Giáo trình trang bị điện - Phần I Khí cụ điện và trang bị điện - Chương 6

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

Thêm vào BST

Báo xấu

156
lượt xem 36
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

ứng dụng thiết bị bán dẫn trong điều khiển mạch điện đơn giản 6.1. mạch điện ứng dụng dùng DiodE 6.1.1.Các mạch điện chỉnh l-u dùng Diode Gồm có chỉnh l-u một pha nửa chu kỳ và cả chu kỳ tải R và tải R + L ( hai tr-ờng hợp này đã học ở môn điện tử công nghiệp)và tải R + E, tải R + L + E 1.Mạch chỉnh l-u một pha một nửa chu kỳ a. Tải là R + E * Sơ đồ và đồ thị tín hiệu vào và ra nh- hình vẽ 6 -1a...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình trang bị điện - Phần I Khí cụ điện và trang bị điện - Chương 6

®é tam gi¸c hay YY b»ng c¸ch Ên nót ch¹y chËm M4D4 hay nót ch¹y nhanh M3D3 th× RK míi cã ®iÖn ®ãng tiÕp ®iÓm th−êng më RK khi ®ã Ên nót M1D1 ho¾c M2D2 th× c«ng t¾c t¬ T hoÆc N míi cã ®iÖn ®Ó ®ãng ®iÖn cho ®éng c¬ - ChÕ ®é lµm viÖc cña ®éng c¬: §éng c¬ ch¹y ë chÕ ®é tam gi¸c th× 2p =8, n1=750 vßng/phót. §éng c¬ ch¹y ë chÕ ®é sao kÐp YY th× 2p =4, n1=1500 vßng/phót b.Ho¹t ®éng ♦ Ch¹y thuËn ë tèc ®é chËm chÕ ®é ∆ §ãng cÇu dao CD Ên nót M4D4 cuén hót 1G cã ®iÖn hót lµm ®ãng c¸c tiÕp ®iÓm th−êng më 1G ®éng c¬ ®−îc ®Êu tam gi¸c, cuén hót RK cã ®iÖn (theo m¹ch tõ nguån →tiÕp ®iÓm th−êng më 1G→cuén hót RK→nguån) sÏ hót lµm ®ãng c¸c tiÕp ®iÓm th−êng më RK ®Ó chuÈn bÞ cung cÊp ®iÖn cho cuén hót T vµ N + Muèn cho ®éng c¬ quay thuËn ë tèc ®é chËm: Ta Ên nót M2D2 cuén hót T cã ®iÖn (theo m¹ch tõ nguån→D→D1→M2→ tiÕp ®iÓm th−êng më RK→tiÕp ®iÓm th−êng ®ãng N cuén hót T→RN→nguån) hót lµm ®ãng c¸c tiÕp ®iÓm th−êng më T ®éng c¬ ®−îc cÊp ®iÖn vµ quay thuËn ë tèc ®é chËm (Δ) + Muèn quay ng−îc ë tèc ®é chËm: Ta Ên nót M1D1. Ho¹t ®éng sÏ t−¬ng tù nh− khi Ên M2D2 ♦ Ch¹y thuËn ë tèc ®é nhanh (chÕ ®é saokÐpYY) §ãng cÇu dao CD Ên nót M3D3 cuén hót 2G, 3G cã ®iÖn (theo m¹ch tõ nguån→D→D4→M3→ tiÕp ®iÓm th−êng ®ãng 1G→ cuén hót 2G vµ 3G→RN→nguån) sÏ hót lµm ®ãng c¸c tiÕp ®iÓm th−êng më 2G vµ 3G ®éng c¬ ®ù¬c ®Êu YY, cuén hót RG cã ®iÖn lµm ®ãng c¸c tiÕp ®iÓm th−êng më RK ®Ó chuÈn bÞ còng cÊp ®iÖn cho cuén hót T vµ N + Muèn ch¹y thuËn ë tèc ®é nhanh:Ta Ên M2D2 cuén hót T cã ®iÖn (theo m¹ch tõ nguån→D→D1→M2→ tiÕp ®iÓm th−êng më RK→tiÕp ®iÓm th−êng ®ãng N →cuén hót T→RN→nguån) lµm ®ãng c¸c tiÕp ®iÓm th−êng më T ®éng c¬ ®−îc cÊp ®iÖn vµ quay thuËn ë chÕ ®é YY ( ch¹y nhanh) +Muèn ch¹y ng−îc ë tèc ®é nhanh : Ta Ên M1D1 cuén hót N cã ®iÖn sÏ ®ãng tiÕp ®iÓm th−êng më N ®éng c¬ ®−îc cÊp ®iÖn vµ quay ng−îc ë tèc ®é nhanh ♦ Dõng ®éng c¬ ta Ên nót D Ch−¬ng VI http://www.ebook.edu.vn 34
