zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Điện - Điện tử

Kỹ thuật điều khiển tự động _ Chương số 6

Chia sẻ: Nguyễn Hoàng Quoc Viet | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:31

Báo xấu

103
lượt xem 23
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ch 6: Cơ cấu tác động • Bộ điều khiển nhận tín hiệu vào từ những cơ cấu cảm biến (sau khi qua phần xử lý tín điều khiển tín hiệu Bộ điều khiển xuất tín hiệu ra, tác động lên những khí nén / thủy lực, van điều khiển quá trình, động cơ điện …Những phần tử này được phân vào nhóm cơ cấu tác động.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Kỹ thuật điều khiển tự động _ Chương số 6

Ch 6: Cơ cấu tác động ộ g • Bộ điều khiển nhận tín hiệ vào từ những cơ cấu cảm biến (sau khi qua phần xử lý tín điề khiể hậ tí hiệu à hữ ấ ả biế ( hầ ử tí hiệu) • Bộ điều khiển xuất tín hiệu ra, tác động lên những p ộ ệ , ộ g g phần tử đóng/mở, phần tử tác động g ,p ộ g khí nén / thủy lực, van điều khiển quá trình, động cơ điện …Những phần tử này được phân vào nhóm cơ cấu tác động. © C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 6-1 6.1. Cơ cấu đóng mở điện cơ g Toggle gg switch Công tắc cơ (mechanical switch) g ( ) Là một thiết bị có thể đóng / mở, theo đó mà cho dòng điện chạy qua hay không. SPST switch SPDT switch (single-pole/single-throw) (single-pole/double-throw) DPDT switch it h (double-pole/double-throw) © C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 6-2
6.1. Cơ cấu đóng mở điện cơ g Normally open switch (NO) N ll it h Normally closed switch (NC) Push-button NC and NO switch switch © C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 6-3 6.1. Cơ cấu đóng mở điện cơ g DIP switch Thumb-wheel © C.B. Pham switch Kỹ thuật điều khiển tự động 6-4
6.1. Cơ cấu đóng mở điện cơ g Rotary switch © C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 6-5 6.1. Cơ cấu đóng mở điện cơ g Membrane switch © C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 6-6
6.1. Cơ cấu đóng mở điện cơ g Rơ le (relay) ( y) Thiết bị sử dụng lực điện từ để đóng / mở các tiếp điểm – công tắc tác động bằng điện. © C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 6-7 6.1. Cơ cấu đóng mở điện cơ g Tùy theo mục đích sử dụng, rơ le cũng có thể phân thành hai loại: rơ le bảo vệ và rơ le điều khiển. Rơ le bảo vệ (rơ le nhiệt, rơ le điện áp, rơ le dòng điện, rơ le áp suất …) dùng ề ể ấ để bảo vệ các mạch điện khỏi bị ảnh hưởng bởi các tác động không bình thường như quá tải, sụt áp … Temperature switch Liquid level switch Pressure switch Flow switch Biểu diễn chung: © C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 6-8
6.1. Cơ cấu đóng mở điện cơ g Rơ le thời gian ( g (time-delay relay) y y) Rơ le thời gian được thiết kế để trì hoãn thời gian đóng/mở tiếp điểm khi được kích hoạt. Time relay Time delay when the coil is energized Time delay when the coil is deenergized NO NC NO NC © C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 6-9 6.1. Cơ cấu đóng mở điện cơ g Công tắc tơ ( g (contactor) và khởi động từ ( ) g (motor starter) ) Rơ le cũng có thể được cấu tạo dùng để đóng/mở các mạch động lực, ví dụ như đóng ngắt, hãm, đảo chiều, khóa lẫn các thiết bị điện. Khi đối tượng là động cơ điện thì rơ le được gọi là khởi động từ, những trường hợp khác thì được gọi là công tắc tơ. ở ắ © C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 6-10
6.2. Phần tử tác động bán dẫn g Các phần tử bán dẫn thường gặp trong hệ thống điều khiển làm nhiệm vụ đóng/mở và khuếch đại. © C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 6-11 6.2. Phần tử tác động bán dẫn g Transistor lưỡng cực (BJT – Bipolar j g ( p junction transistor) ) Transistor là một hệ thống gồm 3 lớp bán dẫn đặt tiếp giáp nhau, trong đó lớp ở giữa là loại bán dẫn có tính dẫn điện khác với hai lớp bên cạnh. Transistor có 3 điểm cực: cực gốc (B) cực thu (C) và cực phát (E) (B), (C), (E). Tùy theo trình tự sắp xếp các lớp bán dẫn P và N, ta có 2 loại transistor điển hình: © C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 6-12
6.2. Phần tử tác động bán dẫn g Hoạt động cơ bản của transistor dựa trên những phương trình sau: Với: β: hệ số khuếch đại dòng IC: dòng cực thu IB: dòng cực gốc IE: dòng cực phát PD: công suất tiêu hao VCE: điệ á tiê h ( iữ C và E) điện áp tiêu hao (giữa à © C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 6-13 6.2. Phần tử tác động bán dẫn g Điều kiện phân cực © C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 6-14
6.2. Phần tử tác động bán dẫn g Thí dụ: xác định dòng cực thu cho mạch bên dưới bằng cách dùng transistor có đường đặc tính như hình trên và có hệ số khuếch đại dòng β = 70. ố ế Giải: Dựa vào đường đặc tính → IB ≈ 1.7 (mA) © C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 6-15 6.2. Phần tử tác động bán dẫn g Ứng Ứ dụng: khuếch đại, đóng/mở, và dao động… ế © C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 6-16
