×nh 3.3.a. KhuÕch ®¹i OA 1 cã håi tiÕp d¬ng b»ng ®iÖn trë R3, ®Çu ra cã trÞ sè ®iÖn ¸p nguån vµ dÊu phô thuéc hiÖu ®iÖn ¸p hai cæng V+, V-.

§Çu vµo V+ cã hai tÝn hiÖu, mét tÝn hiÖu kh«ng ®æi lÊy tõ ®Çu ra cña OA 1, mét tÝn hiÖu biÕn thiªn lÊy tõ ®Çu ra cña OA 4. §iÖn ¸p chuÈn so s¸nh ®Ó quyÕt ®Þnh ®æi dÊu ®iÖn ¸p ra cña OA 1 lµ trung tÝnh vµo V-. Gi¶ sö ®Çu ra cñaOA 1 d¬ng U1 > 0 khuÕch ®¹i OA 2 tÝch ph©n ®¶o dÊu cho ®iÖn ¸p cã sên ®i xuèng cña ®iÖn ¸p răng cưa. Sên ®i xuèng cña ®iÖn ¸p tùa tíi lóc ®iÖn ¸p vµo R3, R5 tr¸i dÊu, tíi khi nµo V+ = 0 ®Çu ra cña OA 1 ®æi dÊu thµnh ©m. Chu kú ®iÖn ¸p ra cña OA 1 cø lu©n phiªn ®æi dÊu nh vËy cho ta ®iÖn ¸p ra nh h×nh3.1.b. TÇn sè cña ®iÖn ¸p răng cưa ®îc tÝnh F= = =500Hz

B»ng c¸ch chän c¸c trÞ sè cña ®iÖn trë vµ tô ®iÖn ta cã ®îc ®iÖn ¸p tùa cã tÇn sè nh mong muèn. 3.2.3.Khâu so sánh đi n áp: ệ

Hình 3.4.M ch so sánh đi n áp ệ ạ

ớ ệ ồ ị ệ ự ữ đi nệ áp c n so sánh và đi n ệ áp chu n t ầ ầ

ăng cưa) cã hai th iờ ệ

m c d đang ạ đi n áp ệ ẽ ẳ i. T ợ ạ ố

ể đóng ng t IRF 540. B ng cách ở đây chính là ể ở đ Udk thay đ i taổ ế ằ ỉ Hình 3.5.Đ th so sánh đi n Uđk v i Urc T¬ng tù nh c¸c m¹ch so s¸nh thêng gÆp. Kh©u so s¸nh cña PWM b¸o hi u s cân ẩ ừ đó x¸c ®Þnh thêi ®iÓm më vµ b ng gi a ằ kho¸ van b¸n dÉn. § u vµo cña kh©u nµy gåm cã hai tÝn hiÖu, ®iÖn ¸p tùa (®iÖn ¸p tam gi¸c) vµ ®iÖn ¸p mét chiÒu lµm ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn như trên hình 3.5 Tõ h×nh 3.5 thÊy r»ng trong mçi chu kú ®iÖn ¸p tùa (đi n áp r ®iÓm ®iÖn ¸p tùa b»ng ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn. T¹i c¸c thêi ®iÓm ®ã, ®Çu ra cña ể ở ứ ương s chuy n kh©u so s¸nh ®æi dÊu ®iÖn ¸p ch ng h n xu ng m c âm v ¬ng øng víi c¸c thêi ®iÓm ®ét biÕn ®iÖn ¸p ®Çu à ngư c l ứ ra cña kh©u so s¸nh cÇn cã lÖnh më hoÆc kho¸ van b¸n dÉn mµ đi u ch nh bi n tr đi u khi n ề ề đ i tổ ương ng ứ đi nệ áp s ẽ thay đ iổ đư c d ng xung ợ ạ ắ đ u ra thay ầ