øng dông thiÕt bÞ b¸n dÉn trong ®iÒu khiÓn m¹ch ®iÖn ®¬n gi¶n 6.1. m¹ch ®iÖn øng dông dïng DiodE 6.1.1.C¸c m¹ch ®iÖn chØnh l−u dïng Diode Gåm cã chØnh l−u mét pha nöa chu kú vµ c¶ chu kú t¶i R vµ t¶i R + L ( hai tr−êng hîp nµy ®· häc ë m«n ®iÖn tö c«ng nghiÖp)vµ t¶i R + E, t¶i R + L + E 1.M¹ch chØnh l−u mét pha mét nöa chu kú a. T¶i lµ R + E * S¬ ®å vµ ®å thÞ tÝn hiÖu vµo vµ ra nh− h×nh vÏ 6 -1a U2 lµ ®iÖn ¸p thø cÊp m¸y biÕn ¸p U0 lµ ®iÖn ¸p trung b×nh ®Æt lªn t¶i * Nguyªn lý lµm viÖc: T−¬ng tù nh− ë m¹ch chØnh l−u t¶i R nh−ng tÝn hiÖu ra Ýt mÊp m« h¬n b. T¶i lµ R + L + E * S¬ ®å vµ ®å thÞ tÝn hiÖu vµo vµ ra nh− h×nh vÏ 6 -1b * Nguyªn lý lµm viÖc 2. ChØnh l−u mét pha t¶i c¶ chu kú a.T¶i lµ R + E * ChØnh l−u c¶ chu kú dïng m¸y biÕn ¸p + S¬ ®å vµ ®å thÞ tÝn hiÖu vµo vµ ra nh− h×nh vÏ 6- 1c + Nguyªn lý lµm viÖc * ChØnh l−u c¶ chu kú dïng cÇu diode + S¬ ®å vµ ®å thÞ tÝn hiÖu vµo vµ ra nh− h×nh vÏ 6- 1d + Nguyªn lý lµm viÖc b. T¶i R + L + E * ChØnh l−u c¶ chu kú dïng m¸y biÕn ¸p + S¬ ®å vµ ®å thÞ tÝn hiÖu vµo vµ ra nh− h×nh vÏ 6- 1e + Nguyªn lý lµm viÖc * ChØnh l−u c¶ chu kú dïng cÇu diode + S¬ ®å vµ ®å thÞ tÝn hiÖu vµo vµ ra nh− h×nh vÏ 6- 1f + Nguyªn lý lµm viÖc 3.B¶ng tæng hîp mét sè s¬ ®å chØnh l−u c¬ b¶n vµ c¸c gi¸ trÞ trªn m¹ch Trong ®ã: I0 lµ dßng mét chiÒu trung b×nh qua t¶I U0 lµ ®iÖn ¸p mét chiÒu trung b×nh trªn t¶i http://www.ebook.edu.vn 35
U lµ ®iÖn ¸p xoay chiÒu hiÖu dông ®−îc lÊy tõ thø cÊp m¸y biÕn ¸p hay chÝnh lµ ®iÖn ¸p ®Æt vµo bé chØnh l−u I2 lµ ®iÖn ¸p xoay chiÒu hiÖu dông ë thø cÊp m¸y biÕn ¸p PBA lµ c«ng suÊt m¸y biÕn ¸p P0 lµ c«ng suÊt phô t¶i mét chiÒu 6.1.2.M¹ch ®iÖn dïng Diode æn ¸p vµ Diode ®−êng hÇm 1. M¹ch ®iÖn dïng Diode æn ¸p( Tøc Diode Zener) * Ký hiÖu nh− h×nh vÏ * VÒ cÊu t¹o vÉn lµ chuyÓn tiÕp P -N nh−ng chÕ t¹o b»ng vËt liÖu chiÖt vµ to¶ nhiÖt tèt do ®ã khi ®Æt ®iÖn ¸p ng−îc lín sÏ x¶y ra qu¸ tr×nh ®¸nh thñng vÒ ®iÖn( ®¸nh thñng th¸c lò hoÆc ®¸nh thñng tunen) mµ Ýt khi ®¸nh thñng vÒ nhiÖt nghÜa lµ kh«ng ph¸ háng ®ièt * §Æc tÝnh v«n ¨m pe:Trong qu¸ tr×nh ®¸nh thñng gÇn nh− song song víi trôc dßng ®iÖn( nghÜa lµ ®iÖn ¸p gi÷a kat«t vµ an«t hÇu nh− kh«ng ®æi cô thÓ ®o¹n AB trªn h×nh 6- 2a). V× thÕ lîi dông ®Æc ®iÓm nµy ®Ó dïng Diode Zener lµm phÇn tö æn ®Þnh ®iÖn ¸p Giíi h¹n trªn cña ph¹m vi lµm viÖc chÝnh lµ trÞ sè dßng ®iÖn ng−îc tèi ®a cho phÐp Imax( ®iÓm B trªn h×nh) x¸c ®Þnh bëi c«ng suÊt tiªu hao cîc ®¹i cña diode P max Imax = Ung Trong ®ã Pmax lµ c«ng suÊt