6.2. Phần tử tác động bán dẫn g SCR – silicon-controlled rectifier SCR được cấu tạo bởi 4 lớp bán dẫn PNPN. Các tiếp xúc tạo ra 3 cực: cực A, cực K, và cực G. © C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 6-17 6.2. Phần tử tác động bán dẫn g © C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 6-18
6.2. Phần tử tác động bán dẫn g Mạch SCR đối với tải DC © C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 6-19 6.2. Phần tử tác động bán dẫn g Mạch SCR đối với tải AC © C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 6-20
6.2. Phần tử tác động bán dẫn g Mạch SCR đối với tải AC Ứng dụng: đóng/mở mạch động lực, chỉnh lưu, và biến tần … g g g g © C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 6-21 6.3. Phần tử tác động thủy lực, khí nén g y Nguyên lý làm việc © C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 6-22
6.3. Phần tử tác động thủy lực, khí nén g y Hệ thống thủy lực Hệ thống khí nén © C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 6-23 6.3. Phần tử tác động thủy lực, khí nén g y Động Độ cơ thủ l thủy lực Động cơ khí nén © C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 6-24
6.3. Phần tử tác động thủy lực, khí nén g y Xi lanh khí nén Xi lanh thủy lực © C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 6-25 6.3. Phần tử tác động thủy lực, khí nén g y Van điều khiển: 3/2 Solenoid is deenergized Solenoid is energized © C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 6-26
6.3. Phần tử tác động thủy lực, khí nén g y Van điều khiển: 4/3 Solenoid ‘a’ is energized Solenoids are deenergized Solenoid ‘b’ is energized b © C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 6-27 6.3. Phần tử tác động thủy lực, khí nén g y © C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 6-28
© C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 6-29 6.4. Động cơ điện g DC motor Brushless DC motor Stepper motor AC motor © C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 6-30
Động cơ DC g Nguyên lý làm việc © C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 6-31 Động cơ DC g Lực tác dụng lên cuộn dây: với: F: lực tác dụng lên cuộn dây (N) I: dòng chạy qua cuộn dây (A) B: cường độ từ trường (G) L: chiều dài cuộn dây (m) θ: góc tạo bởi vectơ B và I © C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 6-32
Động cơ DC g Phần ứng động cơ DC Moment tạo ra với: T: moment động cơ KT: hằng số dựa vào cấu tạo động cơ IA: dòng điện phần ứng φ: từ thông © C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 6-33 Động cơ DC g Khi phần ứng quay trong môi trường từ trường, một sức điện động sẽ xuất hiện trên các cuộn dây của phần ứng (ngược chiều với điện áp nguồn cấp vào phần ứng). ầ ề ồ ấ ầ với: EMF: điện áp tạo ra KE: hằng số dựa vào cấu tạo động cơ φ: từ thông S: tốc độ động cơ (rpm) Điện áp thực trên phần ứng với: VA: điện áp thực trên phần ứng VTn: điện áp nguồn cấp vào phần ứng CEMF: điện áp tạo ra bởi động cơ IA: dòng điện phần ứng RA: trở kháng phần ứng © C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 6-34
Động cơ DC g Thí dụ: Một động cơ 12 Vdc có điện trở phần ứng là 10 Ω và sức điện động tạo ra là 0.3 V/100 rpm. Xác định dòng phần ứng thực tế khi động cơ làm việc ở vận tốc 0 rpm và ở ầ ế ố vận tốc 1000 rpm. Giải: ta có • S = 0 rpm • S = 1000 rpm Lưu ý: khi động cơ làm việc, dòng điện trên phần ứng giảm đi © C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 6-35 Động cơ DC g Đường đặc tính (moment - tốc độ) của động cơ nam châm vĩnh cữu (permanent magnet) © C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 6-36
Động cơ DC g Thí dụ: Xác định tốc độ động cơ và dòng điện phần ứng trong những trường hợp sau: ầ © C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 6-37 Động cơ DC g Thí dụ: Một động cơ DC PM sử dụng trong máy quay băng. Khi trả băng, động cơ làm việc ở 10 V với vận tốc 500 rpm. Để rút ngắn thời gian trả băng, nguời ta muốn động cơ ố ể ắ ố làm việc với vận tốc 650 rpm. Khi đó moment tải ước tính sẽ tăng thêm 50%. Hãy xác định điện áp phần ứng để động cơ đáp ứng được yêu cầu này. © C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 6-38
Động cơ DC g Điều khiển động cơ • Bộ khuếch đại công suất: dùng các mạch khuếch đại tín hiệu tương tự • Bộ điều chế độ rộng xung: tạo ra các xung DC ở mức điện áp cố định © C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 6-39 Động cơ DC g • Mạch khuếch đại tín hiệu tương tự © C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 6-40

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2431 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.