3.2.4 Van đ ng l c: ự ộ

Hình 3.6.Van đ ng l c ự ộ

c dùng trong s đ này là lo i transistor tr ộ ạ ườ ự ượ ng hay MOSFET c dòng ể ị ượ ể ầ ố ơ ệ ế ế ầ ạ ộ ố ắ ấ ộ ề ể ề ạ ả ả ể ầ ề ộ ớ ủ ệ ả ề t quá giá tr cho phép c a nhà s n xu t . ủ ả ị ấ ọ ấ ấ ề c thyristor trong m i đi u ki n ệ ả ở ượ ể ỏ ơ ả ề ấ ổ ị ề Van đ ng l c đ ơ ồ có tên là IRF 540 .Nó là MOSFET lo i N (N-CHANNEL) có th ch u đ ạ lên đ n 25A và t n s đóng ng t r t cao (1MHz).Nó dùng đ đóng ng t và ắ khu ch đ i đi n áp cung c p cho đ ng c DC. ấ 3.3.M t s yêu c u đ i v i m ch đi u khi n ố ớ 3.3.1.Xung đi u khi n ph i đ m b o yêu c u v đ l n c a đi n áp và dòng đi u khi n : ể -Giá tr nh nh t không v ượ ị ỏ -Giá tr nh nh t cũng ph i đ m b o m đ ả ả ị ỏ -T n hao công su t trên các c c đi u khi n ph i nh h n giá tr cho phép . ự 3.3.2.Đ l n xung đi u khi n . ể -Khi t ệ ả ạ ệ ả ậ ớ

ộ ớ ộ ộ i c a m ch có đi n c m l n thì dòng đi n ch m nên ph i tăng đ r ng ả ủ m s. ng đ r ng xung đi u khi n không nh h n 0,5 xung đi u khi n.Thông th ỏ ơ ộ ộ ườ ề ể ề ể

3.3.3.Chia đ d c. ộ ố

Ng i ta chia đ d c xung đi u khi n làm hai ph n: Đ d c s n tr c và đ ườ ộ ố ườ ộ ố ể ề ầ ướ ộ

n sau.Đ m Thyristor có th n phía nào cũng đ d c s ố ườ ể ở ể (cid:141)ung s ườ ượ ư c nh ng

ng i ta th n sau đ m Thyristor. Vì v y, đ d c s n tr ườ ườ ng s d ng s ử ụ ườ ộ ố ườ ể ở ậ ướ c

m s).

xung đi u khi n càng cao thì Thyristor càng t t. Thông th ề ể ố ườ ộ ố ng yêu c u đ d c ầ

c a xung đi u khi n là: d( A/ ủ ề ể

3.3.4.Đ đ i x ng c a xung trong các kênh đi u khi n . ộ ố ứ ủ ề ể

ề Trong b bi n đ i nhi u pha, nhi u van, đ đ i x ng c a các xung đi u ộ ố ứ ộ ế ủ ề ề ổ

ề khi n gi a các kênh s quy t đ nh đ n đ c tính ra c a h .N u xung đi u ế ủ ệ ế ế ị ữ ể ẽ ặ

ạ khi n không đ i x ng thì dòng đi n trong các pha s có gí tr và hình d ng ố ứ ẽ ể ệ ị

đ ng c a máy bi n áp. Do đó làm tăng khác nhau làm m t cân b ng s c t ấ ứ ừ ộ ủ ế ằ

công su t máy bi n áp. ế ấ

3.3.5.Đ tin c y . ộ ậ

ệ M ch đi u khi n ph i đ m b o làm vi c tin c y trong m i đi u ki n ả ả ề ệ ể ề ả ậ ạ ọ

t đ môi tr nh nhi ư ệ ộ ườ ng thay đ i, tín hi u nhi u t ng…. ệ ề ầ ổ

Xung đi u khi n ph i ít ph thu c vào s dao đ ng c a nhi t đ , dao ủ ụ ự ề ể ả ộ ộ ệ ộ

c nhi u c m ng và không đ đ ng c a đi n áp ngu n, kh đ ộ ử ượ ủ ệ ồ ễ ả ứ ể

Thyristor m ngoài ý mu n . ở ố

3.3.6.L p ráp và v n hành. ậ ắ

M ch đi u khi n cũng nh m ch đi n ph i s d ng h t các thi t b có ả ử ụ ư ạ ế ệ ề ể ạ ế ị

s n, d l p ráp,d thay th ,d đi u ch nh , l p l n và m i kh i có kh ẵ ế ễ ề ắ ẫ ễ ắ ễ ỗ ố ỉ ả

năng làm vi c đ c l p. ệ ộ ậ

ủ ơ ồ ơ ồ ạ h 3.4.S đ chân c a m t s IC trong m c ộ ố S đ chân c a IC LM324 ủ

Hình 3.7.S đ chân LM324 ơ ồ

Hình 3.8 .S đ chân 7402 ơ ồ

tr ng thái B ngả 3.1 B ng ả ạ

ỉ

c t k các kh i hoàn ch nh: ố ế ế ể ố ộ ề ượ ậ 4.S đ m ch thi ơ ồ ạ Kh i đi u khi n t c đ ề ố Kh i đ o chi u thu n ng ố ả Kh i ngu n ố ồ