tiªu hao cùc ®¹i cña diode Ung lµ ®iÖn ¸p ng−îc ®Æt lªn diode * M¹ch æn ¸p dïng Zener nh− h×nhvÏ 6- 2b U1 lµ ®iÖn ¸p mét chiÒu ch−a æn ®Þnh U2 lµ ®iÖn ¸p lÊy ra trªn t¶i ®· æn ®Þnh R1 lµ ®iÖn trë h¹n chÕ dßng ®iÖn qua diode sao cho ®iÓm lµm viÖc n»m trong ph¹m vi AB cho phÐp Khi U1 biÕn ®éng th× dßng qua R1 vµ §Z thay ®æi nh−ng ®iÖn ¸p U2 trªn hai ®Çu §Z vÉn gi÷ kh«ng ®æi. Gi¶ sö U1 nhá h¬n Ung/ th× UZ = U1 - UR1 vµ ch−a cã dßng ®iÖn qua DZ trong ®ã Ung/ lµ diÖn ¸p mµ diode bÞ ®¸nh thñng cho dßng ®iÖn ®i qua diode vµ khi ®ã UZ = Ung/ 2.M¹ch ®iÖn dïng Diode ®−êng hÇm( Diode tunel) Diode tunel cßn gäi lµ diode xuyªn hÇm * VÒ cÊu t¹o vÉn lµ chuyÓn tiÕp P - N nh−ng kh¸c víi c¸c lo¹i diode kh¸c lµ nång ®é t¹p chÊt trong b¸n dÉn P vµ N rÊt lín do ®ã vïng nghÌo rÊt hÑp vµ ®iÖn tr−êng chuyÓn tiÕp trong vïng nµy rÊt lín * Ký hiÖu nh− h×nh vÏ * §Æc tÝnh v«n ¨m pe nh− h×nh vÏ 6- 2c http://www.ebook.edu.vn 36
§o¹n AB trªn ®å thÞ t−¬ng øng víi ®iÖn trë cña diode ©m ( hay ®iÖn trë vi ph©n tøc dßng gi¶m trong khi ®iÖn ¸p trªn diode t¨ng). Ta cã s¬ ®å t−¬ng ®−¬ng cña diode tunel lµm viÖc trong vïng ®iÖn trë ©m nh− h×nh vÏ Trong ®ã RD ®Æc tr−ng cho ®iÖn trë ©m C0 lµ ®iÖn dung hµng rµo cña chuyÓn tiÕp P -N (cì kho¶ng 10 → 50PF) LS lµ ®iÖn c¶m ký sinh cña d©y nèi th−êng rÊt nhá ( cì 0,5 nH) Nh×n vµo m¹ch ta thÊy ®©y lµ mchj RLC m¾c nèi tiÕp nªn cã hiÖn t−îng cæng h−ëng ë tÇn sè nµo ®ã gäi lµ tÇn sè céng h−ëng f0 th«ng th−êng f0 vµo cì hµng tr¨m MHz. Do ®ã Diode tunel th−êng ®−îc øng dông ®Ó khuyÕch ®¹i vµ t¹o dao ®éng siªu cao tÇn * M¹ch øng dông nh− h×nh vÏ 6- 2d: H×nh vÏ lµ m¹ch khuyÕch ®¹i dßng dïng Diode tunel nguån mét chiÒu E ®Ó x¸c ®Þnh ®iÓm lµm viÖc tÜnh th−êng chän ®iÓm gi÷a cña ®o¹n AB trªn ®å thÞ Nguån tÝn hiÖu cao tÇn cÇn khuyÕch ®¹i eS sÏ g©y ra dßng ®iÖn cao tÇn qua diode es es lµ iD iD = vµ dßng qua RL lµ iL = RD RD DV RD lµ diÖn trë ©m t−¬ng øng cña diode RD = trong ®o¹n AB cña ®å thÞ DI es es Nh− vËy dßng tÝn hiÖu tæng lµ eS = iD -+ iL = + RD RL V× RD ©m nªn ký hiÖu RD = - RD iL RD VËy hÖ sè khuyÕch dßng ®iÖn cña m¹ch lµ Ki = = RD − RL iS 6.2. C¸c m¹ch ®iÖn øng dông Thyistor 6.2.1. C¸c m¹ch chØnh l−u dïng Thyistor B¶ng 2-2, 2- 3 lµ c¸c s¬ ®å chØnh l−u mét pha vµ 3 pha cã ®iÒu khiÓn vµ c¸c gi¸ trÞ .Trong ®ã U0 lµ ®iÖn ¸p mét chiÒu trung b×nh qua t¶i U lµ ®iÖn ¸p hiÖu dông thø cÊp m¸y biÕn ¸p I0 lµ dßng ®iÖn mét chiÒu trung b×nh qua t¶i Lµ gãc kÝch më, lµ gãc t¾t dßng 6.2.2.C¸c m¹ch nghÞch l−u dïng Thyistor (§· häc ë m«n ®iÖn tö c«ngnghiÖp) 6.2.3.M¹ch ®iÖn ®iÒu khiÓn ®éng c¬ dïng Thyistor * S¬ ®å m¹ch ®iÖn nh− h×nh vÏ 6- 3 §éng c¬ M lµ ®éng c¬ vÆn n¨ng lo¹i ®éng c¬ cã thÓ dïng ®iÖn AC hoÆc DC. Dßng ®iÖn qua ®éng c¬ lµ dßng diÖn ë b¸n chu kú d−¬ng vµ ®−îc thay ®æi trÞ sè b»ng c¸ch thay ®æi gãc kÝch më cña dßng IG * Nguyªn lý lµm viÖc: Gi¶ sö ë nöa chu kú ®Çu cña ®iÖn ¸p xoay chiÒu d−¬ng ë a vµ ©m ë b sÏ cã dßng ®iÖn n¹p cho tô C (theo m¹ch ®i tõ a → M→ D→ R1→ VR → c → b). Do ®iÖn thÕ cÊp cho cùc G lÊy trªn tô C nªn gi¶ sö ®iÖn thÕ ®ñ ®Ó cÊp cho cùc G lµ VG = 1V vµ dßng ®iÖn kÝch lµ IGmin = 1mA. Khi cã dßng ®iÖn IG th× SCR më cho dßng chÝnh AK cÊp cho ®éng c¬ lµm viÖc (theo m¹ch ®i tõ a →M→ ASCR → KSCR → b). Thêi gian n¹p cña tô lµ = C ( R + VR). Tõ biÓu thøc cho http://www.ebook.edu.vn 37
thÊy khi thay ®æi gÝ trÞ cña VR sÏ lµm thay ®æi thêi gian n¹p cña tô tøc lµ thay ®æi thêi ®iÓm cã xung kÝch cho SCR më dÉn ®Õn thay ®æi ®iÖn ¸p cÊp cho ®éng c¬ M nh− thÕ sÏ thay ®æi ®−îc tèc ®é cÊp cho ®éng c¬. * Chó ý: Ban ®Çu dßng n¹p cho tô qua ®éng c¬ rÊt nhá vµ thêi gian n¹p ng¾n nªn kh«ng ®ñ cho ®éng c¬ khëi ®éng 6.2.4. M¹ch ®iÒu khiÓn chiÕu s¸ng dïng Thyistor * S¬ ®å m¹ch ®iÖn vµ ®å thÞ tÝn hiÖu nh− h×nh vÏ 6- 4 * Nguyªn lý lµm viÖc + Gi¶ sö ë nöa chu kú ®Çu cña ®ieenj ¸p d−¬ng ë a vµ ©m ë b ta cã dßng ®iÖn n¹p cho tô (theo m¹ch ®i tõ a →S → D1→ R1→R2 →VR →C →D3 →b). Sau thêi gian n¹p = C ( R1 + R2 + VR) tô ®−îc n¹p ®Çy lµm cho ET1 d−¬ng h¬n BT1 xuÊt hiÖn dßng phãng cña tô (theo m¹ch ®i tõ C →ET1→BT1→R5→C). Khi cã dßng ®iÒu khiÓn IB th× bãng T1 më cho dßng chÝnh IC ®i qua ( theo m¹ch C→ET1→CT1 →R6→C) dßng ®i qua R6 lµm cho BT2 d−¬ng h¬n ET2 xuÊt hiÖn dßng IB cña T2 ( theo m¹ch ®i tõ C→ET1 →CT1→BT2 →ET2→R3→C). Khi cã dßng IB bãng T2 më cho dßng chÝnh IC ( theo m¹ch a →S→D1→R1→R4→CT2→ ET2 →R3→D3→b).Dßng cña bãng T2 ®i qua R3 t¹o nªn ®iÖn thÕ ®Æt vµo cùc G cña SCR kÝch cho SCR më xÊt hiÖn dßng chÝnh AK cña SCR( theo m¹ch a→S→D1→ASCR→KSCR→D3→b) khi cã dßng AK cña SCR bãng ®Ìn s¸ng Tõ biÓu thøc τ = C( R1 + R2 + VR) ta thÊy khi thay ®æi gi¸ trÞ VR sÏ thay ®æi ®−îc thêi gian n¹p cña tô tøc lµ thay ®æi thêi gian më cña SCR vµ nh− vËy sÏ thay ®æi ®−îc ®iÖn ¸p ®Æt vµo bãng S kÕt qu¶ thay ®æi ®−îc ®é s¸ng cña bãng S + ë nöa b¸n chu kú sau d−¬ng ë b ©m ë a qu¸ tr×nh lÆp l¹i t−¬ng tù nh− trªn * Chó ý: Dßng n¹p cho tô lóc ban ®Çu nhá nªn kh«ng ®ñ ®Ó cho ®Ìn s¸ng 6.2.5.M¹ch ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é lß dïng Thyistor +S¬ ®å nh− h×nh vÏ 6- 5 + Nhê chuyÓn m¹ch K cã thÓ ®iÒu chØnh theo 10 cÊp kh¸c nhau tõ 10% ®Õn 100% c«ng suÊt ®Þnh møc cña lß + M¹ch 1R, 1D, 2D, 