S Đ M CH NGUYÊN LÝ THI T K TRÊN EAGLE

Ơ Ồ Ạ

Ế

S Đ M CH BORD THI T K TRÊN EAGLE Ơ Ồ Ạ Ế Ế

T o ngu n nuôi IC: ồ

Đ t o đi n áp ra n đ nh c a ngu n nuôi 12 (V) ta ch n vi m ch n áp 78L12

ạ ể ạ

ạ ổ

ủ

ệ

ổ

ồ

ọ

ị

vào= 24(V)

ầ ầ

ệ ệ

ra= ( 01) (A

1= 2200

có: Đi n áp đ u vào ta ch n: U ọ ra= 12 (V) Đi n áp đ u ra: U Dòng đi n ra: I ệ T Cụ 1, C3 đ l c thành ph n sóng hài b c cao ch n: C ầ

ể ọ

ậ

ọ

• M ch l p ặ ạ

§Ó thay ®æi tèc ®é cña ®éng c¬ th× ta thay ®æi U®k th«ng qua chiÕt ¸p. Khi U®k thay ®æi lµm cho γ thay ®æi vµ ®é réng xung thay ®æi (®iÖn ¸p phÇn øng thay ®æi). Kh©u t¹o dao ®éng vµ t¹o ®iÖn ¸p: Chu kú xung tam gi¸c T=4RC ë ®©y ta chän tÇn sè b¨m xung f = 500 Hz phï hîp víi yªu cÇu t¶i ®éng c¬. Ta cã T=1/ f =1 / 500 = 2(ms) VËy ta cã T = 4RC =2.10-3 Chän R1=R2=47k , chän C= 0,001uF R=100 k

ạ ị ặ ạ ấ ừ ầ ệ ầ c u phân áp đ a vào đ u ư ứ ả ủ ậ ạ

Hình 3.2.M ch l p ặ M ch l p có ch c năng n đ nh đi n áp đ u ra l y t ầ ổ vào không đ o c a ic khu ch đ i thu t toán .Ta có: ế Vout=[R2/(R1+R2)]*Vin R1=R2=100K nên : Vout=[R2/2R2]*Vin =Vin/2=12v/2v=6V

• Khâu so sánh đi n áp:

ệ

Hình 3.4.M ch so sánh đi n áp ệ ạ

ớ ệ ồ ị ệ ự ữ đi nệ áp c n so sánh và đi n ệ áp chu n t ầ ầ

ăng cưa) cã hai th iờ ệ

m c d đang ở ứ ương sẽ ệ ¬ng øng víi c¸c thêi ®iÓm ®ét biÕn ®iÖn i. T à ngư c l ợ ạ ứ ể ố

ế ề ằ ỉ Hình 3.5.Đ th so sánh đi n Uđk v i Urc T¬ng tù nh c¸c m¹ch so s¸nh thêng gÆp. Kh©u so s¸nh cña PWM b¸o hi u s cân ẩ ừ đó x¸c ®Þnh thêi ®iÓm më vµ b ng gi a ằ kho¸ van b¸n dÉn. § u vµo cña kh©u nµy gåm cã hai tÝn hiÖu, ®iÖn ¸p tùa (®iÖn ¸p tam gi¸c) vµ ®iÖn ¸p mét chiÒu lµm ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn như trên hình 3.5 Tõ h×nh 3.5 thÊy r»ng trong mçi chu kú ®iÖn ¸p tùa (đi n áp r ®iÓm ®iÖn ¸p tùa b»ng ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn. T¹i c¸c thêi ®iÓm ®ã, ®Çu ra cña kh©u so s¸nh ®æi dÊu ®iÖn ¸p ch nẳ g h n ạ đi n áp chuy n xu ng m c âm v ¸p ®Çu ra cña kh©u so s¸nh cÇn cã lÖnh më hoÆc kho¸ van b¸n dÉn mµ ể đóng ng t IRF 540. B ng cách chính là đi u khi n đi u ch nh bi n tr ề ắ đ u ra thay đư c d ng xung thay đ i ta ầ ợ ạ ổ ở đây ở đ Udk ể đ i tổ ương ng ứ đi nệ áp s ẽ thay đ iổ

•