3D t¹o ra c¸c xung sau khi ®iÖn ¸p l−íi chuyÓn qua gi¸ trÞ 0 + Tig¬Smit do 2 phÇn tö NOR S1 vµ S2 sÏ söa d¹ng c¸c xung trªn vµ ®−a ®Õn cöa vµ CP bé ®Õm B§ 2-10 cã gi¶i m·. C¸c diode æn ¸p 1§, 2§ lµm nhiÖm vô chèng nhiÔu cho bé ®iÒu chØnh tr¸nh chuyÓn ®æi sai cña bé ®Õm B§ + M¹ch 4D, 1C, 2C æn ®Þnh nguån ®iÖn ¸p mét chiÒu cung cÊp cho c¸c m¹ch + C¸c xung d−¬ng tíi bé ®Õm B§ cã ®é dµi xung b»ng mét nöa chu kú ®iÖn ¸p tÇn sè c«ng nghiÖp + Khi ®Çu ra 0 cña bé ®Õm B§ cã møc logic1 th× ®Çu ra cña trig¬ t¹o bëi 2 phÇn tö NOR S3 vµ S4 cã møc logic1 qua ®iÖn trë R5 ®Õn cîc gèc Transistor T më cÊp xung cho Thyristor TR th«ng d©y ®iÖn trë Rd cã dßng ®iÖn ch¹y qua. Thyristor http://www.ebook.edu.vn 38
sÏ th«ng cho tíi khi ®Çu ra c¶ bé ®Õm B§ nèi víi con tr−ît K. Trªn h×nh vÏ con tr−ît K ë vÞ trÝ sè 7 cã møc logic1 Trig¬ S3, S4chuyÓn tr¹ng th¸i vµ thyristor kho¸. Nh− vËy c«ng suÊt cÊp cho t¶I 70% (con tr−ît K ë vÞ trÝ sè 7) c«ng suÊt nµy tû lÖ nghÞch víi thêi gian tån t¹i xung. Khi thyristor th«ng vÞ trÝ sè 5 trªn s¬ ®å cã ®é lín ®iÖn ¸p lµ 200/√2 V. Thêi gian tån t¹i xung thay ®æi nhê vÞ trÝ con tr−ît K. + Nõu con tr−ît K chuyÓn ®æi vÒ vÞ trÝ 100% th× trig¬ S3, S4 kh«ng ®æi tr¹ng th¸I gi÷ nguyªn tr¹ng th¸i ®Çu ®Çu ra cã møc logic 1vµ thyristorr th«ng dÉn ®iÖn ®Õn d©y ®iÖn trë Rd d©y ®iÖn trë ®−îc cÊp ®Çy ®ñ c«ng suÊt Ghi chó: M· 2- 10 cßn gäi lµ m· BCD lµ sù liªn hÖ gi÷a m· c¬ sè 2 vµ m· c¬ sè 10 ®Ó dÔ quan s¸t, dÔ ®äc 6.2.6. M¹ch ®iÒu khiÓn tèc ®é ®éng c¬( qu¹t bµn) dïng Triac * S¬ ®å nh− h×nh vÏ 6- 6 + Sau khi bËt c«ng t¾c K ®iÖn xoay chiÒu dÉn vµo 2 ®Çu Avµ B cña qu¹t nhê c¸c ®iÖn trë R3, R2 vµ triÕt ¸p R1 sÏ lÊy ra ®−îc mét ®iÖn ¸p thÊp qua diode D kÝch vµo cùc G ®Ó triac dÉn ®iÖn cho qu¹t + Trë R4 vµ tô C2 ®Ó b¶o vÖ cho Triac kh«ng bÞ háng bëi ®iÖn ¸p thay ®æi trªn bãng víi tèc ®é nhanh * Nguyªn lý lµm viÖc + Gi¶ sö ë nöa chu kú ®Çu A d−¬ng h¬n B diode ph©n cùc thuËn kÝch cho triac dÉn xuÊt hiÖn dßng ®iÖn cÊp cho qu¹t (theo m¹ch ®i tõ A→T1→T2 → qu¹t →B). §ång thêi tô C®−îc n¹p ( theo m¹ch A → R1 vµ R2 → R3 →C→ qu¹t → B). + Gi¶ sö ë nöa chu kú sau B d−¬ng h¬n A diode ph©n cùc nghÞch nªn kh«ng cã dßng ®iÖn tíi cùc G nh−ng lóc nµy nhê tô C phãng ®iÖn cÊp cho cùc G (theo m¹ch ®i tõ C→ D → G → T2 → C). Khi cùc G cã ®iÖn kÝch cho trac dÉn cÊp ®iÖn cho qu¹t ( theo m¹ch ®i tõ B → qu¹t → Triac → A) + Qu¹t quay nhanh hay chËm tuú theo ng−êi sö dông vÆn triÕt ¸p R1 ®Ó lµm thay ®æi thêi gian n¹p cho tô C lóc ®ã sÏ thay ®æi ®−îc gãc kÝch më cña Triac 6.3.M¹ch ®iÖn øng dông dïng Transistor 6.3.1.M¹ch tÝn hiÖu ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p 6- 7a * S¬ ®å m¹ch nh− h×nh vÏ * Nguyªn lý lµm viÖc + ë nöa chu kú ®Çu tô ®iÖn ch−a n¹p nªn Q1 ph©n cùc nghÞch. Khi tô n¹p ®Õn ®iÖn ¸p lín h¬n ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn gi÷a cùc E vµ B cña Q1 th× Q1 ph©n cùc thuËn kÝch cho Q2 dÉn c¶ 2 bãng Q1 vµ Q2 mau chãng dÉn b·o hoµ tô ®iÖn phãng ®iÖn (Theo m¹ch C → EQ1 CQ1 → BQ2 → EQ2 →C ). §ång thêi xuÊt hiÖn dßng IC cña Q2 ®I tõ nguån → D → R1 → R3 → CQ2 → EQ2 → R5 → nguån). Dßng ®iÖn cña tô vµ dßng IC cña Q2 phãng qua R5 t¹o thµnh ®iÖn ¸p ®Æt vµo cùc G vµ K cñaSCR http://www.ebook.edu.vn 39
Khi ®ã SCR nµo ph©n cùc thuËn th× nã sÏ dÉn. §iÖn ¸p trªn tô gi¶m dÇn cho tíi khi nhá h¬n ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn gi÷a cùc E vµ B cña Q1 th× Q1 l¹i ph©n cùc ng−îc qu¸ tr×nh l¹i ®−îc lÆp l¹i ë nöa chu kú sau Khi thay ®æi VR sÏ lµm thay ®æi thêi gian n¹p cña tô C vµ t−¬ng øng thay ®æi gãc kÝch më cña c¸c SCR vµ thay ®æi trÞ sè ®iÖn ¸p trung b×nh trªn t¶i 6.3.2. M¹ch khuyÕch ®¹i tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn Thyristor + S¬ ®å nh− h×nh vÏ 6- 7b + Khi cã xung d−¬ng ®Æt vµo cùc B cña T th× T më b·o hoµ lóc nµy toµn bé ®iÖn ¸p nguån ®−îc ®Æt lªn cuén s¬ cÊp cña m¸y biÕn ¸p BAX. §iÖn ¸p c¶m øng bªn thø cÊp cã cùc tÝnh t−¬ng øng lµm ph©n cùc thuËn D3 ®−a dßng ®iÒu khiÓn vµo gi÷a cùc ®iÒu khiÓn vµ Kt«t cña Thyritor + Diode D4 cã t¸c dông gi¶m ®iÖn ¸p ng−îc ®Æt lªn cùc K vµ G cña Thyristor + Diode D1 vµ D2 cã t¸c dông dËp dßng tù c¸minh ra trªn cuén d©y s¬ cÊp m¸y biÕn ¸p 6.4.øng dông cña quang trë vμ ®iÖn trë nhiÖt 6.4.1. §iÖn trë quang(CDS) * S¬ ®å nh− h×nh vÏ 6-8 * Nguyªn lý lµm viÖc: + Khi trêi s¸ng th× CDS cã gi¸ trÞ nhá nªn cã dßng ®I qua CDS vµ ®iÖn trë 1K lµm cho BT1 d−¬ng h¬n ET1 xuÊt hiÖn dßng ®iÒu khiÓn cña T1 bãng T1 më ®iÖn trë trªn T1 lµ rÊt nhá. Nh− vËy ®iÖn thÕ t¹i cùc B vµ E cña T2 lµ ®¼ng thÕ nªn T2 kho¸ r¬ le R kh«ng cã ®iÖn tiÕp ®iÓm AB cña më ®Ìn kh«ng s¸ng + Khi trêi tèi CDS cã gi¸ trÞ lín lµm mÊt dßng qua CDS do ®ã T1 kho¸ lµm cho BT2 d−¬ng h¬n ET2bãng T2 cã dßng ®iÒu khiÓn më cho IC ®i qua r¬ le (Theom¹ch nguån 12V→R→CT2→ ET2 → ®iÖn trë 10Ω → ©m 12V). Khi r¬ le R cã dßng ®iÖn ®i qua sÏ lµm ®ãng tiÕp ®iÓm AB bãng ®Ìn s¸ng. 6.4.2. NhiÖt trë( thermistor viÕt t¾t lµ th) * NhiÖt trë cã 2 lo¹i + NhiÖt trë cã hÖ sè nhiÖt d−¬ng tøc lµ nhiÖt ®é m«i tr−êng t¸c ®éng vµo th t¨ng th× trÞ sè ®iÖn trë cña th t¨ng vµ ng−îc l¹i. Tr−êng hîp nµy ®−îc øng dông trong lÜnh vùc ®iÖn tö c«ng nghiÖp + NhiÖt trë cã hÖ sè nhiÖt ©m tøc lµ nhiÖt ®é m«i tr−êng t¸c ®éng vµo th t¨ng th× trÞ sè ®iÖn trë cña th gi¶m vµ ng−îc l¹i. Tr−êng hîp nµy ®−îc øng dông trong lÜnh vùc ®iÖn tö d©n dông. *M¹ch ®iÖn b¶o vÖ qu¸ nhiÖt cho thiÕt bÞ ®iÖn dïng nhiÖt trë cã hÖ sè nhiÖtd−¬ng + S¬ ®å nh− h×nh vÏ 6- 9 + Nguyªn lý lµm viÖc: Khi nhiÖt ®é cña thiÕt bÞ t¸c ®éng vµo th thÊp th× nhiÖt trë cã gi¸ trÞ nhá nªn UB1 thÊp lµm T1 kho¸ vµ T2 dÉn b·o hoµ r¬ le R cã ®iÖn. http://www.ebook.edu.vn 40
( Theo m¹ch + VCC →R C2 → E2 → RE → - VCC ) lµm ®ãng tiÕp ®iÓm AB cÊp ®iÖn cho thiÕt bÞ ®iÖn lµm viÖc. Khi nhiÖt ®é cña thiÕt bÞ t¸c ®éng vµo th t¨ng qu¸ møc cho phÐp lµm gi¸ trÞ ®iÖn trë cña nhiÖt trë t¨ng nªn UB1 t¨ng ph©n cùc thuËn cho BE cña T1 lµm T1 dÉn b·o hoµ. Khi T1 dÉn b·o hoµ th× ®iÖn trë cña 1 rÊt nhá do ®ã UBE cña T2 ≈ 0 bãng T2 kho¸ r¬ le R mÊt ®iÖn më tiÕp ®iÓm AB c¾t ®iÖn thiÕt bÞ ®Ó b¶o vÖ 6.5. Mét sè m¹ch tæng hîp ®¬n gi¶n 6.5.1. M¹ch ®iÒu chØnh æn ®Þnh ®iÖn ¸p * S¬ ®å nh− h×nh vÏ 6- 10 + BiÕn ¸p T1 ®æi ®iÖn ¸p nguån 220V ra 16V + CÇu chØnh l−u gåm 4 diode D1, D2, D3, D4 lo¹i 1N4001 + Transistor Q1 lo¹i 2N657A lµ Transistor c«ng suÊt ®−îc m¾c nèi tiÕp ®ãng vai trß ®iÖn trë ®iÒu chØnh. Transistor Q2 lo¹i 2N697 ®Ó khuyÕch ®¹i ®iÒu chØnh Q1. + R1 = 330Ω, Rd = 2,7K ®Òu cã c«ng suÊt 0,5W dïng ®Ó ph©n cùc. Diode æn ¸p DZ lo¹i1N748 vµ Rd t¹o møc ®iÖn ¸p chuÈn. C¸c ®iÖn trë R2 = R8 = 100Ω, ®Òu cã c«ng suÊt 0,5W vµ chiÕt ¸p Rp = 1K dïng ®Ó b¶o vÖ Q2 vµ ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p ra. Tô C1 = 2200μF, 25V ®Ó läc nguån. * Nguyªn lý lµm viÖc: Diode DZ víi Rd t¹o ra ®iÖn ¸p chuÈn gi÷ cho UE cña Q2 lu«n lu«n kh«ng ®æi. Gi¶ sö v× mét lý do nµo ®ã lµm cho U ra t¨ng, UB2 t¨ng lµm UBE cña Q2 t¨ng dßng IC2 t¨ng sôt ¸p trªn R1 t¨ng lµm UB1 gi¶m Transistor Q1 bÞ kho¸ bít l¹i sôt ¸p cña UCE cña Q1 t¨ng lµm Ura gi¶m xuèng ®Ó æn ®Þnh. + NÕu gi¶ thiÕt Ura bÞ gi¶m th× UB2 sÏ gi¶m theo vµ qu¸ t×nh x¶y ra sÏ ng−îc l¹i ®Ó lu«n gi÷ cho Ura æn ®Þnh 6.5.2.M¹ch ®iÒu chØnh æn ®Þnh tèc ®é * S¬ ®å nh− h×nh vÏ 6- 11 * nguyªn lý: TÝn hiÖu ®Æt tèc ®é U® lÊy trªn biÕn trë Rd. TÝn hiÖu ph¶n håi ©m tèc ®é UW lÊy tõ m¸y ph¸t tèc FT qua chØnh l−u( V× cã ®¶o chiÒu quay) vµ qua bé ph©n ¸p R1, R2. TÝn hiÖu ®iÒu khiÓn U®k = U® - UW ®Æt vµo bé ph¸t xung FX ®Ó ph¸t cung cÊp cho Thyristor. Tèc ®é quay cña ®éng c¬ phô thuéc vµo gãc më cña thyristor. Mµ gãc më quyÕt ®Þnh bëi bé ph¸t xung FX do U®k ®iÒu khiÓn. 6.5.3. M¹ch tù ®éng ®iÒu chØnh nhiÖt ®é + S¬ ®å nh− h×nh vÏ 6- 11 S¬ ®å gåm: R1 = 22K, R2 = 62Ω, R3 = 100Ω, R4 = 390Ω,R® =180K,RC = 25K, C1 = 100μF - 16V, C2 = 100μF - 400V, C3 = 220nF - 630V, C4 = 47nF - 400V. + RX lµ nhiÖt trë cã hÖ sè nhiÖt d−¬ng vµ ®−îc ®Æt vµo vÞ trÝ cÇn lÊy tÝn hiÖu nhiÖt ®é lß + RC lµ biÕn trë ®Ó ®Æt nhiÖt ®é lß theo cÇu + NhiÖt ®é lß ®−îc tù ®éng æn ®Þnh nhê IC tù ®éng ®iÒu khiÓn sù ®ãng më Triac http://www.ebook.edu.vn 41
th«ng qua tÝn hiÖu nhiÖt nhËn ®−îc tõ RX. Cô thÓ nhiÖt ®é gi¶m th× t¨ng gãc kÝch më Triac vµ ng−îc l¹i. Ch−¬ng VII Qu¸ tr×nh khëi ®éng vμ h∙m ®éng c¬ 7.1.Qu¸ tr×nh khëi ®éng 7.1.1. kh¸i niÖm vÒ ®Æc tÝnh c¬ vµ qu¸ tr×nh khëi ®éng a. Kh¸i niÖm vÒ ®Æc tÝnh c¬ cña ®éng c¬ * §Æc tÝnh c¬ cña ®éng c¬ ®iÖn lµ mèi quan hÖ gi÷a tèc ®é quay(n hoÆcω) vµ m« mem quay( M) * Cã 2 lo¹i ®Æc tÝnh c¬: §ã lµ ®Æc tÝnh c¬ tù nhiªn vµ ®Æc tÝnh c¬ nh©n t¹o + §Æc tÝnh c¬ tù nhiªn cña ®éng c¬ ®iÖn lµ nÕu nh− ®éng c¬ vËn hµnh ë chÕ ®é ®Þnh møc lµm viÖc víi U®m, f®m , I®m, Φ®m…..vvv vµ kh«ng nèi thªm ®iÖn trë phô hoÆc cuén d©y ®iÖn kh¸ng vµo ®éng c¬. th× khi ®ã ®éng c¬ lµm viÖc trªn ®−êng ®Æc tÝnh c¬ tù nhiªn cã ®iÓm lµm viÖc æn ®Þnh ®Þnh møc øng víi m« mem ®Þnh møc, tèc ®é ®Þnh møc. + §Æc tÝnh c¬ nh©n t¹o lµ ®Æc tÝnh khi ta thay ®æi c¸c tham sè nguån( U thay ®æi, I thay ®æi…) hoÆc nèi thªm ®iÖn trë phô, cuén ®iÖn kh¸ng vµo ®éng c¬ * §Ó so s¸nh vµ ®¸nh gi¸ c¸c ®Æc tÝnh ng−êi ta ®−a ra kh¸i niÖm ®é cøng ®Æc ΔΜ tÝnh c¬ ký hiÖu β vµ ®−îc tÝnh theo c«ng thøc β = Δω Trong ®ã M lµ m« mem, ω lµ vËn tèc gãc quay ( Rad/s) + β lín cã ®Æc tÝnh c¬ cøng nh− ®−êng 2 h×nh 7-1a. Khi m« mem thay ®æi lín tèc ®é thay ®æi Ýt + β nhá cã ®Æc tÝnh c¬ mÒm nh− ®−êng 1h×nh 7-1a. Khi m« mem t¨ng (thay ®æi nhiÒu) th× tèc ®é gi¶m. + β b»ng v« cïng cã ®Æc tÝnh c¬ tuyÖt ®èi cøng nh− ®−êng 3 h×nh 7-1a b. Qu¸ trÝnh khëi ®éng ®éng c¬ + Lµ qu¸ tr×nh mµ khi ta ®Æt ®iÖn ¸p ®Þnh møc vµo ®éng c¬ th× tèc ®é ®éng c¬ sÏ t¨ng dÇn tõ 0 ®Õn ®Þnh møc + Trong qu¸ tr×nh khëi ®éng tèc ®é ®éng c¬ t¨ng dÇn cßn m« mem sÏ gi¶m dÇn vµ dßng ®iÖn khëi ®éng gi¶m dÇn + Khi khëi ®éng dßng ®iÖn khëi ®éng rÊt lín th−êng b»ng 5 → 7 lÇn dßng ®iÖn ®Þnh møc( ®èi víi ®éng c¬ r«to lång sãc) vµ 1,8 → 2,5 lÇn ( ®èi víi ®éng c¬ r«to d©y quÊn). Do vËy khi khëi ®éng ®éng c¬ th−êng cho ®éng khëi ®éng trªn c¸c ®−êng ®Æc tÝnh c¬ nh©n t¹o vÝ dô nh− khëi ®éng qua c¸c ®iÖn trë phô hoÆc cuén d©y ®iÖn kh¸ng..vvv nh»m ®Ó gi¶m dßng khëi ®éng. Nh−ng khi khëi ®éng xong tèc ®é ®éng c¬ ®¹t gÇn b»ng ®Þnh møc th× cho ®éng lµm viÖc trªn ®−êng ®Æc tÝnh c¬ tù nhiªn tøc lµ lóc nµy ph¶I lo¹i hÕt c¸c ®iÖn trë phô hoÆc cuén ®iÖn kh¸ng hoÆc m¸y biÕn ¸p..vv ra khái ®éng c¬. http://www.ebook.edu.vn 42